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50个模范行使电途实例详解(电子修制)

  50个典型应用电路实例详解(电子制作)_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。电路详实案例精解

  电路 1 简单电感量测量装置 在电子制作和设计,经常会用到不同参数的电感线圈,这些线圈的电感量不像电阻那么 容易测量,有些数字万用表虽有电感测量挡,但测量范围很有限。该电路以谐振方法测量电 感值,测量下限可达 10nH,测量范围很宽,能满足正常情况下的电感量测量,电路结构简 单,工作可靠稳定,适合于爱好者制作。 一、电路工作原理 电路原理如图 1(a)所示。 图 1 简单电感测量装置电路图 该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片 MC1648 ,利用其压控特性在输出 3 脚产生频 率信号,可间接测量待测电感 LX 值,测量精度极高。 BB809 是变容二极管,图中电位器 VR1 对+15V 进行分压,调节该电位器可获得不同的 电压输出,该电压通过 R1 加到变容二极管 BB809 上可获得不同的电容量。测量被测电感 LX 时,只需将 LX 接到图中 A、B 两点中,然后调节电位器 VR1 使电路谐振,在 MC1648 的 3 脚会输出一定频率的振荡信号,用频率计测量 C 点的频率值,就可通过计算得出 LX 值。 电路谐振频率:f0 = 1/2? LxC 所以 LX = 1/4?2 f02C 式中谐振频率 f0 即为 MC1648 的 3 脚输出频率值,C 是电位器 VR1 调定的变容二极管 的电容值,可见要计算 LX 的值还需先知道 C 值。为此需要对电位器 VR1 刻度与变容二极 管的对应值作出校准。 为了校准变容二极管与电位器之间的电容量,我们要再自制一个标准的方形 RF(射频) 电感线(b)所示,该标准线?H。校准时,将 RF 线 接在 图(a)的 A、B 两端,调节电位器 VR1 至不同的刻度位置,在 C 点可测量出相对应的测量 值,再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器 VR1 刻度盘不同刻度的电容量。附表 给出了实测取样对应关系。 附表 振荡频率(MHz) 98 76 62 53 43 38 34 变容二极管 C 值 6 10 15 20 30 40 50 二、元器件选择 集成电路 IC 可选择 Motoroia 公司的 VCO(压控振荡器)芯片。VR1 选择多圈高精度 电位器。其它元器件按电路图所示选择即可。 三、制作与调试方法 制作时,需在多圈电位器轴上自制一个刻度盘,并带上指针。RF 标准线圈按图(b)所 给尺寸自制。电路安装正确即可正常工作,调节电位器 VR1 取滑动的多个点与变容二极管 的对应关系,可保证测量方便。该测量方法属于间接测量,但测量范围宽,测量准确,所以 对电子爱好者和实验室检测电感量有可取之处。该装置若固定电感可变成一个可调频率的信 号发生器。 电路 2 三位数字显示电容测试表 广大电子爱好者都有这样的体会,中、高档数字万用表虽有电容测试挡位,但测量范围 一般仅为 1pF~20?F,往往不能满足使用者的需要,给电容测量带来不便。本电路介绍的三 位数显示电容测试表采用四块集成电路,电路简洁、容易制作、数字显示直观、精度较高, 测量范围可达 1nF~104?F。特别适合爱好者和电气维修人员自制和使用。 一、电路工作原理 电路原理如图 2 所示。 图 2 三位数字显示电容测试表电路图 该电容表电路由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、译码器和显 示器等部分组成。 待测电容容量时间转换器把所测电容的容量转换成与其容量值成正比的单稳时间 td。基 准脉冲发生器产生标准的周期计数脉冲。闸门控制器的开通时间就是单稳时间 td。在 td 时间 内,周期计数脉冲通过闸门送到后面计数器计数,译码器译码后驱动显示器显示数值。计数 脉冲的周期 T 乘以显示器显示的计数值 N 就是单稳时间 td,由于 td 与被测电容的容量成正 比,所以也就知道了被测电容的容量。 图 2 中,集成电路 IC1B 电阻 R7~R9 和电容 C3 构成基准脉冲发生器(实质上是一个无 稳多谐振荡器),其输出的脉冲信号周期 T 与 R7~R9 和 C3 有关,在 C3 固定的情况下通过 量程开关 K1b 对 R7、R8、R9 的不同选择,可得到周期为 11?s、1.1ms 和 11ms 的三个脉冲 信号。 IC1A、IC2、R1~R6、按钮 AN 及 C1 构成待测电容容量时间转换器(实质上是一个单 稳电路)。按动一次 AN,IC2B 的 10 脚就产生一个负向窄脉冲触发 IC1A,其 5 脚输出一次 单高电平信号。R3~R6 和待测电容 CX 为单稳定时元件,单稳时间 td=1.1(R3~R6)CX。 IC4、IC2C、C5、C6、R10 构成闸门控制器和计数器,IC4 为 CD4553,其 12 脚是计数脉冲 输入端,10 脚是计数使能端,低电位时 CD4553 执行计数,13 脚是计数清零端,上升沿有 效。当按动一下 AN 后,IC4 的 13 脚得到一个上升脉冲,计数器清零同时 IC2C 的 4 脚输出 一个单稳低电平信号加到 IC4 的 10 脚,于是 IC4 对从其 12 脚输入的基准计数脉冲进行计数。 当单稳时间结束后,IC4 的 10 脚变为高电平,IC4 停止计数,最后 IC4 通过分时传递方式把 计数结果的个位、十位、百位由它的 9 脚、7 脚、6 脚和 5 脚循环输出对应的 BCD 码。 IC3 构成译码器驱动器,它把 IC4 送来的 BCD 码译成十进制数字笔段码,经 R11~R17 限流后直接驱动七段数码管。集成电路 CD4553 的 15 脚、1 脚、2 脚为数字选择输出端,经 R18~R20 选择脉冲送到三极管 T1~T3 的基极使其轮流导通,这两部分电路配合就完成了三 位十进制数字显示。 C7 的作用是当电源开启时在 R10 上产生一个上升脉冲,对计数器自动清零。 二、元器件选择 电路中,IC1 选用 NE556;IC2 选用 CD4001;IC3 选用 CD4543;IC4 选用 CD4553。七 段数码管可选用三字共阴极数码管。T1~T3 选用 8550(或其它 PNP 型三极管)。C1 不应大 于 0.01?F,C3 选用小型金属化电容。R3~R9 选用 1/8W 金属膜电阻。其他元器件没有特殊 要求,按电路标注选择即可。 三、制作与调试方法 整个电路安装好后可装在一个塑料盒内,将数码管和量程转换开关装在面板上。在制作 和调试时,关键是要调出 11?s、1.1ms 和 11ms 的三种标准脉冲信号,调试时需要借助一台 示波器,通过调整分别 R7、R8 和 R9 等三个电阻的阻值,就可方便地得到这三个脉冲信号, 电路中的 R7、R8、R9 的阻值是实验数据仅供参考。电路其余部分无需调试,只要选择良好 器件,安装正确无误,并在量程转换开关处标注相应倍率,就可得到一个经济实用、准确可 靠的数字电容表。 四、使用方法 在测试电容时,把计数结果乘以所用量程的倍率得到的数值就是被测电容的容量。例如, 当基准脉冲周期为 1.1ms,定时电阻为 10K 时,量程倍率为 0.1?F,若测一个标称容量为 4.7?F 的电容,按动一下 AN 后结果显示为 49,该电容的容量就为 49×0.1?F=4.9?F。 需要说明的是,在使用 1pF~999pF 量程时,由于分布电容的影响,测量结果减去分布 电容值才是被测电容的准确值。可以这样测出该电容表的量程分布电容值,把量程打在 1pF~999pF 档,在不接被测电容的情况下,按动一下 AN 按钮,测的计数结果就是该挡的分 布电容值,经实验该数值一般为 10pF 左右。 附表列出了各挡量程的组成关系。 附表 基准脉冲周期 定时电阻 R 测量范围 倍率 11?s 10M? 1pF~999pF ×1pF 11?s 100K? 1nF~9.99nF ×0.1nF 11?s 1.1ms 11ms 10K? 10K? 1K? 10nF~999nF 1?F~99.9?F 100?F~9990?F ×1nF ×0.1?F ×10?F 电路 3 市电电压双向越限报警保护器 该报警保护器能在市电电压高于或低于规定值时,进行声光报警,同时自动切断电器电 源,保护用电器不被损坏。该装置体积小、功能全、制作简单、实用性强。 一、电路工作原理 电路原理如图 3 所示。 图 3 市电电压双向越限报警保护器电路图 市电电压一路由 C3 降压,DW 稳压,VD6、VD7、C2 整流滤波输出 12V 稳定的直流 电压供给电路。另一路由 VD1 整流、R1 降压、C1 滤波,在 RP1、RP2 上产生约 10.5V 电 压检测市电电压变化输入信号。