当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

电子产品模块电路及应用(一)


Sharer:lilian :

选择声光控制灯作为搭建电路,主要是该 电路比较简单,我们运用单元模块搭建电路 就是从简单开始。通过对声光控制灯电路的 测量与调试,可以认识和了解声光控灯相关 知识以及相关应用电路的功能作用。

1.电路原理图 声光控制灯电路原理图如图 1-1 所示。

图 1-1

/>声光控制灯电路原理图

2.电路模块的配置
± EDM315根据电路原理图, 组建该电路可配置 EDM314- ± 12V、 5V 直流电源模块,

变压器,EDM101-声光控制,EDM405-PNP 三极管驱动和 EDM604-直流灯泡。

3.电路功能 (1)功能作用 该电路功能是通过声音控制小灯的亮和不亮,接上电源后,电路处

于稳定状态时,小灯不亮,在发出第一声响时,小灯由不亮转为亮,熄灭后再发出声响, 小灯再由不亮转为亮;光敏选择开关控制光敏电阻是否有效,在接入光敏电阻时,周围 环境足够光亮时,不管发出多大的声响,均不能改变小灯不亮的状态,只有在周围环境 亮度暗下来后,声响才能起作用;通过延时电位器可以控制小灯亮的时间。 (2)工作过程 电路接入 220V 交流电后,由电源变压器 T1 的次级提供双 12V 的

交流电,经桥式整流电容滤波电路后输出两路直流电,经三端稳压器,输出电压+12V 和-12V 的直流电,再经三端稳压器输出电压+5V 和-5V 的直流电。

Sharer:lilian :

1.模块电路连接 (1)连接实物图 声光控制灯电路连接实物如图 1-2 所示。

图 1-2 (2)连接说明

声光控制灯电路连接实物图

各模块之间首先要连接好 5V 端口。

Sharer:lilian :

2.电路调整与测量 声光控制小灯模块要正常工作, 特别是小灯亮的时间控制, 都需要对电路进行调整。 在电路中的一些参数也需要掌握,以便于对电路出现的故障进行排查和维修。 (1)电路调整 连接线后,将光敏选择开关 S2 拨 OFF 档,对话筒 MIC 发出声音, 小灯亮;顺时针调节延时电位器 RP 将延长小灯亮的时间; 若将光敏选择开关 S2 拨到 ON 档,光敏电阻 LDR1 起作用;环境光线较亮时,声音 控制不起作用,光线暗时声音控制起作用。

Sharer:lilian :

(2)电路测量 1)电压的测量。
●测量变压器二次电压的大小。

把 EDM314 模块和 EDM315 模块相连的导线拆除,模块 EDM315 接入 220V 交流 电,用仪器测量 ACOUT1 与 COM 间的电压,测量 ACOUT2 与 COM 间的电压,并记录 在表 1-1 表中。 表 1-1 数值 电压/V 次级输出电压 ACOUT2 与 COM 间 11.96

ACOUT1 与 COM 间 12.01

Sharer:lilian :



测变压器二次电压的波形。

用仪器测 ACOUT1 的波形,并记录在图 1-3 中。

波形

周期 T=20?s =

幅度 VP-P=16V 量程范围

量程范围

5?s/div

5V/div

图 1-3

变压器次级电压波形

Sharer:lilian :



测量模块 EDM314 的直流输出电压。

按电路要求,用导线连接 EDM314 模块和 EDM315 模块,模块 EDM315 接入 220V 交流电,用仪器测量+12V 、-12V 、+5V 、-5V 插孔的实际电压,并记录在表 中。 表 1-2 模块 EDM315 输出直流电压 数值 电压/V +12V 11.94 -12V -12.04 +5V 5.03 -5V -5.11

Sharer:lilian :



测量模块 EDM314 的直流输出电压。

按电路要求,用导线连接 EDM314 模块和 EDM315 模块,模块 EDM315 接入 220V 交流电,用仪器测量+12V 、-12V 、+5V 、-5V 插孔的实际电压,并记录在表 中。 表 1-2 数值 电压/V +12V 11.94 模块 EDM315 输出直流电压 -12V -12.04 +5V 5.03 -5V -5.11

