【文章內(nèi)容簡介】 第二 節(jié) 電路元件的選擇 及型號的確定 式中， V2=12V，則電容兩端電壓 Vc≈ ，符合三端穩(wěn)壓器7812 的輸入電壓 要求。 濾波電容 C11的選擇：要求電容對 電壓的耐受能力 大于 17V，一、元件參數(shù)的計算及型號選擇 集成三端穩(wěn)壓器 7812 的有關參數(shù)如表 31 所示。 正常輸出直流電壓（ V） 輸出電壓變化范圍（ V） 輸入電壓允許范圍（ V） 輸出電流（ A） 電壓調(diào)整率 最小 最大 ~ ~ 10mV/V 由表可知，要使三端穩(wěn)壓器輸出 12V 的直流電壓，則經(jīng)整流 7 濾波后，濾波電容兩端的電壓應在 ~ 之間（ 因為一般 輸入電壓 要比 輸出電壓 大 3～ 5V ，才能保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū) ）?；诖?，變壓器選用 220V~12V 低頻電源變壓器。 橋式整流電路中的二極管選用最大反向工作電壓為 400V，額定工作電流為 1A 的硅整流二極管 1N4004。 若設 V2為變壓器次級線圈的輸出電壓有效值， Vc為經(jīng)整流濾波后濾波電容兩端的電壓。由于三端集成穩(wěn)壓器的輸入阻抗很高，相當于開路，則 Vc≈√ 2V2 （ 31） 由于 鋁電解電容的耐壓范圍為 ~630V， 容值范圍 為~10 000μ F，因此，濾波電容 C11 可以采用鋁電解電容CD1125V。在三端集成穩(wěn)壓電路中，濾波電容的容值一般為幾百到幾千微法， 由于后面還有電容 C21，所以該電容可以取得小一點，可將 電容 C11取為 100μ F。 電容 C21一般取為 F，可用獨石電容，如 F/50V。 電容 C12是為了濾除輸出直流電壓中的低頻微波，所以該電容一般也取得比較大，可取用 100μ F 的鋁電解電容，其耐壓值 要大于 12V，可采用 CD1116V。 電容 C22的選擇： 由于電解電容 電解電容 C1 C12取得比較大，只能濾除低頻波動。對于直流電源中的高頻干擾，可 通過 一小電容 C22 來濾除， 電容 C22 可選擇 容值為 F 的 獨石電容 器104M/50V（耐壓值 100V） 。 二、電源電路圖 根據(jù)以上內(nèi)容，下面給出 完整的電源 電路圖，如圖 32 所示。 8 1N4004D1~D4T22012V1A100uFC11CD1125VVin VoutGNDU1 7812~220GND+12V104C22104M/50VC21100uFC12CD1116V 圖 32 電源電路圖 第四章 光 控電路 該電路將外界的光強變化轉(zhuǎn)化為電路輸出電平的變化，其輸出的電平信號 控制聲控延時電路，從而實現(xiàn)對照明燈亮滅的控制。 第一節(jié) 電路原理圖及各 部分電路的 功能分析 通過對技術(shù)要求的解讀可知，該電路可由光敏電阻和普通電阻組成的分壓電路及一片 555 定時器來實現(xiàn)，其原理電路圖如圖 41 所示。 圖中 RL為光敏電阻，在光線較弱或者是無光照射時，光敏電阻 RL呈高阻狀態(tài)，有 RLR2+RP1， 使得 555（ 1）的觸發(fā)輸入端 2 腳和閾值輸入端 6 腳均為低電平即均小于 1/3VCC，則 555（ 2）輸出高電平，將聲控延時電路打開，使得晶閘管開關電路的開閉由聲控延時電路控制；在有光照射時， RL 呈低阻狀態(tài)，有RL+R1 R2+RP1，則 555 定時器的 2 腳和 6腳均為高電平，即 都高于 2/3 VCC，此時 555 定時器輸出低電平，將聲控延時電路封鎖， 9 R1R3R2Rp1C4C512 345678U2555(1)RLGND+VCC輸出接 555 （ 2 ）的 4 腳光敏電阻 圖 41 光控電路原理圖 使得開關電路中的晶閘管截止，照明燈熄滅。 原理圖 41 中的的電阻 R1~R3均為保護電阻。 R R2分別與 RL和 RP1串聯(lián)是為了防止在光敏電阻 RL 和 RP1阻值過小時電路發(fā)生短路。 R3為限流電阻，防止在光線較強時， RL 阻值大大下降，造成電路電流過大而燒毀 555 定時器。 電容 C4為 保持電容，其具體工作情況如下：給電路通電之前，電容 C4未 儲存電荷，因此其兩端電壓 VC為零， 555（ 1）的 2 腳和6 腳 則 為低電平 。 在光線較 強時，光敏電阻呈低阻狀態(tài)， 使得 R3 R2+RP1，則電源通過 RL、 R R3 向電容 快速充電 ， 使電容 電壓 VC迅速升高到 2/3 VCC， 555（ 1）輸出低電平將聲控延時電路封鎖 。由于電容 C4無放電回路，所以只要外界光線強弱不發(fā)生明顯的變化，電容電容 C4兩端的電壓波動就不會太大，從而使 555（ 1）維持輸出低電平。當外界光線較暗時， 光敏電阻呈高阻狀態(tài)，使得RLR2+RP1， 電容 C4通過 R R RP1回路 放電，其兩端電壓 VC下 10 降，當下降到低于 1/3VCC時， 555（ 1）輸出高電平，聲控延時電路開啟。 