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氖泡振荡器

发布时间:2023-01-04 来源:TsinghuaJoking 责任编辑:wenwei

【导读】在看到一段氖泡闪灯电路视频中,UP主展示了仅仅依靠一个电阻、电容和氖泡构成的闪烁线路。 这是对应的电路。 这种电路起振的关键,需要依赖于氖泡的复阻抗特性,或者伏特特性中的滞回特性。 这是两种振荡器张弛振荡器,依赖于器件输入输出之间的回滞特性和复阻抗特性。 既然氖泡可以在电阻电容下振荡,说明它的击穿电压与保持电压之间也存在着差异,也就是回滞现象。


一、背景介绍

  

在看到一段氖泡闪灯电路视频中,UP主展示了仅仅依靠一个电阻、电容和氖泡构成的闪烁线路。 这是对应的电路。 这种电路起振的关键,需要依赖于氖泡的复阻抗特性,或者伏特特性中的滞回特性。 这是两种振荡器张弛振荡器,依赖于器件输入输出之间的回滞特性和复阻抗特性。 既然氖泡可以在电阻电容下振荡,说明它的击穿电压与保持电压之间也存在着差异,也就是回滞现象。


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图1.1.1 面包板上的闪烁氖泡振荡电路


二、氖泡的伏安特性

  

这是在面包板上搭建的测量氖泡伏安特性的电路, 使用一个100k欧姆的限流电阻,可以通过测量上面的电压获得氖泡的电流。 同时在使用另外一个联网数字万用表测量氖泡的电压。 这是测量电路图,是一个标准器件端口电压与流通电流关系的测量方式。 下面通过编程Python编程, 自动通过数控电源测量氖泡的伏安特性。


下面是测量氖泡的电路图原理图:


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图1.1.2 测量电路图


这是电压上升过程中测量的数据, 横坐标是电压,纵坐标是电流,单位是微安。 当电压超过68V的时候, 氖泡开始击穿, 并随着电压上升电流快速增加。 击穿后的电压为52V左右。 这是电压下降过程中的数据曲线, 随着电流下降,氖泡两端的电压也降低。 知道电压小于53V左右时,氖泡转为截止状态, 随着电压下降,电流始终为零。 这是将两个曲线绘制在同一坐标图上, 氖泡的击穿电压比较高, 转为截止的电压比较低, 两者之间相差10V左右。 这也是氖泡可以组成张弛振荡电路的关键特性。


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图1.2.1 氖泡的VA特性曲线


这是利用一个1微法的电容和一个360k欧姆的电阻,形成的氖泡振荡器。 氖泡振荡还需要有条件,就是电阻不能够太小,否则氖泡无法截止。 氖泡的振荡频率受到电压,电阻和电容参数的影响。 可以看到氖泡发光放电过程很短促,充电过程占大多数时间。


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图1.2.2 基于氖泡的振荡电路


总结

  

本文对氖泡的伏安特性进行了测试, 基于它的击穿电压大于截止电压,所以可以使用电阻电容构成振荡电路。 这个电路也展示了非线性器件特有的魅力。


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来源:TsinghuaJoking



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