【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功 能 與 特 點(diǎn) 以 及 設(shè) 計(jì) 思 路 。 觸摸開關(guān)電路設(shè)計(jì)觸 摸 開 關(guān) 電 路 由 CD401 電 容 、 電 阻 、 觸 摸 金 屬 片 等 組 成 。 其 實(shí) 際 是CD4013 內(nèi) 部 的 雙 D 觸 發(fā) 器 與 外 圍 電 路 構(gòu) 成 一 個(gè) 單 穩(wěn) 態(tài) 電 路 和 一 個(gè) 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路實(shí) 現(xiàn) 的 ， 顧 名 思 義 觸 摸 電 路 是 整 個(gè) 電 路 的 控 制 系 統(tǒng) ， 擔(dān) 負(fù) 著 電 路 的 開 關(guān) 作 用 。如 圖 31 觸 摸 開 關(guān) 電 路 工 作 原 理 如 下 ： M 是觸摸電極片，手指摸一下M，人體泄漏的交流電在電阻 R12 上的壓降，其正半周信號(hào)進(jìn)入 CD4013A 的 3腳即單穩(wěn)態(tài)電路的 CP 端，使單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài)，其輸出端 Q 即 1 腳由原來(lái)的低電平跳變?yōu)楦唠娖?，此高電平?jīng) R13 向 C4 充電，使 4 腳即 R 端電位上升，當(dāng)上升到復(fù)位電平時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，1 腳恢復(fù)低電平。所以每觸摸一次電極片 M，1 腳就輸出一個(gè)固定寬度的正脈沖。此正脈沖將直接加到CD4013B 的 3 腳即雙穩(wěn)態(tài)電路的 CP 端，使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)一次，其輸出端 Q即 1 腳電平就改變一次。圖 31 觸 摸 開 關(guān) 電 路1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 19Dec2022 Sheet of File: E:\交交\交交交交交交\protel交交交\ By: S6CLK3D5R4Q 1Q 2ACD4013AS6CLK3D5R4Q 1Q 2ACD4013BR122M R13R11C4交交交交交M12V交交交VCCXxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6 CD4013雙上升沿 D 觸發(fā)器的引腳圖及引腳功能CD4013雙 上 升 沿 D 觸 發(fā) 器 定 時(shí) 器 是 一 種 中 規(guī) 模 集 成 電 路 ， 只 要 在外 部 配 上 適 當(dāng) 的 阻 容 元 件 ， 就 可 以 方 便 的 構(gòu) 成 觸 摸 開 關(guān) 電 路 ， 在 工 業(yè) 控 制 定時(shí) 電 子 樂 器 及 防 盜 報(bào) 警 等 方 面 應(yīng) 用 很 廣 。 外 引 腳 排 列 圖 如 圖 32 所 示 ：表 31 CD4013 功能表輸入 輸出CP D Rn Sn Q ↑↑↓010001010000110 11 0保 持0 11 01 1圖 32 CD4013 的 外 引 腳 排 列 圖1 腳 是 原碼輸出端 8 腳 是 直 接 復(fù) 位 端○1 ○82 腳 是 反 碼 輸 出 端 9 腳 是 數(shù) 據(jù) 輸 入 端○2 ○93 腳 是 時(shí) 鐘 輸 入 端 10 腳 是 直 接 復(fù) 位 端○3 ○104 腳 是 直 接 復(fù) 位 端 11 腳 是 時(shí) 鐘 輸 入 端○4 ○115 腳 是 數(shù) 據(jù) 輸 入 端 12 腳 是 反 碼 輸 出 端○5 ○126 腳 是 直 接 復(fù) 位 端 13 腳 是 原 碼 輸 出 端○6 ○137 腳 接 地 14 腳 是 電 源○7 ○141 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleN u m b er R ev is io nSizeBD ate: 1 1 D ec2 0 1 0 Sh eet o f File: C :\D o cu m en ts an d Settin g s \A d m in is trato r\交 交 \M y D es ig n 3 . d d bD aw n B y :U ?C OM P ON EN T_ 11 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8Q1Q1CP1R1D1S1 VSSVDDQ2Q2CP2R2D2S2C D4 0 1 3Xxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7圖 33 CD4013雙 上 升 沿 D 觸 發(fā) 器 的 封 裝 圖 CD4013雙上升沿 D 觸發(fā)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路工作原理單 穩(wěn) 態(tài) 觸 發(fā) 器 具 有 以 下 特 點(diǎn) ： 第 一 ， 它 只 有 一 個(gè) 暫 穩(wěn) 狀 態(tài) ； 第 二 ， 在 外來(lái) 觸 發(fā) 信 號(hào) 的 作 用 下 ， 能 夠 由 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 翻 轉(zhuǎn) 到 暫 穩(wěn) 態(tài) ； 第 三 ， 暫 穩(wěn) 狀 態(tài) 維 持一 段 時(shí) 間 后 ， 將 自 動(dòng) 返 回 到 穩(wěn) 定 狀 態(tài) ， 而 暫 穩(wěn) 態(tài) 時(shí) 間 的 長(zhǎng) 短 與 觸 發(fā) 脈 沖 無(wú) 關(guān) ，僅 取 決 于 電 路 的 參 數(shù) 。 