Comportement des condensateurs en circuit oscillant

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J'ai fait mon chemin à travers "MAKE: Electronics: Learning Through Discovery", mais je suis resté bloqué sur l'expérience 11, où je fais un circuit oscillant.

Le livre appelle un condensateur de 2,2 uF, mais je n'ai qu'un condensateur de 1000 uF. J'ai décidé qu'il serait amusant d'essayer de créer un circuit qui fonctionne de manière similaire avec les pièces que j'ai (ou du moins de comprendre pourquoi cela serait impossible)

Le circuit spécifié par le livre est le suivant: Figure 2.98

R1: résistance 470K, R2: résistance 15K, R3: résistance 27K, C1: condensateur électrolytique 2.2uF, D1: LED, Q1: 2N6027 PUT

La première chose que j'ai faite a été de remplacer R1 par une résistance de 6,7 K afin de ne pas mettre si longtemps à charger le condensateur. Ensuite, j'ai remplacé R2 par une résistance de 26K et R3 par une résistance de 96K afin que le PUT ne laisse passer la charge que lorsque le condensateur était proche du pic de sa tension.

Je m'attendais à ce que la LED s'allume une fois le condensateur chargé à ~ 5v, et s'éteigne une fois le condensateur déchargé à moins de ~ 5v. Au lieu de cela, le condensateur se charge pendant quelques secondes, et la LED reste faiblement allumée tandis que la tension du condensateur reste stable à ~ 2,7v.

Avec ma connaissance très limitée de l'électronique, je suis déconcerté par ce comportement. Suis-je incompréhensible sur le fonctionnement d'un condensateur? Merci d'avance pour votre expertise!

MISE À JOUR: Je ne comprends toujours pas exactement la relation entre les valeurs de résistance et la LED / le condensateur se "bloquant" (où le fait de rester bloqué signifie que la LED restera allumée et que la tension du condensateur restera constante autour de 2,5 V). Après quelques tests supplémentaires, il apparaît que:

Plus R2 et R3 sont grands (en gardant le rapport R2: R3 à peu près constant), plus il est probable que la LED / le capuchon se coince
Plus le R1 est petit, plus le capuchon LED risque de se coincer.

Par exemple, avec R2 à 15K, R3 à 21K et R1 à 66K, la LED / capuchon oscillera correctement (bien que lentement). Si je change R1 en 46K, la LED / le capuchon se "bloque"

Quelqu'un connaît-il une explication à ce comportement?

Je crois que Mark a la bonne réponse (sur la base de certains tests), donc je l'ai acceptée. Si R1 a beaucoup moins de résistance que R2 et R3, le capuchon se charge beaucoup plus rapidement qu'il ne décharge, de sorte qu'il oscille rapidement pendant qu'il apparaît au multimètre qu'il est «coincé» à une tension.

Cependant, j'apprécierais que Mark (ou quelqu'un d'autre) puisse expliquer comment trouver cette idée de Rg à partir de la fiche technique

capacitor transistors

— Andrew L
source

6k7, 26k, 21k, 66k, ... valeurs de résistance étranges!

— Federico Russo

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je n'ai jamais vraiment joué avec un PUT avant (en fait je n'en ai jamais entendu parler) mais j'étais intéressé et j'ai lu la fiche technique.

Il semble que le courant traversant le PUT dépend de la résistance entre la grille et la terre, ce qui explique pourquoi lorsque le capuchon alimente la LED, il ne devient pas vraiment fou que la LED n'ait pas de résistance de limitation de courant. Dans ce cas, la résistance de la porte Rg est votre R3. Je suppose que lorsque vous avez déplacé R3 jusqu'à 96k, vous limitez tellement le courant que votre LED n'atteint pas sa pleine luminosité.

De plus, la limite basse de ce courant combinée à un très gros cap signifie que votre condensateur se décharge beaucoup plus lentement. Combinez cela avec le très petit R1, qui charge rapidement le plafond, et je parie que vous obtenez une oscillation, mais cela se produit très, très rapidement.

