2023年2月8日 星期三
2023年2月5日 星期日
限流電路
想法就像雜草一樣
下拉電阻15歐，電流26mA
一但有了一株，就會莫名其妙自己生出很多...
或是雙穩態電路
都有一個共通點就是將控制端的C極連接到主要負載端的B極
就像這樣
但如果接到E極呢？
CE兩端在基本電路連接的時候沒有太大的差別
但如果是訊號放大電路就會有差了
畢竟E極融合了C極和B極的電流
如果是耦合電路差別就更大了
因為C極和E極在很多時候電位是不等價的
我們將電路接成這樣
E極連接的電阻R就會保持0.7V左右的電位
不管VCC怎麼變，這個0.7V幾乎維持不動
因此主負載端的電流就會維持0.7/R(理論上，實際上差很多)
我們實際操作看看
用一個100歐的功率電阻當作假負載
再用電表量測通過假負載的電壓和電流
發現VCC不管怎麼增加(或減少)，這個負載的電壓電流變化都不大(這有前提，等會兒說)
這種定電流電路在半導體負載元件中是很重要的
因為半導體負載基本上都不是歐姆導體
因此對電壓的需求很嚴格
一旦超過一點點就會死給你看
實驗結果如下
下拉電阻10歐，電流36mA
下拉電阻33歐，電流16mA
但這樣的電路當然也會有限制
VCC電壓至少理論上至少要大於負載兩端電位差的1V以上(最好2V)
那多出來的電壓跑去哪裡了？
自然有人會把她消耗...就是這兩顆電晶體
我們用熱顯像看看就很明顯了
VCC低電壓的時候
VCC高電壓的時候
VCC電壓越高，在負載電壓不變的情況下
電晶體就必須吃掉更多的能量，尤其是負載端的電晶體
弄完這些，整體耦合電路的圖像就越來越清楚了~~
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
2023年2月2日 星期四
雙穩態電路
日前分享了一個自保持電路
我的目的是要單鍵觸發後(不是固定開關喔)讓電晶體維持飽和通路
再單鍵觸發後斷路
這樣才能符合目前許多電器的觸發方式
最簡單的方法是用FET，可以看這篇
但用電晶體有其他的目的和功能，這以後再說
感謝苗栗劉坤隴老師的指導
分享了另一個雙穩態的電路
電路圖如下
原始分享資料在這裡
但總覺得怪怪的...
這兩個輕觸開關可以當作LED的ON和OFF嗎？
研究了一下
我改成如下的電路
用兩個LED觀察兩端的通斷路狀態
R1電阻大於R1'，這樣就能從LED亮度看出是哪條電路的影響
兩組電路是對稱的，阻值也都相同
實際操作之後發現，一上電兩個LED都會亮
從電路分析也是如此
Q1的B極電流從LED2經由R2過來
當然通電就亮
但如果將A接頭接上高電位(正極)
Q1的B極電流就會從R1'提供，且會讓LED2兩端等電位
LED2就滅了
因為R1'電阻小於R1，所以LED1明顯亮了許多
若將A接上低電位(負極)
Q1的B極電位會被拉低，Q1就不通了(不亮)
但Q2的B極仍有電流從LED1經R1來提供
所以LED2會維持原本的亮度(狀態)
那LED1為什麼不亮？
因為LED1的迴路是通過Q2的BE極，電流太小了
同樣的如果操作B接頭
LED2也會有相同的結果
影片如下
事實證明...自己要的電路還是要自己解決
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