電子技術(shù)基礎2

1、電子技術(shù)電子技術(shù)基礎基礎1請畫出半波整流電路。2.請畫出全波整流電路。3.請畫出橋式全波整流電路（電容濾波）。安裝調(diào)試半波、全波整流電路。觀察波形：正弦波、整流半波、整流全波及電容濾波后的波形。半波整流電路全波整流電路橋式全波整流電路（電容濾波）并聯(lián)穩(wěn)壓電路串聯(lián)穩(wěn)壓電路 集成時基電路是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，應用十分廣泛。它是一種產(chǎn)生時間延遲和多種脈沖信號的電路，由于內(nèi)部電壓標準使用了三個5K電阻，故又取名555電路。 其電路類型有雙極型和CMOS型兩大類。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器 556/755

2、6。二者的邏輯功能和引腳排列完全相同，易于互換。雙極型的電源電壓VCC+5V+15V，輸出的最大電流可達200mA，CMOS型的電源電壓為+3+18V。 555定時器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范 555 定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。 KKKKR-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器 R-S R-S觸發(fā)器又名復位觸發(fā)器又名復位- -置位觸發(fā)器置位觸發(fā)器（R-R-復位復位RESETRESET，S-S-置位置位SETSET。）。） 基本結(jié)構(gòu)是由兩

3、個與非門（基本結(jié)構(gòu)是由兩個與非門（oror或非門）的輸入，輸或非門）的輸入，輸出端交叉連接而成。出端交叉連接而成。 由與非門組成時由與非門組成時： R=0,S=0R=0,S=0時狀態(tài)不定時狀態(tài)不定 R=1,S=0R=1,S=0時置時置1 1 R=0,S=1R=0,S=1時置時置0 0 R=1,S=1R=1,S=1時狀態(tài)不變時狀態(tài)不變 或非門時輸出狀態(tài)反之或非門時輸出狀態(tài)反之0 1 1 0 1 0 1 0 Q n+1 1 0 Q n 禁止 注：Qn+1 為 Q 端新狀態(tài)， Qn 為 Q 端原狀態(tài) DSDRMRRSVoDIS1 11 10 0接地接地1 10 01 1QnQn保持保持1 10 01

4、 1開路開路0 00 0接地接地R-S觸發(fā)器0 1 1 0 1 0 1 0 Q n+1 1 0 Q n 禁止 注：Qn+1 為 Q 端新狀態(tài)， Qn 為 Q 端原狀態(tài) DSDR555集成電路NE555基本電路 一、單穩(wěn)類作用：定延時、消抖動、分（倍）頻、脈沖輸出、速度檢測等。 二、雙穩(wěn)類作用：比較器、鎖存器、反相器、方波輸出及整形等。雙穩(wěn)電路的輸入端的輸入電壓一般沒有定時電阻和定時電容。這是雙穩(wěn)工作方式的結(jié)構(gòu)特點。 三、無穩(wěn)類作用：方波輸出、電源變換、音響報警、玩具、電控測量、定時等。無穏電路就是多諧振蕩電路，是555電路應用最廣變化形式最多的一類。輸入端一般都有兩個振蕩電阻和一個振蕩電容。只

5、有一個震蕩電阻的可以認為是特例。單穩(wěn)電路有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)，是利用電容的單穩(wěn)電路有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)，是利用電容的充放電形成暫穩(wěn)態(tài)的，因此它的輸入端都帶有定充放電形成暫穩(wěn)態(tài)的，因此它的輸入端都帶有定時電阻和定時電容，常見的時電阻和定時電容，常見的555555單穩(wěn)電路有兩種單穩(wěn)電路有兩種：1)人工啟動型將將555555電路的電路的6 6、2 2腳并接起來接在腳并接起來接在RCRC定時電路上，在定時電容定時電路上，在定時電容CTCT，兩，兩端接按鈕開關(guān)端接按鈕開關(guān)SBSB，就成為人工啟動型，就成為人工啟動型555555單穩(wěn)電路單穩(wěn)電路。2)2)脈沖啟動型脈沖啟動型將將555555電路的電路的