Essayez un R1 plus grand, un R3 plus petit et quelle que soit la taille R2 dont vous avez besoin pour garder le même ratio de diviseur. Idéalement, retrouvez un plus petit capuchon, cela faciliterait la recherche des tailles de résistance nécessaires.

— marque
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Très intéressant! Je vais tester votre hypothèse. Par curiosité, comment avez-vous déterminé que "le courant traversant le PUT dépend de la résistance entre la grille et la terre"? Est-ce que "Figure 4. Effet de la tension d'alimentation" dans la fiche technique?

— Andrew L

Voulez-vous dire R3 plus petit? Si oui, je crois avoir confirmé votre hypothèse (voir ma mise à jour de la question). Un R1 de 6K à 6v prend en fait quelques secondes pour charger un bouchon, mais je me demande si cela prend très peu de temps pour le recharger au-dessus de la tension de grille immédiatement après que la tension est tombée en dessous de la tension de grille.

— Andrew L

oups, oui je l'ai fait, après une lecture plus approfondie de la fiche technique, la valeur de Rg = R2 * R3 / (R2 + R3) si abaissé que la résistance augmentera le courant de crête, c'est-à-dire le courant au pic de la décroissance, qui abaissant R3 et le maintien du même ratio se traduira par.

— Mark

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Vous ne comprenez probablement pas comment fonctionne un condensateur. C'est probablement le transistor unijonction programmable qui agit bizarrement.

Ma compréhension est qu'un PUT reste allumé tant que le courant le traversant est supérieur à un certain seuil. Puisque vous avez diminué R1, je parie que le courant lorsque le bouchon est déchargé est supérieur à ce seuil, donc le PUT ne s'éteint jamais complètement.

Essayez de changer R1 à 470k et voyez si cela fonctionne. (Ce sera un peu fastidieux à tester.) Ensuite, vous pouvez diminuer R1 et voir jusqu'où vous pouvez aller tout en ayant le PUT éteint.

— pingswept
source

Selon le livre, le PUT permet au courant de circuler lorsque l'anode (broche supérieure de Q1) a une tension plus élevée que la grille (broche centrale de Q1). Dans mon exemple, la tension aux bornes de la porte devrait être d'environ 4,7 V (je pense). Donc, pour autant que je puisse comprendre, le PUT ne devrait pas laisser passer le courant lorsque la tension aux bornes du condensateur n'est que de 2,7 V.

— Andrew L

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C'est vrai - le PUT reste éteint jusqu'à ce que la tension dépasse le seuil de grille. Cependant, si je comprends bien, une fois qu'il s'allume, il reste allumé jusqu'à ce que le courant tombe en dessous d'un autre seuil. Je parie que ça tourne à droite, mais que ça tourne mal.

— pingswept

Selon le livre - "Si la tension d'anode augmente au-dessus du point de seuil, le courant éclate à travers et passe de l'anode à la cathode. Si la tension d'anode redescend en dessous du seuil, le transistor arrête l'écoulement." Donc, bien que je convienne que cela ne s'éteint pas correctement, je ne suis pas convaincu que ce soit à cause d'un seuil différent pour fermer le portail.

— Andrew L

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Pourquoi n'essayez-vous pas un simulateur d'épices comme ltspice?

http://www.linear.com/designtools/software/#Spice

Vous pouvez modifier les valeurs et voir rapidement les différences.

- = micro = -

At-il des modèles pour les PUT ??

— Federico Russo

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J'étais coincé avec ce même problème et j'ai fait des recherches. Je suis un débutant, mais en regardant la fiche technique 2N6027 PUT, et d'après l'expérimentation personnelle, je soupçonnais que l'utilisateur de @pingswept a déclaré que le problème était dans la valeur de la résistance R1 et sa relation avec le courant de la vallée lorsque le condensateur se décharge.

Regardez les exemples http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_7/8.html et vous trouverez comment obtenir les valeurs de résistance appropriées pour les circuits d'oscillateurs UJT et PUT.

— Hernán
source