در کاوش در اقیانوس الکترونیک مدرن ، ما اغلب با نمونه هایی روبرو می شویم که ممکن است دنیوی به نظر برسد اما اصول پیچیده را پنهان می کند.به تازگی ، من در یک انجمن مشهور الکترونیک با چنین موردی روبرو شدم.یک شهروند سردرگمی خود را به اشتراک گذاشت: او یک مدار اساسی درایو سه تریود را ساخت که برای معکوس کردن سیگنال طراحی شده است ، اما نتیجه آنطور که انتظار می رفت.اگرچه این مشکل در سطح ساده به نظر می رسد ، اما در واقع حاوی اصول الکترونیکی عمیق است.
توضیحات مشکل و تعامل جامعه:
مدار شرح داده شده توسط این شهروند بسیار اساسی است و از یک تریود برای هدایت آن استفاده می کند.هدف اصلی دستیابی به جهت معکوس سیگنال است.با این حال ، وی دریافت که شکل موج خروجی همانطور که انتظار می رفت تغییر نمی کند و این باعث سردرگمی وی شده است.مؤلفه اصلی مدار ، سه گانه ، دارای فرکانس هدایت تا 100 مگاهرتز است ، در حالی که فرکانس پالس در مدار وی فقط در حدود 1 مگاهرتز است.در انجمن ها ، سردرگمی وی باعث بحث و گمانه زنی های گسترده شد.برخی از افراد به اصالت سه گانه شک داشتند ، برخی دیگر پیشنهاد کردند که مقدار مقاومت را تنظیم کنند و برخی دیگر حدس می زنند که سرعت سوئیچینگ ممکن است کافی نباشد.
پیشنهاد راه حل و تأیید:
در این بحث ، یک شهروند با تجربه (ID: LW2012) یک راه حل الهام بخش را پیشنهاد کرد: یک خازن 100NF را به موازات R1 وصل کنید.با کمال تعجب ، هنگامی که پوستر این پیشنهاد را اجرا کرد ، مشکل به طور مؤثر حل شد.این مورد نه تنها کمک متقابل را در بین علاقه مندان به الکترونیک نشان می دهد ، بلکه مقدار کاربرد عملی مفهوم اصلی "خازن شتاب" را نیز نشان می دهد.
تجزیه و تحلیل عمیق: اثر ذخیره شارژ و نقش تسریع خازن:
در مرحله بعد ، اجازه دهید این مورد را با جزئیات تجزیه و تحلیل کنیم.بین پایه و انتشار Triode ، به دلیل اثر ذخیره بار ، یک ظرفیت داخلی وجود دارد.این خازن و مقاومت پایه RB با هم یک مدار RC تشکیل می دهند و ثابت زمان آن بر سرعت روشن و خاموش کردن ترانزیستور تأثیر می گذارد ، یعنی بر سرعت تعویض تأثیر می گذارد.علاوه بر این از خازن های شتاب ، این فرآیند را بهینه می کند.
توابع خاص شتاب دهنده خازن ها:
هنگامی که پالس کنترل در سطح پایین قرار دارد ، مدار به حالت پایدار می رسد و ترانزیستور خاموش می شود.در این زمان ، ولتاژ در سراسر خازن صفر است.هنگامی که سطح بالایی پالس کنترل وارد می شود ، از آنجا که ولتاژ خازن نمی تواند جهش یابد ، خازن باید به حفظ ولتاژ صفر ادامه دهد.در این زمان ، ولتاژ پایه ترانزیستور به سرعت بالا می رود و باعث می شود ترانزیستور به سرعت روشن شود.سپس خازن به ولتاژ سطح پالس شارژ می شود ، وارد حالت پایدار می شود.
تجزیه و تحلیل پویا مدار:
با تجزیه و تحلیل بیشتر این فرآیند ، می توانیم ببینیم که خازن ها نقش اساسی در مدار دارند.هنگامی که ولتاژ سیگنال ورودی از 0 ولت به سطح بالا پرش می کند ، ولتاژ در سراسر خازن بدون تغییر باقی می ماند و باعث می شود ولتاژ در پایه VT1 یک پالس اوج ظاهر شود و باعث می شود جریان پایه VT1 به سرعت افزایش یابد ، بنابراین ترانزیستور را از آن تسریع می کند.حالت قطع به حالت اشباع.تبدیل.در طی فرایند حفظ هدایت ، شارژ خازن به سرعت به پایان می رسد و حالت هدایت اشباع ترانزیستور را حفظ می کند.هنگامی که ولتاژ سیگنال ورودی از سطح بالا به 0 ولت پرش می کند ، قطبیت ولتاژ روی خازن باعث می شود ولتاژ پایه VT1 منفی شود و این باعث تسریع سرعت تبدیل ترانزیستور از حالت اشباع به حالت برش می شود.
در نتیجه:
از طریق این مورد ، ما نه تنها یک مشکل خاص مدار را حل کردیم ، بلکه درک عمیقی از نقش مهم اثرات ذخیره بار و شتاب خازن در الکترونیک مدرن نیز به دست آوردیم.این نه تنها یک عمل موفق در الکترونیک بلکه نمونه ای از روحیه همکاری جامعه است.با به اشتراک گذاشتن دانش و تجربه ، ما می توانیم درک عمیق تری از نحوه عملکرد اجزای الکترونیکی و پیشرفت بیشتر فناوری کسب کنیم.