01 两种工作模式
一、前言
对于这样五级环路振荡电路,它有两种工作模式。一种是高频振荡,一种是低频循环振荡。下面看一下这两种工作模式以及相应的电路波形。
▲ 图1.1.1 五级循环振荡电路
▲ 图1.1.2 测试电路
二、实验结果
使用改锥对第一个三极管基极对地进行短路,然后断开。可以观察到两种不同的工作模式。一种工作模式是低频振荡,有两个LED灯熄灭,在五个LED中循环。另外一种工作模式是高频振荡,看起来是它们都在点亮。至于工作在哪一个状态,还是挺随机的。毕竟手触碰电路电极,所以会产生一些随机的干扰。
下面使用示波器同时测量第一个晶体管基极和集电极电压。能够更加清楚看到电路的高频振荡和低频振荡的关系。工作电压从2V 到5V电路都会出现这两种工作模式。这也显示了电路工作电压的适应范围很大。在低压下,电路振荡频率略高。
下面,利用示波器,分别测量电路中三极管集电极电压信号,观察高频振荡下,这些信号之间的相位关系,从而理解为什么会出现高频振荡。可以看到,由三极管组成的反向放大器,每一级都会出现相位延迟,经过五级放大之后,原来同相的信号就会被移相 180°,再反馈到第一级三极管基极之后,就形成了正反馈。电路形成振荡。振荡的频率为 2.2MHz。
对于低频振荡,形成这样流水灯的解释相对比较魔幻,为什么会有两个LED熄灭,三个LED点亮?具体启动的原因是什么? 这些问题我还没有特别想好的答案。
▲ 图1.2.1 低频振荡晶体管集电极和基极波形
电路在上电后,自动进入高频振荡模式。通过手工短路三极管基极电压,可以使得电路进入流水灯低频振荡模式。
※ 总 结 ※
本文对于五级环形电路的两种工作模式进行了观察。电路中,所有的三极管都处于深度饱和状态。低频震荡模式下,五个三极管在同一时刻之后两个熄灭。另外三个点亮,它们处在循环点亮的状态。