Comportamiento del condensador en circuito oscilante

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Me he abierto camino a través de "HACER: Electrónica: Aprendiendo a través del descubrimiento", pero me he quedado atascado en el Experimento 11, donde estoy haciendo un circuito oscilante.

El libro requiere un condensador de 2.2uF, pero solo tengo un condensador de 1000uF. Decidí que sería divertido intentar crear un circuito que funcione de manera similar con las partes que tengo (o al menos entender por qué sería imposible hacerlo)

El circuito especificado por el libro es este: Figura 2.98

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

Lo primero que hice fue reemplazar R1 con una resistencia de 6.7K para que no tardara tanto en cargar el condensador. Luego reemplacé R2 con una resistencia de 26K y R3 con una resistencia de 96K para que el PUT solo dejara pasar la carga cuando el capacitor estaba cerca del pico de su voltaje.

Esperaba que el LED se encienda una vez que el capacitor se cargó a ~ 5v, y se apague una vez que el capacitor se descargó a menos de ~ 5v. En cambio, el condensador se carga durante unos segundos y el LED permanece débilmente iluminado mientras el voltaje del condensador permanece estable a ~ 2.7v.

Con mi conocimiento muy limitado de electrónica, este comportamiento me deja perplejo. ¿Estoy malinterpretando cómo funciona un condensador? Gracias de antemano por su experiencia!

ACTUALIZACIÓN: Todavía no entiendo exactamente la relación entre los valores de resistencia y el LED / condensador se queda "atascado" (donde quedar atascado significa que el LED permanecerá encendido y el voltaje del condensador se mantendrá constante alrededor de 2.5v). Después de algunas pruebas más, parece que:

  1. Cuanto más grandes sean R2 y R3 (manteniendo la relación R2: R3 aproximadamente constante), es más probable que el LED / tapa se atasque
  2. El R1 más pequeño es más probable que la tapa del LED se atasque.

Por ejemplo, con R2 a 15K, R3 a 21K y R1 a 66K, el LED / casquillo oscilará correctamente (aunque lentamente). Si cambio R1 a 46K, el LED / tapa se "atasca"

¿Alguien sabe de una explicación para este comportamiento?

Creo que Mark tiene la respuesta correcta (según algunas pruebas), así que la he aceptado. Si R1 tiene mucha menos resistencia que R2 y R3, la tapa se carga mucho más rápido de lo que se descarga, de modo que oscila rápidamente mientras el multímetro parece estar "atascado" a un voltaje.

Sin embargo, agradecería si Mark (o cualquier otra persona) puede explicar cómo llegar a esa idea sobre Rg de la hoja de datos

capacitor transistors Andrew L
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¡6k7, 26k, 21k, 66k, ... valores de resistencia extraños!
Federico Russo

Respuestas:

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Nunca jugué realmente con un PUT antes (en realidad nunca escuché hablar de ellos) pero estaba interesado y leí la hoja de datos.

Parece que la corriente a través del PUT depende de la resistencia entre la puerta y la tierra, lo que explica por qué cuando la tapa alimenta al LED no se enoja realmente porque el LED no tiene una resistencia limitadora de corriente. En este caso, la resistencia de la puerta Rg es su R3. Mi conjetura es que cuando moviste R3 hasta 96k, estás limitando la corriente tanto que tu LED no está alcanzando el brillo completo.

Además, el límite bajo de esta corriente combinado con un límite realmente grande significa que su condensador se descarga mucho más lentamente. Combine esto con el R1 muy pequeño, que carga el límite rápidamente, y apuesto a que está obteniendo algo de oscilación, pero está sucediendo muy, muy rápido.

Pruebe con un R1 más grande, un R3 más pequeño y el R2 de cualquier tamaño que necesite para mantener la proporción del divisor igual. Idealmente, localizar una tapa más pequeña, facilitaría la búsqueda de los tamaños de resistencia necesarios.

marca
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¡Muy interesante! Probaré tu hipótesis. Por curiosidad, ¿cómo determinó que "la corriente a través del PUT depende de la resistencia entre la puerta y la tierra"? ¿Estaba la "Figura 4. Efecto del voltaje de suministro" en la hoja de datos?
Andrew L
¿Querías decir R3 más pequeño? Si es así, creo que he confirmado su hipótesis (vea mi actualización de la pregunta). Un R1 de 6K a 6v en realidad tarda unos segundos en cargar un límite, pero me pregunto si está tardando muy poco en cargarlo por encima del voltaje de la puerta inmediatamente después de que el voltaje caiga por debajo del voltaje de la puerta.
Andrew L
Vaya, sí lo hice, después de leer más la hoja de datos, el valor de Rg = R2 * R3 / (R2 + R3) por lo que reducir esa resistencia aumentará la corriente máxima, es decir, la corriente en el pico de la descomposición, que disminuye R3 y mantener la misma proporción dará como resultado.
Mark
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Probablemente no esté malinterpretando cómo funciona un condensador. Probablemente sea el transistor unijunction programable que está actuando raro.

Entiendo que un PUT permanece encendido mientras la corriente a través de él sea mayor que un cierto umbral. Dado que disminuyó R1, apuesto a que la corriente cuando se descarga el límite es mayor que ese umbral, por lo que el PUT nunca se apaga.

Intente cambiar R1 nuevamente a 470k y vea si funciona. (Será un poco tedioso probarlo). Luego puede disminuir R1 y ver qué tan lejos puede llegar mientras todavía se apaga el PUT.

pingswept
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Según el libro, el PUT permite que la corriente fluya cuando el ánodo (pin superior de Q1) tiene un voltaje más alto que la puerta (pin central de Q1). En mi ejemplo, el voltaje a través de la puerta debería ser ~ 4.7v (creo). Por lo que puedo entender, el PUT no debe permitir que pase la corriente cuando el voltaje a través del condensador es de solo 2.7v.
Andrew L
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Eso es cierto: el PUT permanece apagado hasta que el voltaje sube por encima del umbral de la puerta. Sin embargo, si lo entiendo correctamente, una vez que se enciende, permanece encendido hasta que la corriente cae por debajo de otro umbral. Apuesto a que está encendiendo bien, pero apagando mal.
pingswept
Según el libro: "Si el voltaje del ánodo aumenta por encima del punto umbral, la corriente irrumpe y fluye del ánodo al cátodo. Si el voltaje del ánodo vuelve a caer por debajo del umbral, el transistor detiene el flujo". Entonces, aunque estoy de acuerdo en que no se apaga correctamente, no estoy convencido de que se deba a un umbral diferente para cerrar la puerta.
Andrew L
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Estaba atrapado con este mismo problema e investigué un poco. Soy un principiante pero estoy mirando la hoja de datos 2N6027 PUT, y por experimentación personal sospeché, como dijo el usuario @pingswept, que el problema estaba en el valor de la resistencia R1 y su relación con la corriente del Valle cuando se descarga el condensador.

Mire los ejemplos de http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_7/8.html y encontrará cómo lograr los valores de resistencia adecuados para los circuitos osciladores UJT y PUT.

Hernán
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