这两天，对于一款 Simple Joule Theif Circuit 进行了 电路介绍 ，并在 焦耳偷盗电路原理 对于电路工作原理进行了初步探究。但还是存在两个问题：

• L1，C1对于电路工作机制到底起到什么作用？
• 对于T1截止，T2饱和情况下，电路究竟如何能够翻转过来？

  为了便于讨论，下面将分析电路原理图重新从 焦耳偷盗电路原理初探 摘录如下。

电路中主要器件参数：

T1，2： BC547×2，Hfe=337
L1: 96.98 $\mu H$
C1: 220.9pf
R1: 19.90k
R2:324.9

  利用DS6104示波器测量电路中T1的集电极，T2基极电压波形，通过网络读取测量波形的数据并进行显示如下。

import sys,os,math,time
import matplotlib.pyplot as plt
from numpy import *
from tsmodule.tsvisa        import *

ds6104open()

x,y1,y2 = ds6104readcal(1,2)

plt.clf()
plt.figure(figsize=(10,8))
plt.plot(x, y1, label='T1_C')
plt.plot(x, y2, label='T2_B')
plt.legend(loc="upper right")
plt.xlabel("Time(s)")
plt.ylabel("Voltage")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.savefig(r"d:\temp\figure1.jpg")
plt.close()
tspshowimage(image=r"d:\temp\figure1.jpg")

tspsave('t1ct2q', x=x, y1=y1, y2=y2)

  安装T1的导通与截止，电路分为两个状态。

T1的截止于导通的时间：

导通时间(us)：11.0us
截止时间(us)：6.04us

import sys,os,math,time
import matplotlib.pyplot as plt
from numpy import *

x, y1, y2 = tspload('t1ct2q', 'x', 'y1', 'y2')
print("x: {}".format(x), "y1: {}".format(y1), "y2: {}".format(y2))
print("len(x): {}".format(len(x)))

updown = where(y1>1.5)[0]
delta1 = [id1-id2 for id1,id2 in zip(updown[1:], updown[:-1])]
updown = where(y1<1.5)[0]
delta2 = [id1-id2 for id1,id2 in zip(updown[1:], updown[:-1])]
print("delta1: {}".format(delta1), "delta2: {}".format(delta2))

  在L1串联一个1Ω的电阻，用采样T1集电极电流大小，便于我们分析T1的电流变化。

  由于T1上面串联的采样电阻具有很大的偏移电压（1.5V左右），示波器通过交流档进行采集。同时在现实的时候进行取反显示。

  将电路中的C1 的容值修改为222，重新测量电路信号。

import sys,os,math,time
import matplotlib.pyplot as plt
from numpy import *

x, y1, y2 = tspload('t1ct1i103', 'x', 'y1', 'y2')

col1 = 'steelblue'
col2 = 'red'
plt.figure(figsize=(10,6))
fig,ax = plt.subplots()
ax.plot(x, y1, color=col1, linewidth=1)
ax.set_xlabel('Time', fontsize=14)
ax.set_ylabel('T1 C Voltage(V)', color=col1, fontsize=14)
plt.grid(True)

ax2 = ax.twinx()
ax2.plot(x, -y2, color=col2, linewidth=1)
ax2.set_ylabel('T1 C Current(A)', color=col2, fontsize=16)
plt.tight_layout()
plt.savefig(r'd:\temp\figure1.jpg')
plt.close()
tspshowimage(image=r'd:\temp\figure1.jpg')

import sys,os,math,time
import matplotlib.pyplot as plt
from numpy import *
from tsmodule.tsvisa        import *

ds6104open()

x,y1,y2 = ds6104readcal(1,2)
tspsave('t1ct1i103', x=x, y1=y1, y2=y2)

x *= 1000000

plt.clf()
plt.figure(figsize=(10,8))
plt.plot(x, y1, label='T1_C')
plt.plot(x, y2, label='T2_C')
plt.legend(loc="upper right")
plt.xlabel("Time(us)")
plt.ylabel("Voltage")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.savefig(r"d:\temp\figure1.jpg")
plt.close()
tspshowimage(image=r"d:\temp\figure1.jpg")

  下面将C1电容在此更换为220pF，测量T1集电极，T2集电极，T2基极电压波形。

  将C1更换为100pF，重新测量T1集电极，T2集电极，T2基极电压波形。

• 将C1 进一步降低到47pF，则电路停止振荡。

  下面给出了C1 分别取值 222以及220 情况下对应电路中T1、T2集电极电压波形一产出T2的基极电压波形。由于T2的集电极直接连接T1的基极，T1、T2的发射极都连接在，所以本质上我们对于T1、T2两个三极管B,C,E管脚的电压都已知道了。

  这个电流是指T2截止，T1导通情况下，所对应的集电极恒流电流。

  下面是将C1更换为103，对应的T1，T2集电极电压，T2的基极电压波形。可以看到，此时在C1上反向电压的偏置下，T2截止，对应的集电极电压（也就是T1基极电压）基本上维持一个0.8V左右。实际通过数字万用表测量T1基极直流电压为0.793V。

  可以计算出此时T1的基极电流为：$$I_{b1}=\frac{1.5-0.798}{300}=2.34\mathrm{m}\mathrm{A}$$

  此时1.5V电源工作电流 $I_{1.5V}=124.2mA$ ，这个电流可以近似看做此时T1集电极对应 $I_{b1}$ 情况下放大电流。可以获得此时，对于T1的电流增益为：$${\beta }_{T1}=\frac{124.2}{2.34}=53.8$$