Sharer:lilian :



测量模块 EDM101 电路中 IC1NE555 单稳态触发电路翻转的时间常数。

把开关 S2 拨到 OFF 位置, 调节电位器 RP 在电路中最大和最小值, 分别对话筒 MIC 发出响声,用仪器测量该模块 据记录在表 1-3 中。 表 1-3 数据 RP 最大值 RP 最小值 灯亮前/V 4.80 4.80 NE555 单稳态触发电路电压及灯亮时间 灯亮时/V 0 0 灯亮后/V 0 0 灯亮时间/s 12 0.5 的电压,用秒表记录小灯点亮的时间,并把测量的数

Sharer:lilian :

根据以上测得的数据,简单画出 NE555 单稳态触发电路 图 1-5 所示。

的输出工作波形,如

图 1-5 NE555 单稳态触发电路输出工作波形

Sharer:lilian :

3.电路检测 由于电路是由模块搭建而成的, 因此电路的检测是根据电路测试的结果来判断电路 出现的故障是在那一块的模块电路上。 故障现象:把各模块按电路要求连接并通电。把开关 S2 拨到 OFF 位置上,对着传 声器发声,小灯不亮。 故障检测过程:由于组成该电路的模块不多,所以应该找出故障所在的模块也就比 较容易了。我们采用排除法来进行检测。

Sharer:lilian :

(2)模块检测可能出现的问题及解决方法如表 1-4 所示 表 1-4 模块检测可能出现的问题及解决方法 问 题 原 没有接电源 因 接电源 解 决 方 法

开关 S2 没有拨到在 OFF 把开关 S2 拨在 OFF 位置上 发出声响,EDM604- 位置 直 流 灯 泡 模 块 小 灯 IC5 损坏 不亮 传声器 MIC 损坏 VT3、VT4、VT5 损坏 VT1、VT2 损坏 环境亮度太高 把开关 S2 拨到 ON 位 开关 S2 损坏 置 上 , 发 出 声 响 , 光敏三极管 LDR1 损坏 EDM604- 直 流 灯 泡 IC5 损坏 模块小灯不亮 电阻 R14 阻值很大 传声器 MIC 损坏 LED1、 LED2 不亮, 没有 接入市电 接电源 整机不工作 熔丝 F1 断开 三端稳压器坏 嗅到一股焦味 改换熔丝 F1 置换 EDM314 直流电源模块 置换 EDM315 变压器模块 置换 EDM101-声光控制模块 EDM405-PNP 三极管驱动模块 把亮度降下来或在晚间进行 置换 EDM101-声光控制模块

Sharer:lilian :

4.电路框图 根据图 1-1 电路原理图,声光控制灯电路框图如图 1-6 所示 。

图 1-6

声光控制灯电路框图

Sharer:lilian :

(一)相关单元模块介绍 1.EDM314- ± 12V, ± 5V 直流电源模块 (1)模块电路如图 1-7 所示。

图 1-7 EDM314 - ± 12V, ± 5V 直流电源模块电路图

Sharer:lilian :

(2)模块实物如图 1-8 所示

图 1-8 (3)模块功能 接线端口说明:

EDM314- ± 12V, ± 5V 直流电源模块实物图

ACIN1、ACIN2、COM 插孔:交流 24V 输入插孔。 12V、GND、-12V 插孔;直流±12V 输出插孔。 5V、GND、-5V 插孔:直流±5V 输出插孔。

Sharer:lilian :

2.EDM315-变压器模块 (1)模块电路如图 1-9 所示。

图 1-9

EDM315-变压器模块电路图

Sharer:lilian :

(2)模块实物如图 1-10 所示

图 1-10 EDM315-变压器模块实物图

Sharer:lilian :