這 種 電 路 在 數(shù) 字 系 統(tǒng) 和 裝 置 中 ， 一 般 用 于 定 時(shí) （ 產(chǎn) 生一 定 寬 度 的 方 波 ） 、 整 形 （ 把 不 規(guī) 則 的 波 形 轉(zhuǎn) 換 成 寬 度 、 幅 度 都 相 等 的 脈 沖 ）以 及 定 時(shí) 等 。 M 為 觸 摸 電 極 片 ， 手 指 摸 一 下 M， 使 人 體 泄 漏 的 交 流 電 在 R4 上的 壓 降 ， 其 正 半 周 信 號(hào) 進(jìn) 入 IC 的 第 3 腳 即 單 穩(wěn) 態(tài) 電 路 的 CP 端 ， 使 單 穩(wěn) 態(tài) 電路 反 轉(zhuǎn) 進(jìn) 入 瞬 時(shí) ， 其 輸 出 端 Q 即 1 腳 由 原 來(lái) 的 低 電 位 跳 變 為 高 電 位 ， 此 高 電位 經(jīng) R3 向 C2 充 電 ， 使 4 腳 即 R3 端 的 電 位 上 升 ， 當(dāng) 上 升 到 復(fù) 位 (Reset)電 位時(shí) ， 單 穩(wěn) 態(tài) 電 路 復(fù) 位 ， 1 腳 恢 復(fù) 低 電 位 。 所 以 每 觸 摸 一 次 電 極 片 M， 1 腳 就輸 出 一 個(gè) 固 定 寬 度 的 正 脈 波 。圖 34 所 示 是 用 CD4013雙 上 升 沿 D 觸 發(fā) 器 構(gòu) 成 的 單 穩(wěn) 態(tài) 觸 發(fā) 器脈 沖 整 形 電 路 。 R R R C 是 外 接 元 件 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber Revisio nSizeBDate: 17 Dec201 0 Sh eet of File: H:\ b Drawn By:S6CLK3D5R4Q 1Q 2ADR1R22M R3 UVCC交交交交交交交交Xxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8圖 34 用 D 觸 發(fā) 器 構(gòu) 成 的 單 穩(wěn) 態(tài) 電 路 CD4013雙上升沿 D 觸發(fā)器構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)電路工作原理在 電 子 電 路 中 。 其 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 的 特 點(diǎn) 是 ： 它 有 兩 個(gè) 穩(wěn) 定 狀 態(tài) ， 在 沒 有 外來(lái) 觸 發(fā) 信 號(hào) 的 作 用 下 。 電 路 始 終 處 于 原 來(lái) 的 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 。 由 于 它 具 有 兩 個(gè) 穩(wěn) 定狀 態(tài) ， 故 稱 為 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 。 在 外 加 輸 入 觸 發(fā) 信 號(hào) 作 用 下 ， 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 從 一 個(gè)穩(wěn) 定 狀 態(tài) 翻 轉(zhuǎn) 到 另 一 個(gè) 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 。 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 在 自 動(dòng) 化 控 制 中 有 著 廣 泛 的 應(yīng)用 。 D 觸 發(fā) 器 有 兩 個(gè) 互 補(bǔ) 的 輸 出 端 與 ， 可 構(gòu) 成 兩 個(gè) 穩(wěn) 定 狀 態(tài) ： 當(dāng) =1時(shí) ， =0 ， 反 之 當(dāng) =0 時(shí) ， =1 。 圖 中 將 端 與 數(shù) 據(jù) 端 口 相 連 ， 即 構(gòu) 成 一Q雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 。 假 定 此 時(shí) D 觸 發(fā) 器 =0 時(shí) ， =1 ， 從 觸 發(fā) 端 CL 輸 入 一 正脈 沖 ， 觸 發(fā) 器 將 D 端 高 電 平 送 入 觸 發(fā) 器 ， 觸 發(fā) 器 翻 轉(zhuǎn) ， 端 變 為 1 、 Q端 變 為 0 。 如 果 撤 去 外 加 觸 發(fā) 信 號(hào) ， 電 路 就 保 持 在 =1 時(shí) ， =0 的 穩(wěn) 定狀 態(tài) 。 如 果 再 在 CL 端 輸 入 一 正 脈 沖 信 號(hào) ， 將 D 端 低 電 平 送 入 觸 發(fā) 器 ， 為 0 ， 為 1 ， 電 路 保 持 在 這 一 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 。 從 圖 中 可 知 ， 此 時(shí) 的 觸 發(fā) 器 構(gòu)Q成 的 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 的 翻 轉(zhuǎn) 與 置 位 端 S 、 復(fù) 位 端 R 無(wú) 關(guān) 。 