门 IC1A、IC1B 组成过压检测电路,IC1C 为欠压检测,IC1D 为开关,IC1E、IC1F 及压电陶瓷片 YD 等组成音频脉冲振荡器。三极管 VT 和继电器 J 等 组成保护动作电路。红色 LED1 作市电过压指示,绿色管 LED2 作市电欠压指示。 市电正常时,非 IC1A 输出高电平,IC1B、IC1C 输出低电平,LED1、LED2 均截止不 发光,VT 截止,J 不动作,电器正常供电,此时 B 点为高电平,F4 输出低电平,VD5 导通, C 点为低电平,音频脉冲振荡器停振,YD 不发声。当市电过压或欠压时,IC1B、IC1C 其 中有一个输出高电平,使 A 点变为高电位,VT 饱和导通,J 通电吸合,断开电器电源,此 时 B 点变为低电位,IC1D 输出高电平,VD5 截止,反向电阻很大,相当于开路,音频脉冲 振荡器起振,YD 发出报警声,同时相应的发光二极管发光指示。 二、元器件的选择 集成芯片 IC 可选用 CD74HC04 六反相器,二极管 VD1~VD6 选择 IN4007,电容 C1~ C6 均选择铝电解电容,耐压 400V,稳压管选用 12V 稳压,继电器 J 选用一般 6V 直流继电 器即可,电阻选用普通 1/8 或 1/4W 碳膜电阻器,大小可按图示。 三、制作和调试方法 调试时,用一台调压器供电,调节电压为正常值(220V),用一白炽灯作负载,使 LED1、 LED2 均熄灭,白炽灯亮,然后将调压器调至上限值或下限值,调 RP1 或 RP2 使 LED1 或 LED2 刚好发光,白炽灯熄灭,即调试成功。 全部元件可安装于一个小塑料盒中,将盒盖上打两个孔固定发光二极管,打一个较大一 点的圆孔固定压电陶瓷片,并用一个合适的瓶盖给压电片作一个助声腔,使其有较响的鸣叫 声。 电路 4 红外线探测防盗报警器 该报警器能探测人体发出的红外线,当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警声, 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 一、电路工作原理 电路原理如图 4 所示。 该装置由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红 外线 探测到前方人体辐射出的红外线 的②脚输出微弱的电信 号,经三极管 VT1 等组成第一级放大电路放大,再通过 C2 输入到运算放大器 IC2 中进行高 增益、低噪声放大,此时由 IC2①脚输出的信号已足够强。IC3 作电压比较器,它的第⑤脚 由 R10、VD1 提供基准电压,当 IC2①脚输出的信号电压到达 IC3 的⑥脚时,两个输入端的 电压进行比较,此时 IC3 的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4 为报警延时电路,R14 和 C6 组成延时电路,其时间约为 1 分钟。当 IC3 的⑦脚变为低电平时,C6 通过 VD2 放电, 此时 IC4 的②脚变为低电平,它与 IC4 的③脚基准电压进行比较,当它低于其基准电压时, IC4 的①脚变为高电平,VT2 导通,讯响器 BL 通电发出报警声。人体的红外线 红外线探测防盗报警器电路图 IC3 的⑦脚又恢复高电平输出,此时 VD2 截止。由于 C6 两端的电压不能突变,故通过 R14 向 C6 缓慢充电,当 C6 两端的电压高于其基准电压时,IC4 的①脚才变为低电平,时间约 为 1 分钟,即持续 1 分钟报警。 由 VT3、R20、C8 组成开机延时电路,时间也约为 1 分钟,它的设置主要是防止使用 者开机后立即报警,好让使用者有足够的时间离开监视现场,同时可防止停电后又来电时产 生误报。该装置采用 9-12V 直流电源供电,由 T 降压,全桥 U 整流,C10 滤波,检测电路 采用 IC5 78L06 供电,交直流两用,自动无间断转换。 二、元器件选择 IC1 采用进口器件红外探测器 Q74,波长为 9-10um。IC2 采用运放 LM358,具有高增 益、低功耗。IC3、IC4 为双电压比较器 LM393,低功耗、低失调电压。其中 C2、C5 一定 要用漏电极小的钽电容,否则调试会受到影响。R12 是调整灵敏度的关键元件,应选用线性 高精度密封型。其它元器件按电路图所示选择即可。 三、制作和调试方法 制作时,在 IC1 传感器的端面前安装菲涅尔透镜,因为人体的活动频率范围为 0.1- 10Hz,需要用菲涅尔透镜对人体活动频率倍增。安装无误,接上电源进行调试,让一个人 在探测器前方 7-10m 处走动,调整电路中的 R12,使讯响器报警即可。其它部分只要元器 件质量良好且焊接无误,几乎不用调试即可正常工作。本机静态工作电流约 10mA,接通电 源约 1 分钟后进入守候状态,只要有人进入监视区便会报警,人离开后约 1 分钟停止报警。 如果将讯响器改为继电器驱动其它装置即作为其它控制用。 电路 5 禁烟警示器 本例介绍的禁止吸烟警示器,可用于家庭居室或各种不宜吸烟的场合 (例如医院、会议 室等)。当有人吸烟时,该禁止吸烟警示器会发出请不要吸烟!的语言警示声,提醒吸烟者 自觉停止吸烟。 一、电路工作原理 电路原理如图 5 所示。 该禁止吸烟警示器电路由烟雾检测器、单稳态触发器、语言发生器和功率放大电路组成, 烟雾检测器由电位器 RP1、电阻器 R1 和气敏传感器组成。单稳态触发器由时基集成电路 IC1、 电阻器 R2、电容器 C1 和电位器 RP2 组成。语音发生器电路由语音集成电路 IC2、电阻器 R3-R5、电容器 C2 和稳压二极管 VS 组成。音频功率放大电路由晶体管 V、升压功放模块 IC3、电阻器 R6、R7、电容器 C3、C4 和扬声器 BL 组成。 图 5 禁烟警示器电路图 气敏传感器末检测到烟雾时,其 A、B 两端之司的阻值较大,IC1 的 2 脚为高电平(高于 2Vcc/3),3 脚输出低电平,语音发生器电路和音频功率放大电路不工作,BL 不发声。 在有人吸烟、气敏传感器检测到烟雾时,其 A、B 两端之司的电阻值变小,使 IC1 的 2 脚电压下降,当该脚电压下降至 VCC/3 时,单稳态触发器翻转,IC1 的 3 脚由低电平变为 高电平,该高电平经 R3 限流、C2 滤波及 VS 稳压后,产生 4,2V 直流电压,供给语音集 成电路 IC2 和晶体臂。IC2 通电工作后输出语音电信号,该电信号经 V 和 IC3 放大后,推动 BL 发出请不要吸烟!的语音警告声。 二、元器件选择 Rl-R7 选用 1/4W 碳膜电阻器或金属膜电阻器。RP1 和 RP2 可选用小型线性电位器或可 变电阻器。C1、C2 和 C4 均选用耐压值为 l6V 的铝电解电容器;C3 选用独石电容器。VS 选用 1/2W、4·2V 的硅稳压二极管。V 选用 S9013 或 C8050 型硅 NPN 晶体管。IC1 选用 NE555 型时基集成电路;IC2 选用内储“请不要吸烟!”语音信息的语音集成电路;lC3 选用 WVH68 型升压功放厚模集成电路。BL 选用 8Ω、1-3W 的电动式扬声器。气敏传感器选用 MQK-2 型传感器。 三、制作与调试 该禁止吸烟警示器,可以作为烟雾报警器来检测火灾或用作有害气体、可燃气体的检测 报警。调整 RP1 的阻值,可改变气敏传感器的加热电流 (一般为 13OmA 左右)。调整 RP2 的阻值,可改变单稳态触发器电路动作的灵敏度。 电路 6 采用 555 时基电路的简易温度控制器 本电路是采用 555 时基集成电路和很少的外围元件组成的一个温度自动控制器。因为电 路中各点电压都来自同一直流电源,所以不需要性能很好的稳压电源,用电容降压法便能可 靠地工作。电路元件价格低、体积小、便于在业余条件下自制。该电路制作的温度自动控制 器可用于工业生产和家用的电加热控制,效果良好。 一、电路工作原理 电路原理如图 6 所示。 图 6 采用 555 时基电路的简易温度控制器电路图 当温度较低时,负温度系数的热敏电阻 Rt 阻值较大,555 时基集成电路(IC)的 2 脚 电位低于 Ec 电压的 1/3(约 4V),IC 的 3 脚输出高电平,触发双向晶闸管 V 导通,接通电 加热器 RL 进行加热,从而开始计时循环。当置于测温点的热敏电阻 Rt 温度高于设定值而计 时循环还未完成时,加热器 RL 在定时周期结束后就被切断。当热敏电阻 Rt 温度降低至设定 值以下时,会再次触发双向晶闸管 V 导通,接通电加热器 RL 进行加热。这样就可达到温度 自动控制的目的。 二、元器件的选择 电路中,热敏电阻 Rt 可采用负温度系数的 MF12 型或 MF53 型,也可以选择不同阻值 和其他型号的负温度系数热敏电阻,只要在所需控制的温度条件下满足 Rt+VR1=2R4() 这一关系式即可。电位器 VR1 取得大一些能获得较大的调节范围,但灵敏度会下降。