Ringoszillator schwingt nicht

Seite 31 in diesem Dokument zeigt eine ähnliche Schaltung.

Neben der etwas anderen Architektur drei interessante Aspekte:

1. C4 erzeugt eine Startbedingung, indem es ein Ungleichgewicht in den Ring einführt;
2. BJTs anstelle von MOSFETs (MOSFETs in der Schaltung aus dem Blog, auf den Sie sich beziehen);
3. Viel niedrigere Werte für die Widerstände, BJTs sind stromgesteuert und nicht spannungsgesteuert wie MOSFETs.

Nach meiner Erfahrung weigert sich die Schaltung, mit 6 V zu laufen, aber 9-12 V funktionierten gut.

Hier ist die Schaltung, die Sie inspiriert hat: -

Diese Schaltung funktioniert, weil sie Mosfets verwendet.

Den Mosfet durch einen BJT zu ersetzen, wird nicht funktionieren. Zunächst einmal bedeutet die Verwendung von 1 MOhm für den Basiswiderstand eines BJT, dass der maximale Strom in die Basis (von 6 V) 6 Mikroampere beträgt. Die Stromverstärkung jedes BJT kann 200 betragen, und dies bedeutet eine Ansteuerung von etwa 1 mA für die LEDs und kaum genug, um sie hell zu machen.

Am schlimmsten ist jedoch, dass die Kollektorspannung aufgrund von nur 1 mA im Kollektor bei etwa 4 V liegt und wahrscheinlich nicht niedriger ist. Dies bedeutet, dass der tatsächliche Basisstrom nur etwa 4 uA beträgt, und dies bedeutet wahrscheinlich etwa 4,5 V (ish) an den Kollektoren und etwas weniger als 1 mA durch jede LED.

Alle Kollektoren werden so sein - und wiederum schalten sie teilweise den folgenden BJT ein - alle LEDs leuchten schwach und ich fürchte, es gibt keine Ringoszillation.

Die Mosfets funktionieren, weil ihre Gates für ein langsames Signal ein offener Stromkreis sind und die Kappen an den Gates vollständig aufgeladen werden können, ohne durch die Vorwärtsleitung eines BJT-Basis-Emitter-Übergangs eingeschränkt zu werden. Und da es einen Ring aus drei Geräten gibt, schaltet sich der Mosfet weiterhin vollständig ein, beleuchtet seine LED ordnungsgemäß und entlädt das nachfolgende RC-Netzwerk, das an seinem Drain angeschlossen ist, wodurch der Mosfet danach ausgeschaltet wird.

Hier ist eine bessere Schaltung, die Sie ausprobieren können. Verbinden Sie die Masseleitungen mit dem Minuspol einer Gleichstromversorgung und die VCC-Leitung mit dem Pluspol. Wenn die Gleichspannung (Potenzialdifferenz) zwischen Masse und VCC >= +10 V ist, startet sie und schwingt kontinuierlich, bis die Stromversorgung unterbrochen wird. Ein Designhinweis: Der Schaltplan wurde mit NI MULTISIM 14 erstellt und getestet, aber für die physische Schaltung habe ich NTE101-Germanium-NPN-Transistoren anstelle der 2N3904-Silizium-NPN-Transistoren verwendet. Versuchen Sie, die LEDs parallel zur Ausgangsleitung des Oszillators auf der rechten Seite des Schaltplans anzuschließen.

Die 1-Meg-Widerstände sind so hoch, dass die Stromverstärkung eines typischen BJT keine Nettoverstärkung um die Schleife von über Eins ergibt, also keine Oszillation. MOSFETs haben mit diesem hohen Widerstand kein Problem.

Damit diese Schaltung funktioniert, könnten Sie die Stromversorgung auf 12 Volt erhöhen und die 220-Ohm-Widerstände auf 1 Kiloohm erhöhen, und es wird wahrscheinlich funktionieren, oder die 1-Meg-Widerstände auf etwa 33 k verringern und die Kondensatoren um einen Faktor von 30 erhöhen, um sie beizubehalten Frequenz (teuer!) ... wahrscheinlich am besten 2N7000-MOSFETs und die Originalschaltung verwenden, obwohl bei dieser Art von Schaltung immer noch die Möglichkeit besteht, dass sie nicht jedes Mal schwingt, wenn sie eingeschaltet wird (Sie müssen als andere Antwort .sagte, eine Startbedingung mit einem gewissen Ungleichgewicht, da sonst alle Transistoren in die Sättigung gehen können, bevor sich Schwingungen aufbauen).