6、6 6、7 7腳并接起來接在定時電容腳并接起來接在定時電容CTCT上，用上，用2 2腳作輸入就成為腳作輸入就成為脈沖啟動型單穩(wěn)電路脈沖啟動型單穩(wěn)電路。 一、3種單穩(wěn)類電路第1種（圖1）是人工啟動單穩(wěn)，又因為定時電阻定時電容位置不同而分為2個不同的單元，并分別以1.1.1和1.1.2為代號。他們的輸入端的形式，也就是電路的結(jié)構(gòu)特點是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。第2種（圖2）是脈沖啟動型單穩(wěn)，也可以分為2個不同的單元。他們的輸入特點都是“RT-7.6-CT”，都是從2端輸入。1.2.1電路的2端不帶任何元件，具有最簡單的形式；1.2.2電路則帶有一個RC微分電路。第3種（圖3

7、）是壓控振蕩器。單穩(wěn)型壓控振蕩器電路有很多，都比較復雜。為簡單起見，我們只把它分為2個不同單元。不帶任何輔助器件的電路為1.3.1；使用晶體管、運放放大器等輔助器件的電路為1.3.2。圖中列出了2個常用電路。 常見的常見的555555雙穩(wěn)電路有兩種：雙穩(wěn)電路有兩種： 1)R-S 1)R-S觸發(fā)器型雙穩(wěn)觸發(fā)器型雙穩(wěn) 2) 2)施密特觸發(fā)器型雙穩(wěn)施密特觸發(fā)器型雙穩(wěn) 二、雙穩(wěn)類電路這里我們將對555雙穩(wěn)電路工作方式進行總結(jié)、歸納。555雙穩(wěn)電路可分成2種。第一種（見圖1）是觸發(fā)電路，有雙端輸入（2.1.1）和單端輸入（2.1.2）2個單元。單端比較器（2.1.2）可以是6端固定，2段輸入；也可是2端

8、固定，6端輸入。 第二種（見圖2）是施密特觸發(fā)電路，有最簡單形式的（2.2.1）和輸入端電阻調(diào)整偏置或在控制端（5）加控制電壓VCT以改變閥值電壓的（2.2.2）共2個單元電路。雙穩(wěn)電路的輸入端的輸入電壓端一般沒有定時電阻和定時電容。這是雙穩(wěn)工作方式的結(jié)構(gòu)特點。2.2.2單元電路中的C1只起耦合作用，R1和R2起直流偏置作用。 無穩(wěn)類電路第三類是無穩(wěn)工作方式。無穩(wěn)電路就是多諧振蕩電路，是555電路中應用最廣的一類。電路的變化形式也最多。為簡單起見，也把它分為三種。 第一種（見圖1）是直接反饋型，振蕩電阻是連在輸出端VO的。第二種（見圖2）是間接反饋型，振蕩電阻是連在電源VCC上的。其中第1個單

9、元電路（3.2.1）是應用最廣的。第2個單元電路（3.2.2）是方波振蕩電路。第3、4個單元電路都是占空比可調(diào)的脈沖振蕩電路，功能相同而電路結(jié)構(gòu)略有不同，因此分別以3.2.3a 和3.2.3b的代號。 第三種(見圖3)是壓控振蕩器。由于電路變化形式很復雜，為簡單起見，只分成最簡單的形式（3.3.1）和帶輔助器件的(3.3.2)兩個單元。圖中舉了兩個應用實例。無穩(wěn)電路的輸入端一般都有兩個振蕩電阻和一個振蕩電容。只有一個振蕩電阻的可以認為是特例。例如：3.1.2單元可以認為是省略RA的結(jié)果。有時會遇上7.6.2三端并聯(lián)，只有一個電阻RA的無穩(wěn)電路，這時可把它看成是3.2.1單元電路省掉RB后的變形

10、。以上歸納了555的3類8種18個單元電路，雖然它們不可能包羅所有555應用電路，古話講：萬變不離其中，相信它對我們理解大多數(shù)555電路還是很有幫助的。各種應用電路 基本RC振蕩電路104充電時間:T1=（R1+R2）*C*In20.7(R1+R2)*C 放電時間:T2=R2*c*In2 0.7R2*C矩形波的振蕩周期:T=T1+T2=In2*(R1+2R2)*C 0.7(R1+2R2)*C設電容的初始電壓為，t時接通電源，由于電容電壓不能突變，所以高、低觸發(fā)端都等于0，比較器1輸出為高電平，輸出為低電平，即Rd=1，Sd=0，觸發(fā)器置，定時器輸出高電平，放電三極管截止，電源經(jīng)R1，R2向電容