双向 晶闸管 V 也可根据负载电流的大小进行选择。其他元件没有特殊要求,根据电路图给出参 数来选择。 三、制作和调试方法 整个电路可安装在一块线路板上,一般不需要调试,时间间隔为 1.1R2×C3,应该比加 热系统的热时间常数选得小一些,但也不能太小,否则会因为双向晶闸管 V 急速导通或关 闭2 而造成过分的射频干扰。安3 装调试完后可装入一个小塑4 料盒内,并将热敏电阻 Rt 引5 出至 测温点即可。 电路 7 采用 555 时基电路的自动温度控制器 本电路通过温度的变化可以对用电设备进行控制其运行的状态。 一、电路工作原理 电路原理如图 7 所示。 R1 10K K S 48 4 7 3 3 8 VD IC1 IC2 t Rt 6 555 2 RP 68K 5 LM567 6 2 IN4148 G + C6 12V C1 0.1μ 1 5 C2 0.01μ C3 0.1μ 7+1 + C4 2.2μ C5 1μ 100μ 图 7 采用 555 时基电路的自动温度控制器电路图 IC1 555 集成电路接成自激多谐振荡器,Rt 为热敏电阻,当环境温度发生变化时,由电 阻器 R1、热敏电阻器 Rt、电容器 C1 组成的振荡频率将发生变化,频率的变化通过集成电 路 IC1 555 的 3 脚送入频率解码集成电路 IC2 LM567 的 3 脚,当输入的频率正好落在 IC2 集成电路的中心频率时,8 脚输出一个低电平,使得继电器 K 导通,触点吸合,从而控制设 备的通、断,形成温度控制电路的作用。 二、元器件的选择 IC1 选用 NE555、μ A555、SL555 等时基集成电路;IC2 选用 LM567 频率解码集成电 路;VD 选用 IN4148 硅开关二极管; R1 选用 RTX—1/4W 型碳膜电阻器。C1、C2、CTitl3e 选 用 CT1 瓷介电容器;C4、C5 选用 CD11—25V 型的电解电容器;K 选用工作电压 9V 的SizeJZC Number B —22F 小型中功率电磁继电器;Rt 可用常温下为 51KΩ 的负温度系数热敏电阻器;RP 可用 Date: 15 -Oct -200 8 Sh eet Fil e: D:\Pro gram Files\Design Ex plorer 99 SE\ExampleDsr\5aw5n5\ W2 SW 型有机实心微调可变电3阻器。 4 5 三、制作与调试方法 在制作过程中只要电路无误,本电路很容易实现,如果元件性能良好,安装后不需要调 试即可用。 电路 8 采用 CD4011 的超温监测自动控制电路 该电路结构简单,制作容易,由一只与非门和一只热敏电阻组成测控电路和警笛声发声 电路,由一只继电器作为执行电路。 一、电路工作原理 电路原理如图 8 所示。 图 8 采用 CD4011 的超温监测自动控制电路图 测温电阻 RT 接在控制门 D1 的输入端,它和电阻 R1、R2 及 RP 通过 RP 的分压调节, 使门 D1 的输入电平为高电平,使 D1 输出为低电平。 使用时,热敏电阻 RT 安置于被控设备上,当被控设备温度超过最高设定温度时,由于 RT 阻值小,通过分压电路的分压,使 D1 输入端的电压变为低电平,经 D1 反相为高电平, 该高电平一方面加至多谐振荡器的控制端⑧,使多谐振荡器起振,通过放大管放大后,由扬 声器发出警笛声,同时也加至 VT1 的基极使其导通,继电器吸和,通过继电器的常闭触点 将被控设备的工作电源断开;另一方面经 D2 反相为低电平后,发光之时管 LED 构成通路, LED 发光指示。 二、元器件的选择 IC1 选用 CD4011;VD 选用 IN4001;VS 为稳压 10V 的稳压管;VT1 选用 9013,VT2 选用 V40AT;电容 C 为 2000P 的陶瓷片电容;继电器为 4099 型继电器;RP 选用 470K 普 通可调电位器;电阻选用 1/8 或 1/4W 金属膜电阻器,BL 选用 8Ω 、0.5W 电动扬声器。 三、制作与调试方法 将测温电阻 RT 置于最高限制温度下,调整 RP,使其监测电路发出警笛声并使继电器 吸和工作,然后使 RT 降温,警笛声应当停止。否则应反复调节 RP,直至符合要求为止。 电路 9 数字温度计电路 本电路是通过应用 AD590 专用集成温度传感器制成的温度计,具有结构简单、使用可 靠、精度高的特点。 一、电路工作原理 电路原理如图 9 所示。 1 T1 D AC100V C B 2 3 4 5 UR + C1 220μF R1 7.5K 8 7 V+ 4 V REF Vc VOUT 6 R3 33K CL μA723C CS 10 1 +NI 3 -V INV VZ 2 5 9 C2 0.001μF RP1 SC-55 2K + 数字表头 R2 5.1K R4 3.3K IC R5 9.1K RP2 2K 6 D Text C B A 1 图 9 数字温度计电路图 2 3 4 A Tit le Size B Date: Fil e: 5 Nu mber Re visi on 25 -No v-20 08 D:\pro tel电路图\My Des ign\My Des ign.dd b Sh eet of Drawn By: 6 100V 的交流电压通过变压器 T1、整流桥堆 UR 和电容器 C1 后,得到一直流电压,再 通过可调稳压器电路μ A723C 为温度传感器 AD590 提供稳定的工作电压。 AD590 温度传感器是一种新型的电流输出型温度传感器,由多个参数相同的三极管和 电阻构成。当传感器两端加有某一特定的直流工作电压时,如果该温度传感器的的温度 1 摄氏度时,则传感器的输出电流变化 1μ A。 传感器的变化电流通过电阻器 R5 和可变电阻器 RP2,转换为电压信号,输出到数字表 头,通过数字表显示出温度的变化。 二、元器的件选择 集成电路 IC 选用 AD590 型温度传感器。本电路其它元器件没有特殊要求,可根据电路 图给出参数来选择。 三、制作和调试方法 可通过改变电阻器 R5 和可变电阻器 RP2 的值,来改变输出的灵敏度。 电路 10 热带鱼缸水温自动控制器 热带鱼缸水温自动控制器通过运用负温度系数热敏电阻器作为感温探头,通过加热气对 鱼缸自动加热。本电路暂态时间取得较小,有利于温控精度,对各种大小鱼缸都适用。 一、电路工作原理 本电路图如图 10 所示。 通过二极管 VD2~VD5 整流、电容器 C2 滤波后,给电路的控制部分提供了约 12V 的电 压。555 时基电路接成单稳态触发器,暂态为 11s。 1 2 3 4 5 6 设控制温度为 25?C,通过调节电位器 RP 使得 RP + Rt = 2R1,Rt 为负温度系数的热敏 电阻。当温度低于 25?C 时,Rt 阻值升高,555 时基电路的 2 脚为低电平,则 3 脚由低电平 输出变为高电平输出,继电器 K 导通,触点吸合,加热管开始加热,直到温度恢复到 25?C 时,Rt 阻值变小,555 时基电路的 2 脚处于高电平,3 脚输出低电平,继电器 K 失电,触点 D 断开,加热停止。 RP R2 1.2K 1M 4 8 6 7 555 3 LED T ~12V ~220V C 2 + C2 VD2~VD5 K - 1 Rt t R1 + C1 1 VD1 K 220μ IN4001×4 加热管 560 10μ IN4148 图 1 0 热带鱼缸水温自动控制器电路图 二、元器件的选择 B IC 选用 NE555、μ A555、SL555 等时基集成电路;VD1 选用 IN4148 硅开关二极管; LED 选用普通发光二极管;VD2~VD5 选用 IN4001 型硅整流二极管;Rt 选用常温下 470Ω MF51 型的负温度系数热敏电阻器;RP 选用 WSW 有机实心微调电位器;R1、R2 选用 RXT —1/8W 型碳膜电阻器;C1、C3 选用 CD11—16V 型电解电容器;C2 选用 CT1 瓷介电容器; K 选用工作电压 12V 的 JZC—22F 小型中功率电磁继电器。 三、制作与调试方法 温度传感探头用塑料电线将热敏电阻器 Rt 连接好,然后用环氧树脂胶将焊接点与 Rt 一起密封,这样就不怕水的侵蚀。在制作过程中只要电路无误,本电路很容易实现,如果元 A 件性能良好,安装后不需要调试即可用。 Tit le Size Nu mber Re visi on 电路 11 采用 555 时基电路的简易长延时电路 B Date: 19 -Oct -200 8 Sheet of Fil e: D:\Program Files\Design Explorer 99 SE\ExampleDsr\5aw5n5\MByy:Design3.ddb 1 本电路和一2 般的定时电路相比是通3 过在 555 时基电路的4 5 脚处加了一个二极管5 VD1, 6 使得定时时间延长的特点。 一、电路工作原理 电路原理如图 11 所示。 