(3)模块功能 接线端口说明: ACIN1、ACIN2、COM 插孔:双交流 12V 输出插孔。 EDM315-变压器是以降压变压器为主的模块,变压器初级虽然带有抽头,但仍是 以“1”、“5”端口为连接 220V 交流电。次级为对称输出的两组电压,其中“8”脚为 连接两级输出线圈的公共端,在输入端“1、5”接入 220V 交流电,则次级“6、8”和 “10、8”分别输出两组大小相等,相位相反的 12V 交流电。 为了更好地保护电路,在输入端并上灯泡,只要灯泡亮,则表示变压器初级线圈已 经接入交流电。在初级电路串入了 F1 熔丝,并且采用了双开关,起到安全保护作用。

Sharer:lilian :

3.EDM101-声光控制模块 EDM101-声光控制模块是属于《传感器电路》模块之一。 (1)模块电路如图 1-11 所示。

图 1-11

EDM101-声光控制模块电路图

Sharer:lilian :

(2)模块实物如图 1-12 所示

图 1-12

EDM101-声光控制模块实物图

Sharer:lilian :

(3)模块功能 接线端口说明: 5V、GND 插孔:模块电路 5V 电源输入插孔。 插孔:模块信号输出插孔。 该模块的主要作用是在环境亮度亮或暗的情况下,把声音信号进行处理,处理后的 信号再由该模块的 端口输出。

Sharer:lilian :

4.EDM405-PNP 三极管驱动模块 EDM405-PNP 三极管驱动模块是属于《驱动电路》模块之一。 (1)模块电路如图 1-13 所示。

图 1-13

EDM405-PNP 三极管驱动模块电路图

Sharer:lilian :

(2)模块实物如图 1-14 所示

图 1-14 (3)模块功能 接线端口说明:

EDM405-PNP 三极管驱动模块实物图

VCC、GND 插孔:模块电路 5V 电源输入插孔。 插孔:模块驱动信号输入插孔。 插孔:模块信号输出插孔。

Sharer:lilian :

5.EDM604-直流灯泡模块 EDM604-直流灯泡模块是属于《执行器件》模块。 (1)模块电路如图 1-15 所示。

图 1-15

EDM604-直流灯泡模块电路图

Sharer:lilian :

(2)模块实物如图 1-16 所示

图 1-16

EDM604-直流灯泡模块实物图

Sharer:lilian :

(二)相关电路知识 1.器件知识 (1)复合管 在模块 EDM405-PNP 三极管驱动电路中,因为单只三极管有时候不能提供较大的 驱动电流,大功率管的电流放大系数 β 也较小,无法直接驱动工件的工作,这时候把两 只三极管的电极适当地连接起来,等效为一个三极管使用,即复合管。复合管只有四种 连接方式,如图 1-17 所示。复合后三极管的管型由前面的三极管的管型决定,复合后 三极管的电流放大系数 β 是两只三极管的电流放大系数 β1、β2 的乘积,即 β=β1β2。

图 1-17

复合管的组合方式

Sharer:lilian :

(2)驻极体电容式传声器 传声器俗称传声器。驻极体是一种永久性极化的电介质,利用这种材料制作成的电 容式传声器称为驻极体电容式传声器,俗称驻极体传声器。 驻极体传声器的过程如图 1-18(a)所示,其工作过程是:由于驻极体薄膜片(通 常为 10?m~12?m 厚)上有自由电荷,当声波的作用使薄膜片产生振动时,电容器的两 极之间就有了电荷量,于是改变了静态电容,电容量的改变使电容器的电输出端之间产 生了随声波变化而变化的交变电压信号,从而完成了声电转换。

Sharer:lilian :

驻极体传声器按结构可分为振膜驻极体传声器和背极驻极体传声器。 普通型的振膜 驻极体传声器的实体剖视图见图 1-18(b),由于驻极体传声器是一种高阻抗器件,不 能直接与音频放大器匹配,使用时必须采用阻抗变换,使其输出阻抗呈低阻抗,因此在 传声器内接入一只了输入阻抗高、噪声系数小的结型场效应晶体管作阻抗变换。驻极体 传声器的图形符号见图 1-18(c)。

(a) 结构 图 1-18

(b) 实体剖视图 驻极体传声器

(c) 图形符号

Sharer:lilian :

