Generator relaksacyjny na bazie tranzystora NPN (artykuł przydatny do następnego wpisu)

Generator relaksacyjny na bazie tranzystora NPN (artykuł przydatny do następnego wpisu)

r_208_07_1
Jeśli czytałeś stare podręczniki na temat podstaw elektroniki, być może pamiętasz, jak można stworzyć multiwibrator (przerzutnik astabilny) tylko z lampy neonowej i kondensatora.
Obwód prostego multiwibratora pokazanego na rysunku 1 działa dokładnie w ten sam sposób, ale używa tranzystora NPN zamiast lampy neonowej i przy znacznie niższym napięciu.
Każdy może to sprawdzić, ponieważ funkcja jest tak prosta.
Ale dlaczego?
Autor wyjaśnia funkcję obwodu w następujący sposób:
W pracy odwrotnej (emiter dodatni względem kolektora) tranzystor NPN ma ujemną charakterystykę (którą można łatwo sprawdzić) między jego emiterem a kolektorem.
Przy około 9 V dioda baza-emiter wyświetla dobrze znany efekt lawinowy.
W takim przypadku nośniki ładunku w warstwie łączącej (barierowej) są tak grube i szybkie, że uwalniają kolejne nośniki ładunku.
Liczba nośników ładunku rośnie jak lawina, a wraz z nimi prąd.

Odpowiada to dokładnie temu samemu efektowi w diodzie Zenera 9V.
Jednak rezystancja wewnętrzna tej diody pozostaje dodatnia.
Odwrotny tranzystor wzmacnia teraz ten efekt.
Emiter i kolektor rzeczywiście zamieniają się rolami, ale symetryczna zasada jego budowy oznacza, że tranzystor działa jednakowo w trybie odwrotnym.
Możemy zmierzyć niewielki przyrost prądu od około 3 do 10.
Tranzystor nadal działa, ponieważ nośniki ładunku przechodzą przez cienką warstwę bazy, aby dotrzeć do bariery złącza.
A teraz najważniejsza kwestia: to właśnie w tej warstwie zaporowej ma miejsce efekt lawiny.
Wciąż jest więcej nośników ładunku, które wyzwalają ich jeszcze więcej, tworząc lawinę do kwadratu (że tak można to ująć).
Po uruchomieniu tej lawiny do utrzymania tego efektu wystarczy słabsze napięcie.
Prąd kolektora wzmacnia w ten sposób efekt lawinowy i zapewnia ujemną charakterystykę.
Siła prądu rozładowania jest wystarczająca do wysterowania diody LED (patrz rysunek 2).
Do tego potrzebujemy jednak napięcia większego niż V.
Obwód działa poprawnie z dwoma prawie wyładowanymi (rozładowanymi) akumulatorami 9V.
Dioda LED będzie nadal migać przez długi czas, aż do ostatniej kropli energii w akumulatorach.
Częstotliwość migania zmniejszy się wraz z wyczerpywaniem się akumulatora.
Ze względów mechanicznych i dla uproszczenia konstrukcji, rezystor ładowania jest umieszczony pomiędzy akumulatorami.
Autor: Burkhard Kainka

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.