2 3 4 5 6 R1 Rt 100K 6 7 2 SB + Ct VD1 48 5 555 IN4148 3 1 VD2 K IN4148 +12V 图 11 采用 555 时基电路的简易长延时电路图 当按下按钮 SB 时,12V 的电源通过电阻器 Rt 向电容器 Ct 充电,使得 6 脚的电位不断 升高,当 6 脚的电位升到 5 脚的电位时,电路复位定时结束。由于在 5 脚串上了一个二极管 VD1 使得 5 脚电位上升,因此比一般接法(悬空或通过小电容接地)具有了更长时间的定 时。 二、元器件的选择 555 电路选用 NE555、μ A555、SL555 等时基集成电路;二极管 VT1、VTT2itle 选用 4148 型硅开关二极管;电阻器 R1、Rt 选用 RTX—1/4W 型碳膜电阻器;电容器 Ct 选用电解电容 Size Nu mber Re visi on B 器;继电器 K 可根据用电设备的需要选择。 Date: Fil e: 26 -Oct-200 8 Sh eet of D:\Pro gram Files\Design Ex plorer 99 SE\ExampleDsr\5aw5n5\MByy:Design 3.dd b 2 三、制作与调试方法 3 4 5 6 电路定时时间可以通过调节电阻器 Rt、电容器 Ct 的参数值来改变定时时间的长短。本 电路结构简单,只要按照电路图焊接,选用的元器件无误,都能正常工作。 电路 12 双 555 时基电路长延时电路 本电路通过使用 2 个 555 时基电路形成一个定时时间较长并且定时时间可调的定时电 路。 一、电路工作原理 电路原理如图 12 所示。 IC1 555 时基电路接成占空比可调的自激多谐振荡器。当按下按钮 SB 后,12V 的直流 电压加到电路中,由于电容器 C6 的电压不能突变,使得 IC2 电路的 2 脚为低电平,IC2 电 路处于置位状态,3 脚输出高电平,继电器 K 得电,触点 K-1、K-2 闭合,K-1 触点闭合后 形成自锁状态,K-2 触点连接用电设备,达到控制用电设备通、断的作用。 同时 IC1 555 时基电路开始形成振荡,因此 3 脚交替输出高、低电平。当 3 脚输出高电 平时,通过二极管 VD3、电阻器 R3 对电容器 C3 充电。当 3 脚输出低电平时,二极管 VD3 2 3 4 5 6 D R1 10 K RP 470K R2 4 8 7 IC1 + C4 10 μ VD3 SB 4 8 R4 K - 1 IC2 100K 3 10K VD2 6 555 3 R3 6 555 VD1 2.2M 2 + 12V 7 2 1 C1 0.1μ 5 1 C3 + C2 470μ 5 C5 C6 0.01μ 0.1μ R5 K 1K VD4 K-2 C 0.01μ LED 图 12 双 555 时基电路长延时电路图 B 截止,C3 没有充电,因此只有在 3 脚为高电平时才对 C3 充电,所以电容器 C3 的充电时间 较长。当电容器 C3 的电位升到 2/3VDD 时,IC2 555 时基电路复位,3 脚输出低电平,继电 器 K 失电,触点 K-1、K-2 断开,恢复到初始状态,为下次定时做好准备。 二、元器件的选择 IC1、IC2 选用 NE555、μ A555、SL555 等时基集成电路;VD1~VD4 选用 IN4148 硅型 开关二极管,发光二极管可选用一般的发光二极管;R1~R5 选用 RTX—1/4W 型碳膜电阻器; 电容器 C1、C2、C5、C6 选用 CT1 型瓷介电容器,C4 选用 CD11—16V 电解电容器,C3 选 用漏电流极小的钽电解电容器;RP 可用 WSW 型有机实心微调可变电阻器;继电器 K 选用 A JRX—13F 型具有两组转换触点的小型电磁继电器。 Tit le 三、制作与调试方法 Size Nu mber B Re visi on 在调试中,可以调节可变电阻器 RP 改变 IC1 555 时基电路 3 脚输出方波脉冲的占空比, Date: 25 -Oct-200 8 Sh eet of Fil e: D:\Pro gram Files\Design Ex plorer 99 SE\ExampleDsr\5aw5n5\MByy:Design 3.dd b 2 3 4 5 6 从而改变定时器的定时时间。本电路结构简单,只要按照电路图焊接,选用的元器件无误, 都能正常工作。 电路 13 精确长延时电路 该电路由 CD4060 组成定时器的时基电路,由电路产生的定时时基脉冲,通过内部分频 器分频后输出时基信号。在通过外设的分频电路分频,取得所需要的定时控制时间。 一、电路工作原理 电路原理如图 13 所示。 通电后,时基振荡器震荡经过分频后向外输出时基信号。作为分频器的 IC2 开始计数分 频。当计数到 10 时,Q4 输出高电平,该高电平经 D1 反相变为低电平使 VT 截止,继电器 断电释放,切断被控电路工作电源。与此同时,D1 输出饿低电平经 D2 反相为高电平后加 至 IC2 的 CP 端,使输出端输出的高电平保持。 电路通电使 IC1、IC2 复位后,IC2 的四个输出端,均为低电平。而 Q4 输出的低电平经 D1 反相变为高电平,通过 R4 使 VT 导通,继电器通电吸和。这种工作状态为开机接通、定 时断开状态。 二、元器件选择 IC1 选用 CD4060,IC2 选用 CD4518,IC3 选用 CD4069;VT1 选用 9013、9014;C1 选 图 13 精确长延时电路图 用陶瓷片电容,C2 和 C3 选用耐压为 15V 的铝电解电容;继电器选用型号 JZC-6F 直流继电 器;RP 选用 200K 普通可调电位器;电阻选用 1/8 或 1/4W 金属膜电阻器,SA1 和 SA2 为小 型拨动开光。 三、制作与调试方法 如果要改变开机断开、定时状态,可在输出端 D1 和 VT 之间加入一级反相器。定时时间的 长短,可通过 RP 来调整,也可根据二—十进制编码的对应关系,通过对 IC2 的输出端的连 接来改变。本例电路定时范围为:3min~1h。 电路 14 数字式长延时电路 一般的长延时电路通常要借助电解电容器或高阻抗电路。这类延时电路的稳定性较差, 延时的精度也不高。这里给出的是一种数字式长延时电路,完全摒弃了大电解电容和高阻抗 电路,延时精确度高。 一、电路工作原理 电路原理如图 14 所示。 图 14 数字式长延时电路图 电路的核心是集成块 MCI4521B,这是一个 24 级分频电路,内含可构成振荡电路的倒 相器。如果将触发输入端接地或不加信号,则电路进入延时状态,延时时间由范围开关 X 和 100KΩ 电位器来调整。 若 X 与点 A 相接,延时为 1 分 40 秒至 18 分 30 秒,而 X 与 B 相接,延时为 13 分 20 秒至 2 小时 28 分。X 接至 C 点时,延时为 1 小时 47 分至 20 小时。具体延时时间由 100KΩ 电位器调定。若需更长的延时,则可用大电容代替 39nF 电容。这时,延时可达一周以上。 在触发输出端加正信号,则 4521B 内的分频器复位。 二、元器件选择与制作 IC 选用 MCI4521B 集成电路;Rl~R4 均选用 1/4W 金属膜电阻器;RP 选用有机实心可 变电阻器。C1 选用陶瓷片电容器。VD1 选用 IN4004 型硅整流二极管;VD2 选用 IN4148 型 硅开关二极管。VT 选用 BC337 型硅三极管;VS 选用 1W、15V 的硅稳压二极管。按要求 接好电路,基本无需调试即可正常工作。延时可靠稳定,建议由 6~15V 的稳压电源供电。 电路 15 循环工作定时控制器 该电路可设定设备的循环周期时间以及每次工作的时间,可以让设备按照设定的时间不 断地循环工作,可应用于定时抽水、定时换气、定时通风等控制场合。 一、电路工作原理 电路原理如图 15 所示。 图 15 循环工作定时控制器电路原理图 电路通过电容 C2 和泄放电阻 R3 降压后,经过桥堆 IC2 整流,VD2 稳压后,得到 12V 左右的直流电压,为 IC1 及其它电路供电。IC1 为 14 位二进制计数/分频器集成电路,通过 由 R1、R2、C1 和 IC1 的内部电路构成一定频率的时钟振荡器,为 IC1 的定时提供时钟脉冲。 当电路通电后,首先进入设备的工作间隙等待时间,IC1 内部通过对时钟脉冲的计数和分频 实现延时,当计时时间到时(按图中参数,约为 3 小时),IC1 的 Q14 端输出高电平,使三 极管 V 导通,继电器 KA 得点,驱动受控设备开始工作。此时,IC1 又开始对设备工作时间 进行计时,定时时间到时(按图中参数,约为 20 分钟),IC1 的 Q14 端重新变为低电平,使 V 截止,设备停止工作。此时,IC1 自动复位,又开始下一次计时,从而可以使设备按照设 定时间进行定时循环工作。图中 VL 为工作指示灯。 