电路分析1-单电池点亮白光LED

这是来自杂志Practial Electronics 202109期的文章《Night Keeper Lighthouse》中的电路图。这是一个简单的小电子玩具制作项目,电路的目的就是使用单一节AA或AAA电池(1.5V)驱动白光LED并使其定时闪烁,模拟灯塔的效果。

 

首先我们知道白光LED的典型额定正向电压在3-5V之间,而实际上小的白光LED管在2.5V左右就开始发光,亮度是随电压增大而增大。通常用的电路中会使用充电泵IC来把电池的电压升高来达到驱动单个或多个白光LED,如便携设备里的背光LED驱动。而文章中的电路则是为了制作简单使用一个经典的互补式振荡器来达到升压的目的。

当电源接通后1.5V通过10KΩ电阻加载到白光LED1正极,因电压不足,LED1不会发亮,同时100uF的电解电容会在充电慢慢到达电池电压1.5V。这时三极管Q1Q2不在导通状态,1.5V通过10MΩ电阻加载到Q1的基极,因基极还接了一个330nF,所以基极电压不会一下子到达导通电压,而是缓慢充电上升。当Q1基极达到0.6V之上时,Q1会导通,Q1导通则会导致Q2基极电压下降并使Q2导通,Q2的导通会使得100uF电解电容负极突然升高到1.5V,得到一个脉冲电压,这样使得电池和电解电容形成串连,这时电解电容的正极电压是两者电压的叠加达到差不多3V,从而使得LED1发光。LED1发光后,因有330nF,Q1基极电压不会一下跌到0.6V以下,而会经过一定时间。一旦Q1基级电压跌到0.6V以下,Q1Q2会截止,100uF负极电压跌到0V。LED1停止发光。下一个周期重新开始。

常见放大器类型

A类放大器

A类放大器(Class A),也称为甲类放大器,输出始终偏置在导通状态,在无信号输入时仍需导通输出电流,相当于一个电流源。A类放大器是工作在线性区域的,也就是整个输入波形会被放大输出,所以失真率低。其工作特点也注定了它发热量大、效率低,通常只有30%左右。虽然效率不高,但失真率极低,人们也热衷于把它用到高保真音响系统中,常见于胆机及甲类功放。

B类放大器

B类放大器(Class B),也称为乙类放大器,当输入信号为正半周时正向偏置的管子导通,负向的的管子关闭,信号负半周时负向偏置的管子导通,正向的管子关闭,工作方式为推挽式,在同一时刻只有半边管子工作,所以电路的效率大约为50%。因为晶体管基极导通需要一个电压一般是0.7V和-0.7V,这样电路的上下臂会产生一个死区,在输入波形的正负半周交替的中间点附近会无法输出,所以B类放大器会产生一个交越失真。也正因如此这类放大器不适合用于音频放大器。

AB类放大器

为了克服A类效率低和B类的交越失真,工程师又发明了AB类放大器(ClassAB),也就是结合A类和B类的特点,在B类的基础上改进其电路上下臂的偏置点,让其在信号正负半周交替点附近上下臂电路会同时导通工作,尽可能的消除交越失真。AB类放大器同时具有A类的线性度和B类的效率高,其效率在50%-60%左右,所以被广泛用于音频放大器中。

C类放大器

C类放大器(ClassC),也称为丙类放大器、谐振放大器。和A、B、AB类不一样的是它不是线性放大器。线性放大器输出信号的幅度、相位与输入信号的幅度、相位呈线性相关。C类放大器属于非线性放大器,因工作点偏置严重,静态时处于截止状态,在输入正弦信号时一半以上的周期电路都是在截止状态。C类放大器效率在80%左右,但输出信号失真严重,不适合用于音频放大电路。集电极增加LC输出谐振回路,通常用于振荡、射频放大电路。

D类放大器

D类放大器(ClassD)是一种完全不同于上述几种放大器的电路,出现于60年代,但受限于器件性能的限制,直到近些年MOSFET普及才得到很好的发展。它是一种非线性开关放大器,理论上可以达到100%的转换效率,其功耗主要来自于功率管的导通阻抗,因此可以做到极小的体积和良好的散热性,现在被广泛用于便捷或车载音响系统。早期的D类放大器使用PWM调制器进行信号的调制,现在的D类放大器会使用多种调制器拓扑结构,最基本的组合就是PWM脉宽调制加三角波振荡器。上图是一个基本的半桥式D类放大器结构图以及输入输出信号示意图。

上图是这几种放大器的比较图。

*图片资料来源于网络

在电脑上打开多个微信

为了方便生活和工作很多朋友会注册两个或多个微信,一个用于工作沟通,一个用于日常生活通讯、支付等。电脑的生产力比手机有着与生俱来的优越性,工作时使用电脑登录微信,能更方便处理工作事务,更是大大的提高了工作效率。但是微信程序不像QQ,不允许直接点击微信程序图标,打开两个或多个微信账号,那么需要怎么做,才能在一台电脑上同时登录多个微信账号呢?其实方法也不难,下面来说一下怎么实现。

首先得安装好PC版本的微信程序。下载地址 https://windows.weixin.qq.com/ 安装方法简单,这里就不提了。

安装后桌面会产生一个微信的图标,选中图标点鼠标右键,打开属性。

在桌面上新建一个文本文档

用记事本程序打开这个文本文档,同时把微信属性中的“目标”选中用Ctrl+C拷贝,并把其Ctrl+V粘贴两次到文本文档中。

把粘贴的 C:\Program Files (x86)\Tencent\WeChat\WeChat.exe 修改成 start C:\”Program Files (x86)”\Tencent\WeChat\WeChat.exe,意思就是启动这个文件路径的程序,每start一次就启动一个微信程序。要启动几次就自己决定了。

最后把这个改好的文件另存为了个Bat批处理文件,如VX2.bat。

双击这个批处理文件,就可以打开两个微信程序了,当然分别用手机扫码登录两个微信账号。注意:两个二维码窗口会重叠,需要用鼠标拖一下。