隨心所欲的橋電路

隨心所欲的電路

一、前言

前幾天分析過來自于一個手抄本中的電路。并且利用 LTspice 仿真測試過它的基本功能。它端口輸出電流的極性會隨著外部電壓的改變而變動。相當于一個整流橋的對偶電路。今天不再進行仿真，而是玩真的。利用一分鐘制版方法制作測試電路。實際測量一下這個電路的基本功能。使用 DH1766 可編程直流電源的恒流模式給它輸出50mA 的電流。

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二、電路的基本原理

先看一下這個電路，它具有兩個相同的三極管半橋電路。從三極管基極輸入信號，集電極輸出反向信號。所以，每一個半橋相當于一個反相器。一個反向器的輸出連接到另外反相器的輸入，另外一個反相器的輸出連接到第一個反相器的輸入。所以，這就構成了 一個雙穩(wěn)態(tài)的電路。這兩種穩(wěn)定狀態(tài)，分別對應兩個反相器不同的輸出電平。

假如一開始，電路輸出短路在一起。半橋的上下三極管的基極之間會形成 一個偏置電流回路，這樣就會使得兩個三極管都導通。如果此時電路施加的是恒壓工作電源，那問題就大了。這個電路就會流過很大的電流。但如果施加的是恒流電源，那么這個恒流電流就會分別流過這兩個半橋。如果此時輸出端口左右電壓波動，比如左邊電壓上升，右邊下降。經(jīng)過兩級電路的正反饋，電路就會穩(wěn)定在左高右低的狀態(tài)。

三、電路切換

在電路端口并聯(lián)兩個LED，它們的極性相反，所以，在電路任何一個穩(wěn)定狀態(tài)下，只有一個LED點亮。通過 50mA電流。下面使用一個充有直流電壓的電容并聯(lián)在二極管上，由于電容充有電壓，所以當它的極性與當前發(fā)光二極管的極性相反的時候，會改變電路穩(wěn)定的狀態(tài)，從而使得LED 點亮狀態(tài)發(fā)生切換。這個實驗證明了，這個電路的確是一個雙穩(wěn)態(tài)電路?？梢酝ㄟ^改變輸出端口電壓的極性來切換輸出電流的極性。

這個電路的功能，就像這個筆記中描述的那樣，作為充電電源的接口。無論外部電池的極性如何改變，這個電路總能夠按照正確的輸出電流的方向，給電池進行充電。這樣就可以避免充電電池極性接反，使得充電變成了放電。

四、LC震蕩

下面討論一個有趣的問題，如果在這個電路的輸出連接一個 LC 并聯(lián)諧振電路，那么會出現(xiàn)什么情況。假如LC出現(xiàn)了諧振電流，開始給電容充電，使得電容上正下負。這個隨心所欲的電路就會根據(jù)電壓的方向，也給電容充電補充能量。反過來，當LC諧振電流反向之后，電容上的電壓也反向，橋電路反過來也給電容反向充電。同樣是給LC諧振回路補充能量。這樣，LC諧振回路就會持續(xù)震蕩下去。

下面將一個0.24mH 的電感和一個47nF電容并聯(lián)之后，連續(xù)到電路的輸出端口。利用示波器測量其中一個端口的電壓?？梢钥吹降拇_，LC諧振回路出現(xiàn)了震蕩。震蕩頻率為 44.3kHz。大體符合LC諧振頻率。

※ 總??結 ※

本文記錄了這個隨心所欲的橋電路，它可以用于充電接口電路。如果連接LC并聯(lián)諧振電路，也會產(chǎn)生諧振電壓。這個電路更多神奇的特性，今后再通過實驗進行測試。

參考資料

[1]倒置的三極管放大電路: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/135858370

[2]神奇的整流橋對偶電路: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/135397917

[3]兩張實用電路圖: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/135368859

[4]同學你好！歡迎來到我的書房 | 清華大學自動化系卓晴老師: https://www.bilibili.com/video/BV1H94y1g7k6/?vd_source=018fb56143bdd99e9082b03b2d65a531