觸摸式電子開關(guān)

1、觸摸式電子開關(guān)采用分立元器件制作的觸摸式電子開關(guān)，它具有簡單易制、使用安全可靠等特點，可用于控制照明燈、排風(fēng)扇等家用電器。電路工作原理該觸摸式電子開關(guān)電路由電源電路、觸發(fā)控制電路和控制執(zhí)行電路 (開關(guān)電路)組成，如圖3-42所示。電源電路由電源變壓器T、整流橋堆UR和濾波電容器C組成。觸發(fā)控制電路由觸摸電極片Al、A2、晶體管Vl-V4和電阻器Rl-R4組成，其中V3、V4和Rl-R4組成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器?？刂茍?zhí)行電路由晶體管V5、電阻器R5、二極管VD、繼電器K和發(fā)光二極管VL組成。交流220V電壓經(jīng)T降壓、UR整流及C濾波后，為觸發(fā)控制電路和控制執(zhí)行電路提供9V直流電壓。在接通電源瞬間，V4截

2、止，V3導(dǎo)通，V5截止，K處于釋放狀態(tài)，負載不工作。當(dāng)用手觸摸飽極片Al時，人體感應(yīng)信號經(jīng)Vl放大后使V4受觸發(fā)而導(dǎo)通，V3截止，V5導(dǎo)通，K吸合，其常開觸頭將負載的工作電源接通。再用手觸摸一下電極片A2時，人體的感應(yīng)信號經(jīng)V2放大后，使V3導(dǎo)通，V4和V5截止，K釋放，將負載的工作切斷。VL在K吸合、負載通電工作時點亮，在K釋放時熄滅。元器件選擇Rl-R5選用1/4W的碳膜電阻器或金屬膜電阻器。C選用耐壓值為16V的鋁電解電容器。VD選用IN4001型硅整流二極管或2CPlO型硅普通二極管。UR選用lA、5OV的整流橋堆，也可用4只1N4001或2CPlO橋接后代替。VL選用5mm發(fā)光二極管

3、。Vl-V4均選用Sg013或3DG6型硅NPN晶體管;V5選用3DGl2或S805O型NPN晶體管。T選用1-3W、二次電壓為gV的電源變壓器。K選用JRX-13F型9V直流繼電器。若控制較大的功率負載，則可用K的常開觸頭通過控制交流接觸器來控制負載。           普通的多孔板上只有一種規(guī)格的等距小孔，在這些小孔上焊接阻容元件和集成塊是沒有問題的，可是如果要安裝一些其他種類的元件就不一定適合了。為此，我廠為系列小制作配套使用的多孔板還特意開了一些其他常用元件的孔位：如開關(guān)、音樂片、繼電

4、器等（如圖b 所示），這就大大地增加了我們制作的靈活性。為了適應(yīng)不同類型電路的要求，我們分別設(shè)計了幾種元件包，每種元件包都收集了制作某一類型電路的實驗10個左右。下面，我們以脈沖電路為例，看一個脈沖電路元件包在多孔板上能做哪些實驗？實驗一 對稱雙穩(wěn)態(tài)電路 圖1a是典型的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。注意圖中的LED1、LED2和Rc12、Rc22只是為了方便觀察VT1和VT2兩管導(dǎo)通、截止狀態(tài)的附加加電路，它并非雙穩(wěn)電路必須的部分。本圖雙穩(wěn)電路的觸發(fā)方式為計數(shù)觸發(fā)。如果我們按一下SA電路就會從一種穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)為另一種穩(wěn)態(tài)，設(shè)電源接通后VT1飽和導(dǎo)通（LED1亮），VT2截止。按下SA后，就變