11、充電，Uc逐漸升高，到13Vcc時，A2輸出由翻轉(zhuǎn)為，這時Rd=Rs=1。所以0t期間，定時器輸出為高電平。t1時刻，Uc上升到23Vcc ，比較器A1的輸出由變?yōu)?，這時Rd=0，Rs=1，觸發(fā)器復，定時器輸出Uo=0。t1t2期間，放電三極管導通，電容通過R2放電。Uc按指數(shù)規(guī)律下降，當Uc2 3Vcc時比較器A1輸出由變?yōu)?，觸發(fā)器的Rd=Sd=1，的狀態(tài)不變，Uo的狀態(tài)仍為低電平。t2時刻，Uc下降到1 3Vcc ，比較器A2輸出由1變?yōu)?，R-S觸發(fā)器的Rd=1，Sd=0，觸發(fā)器處于1，定時器輸出Uo=1。此時電源再次向電容C放電，重復上述過程。通過上述分析可知，電容充電時，定時器輸出U

12、o=1，電容放電時，Uo=0，電容不斷地進行充、放電，輸出端便獲得矩形波。多諧振蕩器無外部信號輸入，卻能輸出矩形波，其實質(zhì)是將直流形式的電能變?yōu)榫匦尾ㄐ问降碾娔堋?斷開時報警555觸摸定時開關(guān)集成電路IC1是一片555定時電路，在這里接成單穩(wěn)態(tài)電路。平時由于觸摸片P端無感應電壓，電容C1通過555第7腳放電完畢，第3腳輸出為低電平，繼電器KS釋放，電燈不亮。 當需要開燈時，用手觸碰一下金屬片P，人體感應的雜波信號電壓由C2加至555的觸發(fā)端，使555的輸出由低變成高電平，繼電器KS吸合，電燈點亮。同時，555第7腳內(nèi)部截止，電源便通過R1給C1充電，這就是定時的開始。當電容C1上電壓上升至電源

13、電壓的2/3時，555第7腳道通使C1放電，使第3腳輸出由高電平變回到低電平，繼電器釋放，電燈熄滅，定時結(jié)束。定時長短由R1、C1決定：T1=1.1R1*C1。按圖中所標數(shù)值，定時時間約為4分鐘。D1可選用1N4148或1N4001。相片曝光定時器附圖電路是用555單穩(wěn)電路制成的相片曝光定時器。用人工啟動式單穩(wěn)電路。 工作原理： 電源接通后，定時器進入穩(wěn)態(tài)。此時定時電容CT的電壓為：VCT=VCC=6V。對555這個等效觸發(fā)器來講，兩個輸入都是高電平，即VS=0。繼電器KA不吸合，常開點是打開的，曝光照明燈HL不亮。按一下按鈕開關(guān)SB之后，定時電容CT立即放到電壓為零。于是此時555電路等效觸

14、發(fā)的輸入成為：R=0、S=0，它的輸出就成高電平：V0=1。繼電器KA吸動，常開接點閉合，曝光照明燈點亮。按鈕開關(guān)按一下后立即放開，于是電源電壓就通過RT向電容CT充電，暫穩(wěn)態(tài)開始。當電容CT上的電壓升到2/3VCC既4伏時，定時時間已到，555等效電路觸發(fā)器的輸入為：R=1、S=1，于是輸出又翻轉(zhuǎn)成低電平：V0=0。繼電器KA釋放，曝光燈HL熄滅。暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，有恢復到穩(wěn)態(tài)。 曝光時間計算公式為：T=1.1RT*CT。本電路提供參數(shù)的延時時間約為1秒2分鐘，可由電位器RP調(diào)整和設置。電路中的繼電器必需選用吸合電流不應大于30mA的產(chǎn)品，并應根據(jù)負載（HL）的容量大小選擇繼電器觸點容量。單電源變

