多功能防盜警報器的設(shè)計與實現(xiàn)-文庫吧資料
2025-07-05 23:58本頁面
【正文】 繼電器是一種用電流控制的開關(guān)裝置，是各種自動控制電路中必不可少的執(zhí)行器件。紅外接收報警電路（如圖215）原理分析：紅外接收管接收到的信號經(jīng)CR2加至六反相器CD4069，經(jīng)過三個門放大、整形后，送到LM567的輸入端，接其在6腳之間的元件的定時阻容時間常數(shù)應(yīng)使內(nèi)部的壓控振蕩頻率fo≈1/（RW+R4）C≈40KHz，即與發(fā)射的紅外脈沖的調(diào)制頻率相一致，這樣，在輸入信號電壓大于25mV的情況下，LM567便可靠解碼，在輸出端出現(xiàn)低跳變電平信號。紅外發(fā)光二極管管芯下有一個淺盤，而光電二極管和光電三極管則沒有；若管子尺寸過小或黑色樹脂封裝的，則可用萬用表(置1k擋) 來測量電阻。 在實際工作中，有時需要區(qū)別是紅外發(fā)光二極管，還是紅外光電二極管(或者是光電三極管)。光的強度約大，反向電流也約大。那么，它是怎樣把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的呢？大家知道，普通二極管在反向電壓作用在處于截止狀態(tài)，只能流過微弱的反向電流，光電二極管在設(shè)計和制作時盡量使PN結(jié)的面積相對較大，以便接收入射光。光電二極管的介紹光電二極管和普通二極管一樣，也是由一個PN結(jié)組成的半導體器件，也具有單方向?qū)щ娞匦浴? LM567為通用音調(diào)譯碼器，當輸入信號于通帶內(nèi)時提供飽和晶體管對地開關(guān)，電路由I與Q檢波器構(gòu)成，由電壓控制振蕩器驅(qū)動振蕩器確定譯碼器中心頻率。利用這一功能可以實現(xiàn)對信號的頻率調(diào)制。由于8腳為集電極開路輸出，故實際應(yīng)用時，其8腳應(yīng)接一上拉電阻至電源正極Vdd。l00mA。當LM567的輸入信號的頻率落在其內(nèi)部壓控振蕩器中心頻率fo附近時，邏輯輸出端（8腳）將由原高電平變?yōu)榈碗娖?，輸出一個負脈沖。R、C決定了鎖相環(huán)內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率fo,即fo≈1/，最高工作頻率第3腳為信號輸入端，要求輸入信號的幅度大于25mV，最佳值為200mV左右。第2腳對地接電容C2為相位比較器輸出的低通濾波器。圖214 LM567的內(nèi)部組成框圖主要由正交相位檢波器、鎖相環(huán)和放大器等組成。分頻器的功能是對輸出信號進行分頻，將其頻率變低，以便與輸入信號進行相位，頻率的比較。 壓控震蕩器的功能是，接收從鑒頻鑒相器輸出的經(jīng)濾波的信號，使之控制壓控震蕩器改變輸出時鐘的頻率和相位。鑒頻鑒相器的功能是實現(xiàn)輸入時鐘與輸出時鐘的相位比較，當二者的相位達到一致時，表示鎖相環(huán)達到鎖定，否則鎖相環(huán)沒有達到鎖定，此時鑒頻鑒相器將輸出一個控制信號到低通濾波器，經(jīng)過低通濾波器后到達壓控震蕩器，使壓控震蕩器改變輸出時鐘的頻率相位，使之的相位與輸出時鐘的相位保持一致。圖212 三級反相交流放大鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)簡介 鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)如圖213。用它還可構(gòu)成振蕩器、脈沖整形和小信號的電壓放大等,本設(shè)計采用了多級反相器構(gòu)成交流信號線性放大器,反饋偏置單反相器的開環(huán)電壓增益一般在20～30倍之間,對于測控用的紅外線接收前置放大器,通常要求閉環(huán)電壓增益為幾百到幾千倍。這是工業(yè)中使用CMOS邏輯電路時，都采用較高的供電電壓的原因。電路的抗干擾能力通常以噪聲容限來表示，即直流電壓噪聲容限、交流（指脈沖）噪聲容限和能量噪聲（指輸入端積累的噪聲能量）三種。