Przerzutnik astabilny - czy tak działa ten układ?

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
Owoc

Przerzutnik astabilny - czy tak działa ten układ?

Post autor: Owoc » 12 gru 2010, 20:29

Przerabiam ostatnio przerzutnik astabilny. Zbudowałem nawet taki układ na płytce stykowej, więc pasowałoby wiedzieć jak działa. Wydaję mi się, że biega to tak:

1) T1 nasycony (spolaryzowany przez R4) więc kolektor-emiter 0V
2) C1 ładuje się przez R3 i T1 do U zasilania
3) Po osiągnięciu odpowiedniego napięcia na C1 polaryzuje się T2 (przez R3) i zwiększa się prąd bazy
4) Spada napięcie kolektor-emiter T2 - sygnał ten przepuszcza C2 więc zatkanie T1
5) Wzrost napięcie kolektor-emiter T1 - sygnał ten przepuszcza C1 więc nasycenie T2
6) Ładowanie C2 przez R4 i T2

Rozumiem, że podczas ładowania kondensatora tranzystor nie polaryzuje się, ponieważ początkowo kondensator zabiera cały prąd. Czy to dobre myślenie? Z góry dzięki za odpowiedź.

PS: Kondensator "przepuszczając" sygnał zmienny po prostu rozładowuje się albo ładuje odpowiednio, tak?
Załączniki
migacz.jpg

Awatar użytkownika
szimon
-
Posty: 88
Rejestracja: 06 maja 2008, 16:47
Lokalizacja: K-lin/Wa-wa
Kontakt:

Post autor: szimon » 12 gru 2010, 20:44


Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 12 gru 2010, 21:41

Zakładamy że C1 jest rozładowany i T1 jest włączony (nasycony) więc T2 musi być wyłączony skoro napięcia na C1 = 0V ( pusty kondensator zachowuje się jak zwarcie)
C2 szybko ładuje się do 8.4V prądem płynącym przez:
Vcc-->R4--->C2--->Baza-emiter T1-->gnd (niebieska linia)
Ale mimo naładowania C2 ,T1 dalej będzie nasycony dzięki R3 (fioletowa linia)

Obrazek

C1 zaczyna ładować się w obwodzie:
Vcc-->R2-->C1-->kolektor-emiter T1--->gnd (czerwona linia)
Gdy napięcie na C1 osiągnie wartość 0.6V zacznie otwierać się T2.
Otwarcie T2 (nasycenie) oznacza spadek napięcia na jego kolektorze.
A ponieważ poprzednio C2 naładowany został 8.4V i napięcie to nie może się nagle zmienić ( naładowany kondensator zachowuje się jak bateria).
Więc gdy napięcia na kolektorze T2 i na dodatniej okładce C2 spadnie do zera (bo nasycony został T2).
Napięcie na ujemnej okładce C2 spadnie do wartości -8.4V. Więc napięcie na bazie T1 będzie równe -8.4V co na pewno błyskawicznie zatka T1.
I napięcia na kolektorze T1 stopniowo rośnie.

Obrazek

Gwałtowne zatkanie T1 umożliwia przepływ prądu przez:
Vcc-->R1-->C1-->Baza-emiter T2-->gnd (czerwona linia)
Ten prąd na pewno w pełni otworzy T2 i naładuje C1 do 8.4V.
T2 dalej będzie nasycony dzięki R2 (niebieska linia)
Ten stan będzie trwał tak długo dopóki napięcie na bazie T1 nie wzrośnie powyżej 0.6V.
Tak jak napisałem już wcześniej, kiedy napięcie na kolektorze T2 osiągnie wartość 0V.
Uprzednio naładowany C2 ściągnie w dół napięcie na bazie poniżej zera ( - 8.4V).
Ale stan ten nie będzie trwał w nieskończoność.
Prąd rozładowania C2 zacznie płynąć
Vcc-->R3-->C2-->kolektor-emiter T2->gnd (fioletowa linia)
Napięcie na "ujemnej" okładce C2 zacznie rosnąć.
Po pewnym czasie napiec to będzie równe 0V ( pusty kondensator C2).
Ale prąd dalej płynie w tym samym kierunku ale teraz kondensator C2 jest ładowany w drugą stronę ( fioletowy "+" i "-" na rysunku).
Więc napięcie na C2 będzie rosło aż osiągnie wartość 0.6V.
Co zaowocuje lekkim otwarciem T1.
Napięcie na kolektorze T1 zaczyna spadać co ściąga w dół naładowany uprzednio do 8.4V kondensator C1 do masy. Więc naładowany C1 ściąga napięcie na bazie do -8.4V co na pewno zatka T2.
C2 szybko ładuje się do 8.4V przez R4 a C1 pomału rozładowuje się przez R2 i napięcie na bazie T2 pomału rośnie z -8.4V do 0.6V. I cała zabawia się powtarza.