15、雙電源電路附圖電路中，時基電路555接成無穩(wěn)態(tài)電路，3腳輸出頻率為20KHz、占空比為1：1的方波。3腳為高電平時，C4被充電；低電平時，C3被充電。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在電路中只充電不放電，充電最大值為EC，將B端接地，在A、C兩端就得到+/-EC的雙電源。本電路輸出電流超過50mA。 簡易催眠器時基電路555構(gòu)成一個極低頻振蕩器，輸出一個個短的脈沖，使揚聲器發(fā)出類似雨滴的聲音（見附圖）。揚聲器采用2英寸、8歐姆小型動圈式。雨滴聲的速度可以通過100K電位器來調(diào)節(jié)到合適的程度。如果在電源端增加一簡單的定時開關(guān)，則可以在使用者進入夢鄉(xiāng)后及時切斷電源。直流電機調(diào)速控制電路 這是一

16、個占空比可調(diào)的脈沖振蕩器。電機M是用它的輸出脈沖驅(qū)動的，脈沖占空比越大，電機電驅(qū)電流就越小，轉(zhuǎn)速減慢；脈沖占空比越小，電機電驅(qū)電流就越大，轉(zhuǎn)速加快。因此調(diào)節(jié)電位器RP的數(shù)值可以調(diào)整電機的速度。如電極電驅(qū)電流不大于200mA時，可用CB555直接驅(qū)動；如電流大于200mA，應增加驅(qū)動級和功放級。圖中VD3是續(xù)流二極管。在功放管截止期間為電驅(qū)電流提供通路，既保證電驅(qū)電流的連續(xù)性，又防止電驅(qū)線圈的自感反電動勢損壞功放管。電容C2和電阻R3是補償網(wǎng)絡，它可使負載呈電阻性。整個電路的脈沖頻率選在35千赫之間。頻率太低電機會抖動，太高時因占空比范圍小使電機調(diào)速范圍減小。 用555制作的D類放大器由IC55

17、5和R1、R2、C1等組成100KHz可控多諧振蕩器，占空比為50%，控制端5腳輸入音頻信號，3腳便得到脈寬與輸入信號幅值成正比的脈沖信號，經(jīng)L、C3接調(diào)、濾波后推動揚聲器。 風扇周波調(diào)速電路夏天要來了，電風扇又得派上用場。這里介紹一個電風扇模擬陣風周波調(diào)速電路，可以為將我們家里的老式風扇增加一個實用功能，也算是一個迎接夏天到來的準備吧。下面介紹其工作原理。電路見圖1a。電路中NE555接成占空比可調(diào)的方波發(fā)生器，調(diào)節(jié)RW可改變占空比。在NE555的3腳輸出高電平期間，過零通斷型光電耦合器MOC3061初級得到約10mA正向工作電流，使內(nèi)部硅化鎵紅外線發(fā)射二極管發(fā)射紅外光，將過零檢測器中光敏雙

18、向開關(guān)于市電過零時導通，接通電風扇電機電源，風扇運轉(zhuǎn)送風。在NE555的3腳輸出低電平期間，雙向開關(guān)關(guān)斷，風扇停轉(zhuǎn)。MOC3061本身具有一定驅(qū)動能力，可不加功率驅(qū)動元件而直接利用MOC3061的內(nèi)部雙向開關(guān)來控制電風扇電機的運轉(zhuǎn)。RW為占空比調(diào)節(jié)電位器，亦即電風扇單位時間內(nèi)（本電路數(shù)據(jù)約為20秒）送風時間的調(diào)節(jié)，改變C2的取值或RW的取值可改變控制周期。圖1b電路為MOC3061的典型功率擴展電路，在控制功率較大的電機時，應考慮使用功率擴展電路。制作時，可參考圖示參數(shù)選擇器件。由于電源采用電容壓降方式，請自制時注意安全，人體不能直接觸摸電路板。風扇周波調(diào)速電路圖電路見圖1a。電路中NE555接成占空比可調(diào)的方波發(fā)生器，調(diào)節(jié)RW可改變占空比。在NE555的3腳輸出高電平期間，過零通斷型光電耦合器MOC3061初級得到約10mA正向工作電流，使內(nèi)部硅化鎵紅外線發(fā)射二極管發(fā)射紅外光，將過零檢測器中光敏雙向開關(guān)于市電過零時導通，接通電風扇電機電源，風扇運轉(zhuǎn)送風。在