圖 1 顯示了我們將要檢查的電路：基于Fairchild Semiconductor 的QTLP690C系列的雙晶體管 LED 閃光燈。

　　中的雙晶體管 LED 閃光燈電路原理圖。
　　圖 1.  LTspice 中的雙晶體管 LED 閃光燈電路原理圖。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　這是一個具有復(fù)雜操作細(xì)節(jié)的簡單電路。 LED 閃光燈的整體功能并沒有什么太令人興奮的，但即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的電路設(shè)計(jì)師也可能很難準(zhǔn)確解釋其組件的電氣相互作用如何產(chǎn)生短的周期性 LED 光脈沖。對于那些對電路分析還比較陌生的人或主要設(shè)計(jì)數(shù)字電路的人來說，閃光燈的操作可能完全令人困惑。
　　在這種情況下，我要做的第一件事就是啟動 SPICE 模擬器并開始查看電壓和電流關(guān)系 - 這正是我們要做的，首先在 LTspice 中，然后在 QSPICE 中。雖然本系列最終是關(guān)于模擬器，而不是被模擬的電路，但我們也應(yīng)該對 LED 閃光燈的行為有更好的理解。
　　就這樣，我們開始進(jìn)行模擬。
　　中的關(guān)鍵電流和電壓
　　為了確定照明行為，我們可以運(yùn)行基本的瞬態(tài)分析并繪制通過 LED 的電流。圖 2 對此進(jìn)行了說明。　　秒間隔內(nèi)通過 LED 的電流。

　　圖 2. 10 秒間隔內(nèi)通過 LED 的電流。圖片由羅伯特·凱姆提供

　　圖 3 提供了 LED 亮起時(shí)電流的放大視圖。
　　亮起時(shí)通過 LED 的電流。
　　圖 3. LED 亮起時(shí)流經(jīng) LED 的電流。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　眨眼持續(xù)時(shí)間約為 7.2 毫秒，每秒眨眼次數(shù)約為 2.8 次。我立刻想到兩個問題：
　　是什么導(dǎo)致模擬開始時(shí)出現(xiàn)延遲？
　　這個正向電流是否足以點(diǎn)亮 LED？
　　讓我們簡要回答這兩個問題。
　　是什么導(dǎo)致了延誤？
　　出現(xiàn)這樣的延遲，我們應(yīng)該本能地懷疑有儲能元件。為了測試這種懷疑，圖 4 添加了一條信號燈電路電容器 (C1) 兩端電壓的跡線。　　仿真圖顯示 LED 正向電流和電容器兩端的電壓。

　　圖 4.通過 LED 的電流（綠色跡線）和電容器兩端的電壓（橙色跡線）。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　從圖 4 可以清楚地看出，電容器的電壓最初不為零。僅當(dāng)電容器放電至一定水平時(shí)才會開始閃爍。為了糾正這個問題，我們在 LTspice 的組件屬性編輯器中將初始電容器電荷設(shè)置為零。該過程如圖 5 所示。　　在 LTspice 的組件屬性編輯器中指定 C1 的初始電荷。

　　圖 5.在 LTspice 的組件屬性編輯器中指定 C1 的初始電荷。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　圖 6 顯示了新的仿真結(jié)果。　　電容器初始電壓設(shè)置為零時(shí)流經(jīng) LED 的電流。

　　圖 6.當(dāng)電容器的初始電壓設(shè)置為零時(shí)，電流通過 LED 一次。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　如您所見，我們已成功消除了延遲。
　　我們有足夠的正向電流嗎？
　　我們的仿真圖顯示 LED 開啟時(shí)的正向電流約為 8 mA。為了確認(rèn)這對于 LED 照明來說足夠了，我們可以檢查與我們的 SPICE 模型相對應(yīng)的數(shù)據(jù)表。正如我在本文前面提到的，我們的模擬電路基于 QTLP690C 表面貼裝 LED 燈。
　　圖 7 取自 QTLP690C 的數(shù)據(jù)表。它繪制了 LED 在 20 mA 時(shí)的相對發(fā)光強(qiáng)度與直流正向電流的關(guān)系。　　的相對亮度與直流正向電流的關(guān)系。

　　圖 7.相對發(fā)光強(qiáng)度（在 20 mA 下標(biāo)準(zhǔn)化）與直流正向電流。圖片由Mouser Electronics提供　　根據(jù)該圖，8 mA 的正向電流將為我們提供 20 mA 時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)度的大約 40%。表 1 給出了 20 mA 時(shí)的典型發(fā)光強(qiáng)度。

　　表 1. QTLP690C LED 在 20 mA 正向電流下的預(yù)期發(fā)光強(qiáng)度。使用的數(shù)據(jù)由Mouser Electronics提供
　　在 20 mA 正向電流下的預(yù)期發(fā)光強(qiáng)度。
　　除 QTLP690C-AG 外，20 mA 的正向電流通常會產(chǎn)生 35 mcd 的發(fā)光強(qiáng)度。其中 40% 為 14 mcd。就算勉強(qiáng)能看到，也足夠亮了。