Voltaje negativo del capacitor en el circuito de flip flop

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Estoy tratando de entender el circuito básico de flip / flop como se explica aquí: enlace

Tengo algunos problemas para entender cómo funcionan los condensadores en el circuito, especialmente el voltaje negativo que se muestra en mi medidor. He resaltado los fragmentos de texto que me confunden y las preguntas que trato de responder.

Mesorprendeunpocoelsiguientetexto:

Enelinstanteenqueeltransistor,TR1seenciende,laplaca"A" del condensador cae inmediatamente a 0,6 voltios.

La forma en que lo entendí

  • Si un transistor está apagado, su base es < 0,6V y su colector será alto (alcanzando Vcc).
  • Si se enciende un transistor, su base está alrededor de 0,6 V, y su colector estará cerca de 0V. (en mi circuito de demostración está leyendo 0,08 V).

Ahora, volviendo al texto citado. Si TR1 se enciende, ¿por qué la placa "A" del condensador C1 cae a 0,6 V? ¿Por qué no cae a 0V?

Me imagino que la placa C2 conectada a la base TR1 caería a 0,6 V, pero no la placa A de C1.

Otra cosa que encontré desconcertante fue:

Esta caída de tensión en la placa "A" provoca una caída igual e instantánea de la tensión en la placa "B", por lo que la placa "B" del condensador C1 se reduce a -5.4v (una carga inversa) y esta tensión negativa pone el transistor TR2 en "OFF". Un estado inestable.

Bien, antes, cuando TR1 estaba desactivado, puedo imaginar que la placa A está cerca de Vcc (ya que está conectada al colector del transistor que está apagado ), y la placa B es 0,6V (ya que está conectada a la base del transistor que está activada ).

Entonces, cuando TR1 se enciende, la tensión del colector TR1 se reducirá, al igual que la tensión en la placa A.

Entonces, ¿cómo se supone que debo leer este voltaje negativo en el condensador?

  • la placa A cae de 6V - > 0,6V (una caída de 5,4V)
  • la placa B también necesita caer 5,4V? de 0V a -5,4V?

Entiendo que este voltaje negativo causará la desactivación de TR2.

El condensador C1 ahora comienza a cargarse en la dirección opuesta a través de la resistencia R3 que también está conectada al riel de suministro de +6 voltios, Vcc, por lo que el caso del transistor TR2 se está moviendo hacia arriba en una dirección positiva hacia Vcc

Entonces, aquí estamos hablando de una carga de C1 de -5,4V a 0,6V (el punto que vuelve a activar TR2). Si alguien pudiera indicarme un artículo o una explicación que explique cómo debo interpretar este voltaje negativo, sería genial.

Supongo que estoy teniendo problemas con

  • el voltaje negativo.
  • la carga (en diferentes direcciones?) / descarga de las tapas.
  • el hecho de que la placa A de C1 cae a 0,6V.
pregunta ddewaele

2 respuestas

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En el instante en que el transistor, TR1 se enciende, la placa "A" del condensador cae inmediatamente a 0,6 voltios.

En un NPN BJT, la placa del colector (c) normalmente nunca caerá por debajo de la placa base (b). Esto se debe a que un BJT consta de dos diodos, uno desde la base hasta el emisor y el otro desde la base hasta el colector. El diagrama BJT en realidad muestra el diodo entre la base y el emisor. Por lo tanto, la corriente que fluye del colector al emisor debe pasar primero la base.

Por lo tanto, el colector nunca puede caer por debajo de la base, ya que entonces ya no hay un voltaje que conduzca la corriente del colector a la base. Y si la corriente no puede alcanzar la base, nunca podrá alcanzar el emisor. La corriente ya no fluiría hacia abajo del colector, y la resistencia R1 elevaría la tensión del colector hacia arriba. Sin embargo, el transistor en este circuito opera en saturación profunda, por lo que los voltajes diferirán de los 0.6 voltios normales para los BJT de silicio.

  

Entonces, ¿cómo se supone que debo leer este voltaje negativo en el condensador?

     
  • la placa A cae de 6V - > 0,6V (una caída de 5,4V)
  •   
  • la placa B también necesita caer 5,4V? de 0V a -5,4V?
  •   

Exactamente. El voltaje sobre un capacitor no puede cambiar instantáneamente, por lo que si una placa cae, la otra también debe caer, incluso si esto resulta en un voltaje negativo fuera de los rieles de suministro. Una corriente debe fluir durante algún tiempo para cambiar el voltaje en un capacitor. Este mismo truco se usa en bombas de carga para generar voltajes muy altos. Las bobinas funcionan exactamente lo contrario: allí, la corriente no puede cambiar instantáneamente.

Después del swing, el transistor TR2 se bloquea, lo que significa que no fluye corriente desde la base hasta el emisor. Así, toda la corriente que fluye a través de R3 fluirá hacia el condensador, elevando el voltaje de la placa B. En algún punto, su voltaje se elevará por encima del punto donde TR2 comienza a conducir nuevamente, y el circuito cambia a su otro estado. Esto sucede muy rápidamente: a medida que TR2 comienza a conducir, la salida 2 comienza a disminuir. Esta caída se envía a la base de TR1 a C2, lo que hace que TR1 conduzca menos, lo que hace que la salida 1 aumente, lo que hace que B aumente, lo que hace que TR2 conduzca aún más, etc. Este es un ejemplo de retroalimentación positiva. / p>     

respondido por el EvertW
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En el instante en que el transistor, TR1 se enciende, la placa "A" del   El condensador cae inmediatamente a 0,6 voltios.

La explicación es pantalón: cae a más o menos 0.2 voltios, pero podría ser más bajo. Estoy usando 0.2 voltios porque ese es el voltaje de saturación generalmente aceptado de un BJT. Esto también significa que la placa A de C1 cae a ~ 0.2 voltios.

Lo que debe recordar acerca de un BJT de saturación es que la unión del colector de la base está cerca de actuar como un diodo polarizado hacia adelante. El colector no puede ser muy inferior a 0.7 V por debajo de la base o estará polarizado hacia adelante y la acción del transistor deje de trabajar porque CE debe tener un sesgo inverso para que funcione un BJT. Esa es la explicación simple.

Respecto a la placa B, se volverá negativa cuando la placa instantánea A se arrastre hasta ~ 0.2 voltios. ¡No puedes cambiar el voltaje a través de un condensador instantáneamente! C1 tenía ~ 5.4 voltios con A siendo ~ 6 voltios y B siendo ~ 0.6 voltios. En realidad, TR1 no se enciende instantáneamente y el voltaje final en la placa B no será de (5.4 - 0.2) voltios, sino en algún lugar como 4 voltios.

Espero que esto ayude.

    
respondido por el Andy aka

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