発振回路におけるコンデンサの挙動


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私は「MAKE:エレクトロニクス:発見による学習」まで進んでいますが、発振回路を作成している実験11に行き詰まりました。

この本では2.2uFのコンデンサが必要ですが、私は1000uFのコンデンサしか持っていません。私が持っている部品と同じように機能する回路を作成するのは楽しいだろうと思いました(または、少なくともそうすることが不可能である理由を理解するために)。

本で指定されている回路はこれです: 図2.98

R1:470K抵抗、R2:15K抵抗、R3:27K抵抗、C1:2.2uF電解コンデンサ、D1:LED、Q1:2N6027 PUT

最初に行ったのは、R1を6.7Kの抵抗に置き換えることでした。これにより、コンデンサの充電にそれほど時間がかかりません。次に、R2を26Kの抵抗器に、R3を96Kの抵抗器に置き換えて、コンデンサが電圧のピークに近づいたときにのみPUTが充電できるようにしました。

コンデンサが約5vに充電されるとLEDがオンになり、コンデンサが約5v未満に放電されるとLEDがオフになると思っていました。代わりに、コンデンサは数秒間充電され、コンデンサの電圧が約2.7vで安定している間、LEDは暗く点灯し続けます。

エレクトロニクスに関する非常に限られた知識で、私はこの振る舞いに困惑しています。コンデンサの仕組みを誤解していますか?あなたの専門知識を事前に感謝します!

更新:私はまだ抵抗値と「スタック」するLED /コンデンサの関係を正確に理解していません(スタックするということは、LEDが点灯し続け、コンデンサの電圧が約2.5vで一定になることを意味します)。もう少しテストした後、次のように見えます。

  1. R2とR3が大きい(R2:R3比をほぼ一定に保つ)ほど、LED /キャップがスタックする可能性が高くなります
  2. R1が小さいほど、LEDキャップが動かなくなる可能性が高くなります。

たとえば、R2が15K、R3が21K、R1が66Kの場合、LED /キャップは(ゆっくりではありますが)適切に発振します。R1を46Kに変更すると、LED /キャップが「スタック」します

誰かがこの動作の説明を知っていますか?

私はマークが正しい答えを持っていると信じています(いくつかのテストに基づく)ので、それを受け入れました。R1の抵抗がR2とR3よりもはるかに小さい場合、キャップは放電よりもはるかに速く充電されるため、マルチメータに1つの電圧で「スタック」しているように見えても、すばやく発振します。

ただし、マーク(または他の誰か)がデータシートからRgに関する洞察を思いつく方法を説明していただければ幸いです


6k7、26k、21k、66k、...奇妙な抵抗値!
フェデリコルッソ

回答:


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以前にPUTで実際に遊んだことがない(実際にはemを聞いたことがない)が、興味を持ってデータシートを読んだ。

PUTを流れる電流はゲートとグラウンドの間の抵抗に依存しているように見えます。これは、キャップがLEDに給電しているときに、電流制限抵抗がないLEDに本当に怒らない理由を説明しています。この場合、Rgゲート抵抗はR3です。私の推測では、R3を最大96kに移動すると、電流を制限してLEDが完全な明るさにならないと思います。

さらに、この電流の下限と非常に大きなキャップを組み合わせると、コンデンサの放電が大幅に遅くなります。これを非常に小さなR1と組み合わせると、キャップがすばやく充電されます。振動が発生していると思いますが、非常に高速に発生しています。

大きいR1、小さいR3、および分周比を同じに保つために必要なサイズのR2を試してください。理想的には、より小さなキャップを追跡することで、必要な抵抗器のサイズを見つけやすくなります。


とても興味深い!私はあなたの仮説をテストします。好奇心から、「PUTを流れる電流はゲートとグランド間の抵抗に依存している」とどのように判断しましたか?データシートに「図4.電源電圧の影響」はありましたか?
Andrew L

R3が小さいということですか?もしそうなら、私はあなたの仮説を確認したと思います(質問への私の更新を参照してください)。6vで6KのR1は実際にはキャップを充電するのに数秒かかりますが、電圧がゲート電圧を下回った直後にゲート電圧を超えて充電するのに非常に短い時間がかかるのではないかと思います。
Andrew L

ああ、そうです、データシートをさらに読んだ後、Rg = R2 * R3 /(R2 + R3)の値を下げたので、抵抗を下げるとピーク電流が増加します。つまり、減衰のピークでの電流です。 R3とをもたらすであろう同じ比率を維持する。
マーク

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あなたはおそらくコンデンサがどのように機能するかを誤解していないでしょう。奇妙な動作をしているのは、おそらくプログラム可能なユニジャンクショントランジスタでしょう。

私の理解では、PUTを流れる電流が特定のしきい値よりも大きい限り、PUTはオンのままです。R1を小さくしたので、キャップが放電されたときの電流はそのしきい値よりも高いため、PUTが完全にオフになることはありません。

R1を470kに戻し、それが機能するかどうかを確認してください。(テストするのは少し面倒です。)次に、R1を減らして、PUTをオフにしたままどこまで行けるかを確認します。


この本によると、陽極(Q1の上部ピン)の電圧がゲート(Q1の中央ピン)よりも高い場合、PUTは電流を流すことができます。私の例では、ゲートの両端の電圧は4.7vになるはずです(私はそう思います)。だから私が理解できる限り、PUTはコンデンサの両端の電圧が2.7vしかないときに電流を流すべきではありません。
Andrew L

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そのとおりです。電圧がゲートしきい値を超えるまで、PUTはオフのままです。しかし、私がそれを正しく理解していれば、一度オンになると、電流が別のしきい値を下回るまでオンのままになります。私はそれが正しくオンになっているに違いないが、オフにしています。
pingswept

本によると-「アノード電圧がしきい値ポイントを超えて増加すると、電流はバーストしてアノードからカソードに流れます。アノード電圧がしきい値を下回ると、トランジスタはフローを停止します。」したがって、正しくオフにならないことに同意しますが、ゲートを閉じるための異なるしきい値が原因であるとは思いません。
Andrew L


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私はこれと同じ問題に悩まされ、いくつかの調査を行いました。私は初心者ですが、2N6027 PUTデータシートを見て、@ pingsweptのユーザーが言ったように、個人的な実験から、問題はR1抵抗値にあることと、コンデンサが放電したときの谷電流との関係であると疑いました。

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_7/8.htmlの 例とあなたがUJTやPUT発振回路のための適切な抵抗値を実現する方法を見つけることができます。

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