5、成VT1截止，VT2飽和（LED2亮）。如果再按一次，電路又變?yōu)閂T1飽和，VT2截止?？傊?，每按一下觸發(fā)電路，或者說每收到一個觸發(fā)脈沖，電路的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次。這種觸發(fā)方式我們稱之為計數(shù)觸發(fā)。雙穩(wěn)電路的實物安裝圖見圖1b。 圖中所有的連接線都在多孔板的反面（復(fù)銅面），圖1b所示的是多孔板的正面（元件安裝面）。圖中標示Vcc旁邊的一根彎線是一段光銅線，從正面穿到反面焊接，作為電源正極的連接點，便于與魚形夾相連。標示GND是地線，也是電源負極的連接點。電源采用4節(jié)5號電池（6V）即可。圖1c是從復(fù)銅面看到的情形，元件在復(fù)銅板的另一面，實際上是看不到的，圖1c把元件畫在上面，僅僅是為了比較

6、連接線與元件的相對位置。圖中我們用好幾種顏色的連線來表示元件之間的連接，是為了讓讀者看得更清楚些，并不表示這紅色的導(dǎo)線比綠色的導(dǎo)線有什么不同。它們都應(yīng)該用導(dǎo)線來焊接，最好用0.5mm左右的單股塑料絕緣線。 全部元件安裝完畢后，應(yīng)仔細檢查有無錯焊或漏焊處，確定焊接無誤方可接通電源。這時可看到LED1或LED2中有一個被點亮，表示與該發(fā)光管連接的三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。按一下按鈕開關(guān)SA，電路會發(fā)生翻轉(zhuǎn)，原來亮著的LED熄滅，而原來沒亮的LED卻被點亮。每按一次SA，電路就翻轉(zhuǎn)一次，使LED交替亮和滅，這種觸發(fā)方式我們稱為計數(shù)觸發(fā)。實驗二 單穩(wěn)態(tài)電路圖2a是典型的單穩(wěn)態(tài)電路。與雙穩(wěn)態(tài)電路相比

7、，電路中的一個耦合電阻Rb1換成了耦合電容C1。所以，開機后VT1截止，VT2飽和導(dǎo)通（穩(wěn)態(tài)）。給它一個觸發(fā)信號（負脈沖）后，電路翻轉(zhuǎn)，變?yōu)閂T1導(dǎo)通，VT2截止（暫穩(wěn)態(tài)）。暫穩(wěn)態(tài)是不會長時間穩(wěn)定存在的，經(jīng)過一定時間T后，電路會自動返回原來的狀態(tài)穩(wěn)態(tài)（VT1截止，VT2導(dǎo)通），也就是電路有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于C1和Rb1：T = 0.7RC。 圖2b是單穩(wěn)電路的實物裝配圖。按圖焊接完畢后，將Vcc接6V電源正極，EDN接電源負極，可以看到此時LED2亮，LED1是熄滅的，VT2集電極輸出低電位（穩(wěn)態(tài)），用電壓表測量VT2的集電極對地電壓（Uce2）約在0.

8、1V左右。按一下按鈕開關(guān)SA，即可看到電路立刻翻轉(zhuǎn)，變?yōu)長ED2熄，LED1亮，此時VT2集電極輸出高電位（暫態(tài)），用電壓表測量此時的VT2集電極對地電壓近似等于Vcc。23秒鐘后，電路又回復(fù)到LED1熄，LED2亮的穩(wěn)態(tài)，VT2集電極也恢復(fù)低電位。加大C1的容量或Rb1的阻值可以使暫態(tài)時間T變長。  實驗三 無穩(wěn)態(tài)電路無穩(wěn)態(tài)電路也是由兩管交叉耦合而成，不過，兩只耦合電阻都換成了耦合電容。它沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，所以兩管輪流導(dǎo)通截止。我們常用它來產(chǎn)生方波或脈沖信號源，所以也可以稱這種電路為多諧振蕩電路，其振蕩周期：T = 0.7Rb1C1+0.7R.b2C2兩管元件數(shù)據(jù)對稱時，公式可簡化為：T = 1.4RbC或者說振蕩頻率：f = 1/（21.4RbC）這里，我們?yōu)榱吮阌谟^察發(fā)光二極管的閃光，所以R、C都用得較大。如果振蕩頻