二、元器件选择 集成电路 IC1 选用 14 位二进制计数/分频器集成电路 CD4066,也可使用 CC4066 或其 它功能相同的数字电路集成块。IC2 选用 1A、50V 的桥堆,也可用四只 1N4007 二极管接成。 三极管 V 选用 NPN 型三极管 8050,也可使用 9013 或 3DG12 等国产三极管。VD1 选用整 流二极管 1N4007;VD2 选用 1W,12V 的硅稳压管,如 1N4742;VD3~VD5 使用开关二极 管 1N4148;VL 选用普通发光二极管。电阻 R1、R2、R4、R6 和 R7 选用 1/4W 的金属膜电 阻器;R3 和 R5 选用 1/2W 碳膜电阻器。C1 选用涤纶或独石电容器;C2 选用耐压为 450V 及以上的聚丙烯电容器;C3 选用耐压为 16V 的铝电解电容器。KA 选用线V 的 微型继电器,触点容量根据受控设备的功率来确定。 三、制作与调试方法 电路安装完成后,一般无需调试即能正常工作。当需要调节控制时间时,可调节 R1、和 C1 的参数;也可改变 IC1 输出控制端(Q4~Q14)的位置来实现。 电路 16 多级循环定时控制器 该电路是一个三级定时控制器,可用于控制三台设备按照设定的时间依次循环工作,而 且每台设备的工作时间可以独立调节,如果需要控制更多设备循环定时工作,只需要增加单 元电路的数目即可。电路工作稳定、性能优良、性价比高、操作方便、适合个人和小型企业 制作。可用于企业生产自动控制及彩灯控制,也可用于家用电器的趣味控制等。 一、电路工作原理 电路原理如图 16 所示。 图 16 多级循环定时控制器电路图 电路中,由三个时基集成电路 LM555 组成三个单稳态电路,每个单稳态电路作为一个 定时控制单元。三个单元共同完成三级循环定时控制功能。 在接通电源的瞬间,由于 555 集成电路 IC3 和 IC4 的复位端 4 脚都接有时间常数较大的 自动复位电路(分别由 R4、C7 和 R7、C11 组成),使 IC3 和 IC4 复位,它们的输出端 3 脚 就输出低电平,使三极管 T2、T3 分别截止,继电器 J2、J3 释放。 由于 IC2 复位端 4 脚直接接在电源正极,电源接通时电容 C3 上的电压不能突变,IC2 触发端 2 脚得到触发电压,使其进入暂稳态,其 3 脚输出高电平,三极管 T1 导通,继电器 J1 吸合,J1 触头可控制电器通电工作。同时电源经电位器 VR1 向电容 C5 充电,当 C5 上的 电压升高到电源电压的三分之二(4V)时,IC2 结束暂稳,其 3 脚输出低电平使三极管 T1 截止,继电器 J1 释放,其触头控制的电器断电停止工作。调节电位器 VR1 和电容 C5 的参 数就可改变继电器 J1 的吸合时间。在 IC2 输出低电位的瞬间,由电容 C6 和电阻 R3 组成的 微分电路,将在 IC3 的触发端 2 脚产生负尖脉冲,触发 IC3 进入暂稳态,其输出端 3 脚输出 高电位,使三极管 T2 导通,继电器 J2 吸合,其触头控制的电器通电工作。调节电位器 VR2 和电容 C9 的参数就可改暂稳态时间。 当第二单元暂稳态结束时,由电容 C10 和电阻 R6 组成的微分电路,将在 IC4 的触发端 2 脚产生负尖脉冲,触发 IC4 进入暂稳态,其输出端 3 脚输出高电位,使三极管 T3 导通, 继电器 J3 吸合,其触头控制的电器通电工作。调节电位器 VR3 和电容 C13 的参数就可改暂 稳态时间。 当第三单元暂稳态结束时,经微分电路 C3、R1 去触发第一单元电路,这样依次循环来 实现循环定时控制。 二、元器件选择 电路中,IC1 为三端集成稳压电路,选择 MC7806 型; IC2、IC3、IC4 采用 LM555 时 基集成电路;继电器 J1、J2、J3 要根据其控制电器的工作电流来选择,但继电器线圈额定 电压应为直流 6V。其他元器件没有特殊要求,按电路标注选择即可。 三、制作与调试方法 整个电路检查接线无误,通电就能正常工作,电路中的 VR1、C5;VR2、C9;VR3、 C13 的参数分别决定三个单元电路的定时时间,按电路参数定时时间约为 1.1RC 秒。 电路 17 抗干扰定时器 在运用 555 时基电路设计而成的定时器电路中,一般都将 555 时基电路连接成单稳态触 发器,这样连接使得电路设计简单,只需要几个电阻器和电容器就能实现触发功能,但同时 也存在外部对 555 时基电路 2 脚的干扰问题,本电路巧妙的利用了 555 时基电路 4 脚的强制 复位的功能来实现抗干扰的定时器电路。 一、电路工作原理 电路原理如图 17 所示。 D D SB VD1 I N4148 7809 K-1 ﹙ X﹚ C I N4148 R3 R4 RP R1 10K 10K 3.3M VD2 R6 + 3K C5 C6 T ~12V C 5.1K R5 48 330μ 0.33μ 47K 2 IC1 C2 6 3 0.1μ 555 VD4~VD7 7 LED IN4001×4 ~220V B VT1 R2 + 1K C1 22μ 9013 + 1 C3 1000μ 5 VD3 C4 IN4148 0.01μ K + C7 220μ 25V B 图 17 抗干扰定时器电路图 在 SB 断开时,555 时基电路的 4 脚通过电阻器 R6 与地相连,555 时基电路被强制复位。 A 此时,无论 2 脚受到多大的干扰,555 时基电路都不工作。当按下按钮 B 后,电源通过二极 A 管 VD1 加到 4 脚一个高电平,时基电路的强制复位功能解除,同时电源通Title过电阻器 R1 加 Size Nu mber Re visi on 到三极管 VT1 的基极上,使得 VT1 导通,电容器 C2 通过与 VT1 集电极相B 连后向 IC 电路 Date: 27 -Oct-200 8 Sh eet of 1 的 2 脚输出一个低电平,IC 翻转置位,3 脚输出高电平,发光二极管点亮、继电器 K 得电, File: D:\Pro gram Files\Design Ex plorer 99 SE\ExampleDsr\5aw5n5\MByy:Design 3.dd b 2 3 4 5 6 触点 K-1 闭合,插座对外供电,同时 3 脚的高电平通过 VD2 向 4 脚输出一个高电平使得电 路自锁。当暂态结束后,电路翻回稳态,3 脚输出低电平,继电器 K 失电,触头 K-1 断开, 电路恢复到初始状态。 二、元器件的选择 IC1 555 时基电路选用 NE555、μ A555、SL555 等时基集成电路;R1~R7 选用 RTX—1/4W 型碳膜电阻器;RP 可用 WSW 型有机实心微调可变电阻器;C2、C4、C5、C6 选用 CT1 型 瓷介电容器,C1、C3、C7 选用 CD11—16V 电解电容器;二极管 VD1、VD2、VD3 选用 IN4148 硅型开关二极管,VD4~VD7 选用 IN4001 硅型普通整流二极管;继电器 K 可根据用电设备 的需要选择;三端集成稳压器选用 7809 型三端集成稳压电路。 三、制作与调试方法 在电路的调试阶段,电路的定时时间可以通过 T=1.1(RRP+R5)×C3 估算,所以需要 改变定时时间可以通过调节可变电阻器来实现。 电路 18 采用 555 集成电路的简易光电控制器 该光电控制器以 555 时基集成电路为核心,控制方式比较简单,使用可靠、寿命长,是 一种价格低、体积小、便于自制的光电控 制开关电路。可用于工业生产和家用电器 等的控制。 一、电路工作原理 电路原理如图 18 所示。无光照射时, 光敏电阻 RG 的阻值很大(1MΩ 以上), 555 时基集成电路的 2 脚、6 脚电压约为电 源电压的 1/2(6V),3 脚输出低电平,KA 线圈无电,继电器释放。当有光线照射到 光敏电阻 RG 上时,RG 阻值会大幅下降(小于 10KΩ ),555 的 2 脚、6 图 18 采用 555 集 成电路的简易光电控制器电路图 脚电压降到电源电压的 1/3(4V)以下, 3 脚输出高电平,KA 线圈得电,继电器吸合,即使光照消失,KA 仍保持吸合状态。 其后,如再有光线照射到光敏电阻 RG 上,则电容 C1 储存的电压通过 RG 加到 555 的 6 脚, 使 6 脚的电压大于电源电压的 2/3(8V),3 脚输出低电平,KA 线圈失电,继电器释放,电 路恢复到原始状态。光敏电阻 RG 每受光照射一次,电路的开关状态就转换一次。 二、元器件选择及制作调试 IC 用 NE555 集成电路, RG 应选用亮电阻值≤10KΩ ;暗电阻值≥1MΩ 的光敏电阻, 其他元件无特殊要求,各元件参数见电路图。该电路安装完后装入一小塑料盒内,将光敏电 阻 RG 外露,不需要调试就可正常工作。 电路 19 采用功率开关集成电路 TWH8751 的路灯自动控制器 本例介绍的光控路灯,在白天不工作,夜晚能自动点亮,可用于街道或农村场院等场合。 