双管自激振荡电路分析
如图1是双管自激振荡器电路。
电源接通,R1给Q1提供基极电流、Q1导通。接着,Q1集电极输出电流驱动Q2、Q2导通,于是Q2集电极接地。此时,Q1基极增加了一条经C1、RP到地低阻通路,Q1基极输出电流增大,导通愈甚,进而Q2快速饱和导通——两管互为对方提供基极驱动电流,控制信号为正反馈。
根据三极管的特性可知,Q1基极只比电源低一个PN结压降,但其集电极比地高一个PN结压降,因此在C1充电过程中,Q1工作于放大状态;与此同时,Q2由浅导通很快渡越到饱和导通。
随着C1、RP支路充电过程持续,C1压降增大,充电电流减小,Q1输出电流下降,进而不能驱动、维持Q2的深度饱和,Q2的集电极电压上升,C1、RP支路进入放电过程。由于正反馈信号的控制作用,Q1很快截止,Q2也很快截止。随着C1、RP放电过程的持续,C1压降减小,放电电流减小,Q1基极电压逐渐下降,直到Q1再次导通,进入下一个循环……
图1
如图2所示,上侧图是Q1集电极波形,其最高电压为一个PN结压降;下侧图是Q1基极波形,其最高电压比电源低一个PN结压降。
如图3所示,上侧图是Q2基极波形,即Q1集电极波形(最高电压为一个PN结压降),下侧图是Q2集电极波形:当Q2截止时,其电压为电源,当Q2导通时,其电压约为零。
图2
图3
在图2、3中,扬声器实为10Ω电阻,若换成6Ω扬声器,波形如图4、5所示。因扬声器是感性元件,在Q2截止时两管的集电极波形都有过冲(尖峰电压)。
图4
图5
需要指出的是:调节RP,占空比和频率都发生改变(305.6Hz),如图6所示。
图6
与图1功能相同,但电路结构不同的电路,如图7所示。这种元件相同、功能相同但结构不同的电路叫对偶电路,读者可自行分析其工作原理。
图7
2013.5.15修改部分内容