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      氖泡振蕩器

      發布時間:2023-01-04 來源:TsinghuaJoking 責任編輯:wenwei

      【導讀】在看到一段氖泡閃燈電路視頻中,UP主展示了僅僅依靠一個電阻、電容和氖泡構成的閃爍線路。?這是對應的電路。?這種電路起振的關鍵,需要依賴于氖泡的復阻抗特性,或者伏特特性中的滯回特性。?這是兩種振蕩器張弛振蕩器,依賴于器件輸入輸出之間的回滯特性和復阻抗特性。?既然氖泡可以在電阻電容下振蕩,說明它的擊穿電壓與保持電壓之間也存在著差異,也就是回滯現象。


      一、背景介紹

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      在看到一段氖泡閃燈電路視頻中,UP主展示了僅僅依靠一個電阻、電容和氖泡構成的閃爍線路。?這是對應的電路。?這種電路起振的關鍵,需要依賴于氖泡的復阻抗特性,或者伏特特性中的滯回特性。?這是兩種振蕩器張弛振蕩器,依賴于器件輸入輸出之間的回滯特性和復阻抗特性。?既然氖泡可以在電阻電容下振蕩,說明它的擊穿電壓與保持電壓之間也存在著差異,也就是回滯現象。


      41.jpg

      圖1.1.1 面包板上的閃爍氖泡振蕩電路


      二、氖泡的伏安特性

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      這是在面包板上搭建的測量氖泡伏安特性的電路,?使用一個100k歐姆的限流電阻,可以通過測量上面的電壓獲得氖泡的電流。?同時在使用另外一個聯網數字萬用表測量氖泡的電壓。?這是測量電路圖,是一個標準器件端口電壓與流通電流關系的測量方式。?下面通過編程Python編程,?自動通過數控電源測量氖泡的伏安特性。


      下面是測量氖泡的電路圖原理圖:


      42.jpg

      圖1.1.2 測量電路圖


      這是電壓上升過程中測量的數據,?橫坐標是電壓,縱坐標是電流,單位是微安。?當電壓超過68V的時候,?氖泡開始擊穿,?并隨著電壓上升電流快速增加。?擊穿后的電壓為52V左右。?這是電壓下降過程中的數據曲線,?隨著電流下降,氖泡兩端的電壓也降低。?知道電壓小于53V左右時,氖泡轉為截止狀態,?隨著電壓下降,電流始終為零。?這是將兩個曲線繪制在同一坐標圖上,?氖泡的擊穿電壓比較高,?轉為截止的電壓比較低,?兩者之間相差10V左右。?這也是氖泡可以組成張弛振蕩電路的關鍵特性。


      1668773191872366.png

      圖1.2.1 氖泡的VA特性曲線


      這是利用一個1微法的電容和一個360k歐姆的電阻,形成的氖泡振蕩器。?氖泡振蕩還需要有條件,就是電阻不能夠太小,否則氖泡無法截止。?氖泡的振蕩頻率受到電壓,電阻和電容參數的影響。?可以看到氖泡發光放電過程很短促,充電過程占大多數時間。


      44.jpg

      圖1.2.2 基于氖泡的振蕩電路


      總結

      ??

      本文對氖泡的伏安特性進行了測試,?基于它的擊穿電壓大于截止電壓,所以可以使用電阻電容構成振蕩電路。?這個電路也展示了非線性器件特有的魅力。


      45.jpg


      來源:TsinghuaJoking



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