圖 35 用 D 觸 發(fā) 器構(gòu) 成 的 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleN umber R evisio nSizeBD ate: 17 D ec201 0 Sh eet of File: H :\MyD b D raw n B y:S6C LK3D5R4Q 1Q 2ADR2K交 交 交 交 交 交 交 交Xxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9圖 35 用 D 觸 發(fā) 器 構(gòu) 成 的 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 整流穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)　 整流橋的介紹整 流 橋 作 為 一 種 功 率 元 器 件 ， 非 常 廣 泛 。 應(yīng) 用 于 各 種 電 源 設(shè) 備 。 其 內(nèi)部 主 要 是 由 四 個(gè) 二 極 管 組 成 的 橋 路 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 把 輸 入 的 交 流 電 壓 轉(zhuǎn) 化 為 輸 出 的直 流 電 ， 整流橋就是將整流管封在一個(gè)殼內(nèi)了，分全橋和半橋，全橋是將連接好的橋式整流電路的四個(gè)二極管封在一起。半橋是將兩個(gè)二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個(gè)半橋可組成一個(gè)橋式整流電路,一個(gè)半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。如圖 36 全波整流穩(wěn)壓電路的工作原理如下：電源為正半周時(shí)，對(duì) DD3和方向電壓，Dl，D3 導(dǎo)通；對(duì) DD4 加反向電壓，DD4 截止。電路中構(gòu)成Dl、rfz 、D3 通電回路，在 rfz 上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓，e2 為負(fù)半周時(shí)，對(duì) DD4 加正向電壓，DD4 導(dǎo)通；對(duì) DD3 加反向電壓，DD3截止。電路中構(gòu)成 Drfz 、D4 通電回路，同樣在 rfz 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。如此重復(fù)下去，結(jié)果在 rfz，上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖 36 中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整洗電路小一半。電路中 VS 為 12V 穩(wěn)壓二極管，他的作用是保持直流電壓輸出的穩(wěn)定，保證后序電路良好的工作，電阻 R1 為限流電阻，防止大的電流對(duì)后序電路的沖擊損壞元器件。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 18Dec2022 Sheet of File: C:\Users\Administrator\Desktop\交交\MyDesign1. ddbDrawn By:1234交交 2 2 0 V D1D2D3 D4R151KVS12V交交交交 rfz5kXxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10 圖 36 全 波 整 流 穩(wěn) 壓 電 路 穩(wěn)壓二極管介紹穩(wěn) 壓 二 極 管 工 作 原 理 一 種 用 于 穩(wěn) 定 電 壓 的 單 偽 結(jié) 二 極 管 。 它 的 伏 安 特 性 ，電 路 符 號(hào) 如 圖 所 示 。 結(jié) 構(gòu) 同 整 流 二 極 管 。 加 在 穩(wěn) 壓 二 極 管 的 反 向 電 壓 增 加 到一 定 數(shù) 值 時(shí) ， 將 可 能 有 大 量 載 流 子 隧 穿 偽 結(jié) 的 位 壘 ， 形 成 大 的 反 向 電 流 ， 此時(shí) 電 壓 基 本 不 變 ， 稱 為 隧 道 擊 穿 。 當(dāng) 反 向 電 壓 比 較 高 時(shí) ， 在 位 壘 區(qū) 內(nèi) 將 可 能產(chǎn) 生 大 量 載 流 子 ， 受 強(qiáng) 電 場(chǎng) 作 用 形 成 大 的 反 向 電 流 ， 而 電 壓 亦 基 本 不 變 ， 為雪 崩 擊 穿 。 因 此 ， 反 向 電 壓 臨 近 擊 穿 電 壓 時(shí) ， 反 向 電 流 迅 速 增 加 ， 而 反 向 電壓 幾 乎 不 變 。 這 個(gè) 近 似 不 變 的 電 壓 稱 為 齊 納 電 壓 （ 隧 道 擊 穿 ） 或 雪 崩 電 壓（ 雪 崩 擊 穿 ） 。 如 圖 37 所 示 穩(wěn) 壓 二 極 管 原 理 圖 。圖 37 穩(wěn) 壓 二 極 管 原 理 圖 同步觸發(fā)電路設(shè)計(jì)同步觸發(fā)電路如圖 38 所示由單結(jié)晶體管、晶閘管、電阻、電容、和電位器組成，它的工作原理如下，在交流電的每半個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)電容 C1 上充電電壓達(dá)到單結(jié)晶體管 VU1 的導(dǎo)通電壓時(shí)，VU1 由截止變?yōu)閷?dǎo)通，電容 C1 通過 VU1放電，其放電電流在電阻如 R3 上形成一個(gè)尖脈沖，觸發(fā)晶閘管 VTH