Obrazek

I do porwanej pracy wymagane jest by R2 i R3 były znacznie większe od R1,R4.
Załączniki
3.GIF
(4.07 KiB) Pobrany 2979 razy
2.GIF
(3.93 KiB) Pobrany 2980 razy
1.PNG
1.PNG (5.04 KiB) Przejrzano 4026 razy
Ostatnio zmieniony 29 lip 2016, 17:43 przez Jony130, łącznie zmieniany 1 raz.

Owoc

Post autor: Owoc » 12 gru 2010, 22:56

Artykuł, do którego link dał szimon jest po prostu świetny. Wszystko zrozumiałem i dopełniłem odpowiedzią jonego130. Macie u mnie piwo.

Alechaw
-
Posty: 13
Rejestracja: 17 lis 2005, 9:10
Lokalizacja: Kraków

Post autor: Alechaw » 12 gru 2010, 22:58

Dodajmy, że Jony opisuje układ z linka z #2 postu.

Methu
-
Posty: 18
Rejestracja: 22 sty 2011, 19:18
Lokalizacja: polska

Post autor: Methu » 05 maja 2011, 0:08

Witam!

Postanowiłem odświeżyć nieco temat :)
Idąc od początku, jesteśmy świadkami dwóch procesów:
ładowania C1 przez R2 oraz ładowania C2 przez R4.
Nurtuje mnie zdanie:
C2 szybko ładuje się do 8.4V prądem płynącym przez:
Gdy C1 naładuje się do 0.6V Q2 się otwiera. Czy do tego czasu C2 zdąży naładować się do 8.4V?
Nie jestem pewien, czy tę kwestię załatwia warunek większych rezystancji R2 R3 od R1 R4, co za tym idzie większej stałej czasowej (wolniejszego ładowania) Q1 od Q2 w tej początkowej sytuacji ?

Właściwie, to czemu np. kondensator C2 ładuje się do 8.4V, a nie do 9V-0.6V-Ir4*R4? Właśnie dlatego, że C2 "zdąża" naładować się przed otwarciem Q2 i Ir4=0 w danej chwili?

Pozdrawiam!

Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 05 maja 2011, 14:58

Methu pisze:Nurtuje mnie zdanie:
Cytat:
C2 szybko ładuje się do 8.4V prądem płynącym przez:

Gdy C1 naładuje się do 0.6V Q2 się otwiera. Czy do tego czasu C2 zdąży naładować się do 8.4V
W dobrze zaprojektowanym układzie tak będzie.
Methu pisze:Nie jestem pewien, czy tę kwestię załatwia warunek większych rezystancji R2 R3 od R1 R4

Tak normalnie dajemy R1 i R4 > R2, R3
I właśnie dlatego C2 zdąży się naładować do 8.4V
Methu pisze: Właściwie, to czemu np. kondensator C2 ładuje się do 8.4V, a nie do 9V-0.6V-Ir4*R4? Właśnie dlatego, że C2 "zdąża" naładować się przed otwarciem Q2 i Ir4=0 w danej chwili?
Tak C2 naładuje się przed otwarciem Q2.
I trzeba pamiętać że my tu omawiamy stan "ustalony" a nie warunki startu układu.
Przy starcie układu wtedy to na pewno C2 nie zdąży naładować się do pełna (8.4V) tylko na przykład do 2V, ale i tak te 2V na pewno zdołają zatkać Q1 po włączeniu Q2.

Methu
-
Posty: 18
Rejestracja: 22 sty 2011, 19:18
Lokalizacja: polska

Post autor: Methu » 09 maja 2011, 1:56

dzięki, jasne!

Maciej
-
Posty: 10
Rejestracja: 08 mar 2012, 20:29
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Maciej » 08 mar 2012, 20:40

Witam

Czy możecie mi wytłumaczyć jak może powstać dodatnie napięcie na ujemnej okładce
kondensatora które w dodatku rośnie i otwiera drugi tranzystor.

Jestem początkujący w moim hobby i chyba niedokonca rozumiem pracę kondensatora w takich ukladach.

Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 08 mar 2012, 22:55

Maciej pisze:Czy możecie mi wytłumaczyć jak może powstać dodatnie napięcie na ujemnej okładce
kondensatora które w dodatku rośnie i otwiera drugi tranzystor.
A co martwisz się o kondensator elektrolityczny ?
Czy co ci nie daje spokoju bo nie rozumiem?