CMOS集成電路的輸出電流（指內(nèi)部各獨立功能的輸出端）一般是10mA，所以使用時應(yīng)加推動級輸出，但輸出端若連接CMOS電路時（即扇出能力），因CMOS電路的輸入阻抗高，對于低頻工作時，一個輸出端可以帶動50個以上輸入端，實際上幾乎不需考慮扇出功能的限制；(4)抗干擾能力強。CMOS電路的輸入端均有保護二極管和串聯(lián)電阻構(gòu)成的保護電路，在正常工作范圍內(nèi)，保護二極管均處于反向偏置狀態(tài)，直流輸入阻抗取決于這些二極管的泄漏電流。圖210 紅外發(fā)射電路MOS集成電路簡介芯片CD4069是CMOS六反相器集成電路，CMOS集成電路的優(yōu)點：(1)工作電源電壓。 (3) 改變C的值，可單獨改變頻率，而不影響占空系數(shù)。由上分析可知： (1) 電路的振蕩周期T、占空系數(shù)D，僅與外接元件RR2和C有關(guān)，不受電源電壓變化的影響。其外復(fù)位端4也可輸入1個控制信號，復(fù)位端4為低電平時，電路停振。當電容上電Vc=2/3Vcc時，閥值輸入端6受到觸發(fā)，內(nèi)部比較器1翻轉(zhuǎn)，輸出電壓Vo=0，同時放電管T導通，電容C通過R2放電；當電容上電壓Vc=1/3Vcc，比較器2工作，輸出電壓Vo變?yōu)楦唠娖?，以防止干擾電壓引入。紅外發(fā)射電路的組成紅外發(fā)射電路[4]由555時基芯片和紅外發(fā)射二極管等組成的，使電路工作在40KHz。(5) 響應(yīng)時間tw由于紅外發(fā)光二極管PN結(jié)電容存在，影響了它的工作頻率。在選用紅外接收管時，其受光峰值波長應(yīng)盡量靠近λp。光功率越大，發(fā)射距離越遠。因此，使用中管子的最大平均正向工作電流不得超過IF。下面對其介紹一下主要參數(shù)[8]：(1) 正向工作電流IF是指管子長期工作室，允許通過的最大平均正向電流。本設(shè)計采用的是直射式。 紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。發(fā)射管的導通電流為30mA ～ 50mA，發(fā)射功率為1mW ～ mW。為了適應(yīng)不同的工作電壓，回路中常串有限流電阻。PH303），其外形和發(fā)光二極管LED相似，發(fā)出紅外光（ ），為不可見光。紅外接收系統(tǒng)為了提高紅外線的發(fā)射效率,常采用脈沖方式發(fā)射,圖29給出了單通道紅外遙控開關(guān)電路的組成框圖[2]。例如：紅外遙控中常用的小功率紅外發(fā)光二極管的參數(shù)中，IF=100mA，若驅(qū)動脈沖電流的空度比T0/Td=25，則峰值電流Ip=100=200mA，達IF的50倍。紅外發(fā)光二極管直流平均工作電流IF與峰值工作電流Ip之間有下列關(guān)系式： （式2—1）式中，T0/Td為脈沖電流的空度比。因此，可在保持脈沖電流周期T0不變的情況下，減小脈沖電流的上平頂寬度Td來減小平均工作電流，而采用減小限流電阻R的方法，提高峰值電流。紅外發(fā)光二極管參數(shù)中給出的工作電流是指平均工作電流。（a） （b）圖28 紅外發(fā)光二極管的脈沖直流電流驅(qū)動在圖28（a）中，驅(qū)動電壓U為脈沖電壓，所以發(fā)光二極管的驅(qū)動電流也為脈沖電流。這種驅(qū)動方式常用于簡單紅外控制電路。因此，實際工作電流不要超過器件參數(shù)給定的正向工作電流數(shù)值。（a） （b）圖27 紅外發(fā)光二極管的恒定直流電流驅(qū)動在圖27（a）中，U為驅(qū)動電壓，R為限流電阻，驅(qū)動電流IF=（UUF）/R，式中UF是紅外發(fā)光二極管的正向壓降?；镜尿?qū)動方式有恒定直流電流驅(qū)動、脈動直流電流驅(qū)動等。使用紅外發(fā)光二極管獲得近紅外線是
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1