驻极体传声器的输出端有两个接点 (如 CZN-15D) 和三个接点 (如 CZN-15E) 。 输出端为两个接点的其外壳、驻极体和结型场效应晶体管的源极 S 相连为接地端,余下 的一个接点则是漏极 D;三个接点的输出端,漏极 D、源极 S 与接地电极分开呈三个接 点。驻极体传声器接线图如图 1-19 所示。

(a) 三个接点的驻极体传声器 图 1-19

(b) 两个接点的驻极体传声器

常见驻极体传声器接线图

Sharer:lilian :

2.电路知识 (1)直流电源电路 能将交流电转变成稳定直流电压输出的电路称为直流稳压电源。直流稳压电源由电 源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,如图1-20所示。

图 1-20

直流稳压电源框图

Sharer:lilian :

1)

整流电路

把交流电转换为脉动直流电的电路叫整流电路。按照整流后输出波形分为半波整流 电路和全波整流电路(桥式整流电路和变压器抽头式整流电路),桥式整流电路应用比 较广泛,如图 1-21 所示。

(a)常用画法 图 1-21

(b)变形画法 单相桥式整流电路

Sharer:lilian :

② 滤波电路 把脉动的直流电转换为平滑直流电的电路叫滤波电路。构成滤波电路的主要元件是 电感线圈和电容器,它们有对不同频率具有不同电抗的特性,使负载上电压(或电流) 的直流分量尽可能大,交流分量尽可能小,以减小输出电压纹波。 常用的滤波电路具有如图1-22所示几种形式。

(a) 电容滤波

(b) 电感滤波

(c) L型滤波器

(d)π型滤波器 图 1-22

(e) π型滤波器

几种常见的滤波器

Sharer:lilian :



稳压电路

整流滤波电路,可以把交流电转变为较平滑的直流电,但当电网电压发生波动或负 载电流变化比较大时,其输出电压仍会不稳定。为此,在整流滤波电路后面需加上稳压 电路组成稳压电源。常用的直流稳压电路按电压调整元件与负载 RL 连接方式的不同分 为两类:一类是用硅稳压管作调整元件的并联型稳压电路,如图 1-23(a)所示;另一 类是用半导体三极管作调整元件的串联型稳压电路,如图 1-23(b) 所示。

(a) 并联型稳压电路框图 图 1-23

(b) 串联型稳压电路框图

串联型和并联型稳压电路框图

Sharer:lilian :



三端固定式集成稳压器

国产三端固定式集成稳压器的型号表示意义:

C
国 标

W

78

L

XX
用数字表输出电压值 输出电流:L 为 0.1A;M 为 0.5A;无字母电流为 1..5A

稳压器 产品序号:78 输出正电压;79 输出负电压

W7800、 W7900 系列集成稳压器的外形与管脚排列见图 1-24 和图 1-25。

图 1-24 W7800 系列稳压器外形及管脚排列

图 1-25 W7900 系列稳压器外形及管脚排列

三端固定式集成稳压器的基本应用电路比较广泛,如固定输出电压电路和输出 电压提高电路等。

Sharer:lilian :

固定输出电压电路如图 1-26 所示, 各电路的输出电压为集成稳压器的输出电压。

(a) W7800 系列稳压电路

(b) W7900 系列稳压电路 图 1-26 固定输出的基本稳压电路

Sharer:lilian :

输出电压的提高电路如图 1-27 所示, 调节 R2 的值就可以提高并可变的输出电压 Uo 的值。 W7800 系列的最高输出电压为 24V。 输出电压 U0 是原来三端稳压输出电压 UX 和可调电阻两端电压 UA 之和,所以输出电压提高了,并且在一定的范围内是可 调的。

图 1-27

输出电压可调的稳压器

正、负两组输出的稳压电路如图 1-28 所示。

图 1-28 可输出正、负两组电压的稳压电路

Sharer:lilian :



三端可调式集成稳压器

为了给 AD 电路中的基准电压调节需要, 在电子秤电源电路中采用了二次稳压电路, 二次稳压的核心元器件是 TL431。第二代三端集成稳压器为可调式三端集成稳压器,其 电压调整范围为 1.2V~37V,最大输出电流为 1.5A。输出正电压的有国产 W317 系列, 输出负电压的有国产 W337 系列,其外形和管脚的编号都和三端固定式稳压器相同,但 管脚的功能有区别:W317 三端可调式正压输出稳压器 1 脚为调整端,2 脚接输入端,3 脚接输出端。W337 三端负压输出稳压器 1 脚为调整端,2 脚接输出端,3 脚接输入端。 国产三端可调式集成稳压器的型号表示意义:

C
国 标

W

1

17

L
输出电流:L 为 0.1A;M 为 0.5A;无字母电流为 1.5A 产品序号:17 为输出正电压;37 为输出负电压

稳压器 产品序号:1 为军工;2 为工业;3 为一般民用

Sharer:lilian :

(2)放大电路 1) 放大电路:增加电信号幅度或功率的电子电路叫做放大电路。 ? 放大电路的基本形式:共发射极放大电路,共基极放大电路和共集电极放大电

路。在构成多级放大器时,这几种电路常常需要相互组合使用如图 1-29 所示。

共发射极放大电路

共集电极放大电路 图 1-29 半导体三极管三种工作电路

共基极放大电路

Sharer:lilian :

共发射极放大电路的特点: 共发射极放大电路的电压、 电流、 功率放大倍数都较大, 常用作电压放大电路。 共集电极放大电路的特点:共集电极放大电路只有电流放大作用,没有电压放大作 用,其输入电阻较大,输出电阻较小,所以应用在多级放大器的输入级、中间级和输出 级。 共基极放大电路的特点:共基极放大电路主要是其频率特性好,所以多用于高频放 大、高频振荡和宽频带宽放大器等。 三种基本放大电路的性能特点如表

Sharer:lilian :

表 1-5

半导体三极管三种基本放大电路的性能特点 共发射极 共集电极 大 小 无( Au ≤ 1 ) 有 同相 共基极 小 较大 有 无 同相

输入电阻的大小 输出电阻的大小 电压放大能力 电流放大能力

中等 较大 有 有 反相

uo 与 u i 的相位关系
应用范围

低频, 中间 输入级,输出级, 高 频 , 宽 频 带 放 级 缓冲级 大,恒流源

Sharer:lilian :

通频带 fbw:如图 1-30 所示,当只改变输入信号的频率时,发现放大电路的放大倍 数是随之变化的, 输出波形的相位也发生变化。这就需要有一定的指标来反映放大电 路对于不同频率的信号的适应能力。一般情况下,放大电路只适用于放大一个特定频率 范围的信号,当信号频率太高或太低时,放大倍数都有大幅度的下降。当信号频率升高 这个频率称为上限截止频率, 而使放大倍数下降为中频时放大倍数(记作 Aum)的 0.7 倍时, 记作 fH。同样,使放大倍数下降为 Aum 的 0.7 倍时的低频信号频率称为下限截止频率, 记作 fL。我们将 fH 和 fL 之间形成的频带称为通频带,记作 fbw,即:fbw=fH-fL。通频带 越宽,表明放大电路对信号频率的适应能力越强。

图 1-30

通频带 fbw

Sharer:lilian :



直接耦合

如图 1-30 所示。直接耦合是把前级的输出端直接或通过恒压器件接到下级输入端。 这种耦合方式不仅可以使缓变信号获得逐级放大,而且便于电路集成化。但是,直接耦 合使前后级之间的直流相互连通,造成各级直流工作点互相影响,不能独立。因此,必 须考虑各级间直流电平的配置问题,以使每一级都有合适的工作点。在直接耦合放大器 中,另一个突出问题是所谓零点漂移,即前级工作点随温度的变化会被后级传递并逐级 放大,使得输出端产生很大的漂移电压。

图 1-31 直接耦合电路

Sharer:lilian :



阻容耦合

如图 1-32 所示。阻容耦合是通过电容器将后级电路与前级相连接,由于电容器隔 直流而通交流,所以各级的直流工作点相互独立,在求解和实际调试 Q 点时,可按单级 处理,这样就给设计、调试和分析带来很大方便。而且,只要耦合电容选得足够大,则 较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地加到后级,实现逐级放大。因此,在分立元件 电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。