一、电路工作原理 电路原理如图 19 所示。 该光控路灯电路由电源电路和光控电路组成,如图所示。电源电路由电源变压器 T、整 流二极管 VDl-VD4 和滤波电容器 C 组成。光控电路由光敏电阻器 RG、电阻器 R1、R2、可 变电阻器 RP、电子开关集成电路 IC、继电器 K 和二极管 VD5 组成。交流 220V 电压经 T 降压、VDl-VD4 整流和 C 滤波后,为光控电路提供+l2V 工作电源。白天,RG 受光照射而 呈低阻状态,使 IC 的 2 脚 (选通端)和 4 脚 (输出端)均为高电平,其内部的电子开关处于截 止状态,K 不吸合,路灯 EL 不亮。夜晚,RC 无光照射呈高阻状态,IC 的 2 脚变为低电平, 其内部的电子开关接通,EL 点亮。调节 RP 的阻值,可改变光控的灵敏度。 图 19 采用功率开关集成电路 TWH8751 的路灯自动控制器电路图 二、元器件选择 Rl 和 R2 选用 1/4W 金属膜电阻器或碳膜电阻器。RP 选用实心可变电阻器。RG 选用 RG45 系列的光敏电阻器。C 选用耐压值为 16V 的铝电解电容器。VDl-VD5 选用 1N400l 或 lN4007 型硅整流二极管。IC 选用 TWH8751 型电子开关集成电路。K 选用 JZX-22F 型 (触 头电流负荷为 IOA)l2V 直流继电器,可将其两组常开触头并联使用。T 选用 3-5W、二次电 压为 l2V 的电源变压器。 三、制作与调试方法 制作时可自制印刷电路板,也可使用万能印刷电路板,电路安装完成后,只要线路正确, 一般无需调试即可正常使用。 电路 20 采用双 D 触发器 CD4013 的路灯控制器 本例介绍的光控路灯采用 CD4013 双 D 触发器集成电路,电路结构简单、容易制作、 工作稳定可靠。 一、电路工作原理 电路原理如图 20 所示。 图 20 采用双 D 触发器 CD4013 的路灯控制器电路图 该光控路灯电路由电源电路、光控电路和控制执行电路组成。交流 220V 电压经 VD1~VD4 整流、R1 限流、C1 滤波及 VS 稳压后,为光控电路和执行电路提供+12V 工作电 压。 白天,RG1 和 RG2 受光照射而呈低阻状态,IC 的 S1 端为低电平,R1 端为高电平,1 端输出低电平,VT 处于截止状态,K 处于释放状态,照明灯 EL 不亮。 夜晚,RG1 和 RG2 因无光照射或光照变弱而阻值增大,使 IC 的 S1 端变为高电平,R1 端变为低电平,Q1 端输出高电平,VT 饱和导通,K 通电吸和,其常开触头接通,EL 点亮。 天亮后,RG1 和 RG2 阻值下降,IC 的 Q1 端又输出低电平,VT 截止,K 释放,EL 熄 灭。 二、元器件选择 IC 选用 CD4013 或 CC4013 型双 D 触发器集成电路,VT 选用 8050 或 9014 型硅 NPN 晶体管;RG1 和 RG2 选用 MG45 系列的光敏电阻器;VD1~VD5 均选用 IN4007 或 IN4004 型整流二极管。VS 选用 1W、12V 稳压管,C1 选用耐压 25V 的铝电解电容,C2 选用耐压 16V 的铝电解电容,RP1 和 RP2 选用普通电位器,R1 选用 2W 的金属膜电阻器,R2~R4 选用 普通 1/8 或 1/4W 金属膜电阻器,K 选用 12V 直流继电器,其触头电流容量视 EL 功率而定。 三、制作与调试方法 电路元件选择正确,焊接无误后,即可使用,调节 RP1 和 RP2 的阻值,可以调节光控 的灵敏度。 电路 21 使用氖灯的单键触摸开关 触摸式照明开关是一种非常实用的电子开关,用手触摸一下导电片,就能实现开关动作, 使用方便可靠、电路简单、性能稳定、寿命长、节电效果明显。适合于爱好者自制。 一、电路工作原理 电路原理如图 21 所示。 图 21 使用氖灯的单键触摸开关电路图 接通电源后,因 C3、R5 的微分作用,CD4017 自动复位清零,插座为断电状态。当人 手触摸 M1 后,氖灯发光,CDS 的阻值减小使 U1 的 CL 端变为高电平,Q1 由此输出高电 平,使 TRIAC 导通点亮灯泡。当人手再一次触摸 M1 后,U17 计数一次,Q1 变为低电平, Q2 输出高电平,依次类推,从而实现触摸开关功能。市电两输入线 接至 触摸电路,因此安装时无需区分相线MΩ。 二、元器件选择与调试 IC 选用 CD4017 集成电路;可控硅选用 BT13;VT 选用 9014,C1 选用耐压值为 400V 的聚丙烯电容器;C2、C3 均选用耐压值为 25V 的铝电解电容器,DW1 选用 1W、9V 的硅 稳压二极管。电阻选用 1/4W 或 1/8W 金属膜电阻器或碳膜电阻器。电路安装完成后,只要 线路正确,一般无需调试即可正常使用。 电路 22 双键触摸式照明灯 本电路图使用两个触摸电极片,分别代替在实际生活中的开和关控制。 一、电路工作原理 双触摸式照明开关电路如图 22 所示。 VS 与 VD7 构成了开关回路。当人触摸到 M1(开)电极片时,人体通过 R4、VD5 整 流后给 IC NE555 集成电路的 2 脚一个低电平信号(此时 IC NE555 集成电路接为 RS 触发器), 输出脚 3 输出高电平,通过 R3 后触发 VS 的门极,VS 导通,电灯点亮。 当人触摸到 M2(关)电极片时,人体通过 R5、VD6 整流后给 IC NE555 集成电路的 6 脚一个低电平信号,输出脚 3 输出低电平,R1 提供的正向触发电压被 R3 通过集成电路的 3 脚对地短路,VS 失去触发电压,当交流过零时即关断,电灯熄灭。 二、元器件选择 IC 选用 NE 555 型集成电路;VS 选用 2N6565 型普通塑封小型单向晶闸管;VD1~VD4 选 D R2 EL ≤ 60 W 100 K VD5 ~ 220 V C R1 1M VS 48 R3 3 I C 2 R4 2.7M M1 (开) VD1 ~ VD4 VD 7 1 . 2 K NE555 6 + C1 R5 2 . 7M M2 (关) 6V / 1W 100 μ 1 C2 5 VD6 0.01μ 图 22 双键触摸式照明灯电路图 B 用 IN4007 硅整流二极管;VD7 选用 6.2V、1W 的 2CW105 硅稳压二极管;VD6、VD7 选用 IN4148 型硅开关二极管;R1~R5 均选用 RTX—1/8W 型碳膜电阻器;C1 选用 CD11—16V 型电解电容;C2 选用 C'I'I 型瓷介电容器。 三、制作与调试方法 本电路结构简单、使用方便,只要焊接正确,选用元件正确都能正常工作。由于本电路 负载的能力受到稳压管 VD7 的限制,所以负载的功率不宜大于 60W。 电路 23 触摸式延时照明灯 A 本电路安装在家里的台灯上具有触摸自熄灭的功能,在过道或家里的卧室中,只要用手 摸下台灯上的金属装饰,台灯就会自动点亮,几分钟后,它自动熄灭,对夜间照明提供T了itle 方 便。 一、电路工作原理 1 电路原1 理如2 图 23 所示。2 3 3 Size Nu mber Rev B Date: 14 -Oct -200 8 Sheet of Fil e: D:\ProgramFiles\Design Explorer 99 SE\ExampleDs\r3a0w0n例By\M: yDesign 4 5 6 4 5 6 D C1 VD2 M D EL 0.47μ VD1 12V C2 220μ R1 1M R2 5.1M 48 2 ~220V SA C IC 7 NE555 3 C 6 VS 1 R3 200 C3 100μ B B 图 23 触摸式延时照明灯电路图 在闭合 SA 时,台灯点亮,不受延时控制电路的控制。当断开 SA 时,如果触摸到电极 A A 片 M 时,通过 R2 将使得 IC 1 2 NE555 集成电路的 2 脚的低电平触发端,3 脚翻转Tit为le 高电平, S iz e Nu mber Rev isio n B Dat e: F ile : 6 -J an -2 0 09 Sheet o f C:\Prog ram Files \Design Ex p lo rer 9 9 SE\ExaDmrpawlesn\4BPy:o rt Serial Interface.d db 3 4 5 6 触发 VS 导通,台灯被点亮。此时,C3 开始充电,当充电结束后,6 脚变为高电平,3 脚翻 转为低电平,VS 由于失去触发电流而处于截至状态,台灯熄灭。 220V 的交流电压经过 C1、VD2、VD1、C2 后,使得 C2 两端能输出 12V 的直流电压, 供给集成电路 IC。 二、元器件选择 IC 集成电路选 NE555;VS 选用触发电流较小的小型塑封的 MAC9A4A 双向晶闸管; VD2 选用 12V、0.5W 型 2CW60 稳压二极管;VD1 选用 IN4004 硅整流二极管;R2 选用 RJ —1/4W 型金属膜电阻器;R1、R3 选用 RTX—1/8W 碳膜型电阻器;C1 选用 CBB/3—400V 型聚丙烯电容器;C2、C3 选用 CD11—16V 型电解电容器。 