¿Por qué el voltaje en el altavoz oscila en este circuito?

Cualquiera que sea la tensión de CA que obtenga en la base de Q1, la corriente de polarización de CC de Q1 (establecida por la resistencia de 330 kohm) aumentará y disminuirá en sincronía con esa tensión de CA. Esta modulación de la corriente de polarización dc será amplificada por Q1 y dará como resultado una mayor corriente ondulada dentro y fuera del colector de Q1.

Como esta corriente tiene una ruta directamente a través de la base de Q2, lo mismo ocurrirá con Q2. El colector de Q2 amplificará sus ondulaciones de la corriente base y forzará esa corriente a través del altavoz. Esto da como resultado un voltaje a través del altavoz, pero no necesariamente significa oscilaciones sostenidas. Debe examinar el circuito para ver si el voltaje en el altavoz refuerza el voltaje de CA original en la base de Q1.

Para hacer esto, mire la forma en que la corriente de base afecta la corriente del transistor en el colector. Si la señal base de Q1 aumenta, la corriente del colector también aumenta y esto fuerza más corriente a través del colector de Q2, lo que aumenta la tensión en el altavoz.

Esto se denomina retroalimentación positiva y da como resultado la oscilación.

  

¿Es posible usar transformadas de Laplace en BJTs?

Sí, si linealiza el BJT sobre un punto operativo, es decir, realiza el análisis del dominio s del circuito con el BJT reemplazado por su modelo de pequeña señal.

Sin embargo, no creo que eso sea lo que quieres en este caso. Este es un oscilador de señal grande no lineal, por lo que debe hacer un análisis de señal grande en el dominio del tiempo.

Lo que esencialmente tienes con este circuito es un oscilador de relajación .

Considere la condición inicial de que C1 no está cargado y Q1 / Q2 están desactivados.

El voltaje en el colector del Q2 es cero voltios y, dado que C1 no está cargado, el voltaje en la base del Q1 es cero voltios, lo que es consistente con el Q1 / Q2 desactivado.

El condensador se cargará a través de la corriente a través de R1 y, después de algún tiempo, la tensión en la base de Q1 aumentará hasta el punto en que Q1 comienza a conducir, lo que, a su vez, hará que Q2 se conduzca.

Ahora, tenemos retroalimentación positiva ya que, a medida que Q2 comienza a conducir, el voltaje en el colector de Q2 comenzará a subir, lo que aumentará el voltaje en la base de Q1. Esto servirá para activar más Q1 y Q2 y, en muy poco tiempo, Q2 se saturará.

En este punto, el voltaje del colector del Q2 se fija en aproximadamente 2.8V y la corriente del condensador se invierte ; la ruta está "abajo" a través de Q2, a través del condensador, hacia la base de Q1. Esto actúa para generar un voltaje a través del condensador que resta del 2.8V en el colector de Q2.

Después de algún tiempo, la tensión del condensador aumenta hasta el punto en que Q1 comienza a apagarse, lo que actúa para comenzar a apagar Q2 y, por lo tanto, disminuye la tensión en el colector de Q2.

Una vez más, tenemos una respuesta positiva ya que, a medida que el voltaje en el colector de Q2 comienza a disminuir, el voltaje en la base de Q1 se reduce aún más, lo que acelera el apagado de Q2 y, en breve, ambos transistores están apagados.

Ahora, C1 puede volver a comenzar a cargar a través de R1 y el ciclo se repite.

A continuación se muestran los gráficos del voltaje de salida y el voltaje a través de C1 (referencia positiva a la base de Q1). Tenga en cuenta que cuando la pendiente de la tensión es positiva, la corriente es "de izquierda a derecha" a través de C1 y, cuando la pendiente de la tensión es negativa, la corriente es de "derecha a izquierda" a través de C1.

¿Ves una manera de mostrar esto computacionalmente? Sugerencia: hay esencialmente dos regiones de operación diferentes: (1) ambos transistores apagados y (2) ambos transistores encendidos (Q2 saturados).