图 1-32

阻容耦合电路

Sharer:lilian :



变压器耦合

如图 1-33 所示。将放大电路前级的输出端通过变压器接到后级的输入端或负载电 阻上,称为变压器耦合。由于变压器耦合电路的前后级靠磁路耦合,所以与阻容耦合电 路一样,它的各级放大电路的静态工作点相互独立,便于分析、设计和调试。而它的低 频特性差,不能放大变化缓慢的信号,且非常笨重,更不能集成化。与前两种耦合方式 相比, 其最大特点是可以实现阻抗变换, 因而在分立元件功率放大电路中得到广泛应用。

图 1-33

变压器耦合电路

Sharer:lilian :



光电耦合

如图 1-34 所示。光电耦合的前级和后级的耦合元件是光电耦合器件。前级的输出 信号通过发光二极管转换为光信号,该光信号照射在光电三极管上,光电三极管将其还 原回电信号送致后级的输入端。光电耦合方式既可以传输交流信号,有可以传输直流信 号,既可实现前后隔离,又易于集成,故运用很广泛。

图 1-34

光电耦合电路

Sharer:lilian :

(3)555 定时器的电路结构及功能 图 1-35 所示为 555 定时器的内部结构及外部接线图,可以看到,电路由四部分组 成:

(a)内部结构 图 1-35 555 定时器

(b)外部引线图

Sharer:lilian :

1) 比较器 C1 和 C2。 ② RS 触发器。 当复位端 加上低电平时,触发器置 0;不使用 端时,就置之高电平。其功能如表 1-6 所示。 表 1-6 555 定时器功能表 触发输入 X 复位 0 输出 OUT 0 放电管 VT 导通 导通 原状态 判断

阀值输入 TH X

2 UDD 3 2 UDD 3 2 UDD 3

1 UDD 3 1 UDD 3 1 UDD 3

1 1 1

0
不变

1

Sharer:lilian :

(4)电压比较器知识 1) 电压比较器:如图 1-36 所示, 电压比较器是对两个模拟电压进行比较其大 小(也有两个数字电压比较的),并判断出其中哪一个电压高,然后在输出端输出相应 的电平。

图 1-36 电压比较器

Sharer:lilian :

(5)多谐振荡器 多谐振荡器是一种自激振荡器,在接通电源后,不需要外加脉冲就能自动产生矩形 脉冲。 1) 电路结构 图 1-37 所示是由两个 TTL 与门和一对 RC 定时元件组成的多谐振荡器电路。

图 1-37 基本多谐振荡器电路

Sharer:lilian :



第一暂稳态

若 G1 关闭,uo1 输出高电平,对电容器 C1 经电阻 R2 进行充电;同时,G2 开通,uo2 输出低电平,电容器 C2 经电阻 R1 放电;随着电容器 C1 充电的加深,其充电电流呈指数 规律减小,ui2 很快降低到能继续维持 G2 输出 正反馈过程:

uo2 为低电平的阀值电压,从而电路引起

正反馈过程很快使电路两个非门状态翻转,从而使电路从第一暂稳态翻转到第二暂 稳态。

Sharer:lilian :



第二暂稳态

这时 G1 开通,uo1 输出低电平,电容器 C1 经电阻 R2 进行放电;同时,G2 关闭,uo2 输出高电平,对电容器 C2 经电阻 R1 充电;随着电容器 C2 充电的加深,其充电电流呈指 数规律减小,ui1 很快降低到能继续维持 G1 输出 引起另一正反馈过程:

uo1 为低电平的阀值电压,电路很快又

于是,电路又从第二暂稳态翻转为第一暂稳态。

Sharer:lilian :



振荡周期 T

从电路在这两个暂稳态之间不停地翻转, 其振荡周期 T 应为两个稳态持续时间之和, 即: T=Tw1+Tw2≈ R2C2+R1C1 振荡电路的波形如图 1-38 所示。

图 1-38

基本多谐振荡器波形

Sharer:lilian :



