T1的用途是对电容C上的电压放电,而T2是射极跟随器,用于输出锯齿波。
由于电容上的电压是按指数规律上升的,所以图1输出的波形不是很好。
图2采取了改进措施,试图使电容上的充电电流为恒流。
但图2对吗?仅仅只是T3的发射极和集电极需要对调吗?
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看了评论区若干条评论,发现大家并未讲到点子上。也罢,我就把问题给解密吧。
从图1右侧的锯齿波图形看,锯齿波的上升沿其实就是电容电压的上升沿。我们知道,电容两端的电压为:
由于电容在充电伊始时电流很大,而充电终了时电流几乎为零,也即电流是变量,所以电容两端的电压自然也是变量。我们对上式求解,可以知道电容电压按指数规律上升。
如果我们设法把流过电容的电流取为定值,也即让电容恒流充电,则电容两端的电压自然也就按线性上升了。也即:
从图1看,它当然无法实现恒流。我们再来看下图:
我们来看图3:在这里,我们在T3的基极原来R5的位置更换了一只稳压二极管。这样一来,T3基极对Vcc的电压是固定的,从而它的发射极对Vcc的电压也是固定的。只要Rw和R2取值固定,则T3的集电极电流也固定,这样就能实现对电容C的恒流充电了。
我们来看一个实例:设电源电压为24V,稳压二极管Dw的稳定电压是4V,稳定电流为5毫安,于是R6为:
取为标准值6.2千欧。
那么T3的发射极电压是多少呢?我们设T3的基极和发射极间的压降为0.6V,于是T3发射极的电压为:
再设Rw和R2合并后的阻值为10千欧,于是T3集电极电流为:
不知道大家注意到没有?其实T3是共基极接法,它的特点是集电极电流特别平坦,非常适合于做恒流源。下图是共基极接法的输出特性曲线:
我们假定锯齿波的周期T=1ms,电容为0.22微法,则电容电压的最大值为:
于是T3管的管压降为:
于是锯齿波的参数为:谷点电压为0V,峰点电压为9.6-0.6=9V,周期为1毫秒。
为何锯齿波的波谷电压为0V?这是因为晶体管T1饱和时,它的集电极电压为0.3V。经过T2射极跟随器跟随输出后,谷点电压要减去T2基射间电压0.6V,故最低值为0V。
为何锯齿波的峰点电压是9V?这是因为电容上的最高电压为9.6V,减去T2基射间的电压0.6V,得到9V。
注意哦,射极跟随器是共集电极接法。
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