【文章內(nèi)容簡介】 。當(dāng)R1=R2=0(相當(dāng)于RR2短路)，R3=RF=∞(相當(dāng)于RRF開路)時，Vout=∞。增益成為無窮大，其電路圖就形成圖27(b)的樣子，差分放大器處于開環(huán)狀態(tài)，它就是比較器電路。實(shí)際上，運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)時，其增益并非無窮大，而Vout輸出是飽和電壓，它小于正負(fù)電源電壓，也不可能是無窮大。從圖27中可以看出，比較器電路就是一個運(yùn)算放大器電路處于開環(huán)狀態(tài)的差分放大器電路。 工作過程 本設(shè)計中電壓比較器由時基電路組成。發(fā)光二極管VL為充電指示器。下面我們來介紹一下時基電路的工作過程圖28555時基電路內(nèi)部等效電路圖圖 29555時基電路等效功能電路圖 從NE555時基電路的內(nèi)部等效電路圖中可看到，VTlVTVTVT7組成上比較器Al，VT7的基極電位接在由三個5kΩ電阻組成的分壓器的上端，電壓為?VDD；VT9VT13組成下比較器A2，VTl3的基極接分壓器的下端，參考電位為?VDD。在電路設(shè)計時，要求組成分壓器的三個5kΩ電阻的阻值嚴(yán)格相等，以便給出比較精確的兩個參考電位?VDD和?VDD。VTl8VT21組成一個推挽式功率輸出級，能輸出約200mA的電流。VT8為復(fù)位放大級，VT6是一個能承受50mA以上電流的放電晶體三極管。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的工作狀態(tài)由比較器AA2的輸出決定。555時基電路的工作過程如下：當(dāng)2腳，即比較器A2的反相輸入端加進(jìn)電位低于?VDD的觸發(fā)信號時，則VTVTll導(dǎo)通，給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的VTl4提供一偏流，使VTl4飽和導(dǎo)通，它的飽和壓降Vces箝制VTl5的基極處于低電平，使VTl5截止，VTl7飽和，從而使VTl8截止，VTl9導(dǎo)通，VT20完全飽和導(dǎo)通，VT21截止。因此，輸出端3腳輸出高電平。此時，不管6端(閾值電壓)為何種電平，由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(VTl4VTl7)中的4．7kΩ電阻的正反饋?zhàn)饔?VTl5的基極電流是通過該電阻提供的)，3腳輸出高電平狀態(tài)一直保持到6腳出現(xiàn)高于?VDD的電平為止。當(dāng)觸發(fā)信號消失后，即比較器A2反相輸入端2腳的電位高于?VDD，則VTVTll截止，VTl4因無偏流而截止，此時若6腳無觸發(fā)輸入，使VTl7飽和穩(wěn)態(tài)不變，故輸出端3腳仍維持高電平。同時，VTl8的截止使VT6也截止。當(dāng)觸發(fā)信號加到6腳時，且電位高于?VDD時，則VTl、VTVT3皆導(dǎo)通。此時，若2腳無外加觸發(fā)信號使VTVTl4截止，則VT3的集電極電流供給VTl5偏流，使該級飽和導(dǎo)通，導(dǎo)致VTl7截止，進(jìn)而VTl8導(dǎo)通，VTlVT2。都截止，VT21飽和導(dǎo)通，故3腳輸出低電平。當(dāng)6腳的觸發(fā)信號消失后，即該腳電位降至低于?VDD時，則VTl、VTVT3皆截止，使VTl5得不到偏流。此時，若2腳仍無觸發(fā)信號，使VTl5維持飽和導(dǎo)通，VTl7截止的穩(wěn)態(tài)，使3腳輸出端維持在低電平狀態(tài)。同時，VTl8的導(dǎo)通，使放電級VT6飽和導(dǎo)通。通過上面兩種狀態(tài)的分析，可以發(fā)現(xiàn)：只要2腳的電位低于?VDD，即有觸發(fā)信號加入時，必使輸出端3腳為高電平；而當(dāng)6腳的電位高于?VDD時，即有觸發(fā)信號加進(jìn)時，且同時2腳的電位高于?VDD時，才能使輸出端3腳有低電平輸出。4腳為復(fù)位端。當(dāng)在該腳加有觸發(fā)信號，VT8導(dǎo)通，其發(fā)射極電位低于lV，因有D3接入，VTl7為截止?fàn)顟B(tài)，VTlVT21飽和導(dǎo)通，輸出端3腳為低電平。此時，不管2腳、6腳為何電位，均不能改變這種狀態(tài)。因VT8的發(fā)射極通過D3及VTl7的發(fā)射極到地。因此，VT8處于反偏狀態(tài)而不起作用，也就是說，此時輸出端3腳的電平只取決于2腳、6腳的電位。根據(jù)上面的分析，NE555時基電路的內(nèi)部等效電路可簡化為如圖所示的等效功能電路。顯然，555電路(或者專556電路)內(nèi)含兩個比較器A1和A一個觸發(fā)器、一個驅(qū)動器和一個放電晶體管。兩個比較器分別被電阻RR2和R3構(gòu)成的分壓器設(shè)定的?VDD和?LED被廣泛用于種電子儀器和電子設(shè)備中，可作為電源指示燈、電平指示或微光源之用。紅外發(fā)光管常被用于電視機(jī)、錄像機(jī)等的遙控器中 ,本設(shè)計中采用了以發(fā)光二極管為主的自動充電器的充電顯示電路。 