【正文】 芯片的原則，選用了以下幾個集成芯片：CD406CD401CD406CD40174。 集成芯片在選用某種類型的集成電路之前，應(yīng)先認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說明書或有關(guān)材料，全面了解該集成電路的功能、電氣參數(shù)、外型封裝、及相關(guān)外圍電路。 三端穩(wěn)壓器78LXX系列集成穩(wěn)壓器的輸出電流為100mA～150mA，輸出電壓有+5V，+6V，+8V，+9V，+10V，+12V，+15V，+18V，+20V。例如CS901CS901 CS901CS9014等型號的小功率晶體管，還要考慮被選用晶體管的耗散功率、集電極最大電流、最大反向電壓、電流放大系數(shù)及外型尺寸等參數(shù)。 半導(dǎo)體三極管 一般高頻晶體管的選用。正常時，正向電阻值為10～20千歐，反向電阻值為250千歐～∞。高頻電路中的耦合電容器、旁路電容器及調(diào)諧電路中的國定電容器，均可以選用玻璃電容器或云母電容器。(2) 固定有機介質(zhì)電容器的選用 在固定有機介質(zhì)電容器中，使用最多的是有機薄膜介質(zhì)電容器。(1) 電解電容器選用 電解電容器主要用于電源電路或中、低頻電路中作電源濾波(100u1000u)、退耦(47220u)、低頻電路極間耦合(122u)、低頻旁路、時間常數(shù)設(shè)定、隔直流等電容器使用。本電路只選用了一個50K歐的電位器，用來與固定電阻、電容配合與CD4069共同構(gòu)成脈沖發(fā)生部分，用來調(diào)節(jié)振蕩信號頻率，從而控制彩燈閃亮速度，但效果不十分明顯。例如470歐電阻、10K歐電阻、43K歐電阻、47K歐電阻、75K電阻、100K電阻以及1M歐電阻。若要求是功率型電阻器，其額定功率可高于實際應(yīng)用電路要求功率的1～2倍。10%。一般電路中使用的電阻器允許偏差為：177。(3) 線繞電阻器的功率較大、電流噪聲小、耐高溫，但體積較大。電阻器的選取 固定電阻器有很多類型，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的具體要求而定：(1) 高頻電路應(yīng)選用分布電感和分布電容的非線繞電阻器。第４章 元器件選取與計算 元器件選取 電阻器電阻器的作用 在電路中，電阻器主要用來控制電壓和電流，即起降壓、分壓、隔離、濾波(與電容器配合使用)、匹配和信號幅度調(diào)節(jié)等作用。 本章小結(jié)本章對整機電路的工作原理進行了詳細(xì)的敘述，我們可以通過本章的介紹，更進一步了解各集成芯片的功能，及其在設(shè)計中的使用與實現(xiàn)方法。上述說明，五路彩燈是按逐行遞減的方式熄滅的。同理，當(dāng)?shù)诎?、九、十個計數(shù)脈沖到來時，CD4017計數(shù)輸出端YYY9依次輸出的高電平控制CD4066開關(guān)D的接通，維持CD40174寄存器串行輸入端的低電平。晶閘管VS1因無觸發(fā)信號而維持其阻斷狀態(tài)；VS2因失去觸發(fā)信號，在交流電源過零瞬間而阻斷，第Ⅰ、Ⅱ路彩燈熄滅。以維持CD40174寄存器串行輸入端的低電平。當(dāng)?shù)谄邆€計數(shù)脈沖到來時，CD4017計數(shù)輸出端Y6呈高電平。晶閘管VS1失去觸發(fā)信號，在交流電源過零瞬間自行阻斷，第Ⅰ路燈熄滅。由于CD40174{3}腳與CD4066{9}腳直接相連，于是CD40174寄存器的串行輸入端變?yōu)榈碗娖?。此高電平從其{1}腳輸出，經(jīng)二極管VD2加到CD4066開關(guān)D的選通端{(lán)6}腳，接通{8}腳和{9}腳，從而使{9}腳接地。