Maciej
-
Posty: 10
Rejestracja: 08 mar 2012, 20:29
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Maciej » 09 mar 2012, 9:30

Juz wyjaśniam prąd rozładowania tego kondensatora jest zaznaczony kolorem zielonym
(pisze o przykładzie z linku) - skoro przed otworzeniem sie tranzystora t1 ten kondensator był naładowany do napięcia zasilania no to po otworzeniu sie t1 i tak własciwie zewrzeniu dodatniej okładki kondensatora do masy może sie rozładować tylko do 0 ( brak napięcia na okładkach) i nierozumiem skąd dalej ma powstać dodatnie napięcie na ujemnej okładce tego kondensatora, i czy faktycznie to owo dodatnie napięcie nie uszkadza go w jakis sposób???

Johny prosze o łopatologiczne wytłumaczenie :smile:

Awatar użytkownika
Syzyf
-
Posty: 24
Rejestracja: 15 sty 2010, 10:54
Lokalizacja: Polska

Post autor: Syzyf » 09 mar 2012, 10:04

Dla rysunku z linku: http://www.fuw.edu.pl/wo/data/prac-fiz- ... r-asta.pdf
Gdy T1 jest zatkany a T2 przewodzi, to na okładkach kondensatora C1 są takie napięcia:
- na ujemnej: napięcie bazy T2, czyli 0,6V
- na dodatniej: napięcie zasilania +12V, bo T1 zatkany
Czyli na C1 jest napięcie 12-0,6V=11,4V

Gdy T1 zostaje szybko nasycony, to dodatnia okładka C1 jest błyskawicznie zwarta do masy i jej potencjał wyniesie 0V (prawie). Ale napięcie na całym kondensatorze pozostanie takie samo (+11,4V), bo duży rezystor R4 100k nie pozwoli mu szybko zmienić potencjału. Zatem przez chwilę na ujemnej okładce (i bazie T2) jest napięcie ujemne -11,4V (!) względem masy.
To napięcie ujemne natychmiast zatyka T2.
Teraz dopiero C1 zaczyna się ładować poprzez R4 i potencjał jego ujemnej okładki rośnie z -11,4V, przechodzi przez 0V i gdy wzrośnie do 0,6V spowoduje otwarcie T2, bo taki będzie potencjał jego bazy.
Zatem w tym momencie ujemna okładka C1 ma przez chwilę napięcie dodatnie względem zwartej do masy okładki dodatniej ale ta różnica wynosi jedynie ok. -0,6V, co nie powinno zaszkodzić elektrolitowi.

Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 09 mar 2012, 13:54

Pusty kondensator ma miedzy okładkami 0V. Dodatkowo kondensator ten jest teraz podłączony "ujemną" okładziną w stronę plusa. Pusty kondensator stanowi zwarcie w obwodzie. A skoro jest droga dla prądu ( pusty kondensator) od plusa przez R4--> kondensator -->T1 do masy.
To popłynie prąd ładujący kondensator odwrotnym (niż poprzednio) napięciem.

I generalnie kondensator jest elementem niebiegunowym. Jest mu wszystko jedno gdzie ma plus a gdzie minus. Tylko kondensatory elektrolityczne i tantalowe mają oznaczą okładkę "dodatnią" i "ujemną" Ale te oznaczenia wynikają z fizycznej budowy kondensatora.
I elektrolit spokojnie wytrzyma odwrotne napięcie o wartości nie większej niż 1.2V.

Maciej
-
Posty: 10
Rejestracja: 08 mar 2012, 20:29
Lokalizacja: Gdańsk

Post autor: Maciej » 09 mar 2012, 15:08

Witam -zrozumiałem z waszego opisu jak powstaje dodatnie napiecie na ujemnej okładce, ale chce sie jeszcze upewnic co do jednego mianowicie dopoki t1 nie osiągnie stanu nasycenia doputy t2 także bedzie otwarty nie nasycony, ale otwarty i na c1 po stronie ujemnej bedzie sie utrzymywało +0,6 oczywiscie dopoki t1 nie wejdzie w stan nasycenia bo wtedy zwiera + c1 do masy i prąd rozładowywania obniżynapiecie poniżej 0,6

Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 09 mar 2012, 16:41

W prawnie zaprojektowanym układzie otwarcie jednego z tranzystorów na pewno zatka drugi. Bo kondensator błyskawicznie ściągnie bazę poniżej zera.

ODPOWIEDZ