Comportamento do capacitor no circuito oscilante

10

Andei no "MAKE: Electronics: Learning Through Discovery", mas fiquei preso no experimento 11, onde estou fazendo um circuito oscilante.

O livro pede um capacitor de 2,2uF, mas eu só tenho um capacitor de 1000uF. Decidi que seria divertido tentar criar um circuito que funcione de maneira semelhante às partes que tenho (ou pelo menos entender por que isso seria impossível)

O circuito especificado pelo livro é o seguinte: Figura 2.98

R1: Resistor 470K, R2: 15K Resistor, R3: 27K Resistor, C1: 2.2uF capacitor eletrolítico, D1: LED, Q1: 2N6027 PUT

A primeira coisa que fiz foi substituir o R1 por um resistor de 6,7K, para que não demorasse tanto tempo para carregar o capacitor. Em seguida, substituí o R2 por um resistor de 26K e o R3 por um resistor de 96K, de modo que o PUT só deixasse a carga passar quando o capacitor estivesse próximo do pico de sua tensão.

Eu esperava que o LED acenda uma vez que o capacitor carregue para ~ 5v e apague quando o capacitor descarregar para menos de ~ 5v. Em vez disso, o capacitor é carregado por alguns segundos e o LED permanece pouco iluminado enquanto a tensão do capacitor permanece estável em ~ 2,7v.

Com meu conhecimento muito limitado de eletrônica, estou perplexo com esse comportamento. Estou entendendo mal como um capacitor funciona? Agradecemos antecipadamente a sua experiência!

ATUALIZAÇÃO: Ainda não entendi exatamente a relação entre os valores do resistor e o LED / capacitor "travando" (onde ficar preso significa que o LED permanecerá aceso e a tensão do capacitor permanecerá constante em torno de 2,5v). Depois de mais alguns testes, parece que:

Quanto maior o R2 e o R3 (mantendo a proporção R2: R3 aproximadamente constante), maior a probabilidade de o LED / tampa ficar preso
Quanto menor o R1, maior a probabilidade de a tampa do LED ficar presa.

Por exemplo, com R2 em 15K, R3 em 21K e R1 em 66K, o LED / cap irá oscilar adequadamente (embora lentamente). Se eu mudar R1 para 46K, o LED / tampa fica "preso"

Alguém sabe de uma explicação para esse comportamento?

Acredito que Mark tenha a resposta certa (com base em alguns testes), então aceitei. Se R1 tiver muito menos resistência que R2 e R3, a tampa carrega muito mais rapidamente do que descarrega, de modo que oscila rapidamente enquanto parece ao multímetro que está "preso" em uma voltagem.

No entanto, eu gostaria que Mark (ou qualquer outra pessoa) pudesse explicar como obter esse insight sobre Rg na folha de dados.

capacitor transistors

— Andrew L
fonte

6k7, 26k, 21k, 66k, ... valores de resistores estranhos!

— Federico Russo

4

nunca realmente jogou com um PUT antes (na verdade nunca ouvi falar deles), mas fiquei interessado e li a folha de dados.

Parece que a corrente através do PUT depende da resistência entre a porta e o terra, o que explica por que, quando a tampa está alimentando o LED, ele não fica realmente bravo com o fato de o LED não ter um resistor limitador de corrente. Nesse caso, a resistência do portão Rg é o seu R3. Meu palpite é que, quando você moveu o R3 para 96k, limita tanto a corrente que o LED não chega ao brilho máximo.

Além disso, o limite baixo dessa corrente combinado com uma tampa realmente grande significa que o seu capacitor descarrega muito mais lentamente. Combine isso com o R1 muito pequeno, que cobra o limite rapidamente, e aposto que você está recebendo alguma oscilação, mas está acontecendo muito, muito rápido.

Tente um R1 maior, um R3 menor e qualquer tamanho R2 necessário para manter a proporção do divisor igual. Idealmente, localize uma tampa menor, facilitando a localização dos tamanhos de resistores necessários.

— Marca
fonte

Muito interessante! Vou testar sua hipótese. Por curiosidade, como você determinou que "a corrente através do PUT depende da resistência entre o portão e o solo"? A "Figura 4. Efeito da tensão de alimentação" estava na folha de dados?

— Andrew L

Você quis dizer R3 menor? Nesse caso, acredito que confirmei sua hipótese (consulte minha atualização para a pergunta). Um R1 de 6K a 6v realmente leva alguns segundos para carregar uma tampa, mas estou me perguntando se está demorando muito pouco tempo para carregá-la acima da tensão do portão imediatamente após a tensão cair abaixo da tensão do portão.

— Andrew L

oops, sim, após leitura adicional da folha de dados, o valor de Rg = R2 * R3 / (R2 + R3) diminuindo tanto que a resistência aumentará a corrente de pico, que é a corrente no pico do decaimento, que diminui R3 e manter a mesma proporção vai resultar em.

— Mark

5

Você provavelmente não está entendendo mal como um capacitor funciona. Provavelmente é o transistor unijunção programável que está agindo de forma estranha.

Meu entendimento é que um PUT permanece ativo enquanto a corrente através dele for maior que um determinado limite. Como você diminuiu o R1, aposto que a corrente quando o limite é descarregado é maior que esse limite, portanto o PUT nunca se desliga.

Tente alterar R1 de volta para 470k e veja se funciona. (Será um pouco tedioso para testar.) Em seguida, você pode diminuir o R1 e ver até onde pode ir enquanto ainda mantém o PUT desligado.

— pingswept
fonte

De acordo com o livro, o PUT permite que a corrente flua quando o ânodo (pino superior de Q1) possui uma tensão mais alta que a porta (pino central de Q1). No meu exemplo, a tensão através do portão deve ser ~ 4.7v (eu acho). Pelo que entendi, o PUT não deve permitir a passagem de corrente quando a tensão no capacitor é de apenas 2,7v.

— Andrew L

11

Isso é verdade - o PUT permanece desligado até que a tensão suba acima do limite do portão. No entanto, se eu entendi direito, uma vez ativado, ele permanece ligado até a corrente cair abaixo de outro limite. Aposto que está ligando certo, mas desligando errado.

— Pingswept 10/10/10

De acordo com o livro - "Se a tensão do ânodo aumentar acima do ponto limite, a corrente flui através do ânodo para o cátodo. Se a tensão do ânodo cair novamente abaixo do limite, o transistor interrompe o fluxo". Portanto, embora eu concorde que não esteja desligando corretamente, não estou convencido de que seja por causa de um limite diferente para fechar o portão.

— Andrew L

4

Por que você não tenta um simulador de especiarias como o ltspice?

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

Você pode alterar valores e ver rapidamente as diferenças.

- = mike = -

Possui modelos para PUTs ??

— Federico Russo

0

Fiquei com o mesmo problema e fiz algumas pesquisas. Sou iniciante, mas estou olhando a folha de dados 2N6027 PUT e, por experimentação pessoal, suspeitei que o usuário @pingswept afirmou que o problema estava no valor do resistor R1 e na relação com a corrente Valley quando o capacitor descarrega.

Veja os exemplos http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_7/8.html e você encontrará como obter os valores adequados de resistores para os circuitos do oscilador UJT e PUT.

— Hernán
fonte