MOSFET NOT閘-無穩態振盪器

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設備與材料

電源供應器 × 1
三用電表 × 1
麵包板 × 1
CD 4007B × 1
LED × 1
1/4W 電阻 330Ω × 1
1/4W 電阻 1MΩ × 1
電容 224 × 1

電路圖

圖1:NOT 閘無穩態振盪器
圖2:用 4007 組成 NOT 閘無穩態振盪器

實體接線圖

圖3:NOT 閘無穩態振盪器實體接線圖

IC接腳

圖4:14 PIN IC 接腳位置

充放電迴路

圖5:4007 8腳 高電位時充電迴路
圖6:4007 8腳 低電位時放電迴路

時間常數

正半週 τ = 0.693 x R x C
負半週 τ = 0.693 x R x C
全週 τ = 2 x 0.693 x R x C
τ =2 x 0.693 x 1×106 x 22×104 x 10-12
τ ≑ 0.308 秒

輸出波形

圖7

由上圖可知,
峰對峰值:5.5 X 0.5 = 2.75V,外加電壓 5V ,LED 會使輸出電壓下降
正半週:時間 3.4大格多1點點,每大格是 50ms 所以是170 ms
負半週:時間 4.4大格,每大格是 50ms 所以是220 ms
一週:T= 170+220 = 390 ms ,f = 1/390m = 2.56Hz

圖8:沒有LED 的輸出波形

由上圖可知,
峰對峰值:5V,外加電壓 5V ,沒有負載,輸出電壓正常
正半週:時間 2.1大格多1點點,每大格是 100ms 所以是210 ms
負半週:時間 3大格,每大格是 100ms 所以是300 ms
一週:T= 210+300 = 510 ms ,f = 1/510m = 1.96Hz

沒有接LED負載的時間常數應該比較準,因為轉態電壓並不相同,所以此
正半週推估 時間常數 = 210m ÷ 220n ÷ 1M = 0.95 並不是 0.693
負半週推估 時間常數 = 300m ÷ 220n ÷ 1M = 1.36 並不是 0.693

電容波形

圖9:電阻改100kΩ,電容改1μF,電容充放電波形
圖10:4007(6腳) 對地波形

由 圖10 可知,當 4007 外加電壓 5V 時,4007(8腳)(13腳) 高電位,對電容器充電,充電到 2.4V4007 轉態,4007(8腳)(13腳) 低電位,電容放電到 2.6V 時 4007 再轉態。
充電電壓-0.2~2.4V 要充 2.6V 的時間
放電電壓5~2.6 要放 2.4V 的時間
充電與放電的電壓範圍有點不同,因此產生的方波正半週與負半週並不對稱

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