单结晶体管的三极管等效电路

周铁戈

单结晶体管是一种特殊的电子元件，可以用来实现弛张振荡，图1给出的是一个典型电路。电路利用了单结晶体管的负阻特性，其工作原理如下：电容C在接通电源时经R1充电，其电压逐渐上升，达到单结晶体管的导通电压时，eb1 导通，并进入负阻状态，C经eb1 和R3 迅速放电，当C的电压降到一定值时，eb1之间电阻迅速增大，单结管恢复阻断状态，此后C又开始充电并重复上述过程，形成周期振荡。    

图1 单结晶体管弛张振荡电路

但是单结晶体管的价格较高，我们可以利用两个三极管（一个npn型和一个pnp型）搭建一个等效电路来实现单结晶体管的功能，见图2所示。图中Q2的基极接Q1的集电极，而Q2的集电极接Q1的基极，其实是构成了一个可控硅。当电路接通时，C1通过R3充电，当电压达到一定数值（Q2的基极电位为4.5伏，发射极电位超过基极0.6V左右时）Q2会导通，由于Q1和Q2之间的正反馈，Q1和Q2会迅速同时导通。C1通过Q1Q2和R4迅速放电，之后Q1和Q2进入截止状态，C1再次充电，从而实现周期振荡。

图2 利用两个三极管构成的弛张振荡电路

图3给出了仿真结果，可以看出电路确实产生了周期振荡，频率约为1.4k。值得说明的是，为了更容易产生振荡，R3的阻值应该取较大的值。

图3 仿真得到的电容C1两端的电压波形（锯齿波）