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
　　這是一個具有復雜操作細節(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)驗豐富的電路設計師也可能很難準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計數(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于模擬器，而不是被模擬的電路，但我們也應該對 LED 閃光燈的行為有更好的理解。
　　就這樣，我們開始進行模擬。
　　中的關鍵電流和電壓
　　為了確定照明行為，我們可以運行基本的瞬態(tài)分析并繪制通過 LED 的電流。圖 2 對此進行了說明?！　∶腴g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 亮起時電流的放大視圖。
　　亮起時通過 LED 的電流。
　　圖 3. LED 亮起時流經(jīng) LED 的電流。圖片由羅伯特·凱姆提供
　　眨眼持續(xù)時間約為 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：
　　是什么導致模擬開始時出現(xiàn)延遲？
　　這個正向電流是否足以點亮 LED？
　　讓我們簡要回答這兩個問題。
　　是什么導致了延誤？
　　出現(xiàn)這樣的延遲，我們應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?！　》抡鎴D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。僅當電容器放電至一定水平時才會開始閃爍。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。　　電容器初始電壓設置為零時流經(jīng) LED 的電流。

　　圖 6.當電容器的初始電壓設置為零時，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 開啟時的正向電流約為 8 mA。為了確認這對于 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 時的相對發(fā)光強度與直流正向電流的關系?！　〉南鄬α炼扰c直流正向電流的關系。

　　圖 7.相對發(fā)光強度（在 20 mA 下標準化）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 時產(chǎn)生的強度的大約 40%。表 1 給出了 20 mA 時的典型發(fā)光強度。

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