2023年2月3日 星期五

雙穩態自保持電路的測量

回到之前的雙穩態自保持電路的解析


Q1、Q3無法同時通路就是這個自保持能夠運作的關鍵
我們將Q1和Q2的C極換成LED
就可以觀察這兩個電晶體的導通情形
從影片可以看出來


Q1和Q3無法同時導通
如果Q3導通,這時拆下Q2的LED讓Q2斷路
對Q3的LED也沒有影響
但如果拆下Q1的LED
Q3就失去B極電流的來源,LED就滅了

那為何Q1和Q3無法同時導通呢?
我們將電路簡化只留下Q1和Q3


Q3的B極和Q1的C極是共用正極的
這個接法就是關鍵
因為當Q1的CE極開通時
NPN內部電子的分佈已經完全崩潰
也就是說,這時NPN相當於一個完全的導體
但Q3的BE極要開通卻還是需要0.7V的電壓
因為BE極的本質還是一個PN結
因此當Q1導通時
幾乎沒有電流會通過Q3,當然LED就不亮了

我們在Q1和Q3之間用一條1M的電阻來截取信號
在不送電的時候,示波器顯示的Vrms約在2mV(背景雜訊)





當Q1不導通時,LED亮
這時示波器顯示的Vrms有821mV,表示Q3的B極有0.821微安的電流通過



但如果導通Q1
示波器顯示回2mV,也就是幾乎沒有任何電流通過Q3了



這樣的電路組合其實很常出現在電路板中
怎麼用?以後再說了

雙穩態自保持電路

搞清楚雙穩態電路之後
坤隴老師提供的這個自保持電路就很厲害了


這才是本科會用的方式

實際測試的結果很穩定
如下影片


電路怎麼跑的呢?(這才是重點)
一定要先搞懂雙穩態才行(可以參考這篇)
原則上Q1和Q2在開關的控制下只有一隻會通
當Q1不通時,電流走向如紅線
Q3  B極有足夠的電流開通,LED當然會亮
但如果Q1開通,因為Q1  C極和Q3  B極共用電路(這個很重要)
NPN的CE兩端是不等價的
因此當C極開通,B極的電流會非常小
小到無法開通電晶體
因此LED就不亮了(如黑線走向)


這個不等價的概念在電晶體電路中是很重要的
之後再用一篇實驗來說明吧