發(fā)光二極管的發(fā)光原理 圖210發(fā)光二極管的構(gòu)造圖發(fā)光二極管的核心部分是由p 型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個過渡層，稱為pn 結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。 數(shù)字電路控制LED燈指示電路工作過程在自動充電器的電路運(yùn)行中，當(dāng)電池處于充電狀態(tài)時NE555的7腳被懸空， 發(fā)光二極管PN節(jié)導(dǎo)通VL發(fā)光指示電路在充電。隨著充電不斷進(jìn)行，充電電池G兩端電壓逐漸升高，NE555復(fù)位，它的3腳輸出低電平，充電自動終止，同時NE555內(nèi)部放電管導(dǎo)通，7腳輸出低電平，發(fā)光二極管PN節(jié)自動截止，VL熄滅表示充電結(jié)束。 注：由于發(fā)光二極管的顏色、尺寸、形狀、發(fā)光強(qiáng)度及透明情況等不同，所以使用發(fā)光二極管時應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行恰當(dāng)選擇。由于發(fā)光二極管具有最大正向電流IFm、最大反向電壓VRm的限制，使用時，應(yīng)保證不超過此值。為安全起見，；應(yīng)讓可能出現(xiàn)的反向電壓VR0。6VRm。3 集成塊基本功能 NE555NE555是一種應(yīng)用特別廣泛作用很大的的集成電路，屬于小規(guī)模集成電路，在很多電子產(chǎn)品中都有應(yīng)用。NE555的作用是用內(nèi)部的定時器來構(gòu)成時基電路，給其他的電路提供時序脈沖。NE555時基電路有兩種封裝形式有，一是DIP雙列直插8腳封裝，另一種是SOP8小型（SMD）封裝形式。 ,NE555屬于COMS工藝制造. 利用NE555可以組成相當(dāng)多的電路，例如家用電器控制裝置，報警器，門鈴，信號發(fā)生器，自動控制裝置及其他應(yīng)用電路，這是因?yàn)镹E555巧妙的將數(shù)字電子和模擬電子結(jié)合起來的緣故，下面我們將對其進(jìn)行介紹。 NE555的外形圖圖31NE555的兩種封裝形式 引腳介紹圖32NE555引腳圖表31 NE555引腳功能介紹：12345678地 GND 觸發(fā)輸出復(fù)位 控制電壓 門限(閾值)放電電源電壓Vcc 下面是NE555的一個簡單應(yīng)用圖 33相片曝光定時器電路 三端集成穩(wěn)壓器 LM7809 概述將線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源和各種保護(hù)電路集成在一起就得到了集成穩(wěn)壓器。早期的集成穩(wěn)壓器外引線較多，現(xiàn)在的集成穩(wěn)壓器只有三個外引線：輸入端、輸出端和公共端。 LM7809美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的三端固定穩(wěn)壓集成電路，用于將輸入的電壓穩(wěn)壓為9V后提供給有關(guān)電路，其應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在音視頻設(shè)備、計算機(jī)及其顯示器等各種電器上均有應(yīng)用。 表32 LM7809集成電路的引腳功能及數(shù)據(jù)：三端穩(wěn)壓器管腳判斷：　在78** ，79**系列中最常用的是TO220和TO202兩種封裝，這兩種封裝的引腳功能及引腳序號如下圖：圖34三端穩(wěn)壓器（78，79系列）管腳判斷方法圖中的引腳號的標(biāo)注方法是按照引腳電位從高到低的順序標(biāo)注的，引腳①為最高電位，③腳為最低電位，②腳居中。從圖中可以看出，不論78系列、還是79系列，②腳均為輸出端。對于78正壓系列，輸入是最高電位，為①腳，地端為最低電位，為③腳。對于79負(fù)壓系列，輸入為最低電位，自然是③腳，而地端為最高電位，為①腳，輸出為中間電位，為②腳。此外，還應(yīng)注意，散熱片總是和最低電位的第③腳相連，這樣在78系列中，散熱片和地相連接，而在79系列中，散熱片和輸入端相連接。用萬用表判斷三端穩(wěn)壓器的方法與三極管的判斷方法相同，三端穩(wěn)壓器類似于大功率三極管。 線性三端集成穩(wěn)壓器的分類三端集成穩(wěn)壓器有如下幾種：三端固定正輸出集成穩(wěn)壓器，國標(biāo)型號為CW78/CW78M/CW78L三端固定負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器，國標(biāo)型號為CW79/CW79M/CW79L三端可調(diào)正輸出集成穩(wěn)壓器，國標(biāo)型號為CW117/CW117M/CW117L CW217/CW217M/CW217L CW317/CW317M/CW317L 應(yīng)用電路1 三端固定輸出集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如圖（a）所示, 三端可調(diào)輸出集成