Comportamento del condensatore nel circuito oscillante


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Mi sono fatto strada attraverso "MAKE: Electronics: Learning Through Discovery", ma mi sono bloccato su Experiment 11, dove sto realizzando un circuito oscillante.

Il libro richiede un condensatore da 2,2uF, ma ho solo un condensatore da 1000uF. Ho deciso che sarebbe stato divertente provare a creare un circuito che funzioni in modo simile con le parti che ho (o almeno per capire perché farlo sarebbe impossibile)

Il circuito specificato dal libro è questo: Figura 2.98

R1: resistenza 470K, R2: resistenza 15K, R3: resistenza 27K, C1: condensatore elettrolitico 2.2uF, D1: LED, Q1: 2N6027 PUT

La prima cosa che ho fatto è stato sostituire R1 con un resistore da 6,7 ​​K in modo da non impiegare così tanto tempo a caricare il condensatore. Successivamente ho sostituito R2 con una resistenza da 26 K e R3 con una resistenza da 96 K in modo che il PUT facesse passare la carica solo quando il condensatore era vicino al picco della sua tensione.

Mi aspettavo che il LED si accendesse una volta che il condensatore si è caricato a ~ 5v e si è spento una volta che il condensatore si è scaricato a meno di ~ 5v. Al contrario, il condensatore si carica per alcuni secondi e il LED rimane debolmente acceso mentre la tensione del condensatore rimane stabile a ~ 2,7 v.

Con la mia conoscenza molto limitata dell'elettronica, sono sconcertato da questo comportamento. Sto fraintendendo come funziona un condensatore? Grazie in anticipo per la tua esperienza!

AGGIORNAMENTO: Ancora non capisco esattamente la relazione tra i valori della resistenza e il LED / condensatore che si "blocca" (dove rimanere bloccati significa che il LED rimarrà acceso e la tensione del condensatore rimarrà costante intorno a 2,5 v). Dopo alcuni altri test sembra che:

  1. Più grandi sono R2 e R3 (mantenendo il rapporto R2: R3 approssimativamente costante), più è probabile che il LED / il cappuccio rimangano bloccati
  2. Più piccolo è R1, più è probabile che il cappuccio a LED rimanga bloccato.

Ad esempio, con R2 a 15K, R3 a 21K e R1 a 66K, il LED / cappuccio oscillerà correttamente (anche se lentamente). Se cambio R1 a 46K, il LED / il cappuccio si "bloccano"

Qualcuno sa di una spiegazione per questo comportamento?

Credo che Mark abbia la risposta giusta (basata su alcuni test), quindi l'ho accettato. Se R1 ha una resistenza molto inferiore rispetto a R2 e R3, il tappo si carica molto più velocemente di quanto si scarica in modo che oscilli rapidamente mentre sembra al multimetro che è "bloccato" a una tensione.

Tuttavia, sarei grato se Mark (o chiunque altro) potesse spiegare come ottenere queste informazioni su Rg dal foglio dati


6k7, 26k, 21k, 66k, ... strani valori di resistenza!
Federico Russo,

Risposte:


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non ho mai davvero giocato con un PUT prima (in realtà non ne ho mai sentito parlare) ma ero interessato e ho letto la scheda tecnica.

Sembra che la corrente attraverso il PUT dipenda dalla resistenza tra gate e terra, il che spiega perché quando il cappuccio sta alimentando il LED non si arrabbia davvero con il LED che non ha un resistore limitatore di corrente. In questo caso la resistenza del gate Rg è la tua R3. La mia ipotesi è che quando hai spostato R3 fino a 96k hai limitato la corrente così tanto che il tuo LED non sta raggiungendo la piena luminosità.

Inoltre, il limite inferiore di questa corrente combinato con un tappo molto grande significa che il condensatore si scarica molto più lentamente. Combina questo con l'R1 molto piccolo, che carica rapidamente il tappo, e sto scommettendo che stai ottenendo alcune oscillazioni, ma sta succedendo molto, molto velocemente.

Prova un R1 più grande, un R3 più piccolo e qualsiasi dimensione R2 sia necessaria per mantenere lo stesso rapporto del divisore. Idealmente rintracciare un cappuccio più piccolo, renderebbe più facile trovare le dimensioni della resistenza necessarie.


Molto interessante! Metterò alla prova la tua ipotesi. Per curiosità, come hai stabilito che "la corrente attraverso il PUT dipende dalla resistenza tra gate e ground"? "Figura 4. Effetto della tensione di alimentazione" era nella scheda tecnica?
Andrew L

Intendevi R3 più piccolo? In tal caso, credo di aver confermato la tua ipotesi (vedi il mio aggiornamento alla domanda). Un R1 di 6K a 6v in realtà impiega alcuni secondi per caricare un tappo, ma mi chiedo se ci vuole davvero poco tempo per ricaricarlo sopra la tensione di gate immediatamente dopo che la tensione scende sotto la tensione di gate.
Andrew L

oops, sì, dopo l'ulteriore lettura del foglio dati ho fatto il valore di Rg = R2 * R3 / (R2 + R3) in modo tale da ridurre la resistenza che aumenterà la corrente di picco, ovvero la corrente al picco del decadimento, che abbassando R3 e mantenendo lo stesso rapporto comporteranno.
Segna l'

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Probabilmente non stai fraintendendo come funziona un condensatore. Probabilmente è il transistor unijunction programmabile che si comporta in modo strano.

La mia comprensione è che un PUT rimane attivo fintanto che la corrente che lo attraversa è maggiore di una certa soglia. Dato che hai ridotto R1, scommetto che la corrente quando il limite viene scaricato è superiore a quella soglia, quindi il PUT non si spegne mai del tutto.

Prova a cambiare R1 a 470k e vedi se funziona. (Sarà un po 'noioso testare.) Quindi puoi ridurre R1 e vedere fino a che punto puoi andare mentre hai ancora il PUT spento.


Secondo il libro, il PUT consente alla corrente di fluire quando l'anodo (pin superiore di Q1) ha una tensione maggiore rispetto al gate (pin centrale di Q1). Nel mio esempio, la tensione attraverso il gate dovrebbe essere ~ 4.7 v (credo). Quindi, per quanto posso capire, il PUT non dovrebbe consentire la corrente quando la tensione attraverso il condensatore è solo 2,7 v.
Andrew L

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È vero-- il PUT rimane spento fino a quando la tensione non supera la soglia del gate. Tuttavia, se lo capisco correttamente, una volta acceso, rimane acceso fino a quando la corrente non scende al di sotto di un'altra soglia. Scommetto che si accende a destra, ma si spegne in modo sbagliato.
spazzato il

Secondo il libro - "Se la tensione dell'anodo aumenta al di sopra del punto di soglia, la corrente esplode e scorre dall'anodo al catodo. Se la tensione dell'anodo scende al di sotto della soglia, il transistor interrompe il flusso." Quindi, anche se concordo sul fatto che non si spegne correttamente, non sono convinto che sia a causa di una soglia diversa per la chiusura del cancello.
Andrew L


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Ero bloccato con lo stesso problema e ho fatto qualche ricerca. Sono un principiante, ma guardando il foglio dati PUT 2N6027, e da sperimentazione personale ho sospettato come affermato dall'utente @pingswept, che il problema era nel valore del resistore R1 ed è in relazione con la corrente di valle quando il condensatore si scarica.

Guarda gli esempi di http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_7/8.html e scoprirai come ottenere i valori di resistenza corretti per i circuiti dell'oscillatore UJT e PUT.

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