氖泡振荡器

在看到一段氖泡闪灯电路视频中，UP主展示了仅仅依靠一个电阻、电容和氖泡构成的闪烁线路。 这是对应的电路。 这种电路起振的关键，需要依赖于氖泡的复阻抗特性，或者伏特特性中的滞回特性。 这是两种振荡器张弛振荡器，依赖于器件输入输出之间的回滞特性和复阻抗特性。 既然氖泡可以在电阻电容下振荡，说明它的击穿电压与保持电压之间也存在着差异，也就是回滞现象。

一、背景介绍

在看到一段氖泡闪灯电路视频中，UP主展示了仅仅依靠一个电阻、电容和氖泡构成的闪烁线路。 这是对应的电路。 这种电路起振的关键，需要依赖于氖泡的复阻抗特性，或者伏特特性中的滞回特性。 这是两种振荡器张弛振荡器，依赖于器件输入输出之间的回滞特性和复阻抗特性。 既然氖泡可以在电阻电容下振荡，说明它的击穿电压与保持电压之间也存在着差异，也就是回滞现象。

图1.1.1 面包板上的闪烁氖泡振荡电路

二、氖泡的伏安特性

这是在面包板上搭建的测量氖泡伏安特性的电路， 使用一个100k欧姆的限流电阻，可以通过测量上面的电压获得氖泡的电流。 同时在使用另外一个联网数字万用表测量氖泡的电压。 这是测量电路图，是一个标准器件端口电压与流通电流关系的测量方式。 下面通过编程Python编程， 自动通过数控电源测量氖泡的伏安特性。

下面是测量氖泡的电路图原理图：

图1.1.2 测量电路图

这是电压上升过程中测量的数据， 横坐标是电压，纵坐标是电流，单位是微安。 当电压超过68V的时候， 氖泡开始击穿， 并随着电压上升电流快速增加。 击穿后的电压为52V左右。 这是电压下降过程中的数据曲线， 随着电流下降，氖泡两端的电压也降低。 知道电压小于53V左右时，氖泡转为截止状态， 随着电压下降，电流始终为零。 这是将两个曲线绘制在同一坐标图上， 氖泡的击穿电压比较高， 转为截止的电压比较低， 两者之间相差10V左右。 这也是氖泡可以组成张弛振荡电路的关键特性。

图1.2.1 氖泡的VA特性曲线

这是利用一个1微法的电容和一个360k欧姆的电阻，形成的氖泡振荡器。 氖泡振荡还需要有条件，就是电阻不能够太小，否则氖泡无法截止。 氖泡的振荡频率受到电压，电阻和电容参数的影响。 可以看到氖泡发光放电过程很短促，充电过程占大多数时间。

图1.2.2 基于氖泡的振荡电路

总结

本文对氖泡的伏安特性进行了测试， 基于它的击穿电压大于截止电压，所以可以使用电阻电容构成振荡电路。 这个电路也展示了非线性器件特有的魅力。