由此可見，五路彩燈是按逐行遞增的方式點亮的。CD4066保持開關(guān)B的接通，CD40174{3}腳維持高電平狀態(tài)。第Ⅰ、Ⅱ路彩燈繼續(xù)點亮的同時，第Ⅲ路彩燈又被點亮。開關(guān)B繼續(xù)接通，繼續(xù)維持CD40174{3}腳的高電平。當(dāng)?shù)谌齻€計數(shù)脈沖到來時，CD4017計數(shù)輸出端Y2呈高電平。在第二個移位脈沖作用下，寄存器的輸出狀態(tài)由“10000”變?yōu)椤?1000”，CD40174{2}{4}腳、{5}{6}腳呈高電平，經(jīng)三極管VTVT2放大，驅(qū)動晶閘管VSVS2導(dǎo)通。此高電平從其{2}腳輸出，經(jīng)二極管VD3接到4066{12}腳。與此同時，寄存器其余的四個輸出端均為低電平，雙向晶閘管VS2～VS5無驅(qū)動信號而阻斷，所控制的四路彩燈Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ不亮。 彩燈點亮過程在第一個移位脈沖的上升沿，CD40174{3}腳輸入的高電平信號移入觸發(fā)器D6，寄存器的輸出狀態(tài)由初始的“00000”變?yōu)椤?0000”，CD40174{2}{4}腳呈高電平。各觸發(fā)器的時鐘脈沖輸入端也連接在一起，作為寄存器的移位脈沖輸入端。在接通電源瞬間，電源電壓經(jīng)CR5微分成一個正脈沖，此脈沖通過非門F3倒相，從CD4069{6}腳輸出，送入CD40174復(fù)位端{(lán)1}腳，用以完成寄存器工作前置零任務(wù)。下面介紹整機電路工作原理與設(shè)計計算。通過本章的學(xué)習(xí)，我們可以對幾種常見的集成芯片有更深層次的了解，并能夠熟練選取某參數(shù)的元器件，是對邏輯思維能力的一種鍛煉，對以后能夠熟練使用此類元器件以及利用它們來設(shè)計電路奠定了的一定的基礎(chǔ)。在這里選擇的是字母顯示。每一路由不同顏色的發(fā)光二極管和限流電阻組成，當(dāng)然也可以選用彩色串燈來實現(xiàn)。本電路正是利用其開關(guān)特性來實現(xiàn)對彩燈的控制的。可控硅和其它半導(dǎo)體器件一樣，其有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點。 可控硅開關(guān)電路可控硅是一種有源開關(guān)元件，平時它保持在非道通狀態(tài)，直到由一個較小的控制信號對其觸發(fā)或稱“點火”使其導(dǎo)通，一旦被點火就算撤離觸發(fā)信號它也保持導(dǎo)通狀態(tài)，要使其截止可在其陽極與陰極間加上反向電壓或?qū)⒘鬟^可控硅二極管的電流減少到某一個值以下。其穩(wěn)壓原理是：當(dāng)加到 A、B的輸入電壓上升時，因三極管的 B、E 結(jié)壓降基本不變，故 R2 兩端壓降上升，經(jīng)過 R2 的電流上升，三極管發(fā)射結(jié)正向偏置增強，其導(dǎo)通性也增強， C、E 極間呈現(xiàn)的等效電阻減小，壓降降低，從而使 AB 端輸入電壓下降。大功率可變電阻價貴難覓，用圖 g 電路可作模擬品，調(diào)節(jié) 510 歐電阻的阻值，即可調(diào)節(jié)三極管 C、E兩極之間的阻抗，此阻抗變化即可代替可變電阻使用。上述應(yīng)用時，三極管的基極均不使用。 (2) 代換 圖 d 中的兩只三極管串聯(lián)可直接代換調(diào)光臺燈中的雙向觸發(fā)二極管；圖 e 中的三極管可代用 8V 左右的穩(wěn)壓管。用穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路雖具有簡單、元件少、制作經(jīng)濟方便的優(yōu)點，但由于穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電流一般只有數(shù)十毫安，因而決定了它只能用在負(fù)載電流不太大的場合。利用三極管的電流放大作用，將電容容量擴大若干倍。(1) 擴流 把一只小功率可控硅和一只大功率三極管組合，就可得到一只大功率可控硅，其最大輸出電流由大功率三極管的特性決定，見附圖 a 。除了構(gòu)成放大器和作開關(guān)元件使用外，還能夠做成一些可獨立使用的兩端或三端器器件。在這里我們將對三極管的幾種特殊用途做進一步介紹。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是三極管的放大作用。三極管有一個重要參數(shù)就是電流放大系數(shù)β。圖26 CD40174引腳圖 驅(qū)動電路按照電路原理圖所示，為了增大輸入到可控硅控制極的觸發(fā)電流，因此選用一級三極管作為放大。各觸發(fā)器的復(fù)位端連在一起，作為寄存器的總清零端。每個觸發(fā)器都有各自的輸入端和輸出端，高一位觸發(fā)器的輸出端Q與低一位觸發(fā)器的輸入端D相接，只有最高位觸發(fā)器D6的輸入端CD40174{3}腳接收脈沖信號。本控制器將其中的5個連接成串行輸入、并行輸出的五位移位寄存器。在本設(shè)計中選用的是CD40174，使用其串行輸入、右移輸出來控制五路彩燈進行逐行點亮或逐行熄滅。CMOS移位寄存器有些品種只有一種輸出方式，但也有些品種兼具兩種輸出方式?！　∫莆患拇嫫鞯妮敵鲆灿写泻筒⑿兄?。移位寄存器的移位方向有右移和左移之分?！　≡贑MOS移位寄存器中，有的品種只具有串行或并行中的一種輸入方式，但也有些品種同時兼有串行和并行兩種輸入方式。移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入方式有串行輸入和并行輸入之分。每輸入一個時鐘脈沖，寄存器的數(shù)據(jù)就順序向左或向右移動一位。(2) 所有寄存單元共用一個時鐘。一般說來，寄存單元的個數(shù)就是移位寄存器的位數(shù)。圖25 CD4066 引腳圖 移位寄存器移位寄存器是暫時存放數(shù)據(jù)的部件，同時它還具有移位功能。與此同時，CD4017其余各輸出端Y1～Y9均為低電平，于是CD4066開關(guān)D的選通端也為低電平，開關(guān)D關(guān)斷，這樣不影響{10}腳的電平狀態(tài)。另外，CD4066的{12}腳和{6}腳分別為開關(guān)B、D的選通端，輸入高電平時開關(guān)閉合；輸入低電平時開關(guān)斷開。每個開關(guān)有一個輸入端和一個輸出端，這兩端可以互換使用。各開關(guān)間的串?dāng)_很小，典型值為－50dB。模擬開關(guān)導(dǎo)通時，導(dǎo)通電阻為幾十歐姆；模擬開關(guān)截止時，呈現(xiàn)很高的阻抗，可以看成為開路。圖24 CD4017 引腳圖 模擬電子開關(guān)CD4066為雙向模擬開關(guān)，其引腳功能如圖25所示，每個封裝內(nèi)部有A、B、C、D 4個獨立的模擬開關(guān)，每個模擬開關(guān)有輸入、輸出、控制三個端子，其中輸入端和輸出端可互換。在本電路中使用脈沖上升沿觸發(fā)，因此，將計數(shù)脈沖從CL端輸入，EN端接低電平。Co為進位輸出端，當(dāng)計數(shù)滿10個時鐘脈沖時輸出一個正脈沖。其中，Cr為復(fù)位端，當(dāng)Cr端輸入高電平時，計數(shù)器置零態(tài)。用于產(chǎn)生對CD4066模擬開關(guān)切換的控制信號。其中，振蕩周期可由式(21)求得： T