方波信號電路圖的工作原理是什麼?

若干不想


提問者圖片中的電路是一個常用的三極管自激多諧振盪器,兩個三極管的集電極驅動兩個LED,這種電路可以作為簡單的LED閃光燈。為了便於介紹電路的工作原理(提問者給的圖片未標註元件編號),這裡以下圖所示電路為例來介紹一下這種自激多諧振盪器的工作原理。


自激多諧振盪器的電路原理圖。

上圖電路中,一般要求三極管VT1、VT2,電阻R2、R3及電容C1、C2的參數儘可能一致,但實際中,它們不可能完全一樣,故這種電路通電後,總有一個三極管是先導通的。這裡我們假定三極管VT1先導通,此時LED1點亮,由於電容C1兩端的電壓不能突變,VT2的基極電壓接近地電位,故VT2截止,LED2不亮。此時5V電源通過R2及VT1的c-e兩極對C1充電,當C1兩端電壓達到0.6V左右時,VT2導通,其集電極變為低電平,使LED2點亮,同時使VT1截止,LED1熄滅。在VT2導通時,5V電源通過R3及VT2的c-e兩極對C2充電,當C2兩端電壓升高至0.6V左右時,VT1又導通,使VT2截止,就這樣兩個三極管輪流導通,從而使其集電極驅動的兩個LED交替發光。

兩個三極管構成的LED閃光燈。

這種自激多諧振盪器電路的振盪頻率與電阻R2、R3、電容C1、C2及電源電壓有關。一般R2、R3或C1、C2的標稱值越大,振盪頻率越低,LED閃爍就越慢。另外,電源電壓變化時,這個電路的振盪頻率亦會發生變化,故這種電路一般用於對振盪頻率穩定性要求不高的場合。

順便說一下,這種電路中三極管的集電極輸出的振盪信號並不是佔空比為50%的方波,而是矩形波。若想獲得佔空比為50%的方波信號,可以選用CD4013這類雙D觸發器對其輸出的矩形波進行整形。


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