在立創(chuàng)開源硬件平臺看到一個(gè)有意思的會(huì)生氣的機(jī)器人：

上面寫著“不要生氣！”

動(dòng)起來是這樣的效果，夠不夠生氣？

其實(shí)就是兩個(gè)燈輪流閃爍，是通過“多諧振蕩器電路”實(shí)現(xiàn)的，電路原理圖如下。

下面對這個(gè)電路進(jìn)行分析，把原理講清楚。

一、電路說明

先簡化一下電路：

這個(gè)電路是一種多諧振蕩器電路，開關(guān)SW1閉合后，電路接通了電壓為3V的電源。

之后，三極管Q1和Q2會(huì)輪流導(dǎo)通和截止，產(chǎn)生持續(xù)震蕩，令兩個(gè)LED燈不斷閃爍。

二、原理分析

在電源開關(guān)SW1合上前，電容C1、C2兩端的電壓均為0。

合上電源開關(guān)SW1，在接通電源的瞬間，Q2B點(diǎn)、Q1B點(diǎn)的電壓在上拉電阻R1、R2的作用下從0開始抬升，理論上將會(huì)把三極管Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通。但由于三極管的性能參數(shù)差異，其中一個(gè)三極管會(huì)先導(dǎo)通。

假設(shè)Q1先導(dǎo)通，Q1的導(dǎo)通引起Q1C點(diǎn)的電壓下降，后續(xù)順序如下：

①Q(mào)1C點(diǎn)的電壓下降 => ②Q2B點(diǎn)的電壓下降(導(dǎo)致了Q2的截止) => ③Q2C點(diǎn)的電壓上升(導(dǎo)致了LED燈D2的熄滅) => ④Q1B點(diǎn)的電壓上升 => ⑤進(jìn)一步使Q1C點(diǎn)的電壓下降(導(dǎo)致了LED燈D1的亮起)

Q1C點(diǎn)的電壓下降，進(jìn)一步引起了自身電壓的下降。這就是振蕩電路中常說的“正反饋”啦。

我們說電容電壓不能突變，不是不變。之后電容C1左邊(Q1C點(diǎn))的電壓幾乎為0，右邊(Q2B點(diǎn))開始通過電阻R1從電源獲得電壓來充電。充電過程中三極管Q2的B極電壓逐漸升高，一直升高到能使Q2導(dǎo)通。

Q2導(dǎo)通后，Q2C點(diǎn)的電壓被拉低，LED燈D2被點(diǎn)亮。根據(jù)電容兩端電壓不能突變，這時(shí)Q1B點(diǎn)的電壓也由原來的高電壓被拉低，于是三極管Q1被關(guān)閉，LED燈D1熄滅。

再然后電容C2開始充電，充到電容C2的左邊(Q1B點(diǎn))的電壓足以把三極管Q1打開。。。

如此循環(huán)，LED燈D1、D2交替亮起和熄滅。

用仿真圖，直觀地感受電路中各點(diǎn)的波形變化：

LED燈交替亮滅的周期T直接給公式，大家可以根據(jù)公式調(diào)整參數(shù)，改變閃爍的時(shí)間長短：

T = 0.69 * (R1 *C1 + R2 * C2)

注意：如果發(fā)現(xiàn)計(jì)算出來的理論值和實(shí)際值不相符，則調(diào)整公式中“0.69”這個(gè)參數(shù)。

三、擴(kuò)展知識

這個(gè)電路也叫“多諧振蕩器”，為什么呢？

因?yàn)殡娐樊a(chǎn)生的是矩形波，“多諧”是指矩形波中除了基波成分外，還含有豐富的高次諧波成分。

還有一個(gè)叫法，因?yàn)殡娐樊a(chǎn)生矩形波，于是又叫做“矩形波發(fā)生器”。。。

這還沒完，它還叫“無穩(wěn)態(tài)電路“。。。

因?yàn)殡娐樊a(chǎn)生了自激振蕩，總沒有一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，看兩個(gè)LED燈閃來閃去就知道，它不會(huì)一直熄滅，也不會(huì)一直點(diǎn)亮。

四、最后

掌握了有趣的知識，就用它來做一些有意思的產(chǎn)品，享受玩電子的樂趣吧！

求點(diǎn)贊，下次再見！