三、制作与调试方法 本电路结构简单,只要焊接正确,元器件选用正确都能正常工作。通过调节 R1、C3 可 以调节台灯发光的时间。 电路 24 家用简易闪烁壁灯控制器 现代家庭使用装饰性壁灯越来越普遍,但一般市售的壁灯都不会闪烁,本文所介绍的电 路制作容易,用来改造一种市售的双头壁灯,可使两灯轮流发光、用于生日、节日、婚礼等 喜庆场合,可增不少乐趣。 一、电路工作原理 电路原理如图 24 所示。 D1、D2、R1、C3 组成简易电阻降压半波整流稳压电路,输出约 12V 直流电给 IC 供电。 与非门Ⅰ、Ⅱ组成多谐振荡器,通过调节 RP1、RP2 可改变振荡频率。D3 起隔离作用,防 止调整 RP1 时影响 RP2 设定的时间。电路起振后,与非门输出端就交替输出高电平和低电 平。当③脚输出高电平时,晶闸管 VS1 触发导通,A 灯亮,此时④脚为低电平,B 灯不亮; 当③脚输出低电平时,晶闸管 VS1 关断,A 灯灭,此时④脚为高电平,晶闸管 VS2 触发导 通,B 灯亮。C1、C2 的作用是消除干扰,防止误触发。 二、元器件选择 IC 为 2 输入四与非门 CD4011,这里只选用其中两个门,另两个不用。VS1、VS2 可用 小型塑封晶闸管 MCR100-8。灯 A、B 最好选用两种不同颜色的灯,这样闪烁起来更美观。 图 24 家用简易闪烁壁灯控制器电路图 电阻选用 1/4W 或 1/8W 金属膜电阻器或碳膜电阻器,其它元器件均无特殊要求,可按 图标示选用。 三、制作与调试方法 调试可根据自己的爱好先调节 RP2,设定一个时间,再调节 RP1 使两灯闪光周期相等。 取得合适的闪烁频率之后,再把线路板放在壁灯底座里即成。 电路 25 自动应急灯电路 本例介绍的自动应急灯,在白天或夜晚有灯光时不工作,当夜晚关灯后或停电时能自动 点亮,延时一段时间后能自动熄灭。 一、电路工作原理 电路原理如图 25 所示。 图 25 自动应急灯电路图 该自动应急灯电路由光控灯电路、电子开关电路和延时照明电路组成。在白天或晚上有 灯光时,光敏二极管 VLS 受光照射而呈低阻状态,VT 截止,IC 内部的电子开关因⑤脚电 压为 0V 而处于关短状态,EL 不亮。此时整机的耗电极低。当夜晚光线由强逐渐变弱时, VLS 的内阻也开始缓慢的增大,VT 由截止转入导通状态,R2 上的电压也逐渐增大,但由 于 C1 的隔直流作用,此缓慢变化的电压仍不能使 IC 的⑤脚电压高于 1.6V,故 EL 仍不会 点亮。 若晚上关灯或停电时,光线突然变得很弱,则 VLS 呈高阻状态,VT 迅速饱和导通,在 R2 上产生较大的电压降。由于 C1 上电压不能突变,故在 IC 的⑤脚上产生一个大于 1.6V 的触发电压,使 IC 内部的电子开关接通,EL 通电点亮。与此同时,+4.8V 电压通过 R3、 VD1 和 IC 对 C2 充电,以保证即使 VT 截止,IC 的⑤脚仍会有 1.6V 以上的电压,IC 内部 的电子开关仍维持接通状态,EL 仍维持点亮。 随着 C2 的充电,IC 的⑤脚电压逐渐降低,当该电压低于 1.6V 时,IC 内部的电子开关 关断,EL 熄灭,C2 通过 R5、EL、R4 和 VD2 放电,为下次工作做准备。 若将 S 接通,该应急灯可用于停电时的连续照明。 二、元器件选择及调试 IC 选用 TWH8778 型电子开关集成电路,VT 选用 9015 或 8550 型硅 PNP 晶体管;VLS 选用 2DU 系列的光敏二极管;VD1 和 VD2 均选用 IN4007 或 IN4148 型整流二极管。C1 和 C2 选用耐压 10V 以上铝电解电容,R1~R4 选用普通 1/8 或 1/4W 金属膜电阻器,R5 选用 1W 的金属膜电阻器,EL 选用 3.8V、0.3A 的手电筒用小电珠,S 选用小型拨动式开关,GB 用电 池供电。全部电路按图安装完毕后即可正常工作,无需调试。 电路 26 12V 供电的电子节能灯 本设计采用 12V 蓄电池供电,可点亮节能灯,在无市电或停电的场合非常实用。 一、电路工作原理 电路原理如图 26 所示。 图 26 12V 供电电子节能灯电路原理图 图中 IC 是 CMOS 反相器,其内部非门 1、2 与 R1 和 C1 组成频率为 15KHz 的方波发 生器。经 IC 内部非门 3 缓冲后,送入内部非门 4、5 和 6,三个非门的输入、输出端并联一 起推动逆变管 VT 工作,以增大激励电流。经 VT 放大后的方波电压通过 T 和 C4 等元件组 成的谐振升压电路后,可达到 350V 左右的空载电压,并形成近似正弦波的电流,可点燃 5~ 18W 的节能灯。 二、元器件选择 集成电路 IC 选用 CMOS 反相器 CD4049,容易起振,且振幅大。 VT 选用 BDT63C 型 达林顿三极管,也可使用类似型号或用复合管代替,要求耐压 500V、最大集电极电流 5A、 截止频率 10MHz 以上。谐振变压器 T 采用 6.5×6 EI 型铁氧体磁芯,初级用Φ 0.67 高强度 漆包线 高强度漆包线 匝。电阻 R 可选用普通 1/8 或 1/4W 碳 膜电阻器。电容 C1、C2 和 C5 选用瓷介电容或涤纶电容;C3 选用普通铝电解电容器;C4 选用聚丙烯电容,要求耐压为 250V 以上。电路采用 12V 供电,可使用蓄电池,如摩托车电 瓶来供电。 三、制作与调试方法 制作时可自制印刷电路板,也可使用万能印刷电路板,电路板尺寸大概在 58mm× 35mm,电路安装完成后,要对 T 和 C4 进行认真调节,不断调节变压器 T 的磁芯空气隙和 C4 容量,C4 调节范围在 2200pF~6800pF,一般节能灯功率越大,变压器 T 的磁芯空气隙 也要调大。经过调节,直至使节能灯得到最佳亮度。另外,应注意通断电路时应控制电源正 极,而不要控制负极,否则易使 VT 击穿。 电路 27 高响度警音发生器 本警音发生器电路简单,工作性能稳定可靠,工作电压 6V-12V,适合在汽车、摩托车 上作警笛使用。 一、电路工作原理 电路原理如图 27 所示。 图 27 高响度警音发生器电路图 本电路主要由发声集成电路 KD~9561 和开关集成电路 TWH8778 组成,工作时,由 KD-9561 输出警音信号,经 TWH8778 大电流开关集成电路处理放大后,推动扬声器发出洪 亮的报警声。 二、元器件的选择 IC 用 KD-9561 发声 IC,也可以选用 KD-9562 发声 IC,按要求接线使之发出警音报警 信号。IC2 选用 TWH8778 开关电路,当电源电压为 12V 时,喇叭 BL 应选择 8Ω、3W 以上 的扬声器或专用号筒式扬声器,限流电阻 R1 的阻值 300Ω~510Ω,D2 选用 3V 稳压管,D1 为电路保护二极管,可以选用 1N4001。 三、制作和调试方法 电路安装完成后,只要线路正确,一般无需调试即可正常使用。 电路 28 电子仿声驱鼠器 猫是老鼠的天敌,利用电子装置来模拟猫叫声驱鼠是一种有效的方法。由于是电子装置, 猫叫声可大可小,可快可慢,间隔时间可长可短,且电路结构简单、成本低廉,适合电子爱 好者自制用于家庭。 一、电路工作原理 电路工作原理如图 28 所示。 图 28 电子仿声驱鼠器电路图 由时间控制电路、猫叫声发生电路、功率放大电路等组成。时间控制电路是由时基电路 IC1 NE555 及其外围阻容元件、二极管等组成。它是一个占空比可调的脉冲振荡器,其占空 比由 R2 和 R3 控制。猫叫声发生电路由一块 CMOS 集成电路 IC2 KD-5605 担任,利用存 贮技术将猫叫声固化在电路内部。功率放大器采用价廉物美的通用小功率音频放大集成电路 IC3 LM386,它的特点是外围元件极少,电压范围宽,失真度小,装配简单。 合上电源开关 S,IC1 便通电工作,在 IC1 的输出端③脚上不断有脉冲输出。有脉冲时, 继电器 J 励磁吸合,其常开触点 J1 接通,使后级电路获得电源而工作,发生猫叫声,每触 发一次 IC2,就有一声猫叫输出,经 IC3 功率放大后,推动扬声器 BL 发出宏亮逼真的声音。 使老鼠们闻声丧胆,达到驱鼠的目的。 二、元器件的选择 IC1 选用 555 型时基集成电路;IC2 选用 KD-5605 音效集成电路;IC3 选用 LM368。 继电器选用 JRX-13F 小型继电器,喇叭 BL 应选择 8Ω、3W 以上的扬声器或专用号筒式扬 声器,其余器件吴特殊要求。 三、制作和调试方法 电路安装完成后,只要线路正确,一般无需调试即可正常使用。 电路 29 由 HY560 构成的语音录放电路 本电路是一个简易的录音电路,具有体积小、省电、并且不需要磁带的简易录音电路。 一、电路工作原理 电路原理如图 29 所示。 