【正文】 圖 電容濾波波形圖 （ 6）在整流濾波電路中輸出的直流電壓和理想的電壓還有相當(dāng)?shù)木嚯x。波形如圖實(shí)線所示。 在 2U 的正半周，當(dāng)二極管 1DV ， 2DV 導(dǎo)電時(shí)除了有一個(gè)電流 0I 流向負(fù)載外 同時(shí)還有一個(gè)電流 cI 向電容充電，電容電壓 cU 的極性為上正下負(fù)。 脈動(dòng)系數(shù) S 是輸出電壓基波的最大值 cU 與其平均值 ? ?0U AV 之比，即 S＝? ?01 0m AvU U 在本課題中 S＝ ? ? ? ?224 2 322UU??＝ 在此不作詳細(xì)介紹 。在 U2 的負(fù)半周內(nèi)二極管 VD1， VD2 截止，而 VD3， VD4 導(dǎo)通。由于在整個(gè)電路傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高頻成份會(huì)經(jīng)變壓器電路反饋到市電網(wǎng)中去，而這些高頻成份會(huì)對(duì)市電網(wǎng)中其它用戶的電器造成干擾而產(chǎn)生不可估計(jì)的損失，而電網(wǎng)中的高頻成份也會(huì)對(duì)電源電路產(chǎn)生不良的影響。 0Y ～ 9Y 為計(jì)數(shù)器的十個(gè)輸出端，輸出端送出的脈沖方波加到模擬開關(guān) CD4066[5]。 CD4017 具有自動(dòng)啟動(dòng)功能，即在電路進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)時(shí)，在計(jì)數(shù)脈沖作用下，最多經(jīng)過(guò)兩個(gè)時(shí)鐘周期就能回到正常循環(huán)圈中，因此本控制器的 CD4017 未設(shè)置加電復(fù)位電路。 （ 6） 邏輯控制端驅(qū)動(dòng)電流極小 機(jī)械開關(guān)邏輯控制端的驅(qū)動(dòng)電流往往都是毫安級(jí)，有時(shí)單純靠數(shù)字 I/O 很難驅(qū)動(dòng)。為此，選擇模擬開關(guān)應(yīng)該綜合權(quán)衡 Ron和注入電荷。 （ 3）注入電荷 應(yīng)用機(jī)械開關(guān) ,我們當(dāng)然希望 Ron 越低越好，因?yàn)榈妥柚悼梢越档托盘?hào)的損耗。其實(shí)模擬開關(guān)雖然具備開關(guān)性，但和機(jī)械開關(guān)有所不同，它本身還具有半導(dǎo)體特性： （ 1）導(dǎo)通電阻 (Ron)隨輸入信號(hào) (VIN)變化而變化 圖 中（ a）圖是模擬開關(guān)的簡(jiǎn)單示意圖，由圖中可以看出模擬開關(guān)的常開常閉通道實(shí)際上是由兩個(gè)對(duì)偶 的 N 溝道 MOSFET 與 P 溝道 MOSFET 構(gòu)成，可使信號(hào)雙向傳輸，如果將不同 VIN值所對(duì)應(yīng)的 P 溝道 MOSFET 與 N 溝道 MOSFET 的導(dǎo)通電阻并聯(lián)，可得到圖 （ b）并聯(lián)結(jié)構(gòu)下 Ron隨輸入電壓 (VIN)的變化關(guān)系，如果不考慮溫度、電源電壓的影響， Ron 隨 Vin 呈線性關(guān)系，將導(dǎo)致插入損耗的變化，使模擬開關(guān)將產(chǎn)生總諧波失真 (THD)。 表 CD4017真值表 輸入 輸出 CP EN Cr Q0 ～Q9 CO H Q0 計(jì)數(shù)脈沖 為 Q0～Q4 時(shí)：CO=H ↑ L L 計(jì) 數(shù) H ↓ L L L 保 持 計(jì)數(shù)脈沖 為 Q5～Q9 時(shí)：CO=L H L ↓ L ↑ L 模擬開關(guān) CD4066 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 9 頁(yè) 近年來(lái)，便攜式產(chǎn)品越來(lái)越多地采用多源設(shè)計(jì)，因此開關(guān)功能是視頻、音頻傳輸及處理過(guò)程中的一個(gè)重要組成部分。 CD4017 有3 個(gè)控制端（ MR、 CP0、 CP1）， MR 為清零端，當(dāng)在 MR 端上加高電平或正脈沖時(shí)，其輸出 00 未高電平，其余輸出端（ 0109）均為低電平， CP0 和 CP1 是 2 個(gè)時(shí)鐘輸入端，若要用上 升沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)有 CP0 端輸入；若要用下降沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)有 CP1 端輸入。每個(gè)譯碼輸出一般處于低電平 ,且在時(shí)鐘脈沖由低到高的上升沿輸出高電平 。譯碼輸出一般為低電平，只有在對(duì)應(yīng)時(shí)鐘周期內(nèi)保持 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 8 頁(yè) 高電平。 