【文章內(nèi)容簡介】 的 多諧振蕩器。 振蕩周期計(jì)算公式： T≈ (R2+2R4)C。 所以要產(chǎn)生產(chǎn)生頻率 為 40kHz 的 多諧振蕩器，即周期為 ,則取R2=， R4=13k， C3=1000p，所以 T≈（ +2*13k） *1000p≈，f=1/T=40kHz。 4）紅外線發(fā)射電路分析 圖 31 是電路為紅外線發(fā)射電路，主要組成部分就是 555 構(gòu)成的多諧振蕩器和紅外線發(fā)射管 SE303。 SE303 發(fā)射的紅外線在可見光范疇之外，故用 PH302 感應(yīng)接受紅外線。而 555 作為多諧振蕩器發(fā)射固定頻率的方波脈沖信號(hào)，激發(fā) SE303****信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 產(chǎn)生頻率為 40kHz 的紅外線。 電流從 R R4 進(jìn)入，給 C3 充電， 2 腳 、 6 腳電壓升高，當(dāng) 6 腳 電壓 超過2/3VCC(6V)時(shí)， 555 復(fù)位，輸出端 3 腳輸出 電壓 為低電平。之后 C2 通過 R2 對(duì) 7腳 放電，當(dāng) 2 腳 電壓 低于 1/3VCC(3V)時(shí)，輸出端 3 腳 輸出高電平， SE303 向外發(fā)射紅外線。電源又通過 R R4 給 C3 充電，當(dāng) 2 腳電壓大于 6V時(shí)，觸發(fā)器再次翻轉(zhuǎn)。如此 3 號(hào)腳輸出特定頻率的脈沖方波信號(hào)。 從 555 輸出端的電流大概是 200mA,而 SE303 正常工作只需 20mA。故連上R3 來限流，保護(hù)紅外線發(fā)光二極管 。 （ 2） 555 電路的介紹 555 電路是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，應(yīng)用十分廣泛。它是一種產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)的電路，由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個(gè) 5k 電阻，故取名 555 電路。 1） 555 電路的工作原理 555 電路的內(nèi) 部電路 原理 圖 ， 如圖 32（ a） 所示。它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本 RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電開關(guān)管 T，比較器的參考電壓由三只 5k 電阻器構(gòu)成的分壓器提供。它們分別使高電平比較器 A1 的同相輸入和低電平比較器 A2的反相器、輸入端的參考電平為 2/3VCC 和 1/3VCC。 A1 與 A2 的輸出端控制 RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。 555 芯片的引腳圖。如圖 32（ b）所示。 當(dāng)輸入信號(hào)自 6 腳，即高電平觸發(fā)輸入并超過參考電平 2/3VCC 時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位， 555的輸出端 3 腳輸出低電平，同時(shí)放電開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自 2 腳輸入并低于1/3VCC 進(jìn)，觸發(fā)器復(fù)位， 555 的 3 腳輸出高電平，同時(shí)放電開關(guān)管截止。 RD 是復(fù)位端（ 4 腳），當(dāng) RD＝ 0， 555 輸出低電平。平時(shí) RD 端開路或接 VCC。 圖 32 555 定時(shí)器內(nèi)部 原理 圖及引腳排列 VC 是控制電壓端（ 5 腳），平時(shí)輸出 2/3VCC 作為比較器 A1 的參考電平，當(dāng) 5 腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一第三章 原理設(shè)計(jì) 7 種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一 的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。 T 為放電管，當(dāng) T 導(dǎo)通時(shí)，將給接于 7腳的電容器提供低阻放電通路。 555 定時(shí)器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個(gè)比較器來檢測電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關(guān)管的通斷。這就很方便地構(gòu)成從微秒到數(shù)十分鐘的延時(shí)電路，可方便地構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多諧振蕩器，施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生或波形變換電路。 2） 555 構(gòu)成多諧振蕩器 圖 33（ a） 為由 555 定時(shí)器和外接定時(shí)元件 R、 C 構(gòu)成的多諧振蕩器。穩(wěn)態(tài)時(shí) 555 電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開關(guān)和 T 導(dǎo)通， 3 腳輸出低電平，電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外加觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過 RR2 向 C 充電，以及 C 通過 R2 向放電端 C1 放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容 C 在1/3VCC 和 2/3VCC 之間充電和放電。其波形如圖 33（ b）所示。輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù) T＝ Tw1+Tw2； Tw1=(R1+R2)C； Tw2= 555 電路要求 R1 與 R2 均應(yīng)大于或等于 1k,但 R1＋ R2 應(yīng)小于或等于 。