张弛振荡器.ppt

张弛振荡器及其应用 一、实验目的 二、实验原理 三、实验任务 四、元件参数 六、实验报告要求 * * 1.学习用Multisim7仿真软件设计张弛振荡电路、 单向半波可控硅整流调光系统，并观察波形； 2.用学过的电路理论观察并分析张弛振荡器的工作 过程； 3.测量张弛振荡器的频率、周期及脉冲的幅值和宽 度； 4.观察非线性电路中产生的跃变现象。 1、单结管 单结管是单结晶体管的简称，它只有一个PN结、 但却有一个发射极“e”和两个基极b1、b2，所以又称 为双基极管。图1是单结管的图形符号。 图1 第一基极 发射极 第二基极 next 图2 单结管的等效电路 图2虚线框内是单结管的等效电路，其中Rb1、Rb2分别为发射极e至两个基极b1、 b2之间的等效电阻。 Ue Ie P B V Uv 0 Up 截止区 负阻区 饱和区 在正置电压 Ubb作用下Rb1两端的电压为: Ue Ub1 U1 R Rb1 Rb2 b1 b2 Ubb D uR 2、张弛振荡器 利用单结管的负阻特性和RC电路 的充放电性，可以组成频率可变的张 弛振荡电路。如图所示。 uC uC uR R 工作原理 电源未接通前，C1上的电压为零，设t=0时刻开关闭和，C1通过R以时间常数（R*C1）充电，电容C两端的电压为: （t ? 0） C1上的电压uc逐渐升高达峰点电压VP时，e-b1导通，单结管进入负阻状态，C1通过e-b1经R4以时间常数(Rb1+R4)*C1迅速放电（因Rbl迅速下降，且R4R）其中 （t ? t1） 当C1上的电压降到谷点电压VV 时，经过R供给的电流小于谷点电流，不能满足导通的要求，于是e-b1之间的电阻Rb1迅速增大，单结管恢复阻断状态。然后C1又重新充电重复上述过程。由于C1的放电远远小于充电时间常数（R*C1），所以C1上的电压 Uc 呈锯齿波，R4 上的电压 uR4 为正向脉冲。 3、可控硅整流元件 可控硅的图形符号及特性均线如图4所示。 图4 工作原理 1.正向性能: 当阳极a加正电压，阴极c加负电压 （称为正向）时，若控制极g不加控制电压，管 子处于截止状态，仅有很小的漏电流IF，称为 正向阻断状态，见特性曲线的OA段。 2.反向性能: 当阳极加负电压，阴极加正电压时， 其特性和二极管反向特性相似，称为反向阻断 状态，见特性曲线的OD段。 3.当元件处于正向阻断状态时，若所加阳极电压 上升太快（虽未超过正向转折电压），也会使 元件由正向阻断状态变为导通状态，这在实际 工作中是应该避免的。 4、单相半波可控硅整流电路 图5 ? 0 ? 0 2? 2? ? ? 0 ? 2? ? 0 ? 2? 实验原理 1、0—?：可控硅SCR虽承受正向电压，但触发脉 冲电压ug为零，所以SCR处于正向阻断状态。 2、?—?：SCR仍承受正向电压，且在?t=?时刻 出现触发脉冲电压ug,使SCR触发导通，导通后 SCR两端压降很小，这时触发脉冲虽然消去了 SCR仍继续导通，直至电源电压u2过零时为止。 3、?—2?：SCR承受反向电压，不论有无触发脉冲 电压，SCR均不导通，即处于反向阻断状态。 ? 0 ? 0 2? 2? ? ? 0 ? 2? 由于触发脉冲出现的时间是可以控制的所以达到了可控整流的目的。 Next 5、单相半波可控硅整流调光系统 控制回路 主回路 1.编辑“张弛振荡电路” (1)测量单结管2N6027的峰点电压VP、谷点电压VV； （=50%R5） (2)测量RC充放电周期T（=50%R5、50%R5、50%R5） 画出不同周期下的 uC、uR波形 (3)计算分压比? =？ 频率f =？ 2.编辑“单相半波可控硅整流调光系统电路” (1)测量可控硅导通的初始相位角及最大移相角，计 算移相范围； (2)R5=？时 ，画出 时的uS、uZ、uW、 uC、uR、uSCR、ud 波形。 T=25%R5 T=50%R5 T=75%R5 1、单结晶管UJT(2N6027)的参数设置如图 2、可控硅SCR(2N1599)的参数设置如图 3、稳压管ZENER(02BZ2.2)的参数设置 *