EN 為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)；反之，計(jì)數(shù)功能無(wú)效。其引腳圖如圖 所示。用于產(chǎn)生 CD4066 模擬開關(guān)切換的控制信號(hào) [3]。經(jīng)常應(yīng)用的脈沖整形電路有 :施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。當(dāng)然，在采取整形的方案時(shí)，是以能夠找到頻率和幅度符合要求的一種已有電壓信號(hào)為前提的。 R = THU 2/3 VCC、 TRU VCC/3 時(shí)， C1輸出高電平、 C2輸出低電平， Q =0， Q =1，u0=u0H、 TD截止。 綜上所述可知， 555 定時(shí)器不僅提供了一個(gè)復(fù)位電平為 2Vcc/3，且可通過(guò) R 端直接從外部進(jìn)行置 0 的基本 RS 觸發(fā)器，而且還給出了一個(gè)狀態(tài)受該觸發(fā)器 Q 端控制的晶體管開關(guān)，因此使用起來(lái)極為靈活。如果在電壓控制端CV另加控制電壓，則可改變 C1， C2的參考電壓。可見改變控制端的控制電壓值可以改變上下觸發(fā)電平值。 圖 555 等效的 RS 觸發(fā)器 這個(gè)特殊的 RS 觸發(fā)器有兩個(gè)特點(diǎn)：（ 1）兩個(gè)輸入端的觸發(fā)電平要求一高一低：置零端 R 即閥值端 TH 要求高電平， 而置位端 S 即觸發(fā)端 TR則要求低電平。它只有一個(gè)輸出端 OUT， OUT 可等效成觸發(fā)器的 Q端。 電路組成 555 集成定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示，由基本 RS 觸發(fā)器、比較器、分壓器、晶體管開關(guān)和輸出緩沖器五個(gè)部分組成 ]2[ 。循環(huán)定時(shí)器實(shí)際上是一個(gè)低頻振蕩器，它輸出的高低電平，用于控制自動(dòng)切換電路。 圖 原理框圖 直流電源用于提供相關(guān)電路的工作電源。 （ 4）該多功能流水燈具有定時(shí)功能。為了發(fā)光二極管形成流水效果，將電源加在 555 定時(shí)器中，定時(shí)發(fā)送脈沖，通過(guò) CD4017 循環(huán)計(jì)數(shù)，由 CD4066 控制開關(guān)，使發(fā)光二極管逐個(gè)接受高電平，循環(huán)亮起，設(shè)計(jì)中，選用四種顏色的發(fā)光二極管，從而形成更好的流水效果。其主要的電路原理：整個(gè)流水燈電路由時(shí)鐘產(chǎn)生，流水程序控制驅(qū)動(dòng)及功率控制元件電源供給電路等電路組成。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 1 頁(yè) 1 緒 論 課題背景及目的 今時(shí)代是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，在電子領(lǐng)域尤其是自動(dòng)化智能控制領(lǐng)域，數(shù)字邏輯電路的發(fā)展也日趨迅速，通常流水燈的設(shè)計(jì)會(huì)選擇單片機(jī)編程，雖然單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，但是，選擇單片機(jī)更大的增加了設(shè)計(jì)費(fèi)用，并且對(duì)設(shè)計(jì)者的編程語(yǔ)言要求高，而在數(shù)字電路中，中規(guī)模集成電路以其功能強(qiáng)大、種類繁多，得到廣泛應(yīng)用。利用數(shù)字電路來(lái)控制燈的狀態(tài)，并顯示設(shè)計(jì)結(jié)果。這種設(shè)計(jì)不僅僅應(yīng)用到流水燈的控制，也在工業(yè)生產(chǎn)中提高 自動(dòng)化循環(huán)控制得到利用。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 2 頁(yè) （ 3）給彩燈流水控制電路一個(gè)控制信號(hào)，并能夠使其通過(guò) 利用組合電路實(shí)現(xiàn)自控、手控、流向控制等全方位功能。 設(shè)計(jì)框圖 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)流水控制的原理框圖如圖 所示。高電平輸出，對(duì)應(yīng)的開關(guān)閉合，低電平輸出，對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開。其作用是用內(nèi)部的定時(shí)器來(lái)構(gòu)成時(shí)基電路，給其他的電路提供時(shí)序脈沖 [1]。這個(gè)特殊的觸發(fā)器有兩個(gè)輸入端：閥值端（ TH ）可看成是置零端 R，要求高電平；觸發(fā)端（ TR） 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第