Wie funktioniert der Accutron Spaceview?

Hier finden Sie eine gute Erklärung für die Verwendung eines PNP-Transistors anstelle eines NPN, aber die Funktionsweise ist dieselbe. Im Folgenden beschreibe ich die allgemeine Idee.

Um zu verstehen, wie das Feedback zustande kommt, sehen Sie sich das Bild unten an. Das rote U ist die Gabel (zur Veranschaulichung). Jedes Bein der Gabel hat einen Permanentmagneten, der mit den Antriebsspulen und den Rückkopplungsspulen interagiert. Wenn es um seine Gleichgewichtsposition schwingt, wird die maximale Geschwindigkeit erreicht, wenn die Beine diese Gleichgewichtsposition durchlaufen, wie eine Masse auf einer Feder. Während der Höchstgeschwindigkeit ist die Induktion maximal.

Nehmen wir nun an, dass der Kondensator anfänglich entladen ist, dann bringt die Spannung von Vdc die Basisspannung über die Emitterspannung und der Transistor schaltet sich ein. Der Strom, der durch die Antriebsspulen D1 und D2 fließt, reicht aus, um die Schwingungen zu starten. In der Zwischenzeit beginnt der Basisstrom, den Kondensator aufzuladen. Im stationären Zustand schaltet die in der Rückkopplungsspule F1 induzierte Spannung den Transistor ein und aus, wobei sich der Kondensator während der Ausschaltzyklen kaum entlädt (C*R >> 1/(Schwingungsfrequenz).

Angenommen, die Gabel durchläuft den Gleichgewichtspunkt, dann induziert sie in F1 eine Spannung, deren Vorzeichen von der Bewegungsrichtung abhängt. Nur eine dieser Spannungsspitzen schaltet den Transistor ein, diejenige, die die Basisspannung über die des Emitters bringt. Wenn dies geschieht, hält der Strom durch D1 und D2 die Gabelschwingung aufrecht, indem er ein Magnetfeld erzeugt, das die Permanentmagnete in der Gabel „drückt“.

Nehmen wir als Nächstes an, dass die Amplitude der Schwingungen größer wird, und sehen wir uns an, wie die Schaltung dies korrigiert. Erstens wird in F1 eine höhere Spannung induziert, aber das sollte keine Rolle spielen, wenn der Transistor vollständig eingeschaltet (gesättigt) ist. Andererseits wird auch in D1 und D2 eine höhere Spannung induziert, und zwar derart, dass sie dazu tendiert, dem vom Transistor durch den Kollektor gezogenen Strom entgegenzuwirken. Das Ergebnis ist, dass der Antriebsstrom (Kollektorstrom) abnimmt, und das bedeutet ein kleineres Magnetfeld und folglich einen kleineren „Schub“ auf die Gabel. Daher wird die Schwingungsamplitude abnehmen.

Ein anderer Weg, mit dem sich die Schaltung selbst korrigiert, ist der Kondensator C. Wenn die Schwingungen größer werden, wird in F1 eine höhere Spannung induziert, aber wenn der Transistor nicht vollständig gesättigt ist, fließt als Reaktion auf den Transistor ein höherer Strom durch die Basis höhere Spannung in der Basis gegenüber dem Emitter. Dieser Strom lädt C während des EIN-Zyklus auf, der sich während des AUS-Zyklus durch R zu entladen beginnt. Ein höherer Basisstrom bedeutet also eine höhere Spannung im Kondensator am Ende des EIN-Zyklus, was bedeutet, dass es schwieriger wird die nächste Spannungsspitze, um diese neue Kondensatorspannung zu überwinden und den Transistor im nächsten Zyklus einzuschalten. Denken Sie daran, dass die RC-Konstante relativ groß ist, sodass die Ladezeit von C größer ist als die Entladezeit.

Ich denke, das ist alles. Wenn Sie sich fragen, wie eine Schwinggabel die Hemmung einer mechanischen Uhr ersetzen könnte, sehen Sie sich dieses Video an.

Ich dachte, dies könnte hilfreich sein, um zu verstehen, wie die Uhr funktioniert.

Die elektronische Schaltung ist ähnlich und führt dieselbe (Oszillator-)Funktion aus. Die Stimmgabel ist so konstruiert, dass die Spulen an ihren Enden befestigt sind. Wenn der Impulsstrom durch die DRIVE-Spulen (auf dem Schaltkreis mit D gekennzeichnet) fließt, ziehen sich die Elektromagnete an, wodurch die Enden der Stimmgabel zusammengezogen werden. Die Bewegung des Stimmgabelarms indexiert den Mechanismus nach vorne. Die Rückkopplungsspule vervollständigt die Oszillatorschaltung und bewirkt, dass der Transistor die Antriebsspulen pulsiert.