电路结构

把 555 连接成图 1-39 所示电路。就是一个多谐振荡器。

图 1-39 555 构成的多谐振荡器


工作过程

555 定时器构成的多谐振荡器工作波形如图 1-40 所示。

图 1-40

555 定时器构成的多谐振荡器工作波形

Sharer:lilian :

(6)单稳态触发器 单稳态触发器的工作过程如图 1-41 所示,它只有一个稳态,在没有触发信号时, 电路处于稳态;当有触发信号输入时,电路翻转为另一种状态,经过一段时间后,电路 会自动返回原来的稳定状态。这个不稳定的状态称为暂稳态。暂稳态时间的长短与触发 脉冲无关,公取决于电路本身的参数。这种电路可用于整形、定时及延时电路中。

图 1-41

单稳态触发器的工作过程

Sharer:lilian :

1) 电路结构 图 1-42 所示为基本单稳态电路。VT2 的偏置电阻 Rb2 直接連到正电源 Ec 上, 输出电 压则从 VT2 管的集电极取出,触发脉冲是经微分电路和隔离二极管加到 VT2 管的基极。 其工作波形如图 1-43 所示。

图 1-42

单稳态触发器电路

Sharer:lilian :

图1-43 单稳态触发器工作波形

Sharer:lilian :



稳态

当没有外加触发脉冲时,由于 VT2 管的基极电阻 Rb2 接在正电源 Ec 上,所以,只要 合理选择 Rc2、Rb2 及 β 值,就可使 VT2 管处于饱和状态,此时 uc2=UCES2≈0V。VT2 饱和 后,电路的负电源-Eb 经 Rb1 和 R1 分压使 VT2 管基极电位为负值,因而 VT1 管可靠截 止。 这时电源 Ec 经 Rc1 对电容器充电, 充电回路为 Ec Rc1 C VT2 管的发射结 地,

电容器 C 两端电压近似达到 Ec,其极性为左正右负。此电路达到稳定状态,输出电压

uo≈0V,为低电位。

Sharer:lilian :



触发翻转

当输入端输入一负矩形脉冲时,经 CVD、RVD 微分,二极管 VD 隔离掉正尖顶脉冲 后,负尖顶脉冲被引导到饱和管 VT2 的基极,使

ub2 下降,VT2 脱离饱和进入放大区,

ic2 下降,ub2 上升,并经 Rb1 分压使 ub1 上升。当 ub1 上升到+0.5V 时,VT1 管由截止变
为导通,产生下列正反馈连锁反应过程:

结果,使 VT2 管迅速截止、VT1 管饱和,电路发生第一次翻转,VT2 管集电极输出(uo) 跳变为高电位,电路进入暂稳态。

Sharer:lilian :



暂稳态

电路发生第一次翻转后, 1 管饱和, 2 管截止, VT VT 由于此状态不能一直维持下去, 所以叫暂稳态。因为 VT1 管从截止迅速到饱和,所以 VT1 管的集电极 uc1 从 E c 跳变到接 近于 0V,即

uc1=UCES1≈0V,而电容器

C 两端的电压不能突变,所以电容器两端的电压

Ec(左正右负)加在 VT2 管的发射极上且反向,起到保证 VT2 管截止的作用。 随后,电容器 C 放电(也可以认为电源 E c 通过 路径为:C 左端 VT1 管的 c1 极 e1 极 地 Ec

ub2 对电容器 C 反向充电),放电
Rb2 C 右端,随着放电电流的减

小,VT2 管的基极电位

ub2 由-Ec 逐渐向+Ec 升高,但只要 ub2 还没有上升到+0.5V,

VT2 管将一直维持在截止状态。显然,暂稳态维持时间 TW 实际上就是 VT2 管的 ub2 从 -Ec 上升到+0.5V 所需要的时间,且 TW≈0.7Rb2 ?C。暂稳态持续时间也就是输出脉冲宽 度,它与外加信号无关。

Sharer:lilian :



自动翻转

当 ub2 上升到+0.5V 时,VT2 管开始导通,于是电路又产生正反馈连锁反应过程:

结果,VT1 管迅速截止,VT2 管迅速饱和,暂稳态结束,VT2 管集电极输出(uo) 跳变为低电位。于是,在 VT2 管的集电极得到一个固定宽度 Tw 的输出脉冲电压。从暂 稳态翻转到稳态的过程,是 VT2 管首先退出截止,然后才引起上述正反馈连锁反应的过 程。

Sharer:lilian :



恢复过程

暂稳态结束之后, 电路虽然已回到稳态, 但由于电容器 C 两端的电压尚未彀稳定值, 而需要一个充电过程,直到充电到 Ec 为止,基充电的路径为 Ec 极 (rbe2 Rc1 C VT2 管基

地,充电时间常数 τ 充=(Rc1+rbe2)C≈Rc1?C,rbe2 为 VT2 管发射结的正向电阻 Rc1)。

电路到稳态所需时间 TB 约为:TB=(3~5)τ 充。所以单稳态触发器的最高工作频 率为 fmax,有

f max

1 TW + TB

Sharer:lilian :




555 定时器构成单稳态触发器 电路结构

图 1-44 所示是由 555 构成的单稳态触发器电路,R、C 为外接定时元件,ui 为触发 输入脉冲。

图 1-44 555 构成的单稳态触发器电路

Sharer:lilian :



工作过程

接通电源后电路进入稳态。此时,内部的 RS 触发器置 0,放电管 VT 导通。电容 器两端电压 uc=0V,输出电压 uo 为低电平。 当输入负触发脉冲后,使
1 端电压低于 UDD,RS 触发器被置 1,放电管截止,uo 3

输出高电平,电路翻转为暂稳态。

图1-45 555构成单稳态触发器的工作波形

Sharer:lilian :


相关文章:
电子电路模块 (产品介绍)
电子电路模块 (产品介绍)_信息与通信_工程科技_专业资料。2010 电子电路模块 产品介绍 研发部 天津市龙洲工控设备有限公司 2010-12-22 目录一、 二、 三、 3.1...
TLC3548应用电路模块V1.0
TLC3548应用电路模块V1.0_电子/电路_工程科技_专业...TLC3548 应用电路模块 V1.0 一、模块功能 TLC3548...本模块是对 TLC3548 模数转换芯片应用于相关产品的...
电子产品设计应用论文
电子产品设计应用论文_电子/电路_工程科技_专业资料。电子系统设计应用论文论文题目...图3 DS18B20 测量电路 3.3 时钟模块 时钟模块采用DS1302芯片,DS1302 是DALLAS...
亚龙YL-291单元电子电路模块(1)
亚龙YL-291单元电子电路模块(1)_电子/电路_工程科技...2014一级建造师考试 一级建造师《建设工程项目管理...电子产品模块电路及应用... 65页 2下载券 2011年...
全球电子产品模块电子封装的发展技术
一个好的模 块电源其技术设计和工艺也一定是优秀的,如电路元件布局、多层板 ...配合客户做了大量的试验和探索,解决了 电子产品在高温应用下保持 94%的高效率...
单片机模块应用解析
单片机模块应用解析_电子/电路_工程科技_专业资料。1...启用 BOD 功能原则是:凡是产品外部要使用电源监测...都有中断的功能,选择这三种功能的某一种功能可以...
555电路及其应用模块1
555电路及其应用模块1_电子/电路_工程科技_专业资料...无稳电路的输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡...的产品,并应根据负载(HL)的容量大小选择继电器触点...
2-1《电子产品组装》一体化典型工作任务分析表-修改
在现代电子生产和应用中, 大量的电子产品都需要进行...明确相应模块电路板及接口的位置,列出接口、排线 的...某同学刚刚组装了一台电脑, 为节省成本没配音箱, ...
《电子产品装配与调试》试题(带答案)全国技能大赛
电子产品装配与调试技能比赛 智能楼宇呼叫系统第一...红外检测模块:门控电机在开门状态下,利用红外对管...让学生学会比较器的工作原理及应用。 键盘控制...
更多相关标签:
电子电路基本模块识图 | 电子模块 集成电路 | 电子管6p15应用电路图 | 6c19电子管应用电路 | 电子秤应用典型电路图 | e88cc电子管应用电路 | 模块 电子产品 | 电子产品新技术应用 |