基于 以上分析可知， 開始時，電路輸出為高電平，電容 C4充電到電壓為 2/3 VCC時 ，電路輸出發(fā)生反轉(zhuǎn)，此后， 只要光線的強弱 變化不大 ，則電路的輸出維持低電平；若光線較弱，則電容 C4放電，當電壓 VC下降到 1/3VCC時，電路發(fā)生反轉(zhuǎn)，輸出高電平，同樣，只要光線強弱變化不大，則電路的輸出維持高電平。 因此 ，555（ 1）工作在施密特觸發(fā)器模式。 第二節(jié) 電路元件參數(shù) 整定 一、電路中元件參數(shù)的計算及型號選擇 光敏電阻 RL的選擇要求是亮阻與暗阻相差倍數(shù)愈大愈好。經(jīng)查資料， MG4514 型光敏電阻滿足要求 ， 其 最大亮阻（ 10KΩ ）與最小暗 阻 （ 10MΩ）相差 1000 倍， 反應時間小于 20ms。下面利用這兩個阻值來確定 R R R3的值。 在光線較強時， RL1=10 KΩ，此時應有， 555（ 1）的 2腳和 6腳的電壓大于 2/3VCC,假設就等于 2/3VCC， 并將電位器的取值定為100 KΩ ，則有 VCC(R2+RP1)/[（ RL1+R1） +(R2+RP1)]= 2/3VCC （ 41） 當 RP1=100 KΩ 時，有 2R1R2=80（ KΩ） （ 42） 若取 R2=51KΩ，則 R1=15KΩ。 確定 R3的值，使得在 RL 最小時，電路中的電流不超過 555 定時器的最大允許電流就行了。取 R3=10KΩ。 R1~ R3均采用 1/8W 金屬膜電阻 ，如 RJ451/8W； RP1采用 WH系列 碳膜 電位器，如 WH148型 。電阻 與電源電路中一樣，電容 C4用鋁電解電容， 耐壓值為 16V 11 就能滿足要求，即可采用 CD1116V 型；為使電路的充放電時間常數(shù)盡量小，則電容的 C4容值要取得小一些，可取為 100μ F。電容C5一般用 F 的普通獨石電容，如 103M/50V 型。 二、光控電路圖 根據(jù)以上所確定的電路元件參數(shù)及型號，下面給出該電路 的完整線路圖，如圖 42 所示。 15KR1RJ451/8W10KR3RJ451/8W51KR2RJ451/8W100KRp1WH148100uFC4CD1116VC5103M/50V12 345678NE555U2555(1)RLMG45GND+VCC輸出接 555 （ 2 ）的 4 腳光敏電阻 圖 42 光控電路圖 第五 章 聲控延時電路 該電路 受 光控電路的 控制，在外界光線較強時，該電路不起作用；在光線較弱時，該電路受外界聲音信號的控制，其輸出直接控制晶閘管開關電路。 第一節(jié) 電路結(jié)構(gòu)及功能分析 12 由對技術(shù)要求的解讀可知，該電路由四部分構(gòu)成，分別為：音頻信號采集放大電路、模擬比較器電路、工作于單穩(wěn)模式的 555定時電路及晶閘管開關電路。電路原理圖 如圖 51 所示。 12JTR4R5R6R8R9RP2R10VT1VT2C6C7U3uA74112345678NE555U4555(2)~220VR11C9C8R12VC10+VCCELSCRR7圖 51 聲控延時電路原理圖 一、 電路結(jié)構(gòu) 圖中聲電傳感器件為壓電陶瓷片 JT；晶體管 VT VT2及 其偏置電路組成兩級音頻放大電路； 電阻 R7~R10及集成運放 U1組成模擬比較電路， 經(jīng)放大后的聲音信號，從模擬比較器的反相輸入端輸入； 為了提高電路對聲音信號的敏感性，在 555（ 2）的觸發(fā)輸入端（ 2腳）加上由 C R12組成的微分電路；定時器 555（ 2）工作于單穩(wěn)態(tài)模式，電源對電容 C9的充電過程實現(xiàn)照明燈點亮時間的延遲； 555（ 2）的輸出控制晶閘管 SCR， 晶閘管 SCR 與電燈 EL串聯(lián)，從而能夠通過控制晶閘管的導通和截止來控制電燈 EL 的亮滅。 13 二、電路的工作原理 該電路中的 定時器 555（ 2）的復位端 4腳，受光控電路 中的定時器 555（ 1）的控制。 當外界光線較強時， 555（ 1）始終輸出低電平，致使 555（ 2）的總是處于復位狀態(tài)，即輸出始終為低電平，晶閘管 SCR 處于截止狀態(tài)，燈 EL 不亮。 當外界光線較弱時， 由壓電陶瓷片 JT收集來的聲音信號，經(jīng)晶體管 VT VT2組成共射極放大電路放大后，加在模擬比較器的反相輸入端 。比較器的基準電壓由 R8 、 R9組成的分壓電路提供 基準電壓為 VREF=VCCR9/（ R9+R8） （ 51） 當外界有聲音信號時，有 VI VREF，比較器輸出低電平脈沖，經(jīng) CR12組成的微分電路 后，變?yōu)榈碗娖秸}沖， 使 555（ 2）觸發(fā) 翻 轉(zhuǎn)為高電平，即進入暫態(tài)。該高電平作用在晶閘管 VTH 的控制極上 ，使晶閘管 導通，燈 EL 點亮。由于 555（ 2）工作在單穩(wěn)態(tài)模式，經(jīng)時間 t后， 555（ 2）回到穩(wěn)態(tài) ，該時間可用下式來計算 t≈ （ R11+RP2） C9 （ 52） 即 燈 EL 點亮時間 t后自動熄滅。要使燈再次點亮，則需要產(chǎn)生新的聲音信號來觸發(fā)。 第二節(jié) 元