外部元件的穩(wěn)定性決定了多諧振蕩器的穩(wěn)定性， 555 定時(shí)器配以少量的元件即要獲得較高精度的振蕩頻率和具有較強(qiáng)的功率輸出能力。因此這種形式的多諧振蕩器應(yīng)用很廣。 圖 33 555 多諧振蕩器 紅外線接收與電壓放大電 路的設(shè)計(jì) 紅 外線接收與電壓放大電路的作用是接收紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光信號(hào)，然后將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，并由 LM741 對(duì)電壓進(jìn)行 放 大。由 R5 和 D3（ PH302）組成****信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 紅外接收電路， C5 作為信號(hào)耦合，由 R R LM741 組成電壓放大電路。 紅外線接收與電壓放大電路 ，如圖 34 所示： 圖 34 紅外線接收與電壓放大電路 （ 1） 本設(shè)計(jì)電路中采用的是紅外發(fā)射管（ SE303）和紅外接收管 (PH302)，其性能指標(biāo)如下： 1）紅外線的特點(diǎn)：人的眼睛能看到的可見光，若按波長排列，依次（從長到短）為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫 。 2）紅光的波長范圍為 ～ ，比紅光波長還長的光叫紅外線。紅外線遙控器就是利用波長 ～ 。 3）紅外線的特點(diǎn)是不干擾其他電器設(shè)備工作，也不會(huì)影響周邊環(huán)境。電路調(diào)試簡單，若對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行編碼，可實(shí)現(xiàn)多路紅外遙控功能。 紅外發(fā)射管（ SE303）就是發(fā)射紅外線的二極管，波長有 940nm和 850nm 兩種。工作電流一般在 50mA。主要用于紅外控制系統(tǒng)的發(fā)射源，發(fā)射信號(hào)經(jīng)頻率調(diào)制后一般接收距離可超過 10 米，無干擾時(shí)可超過 30 米。 紅外接收管 (PH302)是一種光感電流源。光感電流隨光通量的增大而增大，光感電流對(duì)電容進(jìn)行充電，就可以得到隨光通量變化而變化的電信號(hào)。無反射物時(shí)，光路暢通無阻，光感電流為最大；有反射物通過檢測區(qū)時(shí)，光路被擋一部分，輸出電位升高，遮光面積越大，輸出電位就越高。紅外光受到反射，紅外接收管產(chǎn)生 TTL 高電平信號(hào)，通過后續(xù)電路將信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)繼電器送入進(jìn)行處理執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。 （ 2） 電壓放大電路的作用是將紅外接收轉(zhuǎn)化成的微弱電信號(hào)放大，使其變成 較 高電壓。本設(shè)計(jì)采用的是反向比例放大電路，其原理是將同 相 輸入端接地，反向輸入端加信號(hào)，則輸出信號(hào) 和輸入信號(hào)反相，一般運(yùn)算放大器的開環(huán)放大倍數(shù)非常高，加入負(fù)反饋可限制放大，使其穩(wěn)定，頻率特性得到改善。 第三章 原理設(shè)計(jì) 9 由于 Vo 未達(dá)飽和前 ,反向輸入端 Vi 與同向輸入端的電壓 V 相等 (都是零 )，因此 I=Vi/R1,再由于流入反向端的電流為零 ,因此 :V2=I*R2 =(Vi*R2)/R1， 因此Vo= V2=(R2/R1)*Vi。 R2 如改為可變電阻 ,可任意調(diào)整電壓放大的倍數(shù) ， 但輸出波形和輸入反相。反向比例運(yùn)算放大器電路，如圖 35 所示： 圖 35 反向比例運(yùn)算放大器原理圖 （ 3） 本電路采用 放大倍數(shù)為 120 倍的放大器 放大器 電壓放大倍數(shù) Au 僅由外接電阻 Ri、 Rf 決定： Au=Rf/Ri。所以只要使圖中 R6 與 R5 的比值為 120 就滿足條件。可以取 R7=120k, R6=1k 即為放大倍數(shù)為 120 的放大器 Au=R7/R6=120k/1k=120。而此電路的功能是將紅外接收轉(zhuǎn)化成的電信號(hào)放大，使其變成高電壓。 （ 4） LM741 集成運(yùn)算放大器的性能與應(yīng)用 LM741 放大器為運(yùn)算放大器中最常被使用的一種，擁有反相向與非反相兩輸入端，由輸入端輸入欲被放大的電流或電壓信號(hào)，經(jīng)放大后由輸出端輸出。放大器作動(dòng)時(shí)的最大特點(diǎn)為需要一對(duì)同樣大小的正 負(fù)電源，其值由 177。 12VCC 至177。 18VCC 不等，而一般使用 177。 15VCC 的電壓。 LM741 是高性能內(nèi)補(bǔ)償運(yùn)算放大器，功耗低，無需外部頻率補(bǔ)償，具有短路保護(hù)和失調(diào)電壓調(diào)零能力， 運(yùn)算放大器屬于使用反饋電路進(jìn)行運(yùn)算的高放大倍率型放大器，其放大倍率完全由外界組件所控制，透過外接電路或電阻的搭配，即可決定增益（即放大倍率）大小 。 LM741 的管腳功能是： 1 腳為調(diào)零端， 2 腳為反相輸入端， 3 腳為同相輸入端， 4 腳為負(fù)電源端， 5 腳為調(diào)零端， 6 腳為輸出端，7 腳為正電源端， 8 腳為空腳端， LM741 引腳圖如圖 36 所示： 圖 36 LM741 引腳圖 ****信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 音頻譯碼電路的設(shè)計(jì) 音調(diào)譯碼器采用 LM567 鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)內(nèi)側(cè)包含一個(gè)電流控制振蕩器（ CC0）、一個(gè)鑒相器和一個(gè)反饋濾波器。此音調(diào)解碼塊包含一個(gè)穩(wěn)定的鎖相環(huán)路和一個(gè)晶