本电路时通过应用一块全电子数码录音集成电路 HY560 来实现电路功能的,HY560 的 1 2 3 4 5 6 D R1 D C1 + 33μ 2K IC HY506 1 R2 10K V DD OSC R3 430K C B1 SB1 + MICIN C2 1μ 8 7 REC SP 13 SP 14 ADI B2 8Ω GB C + C3 6V 1μ MICOUT B MICREAF B + C4 SB2 5 PLAY VSS AGC 1μ 12 A 1 图 29 由 HY560 构成的语音录放电路图 2 3 4 A Tit le Size B Date: Fil e: 5 Nu mber Re visi on 26 -No v-20 08 Sh eet of D:\pro tel电路图\My Des ign\My Des ign1\My Des igDnr2a.wdnd bBy: 6 内部含有:话筒放大电路、自动增益控制电路、模/数转换电路、数/模转换电路、静态存储 器、逻辑控制电路、音频放大器等单元组成。 在使用时,按下 SB1(录音按钮),声音信号将由线 接受,并转换为电信号,经 话筒放大电路后,再转换为数字信号存储到静态存储器中。当按下按钮 SB2(放音按钮)时, 从静态存储器中把所存的数字录音信号取出,通过数/模转换电路后,把数字信号转换为模 拟信号(电信号),经音频放大电路后,去驱动扬声器,从而发出声音。 二、元器的件选择 本电路元器件没有特殊要求,可根据电路图给出参数来选择。 三、制作和调试方法 组装后无须调试即可使用。 电路 30 闪烁灯光门铃电路 闪烁灯光门铃不仅具有门铃的声音还可以通过家里的门灯发出闪烁的灯光,适合用于室 内嘈杂环境时使用,也适用于有聋哑人的家庭。 一、电路工作原理 电路原理如图 30 所示。 由基本的门铃电路和灯光、声音延迟控制电路两部分组成。按下门铃按钮 SB,IC1 KD9300 音乐集成电路的 TRIG 端得到一个高电平,O/P 输出音乐集成电路中所储存的音乐 信号,并通过三极管 VT 9013 的放大后从扬声器 B 中发出音乐。三极管 VT1 组成的放大电 路通过集电极向三极管 VT2 基极输入一个放大信号,在二极管 VD1 的整流作用下,使得三 极管 VT2 饱和导通。光耦合器 IC2 中的发光二极管发出亮光,使得光耦合器的 4、5 脚之间 呈现低阻抗性,使得 IC3 555 时基电路的 4 脚为高电平,IC3 电路电路开始起桭(IC3 555 时基电路接成低频自激振荡),3 脚输出低频方波脉冲,通过 R3 触发晶闸管 VT3 的门极, VT3 导通,门灯开始闪烁。当音乐播完后,扬声器 B 停止发声,三极管 VT1、VT2 截止, 使得 IC2 光耦合电路的 4、5 脚之间呈现高阻抗性,则 IC3 555 时基电路的 4 脚为低电平, 使得 555 电路处于强制复位状态,此时 3 脚输出低电平,晶闸管 VT3 在交流过零时截止, 门灯熄灭。此时电路处于等待下次按钮 SB 按下的初始状态。 D D 5 1 IC2 RP VD2 C6 0.68μ 400V IN4004 R4 4N25 22K + VS 1M C B 2 R1 4 C5 EL 4 8 220 μ 12V C SB VDD G 3V TRIG IC1 KD9300 O/P 8Ω C2 1μ VT1 9013 200 VT2 9013 R2 1K 2 1W VT3 IC3 R3 MR100-8 6 555 3 1K +5 ~220V VSS C1 VD1 IN4148 + 15 C3 C4 B B 0.01μ 33μ 0.01μ 图 30 闪烁灯光门铃电路图 二、元器件的选择 555 集成电路选用 NE555、μ A555、SL555 等时基集成电路;IC1 选用普通的门铃芯 片如 KD9300;光耦合器选用 4N25 型光耦合器;三极管 VT1、VT2 选用硅 NPN 型 9013, A 要求β ≥100;电阻器可选用 RTX—1/4W 型碳膜电阻器;晶闸管 VT3 选用 MR100—8 型; A Tit le 扬声器选用Φ 27mm×9mm、8Ω 、0.1W 超薄微型动圈式扬声器;C1、C2、SizeC4 选用瓷介电 Nu mber Re visi on 容器;C3、C5 选用电解电容器;C6 选用 CBB—400 型聚丙烯电容器;VD1DBate选: 用21-Oct-20I08N4004 型 Sheet of Fil e: D:\Pro gram Files\Design Ex plorer 99 SE\ExampleDsr\5aw5n5\MByy:Design 3.dd b 1 硅整流二极管2 ;VS 选用 12V、1W3 的 2CW105 硅稳压4二极管。 5 6 三、制作和调试方法 本电路结构简单、使用方便,只要焊接正确,选用元件正确都能正常工作。 电路 3 1 由 LM386 构成的 3W 简易 OCL 功放电路 该电路是使用低功耗集成功率放大器 LM386 构成的 OCL 功放电路,电路结构简单,容 易调试,非常适于自制。 一、电路工作原理 电路原理如图 31 所示。 图 31 由 LM386 构成的 3W 简易 OCL 功放电路图 图中 IC1 和 IC2 是两片集成功放 LM386,接成 OCL 电路。C1 起到电源滤波及退耦作 用,C3 为输入耦合电容,R1 和 C2 起到防止电路自激的功能,RP 为静态平衡调节电位器。 二、元器件的选择 IC1 和 IC2 选用集成功放电路 LM386,具有功耗低、电压适应范围宽、频响范围宽和外 围元件少等特点。其工作电压为 4V~16V,如图中工作电压为 6V 时,额定输出功率可以达 到 3W,适宜用来推动小音箱或作为设备的语音提示及报警功放。电阻 R 选用 1/2W 金属膜 电阻器。电容 C1 选用耐压为 16V 的铝电解电容器;C2 选用聚丙烯电容,C3 选用钽电解电 容。RP 选用有机实芯电位器。扬声器 BL 根据实际需要选用 8Ω ,额定功率在 10W 以下的 扬声器或音箱。 三、制作和调试方法 电路安装完成后,将音频信号输入端接地,调整 RP,使 IC1 和 IC2 的两只 5 脚输出直 流电压相等即可。由于 LM386 外接元件少,一般情况下都可正常工作。电路可安装在自制 的印刷电路板上,也可在万能印刷电路板上来进行焊接。 电路 32 由 TDA2009 构成的 1W 高保真 BTL 功率放大器 这里介绍一种无需调试、保真度高、成本低廉的 BTL 功率放大电路,并且可以根据自 己的情况选取末级功放集成电路,由于通用性强,给音响爱好者制作带来极大方便。 一、电路工作原理 电路原理如图 32 所示。 图 3 2 由 TDA2009 构成的 1W 高保真 BTL 功率放大器电路图 这里只给出了其中一个通道的电路图,另一个通道完全相同。音频信号从电路的 A 端 输入,经运算放大器 IC1 放大后(放大倍数由 R1、R2 决定),一路经 IC2 作反相放大,其 增益为 1;另一路经 IC3、IC4 作两次反相放大,增益仍然为 1,其实质是 IC3、IC4 共同构 成增益为 1 的正相放大器,所以在 IC2 的 B 端和 IC4 的 C 端得到的是两个大相等而相位相 反的音频信号。这两个互为反相的音频信号分别通过 R9、C5 和 R10、C6 加到双音频功率 放大集成电路 IC5(TDA2009)的①和⑤脚端,这两个输入端是同相输入和反相输入端,因 此在 IC5 的内部进行功率放大后,分别从 IC5 的⑩脚和⑧脚输出,推动扬声器 BL。 二、元器件的选择 IC1~IC4 选用 TL084,IC5 选用 TDA2009;VT 选用 2N5551 型硅三极管,BL 选用 BL 选用 8Ω 、1W 电动扬声器;其余器件均无特殊要求,可按图上标示选用。 三、制作和调试方法 由于本电路设计的通用性,因此,任何 OTL 或 OCL 输出的双功率放大集成电路,都可 以与差放放大器的 B、C 两端驳接,从而构成 BTL 放大器。读者如果有兴趣的话,还可以 插入 RC 衰减式音调控制电路,将会收到更好的效果。 电路 33 具有音调控制功能的 25W 混合式 Hi—Fi 放大器 现代电子技术应用中电子管的使用虽然已经较少,但由于电子管有晶体管不可替代的一 些优越特性,所以在部分领域特别是音响电路中还受到人们的亲睐。这是一款由“靓”音电 子管和音响集成电路联合组成的混合放大器。该放大器由电子管作前级,音响专用集成电路 AD711 和 LM1875 作后级,电路失真小、输出阻抗低、动态范围大,能保证良好的音质。 因与集成电路结合,电路简单,适合于爱好者,特别是“发烧友”自制。也可供音响企业相 关技术人员设计音响产品时参考。 一、电路工作原理 电路原理如图 33 所示。 此电路只画出左声道部分,右声道略。电路选用双三极 6N2 型电子管构成线L 用于左一声。

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