【正文】 管、紅外發(fā)光二極管和負阻發(fā)光二極管等。其外形圖見圖 。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（ GaAs）、砷鋁化鎵（ GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。 圖 圖 圖 （ 2） 光敏 傳感器 光的量子說： 光是一種帶有能量的粒子（稱為光子）所形成的粒子流。式中， h= 1034J它是光電元件的理論基礎。 基于外光電效應的光電元件有光電二極管和光電倍增管及紫外線傳感器等?；谶@種效應的光電元件有光敏電阻。 （ 3）光敏二極管 光敏二極管與普通半導體二極管的主要區(qū)別在于 PN 結(jié)面積較大、 距表面較淺， 上電 極較小， 利于接受光照射以提高光電轉(zhuǎn)換效率。 此時若將兩端短路，便構(gòu)成短路光電流；若兩端開路或接負載， 則輸出光生電勢； 若加外電場， 則反向飽和電流增加。 因此， 光敏二極管一般加反向偏置電壓， 利用反向飽和電流隨光照強弱而變化進行工作。 光敏晶體管與普通晶體管類似，但發(fā)射區(qū)較小，當光照射到發(fā)射結(jié)上時，生基極光電流IL，集電極電流 IC＝ β IL， 顯然集電極電流 IC 正比于照射光的強度。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。兩個信號輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。 圖 2,6 圖 控制器 ： 555 時基電路 555 定時器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列直插 8腳結(jié)構(gòu)，體積很小， 使用起來方便。它在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、定時電路、家用電器、電子玩具、電子樂器等方面有廣泛的應用。一般雙極性型產(chǎn)品型號的最 后三位數(shù)都是 555， CMOS 型產(chǎn)品型號的 最后四位數(shù)都是 外部引線排列完全相同。其主要參數(shù)見表 。 圖 555 定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu) R 5KR 5KR 5KC1C2G1G2G3RdV i1( T H )V i2( T R )V C CTV c oR1VoV o39。 Vi2（ TR ）：低電平觸發(fā)端，簡稱低觸發(fā)端，標志為 TR 。 VO：輸出端。 Rd ：復位端。 555 定時器有“低觸發(fā)”、“高觸發(fā)”和“保持”三種基本狀態(tài)和進入狀態(tài)的條件（即 VTH、 VTR的“ 0”、“ 1”） 根據(jù) 555 定時器的控制功能，可以制成各種不同的脈沖信號產(chǎn)生與處理電路電路，例如 ,史密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、自激多諧振蕩器等 （ 1） 史密特觸發(fā)器 （ 2） 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 （ 3） 自激多諧振蕩器 C103R10KVi方波輸入Vo尖脈沖+5V..微分電路 圖 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路與波形圖 TH6TR2D I S7VCC8R4Q3GND1VC5555V C CVcVcViVoViVoTwV1V2ttt( b ) 波形圖( a ) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路..R3KRW100KC1103C2103 可控功率驅(qū)動元件 繼電器 繼電器是一種根據(jù)電氣量（如電壓、電流等）或非電氣量（如熱、時間、壓力、轉(zhuǎn)速等）的變化接通或斷開電路以實現(xiàn)自動控制和保護電力拖動裝置的電氣。感測機構(gòu)把感測到的電氣量傳遞 給時間機構(gòu)，將它與額定的整定值進行比較，當達到整定值（過量或欠量）時，中間機構(gòu)便使執(zhí)行機構(gòu)動作，從而接通或斷開被控電路。 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是 用較小的電流去控制較大電流的一種 “自動開關 ”。 電源 任何電子裝置都離不開電源：交流電源、高壓電 源、專用直流穩(wěn)壓電源、自己設計裝配開關型、線性型直流穩(wěn)壓電源等 。 圖 自激多諧振蕩器電路和波形圖 TH6TR2D I S7VCC8R4Q3GND1VC5V C C.VoC3103R13KRW100KR210KC1103(a) 自激多諧振蕩器電路.(b) 振蕩波形VottVoTwTV1V2V3555C210uF第三章 系統(tǒng)硬件電路的設計 實驗是用 LM78XX系列三端穩(wěn)壓集成電路制作的 穩(wěn)壓電源，把 7805換成 78xx、780 780 7812 等不同輸出電壓的三端穩(wěn)壓集成電路，就能得到相應的輸出9v 電壓。其中單相橋式整流電路是工程上最常用的單相整流電路，如圖 21所示。 整流電路 整流電路的任務是將經(jīng)過變壓器降壓以后的交流電壓變換為直流電壓。對于高質(zhì)量的穩(wěn)壓都 選用橋式整流電路。 濾波 電路 對于一般要求的穩(wěn)壓電源，多采用電容濾波或 π 型濾波。常用的結(jié)構(gòu)如圖 24所示。 LM7809 穩(wěn)壓電路 集成電路的引腳功能及數(shù)據(jù)見表所列 引腳 功能 電壓（ V） 在路電阻（ kΩ） 開路電阻（ kΩ） 紅筆測量 黑筆測量 紅筆測量 黑筆測量 ① 輸入 12 充電 充電 2 ③ 輸出 9 充電 充電 3 6 ② 地 0 0 0 0 0 78** 、 79 ** 系列三端穩(wěn)壓器中最常應用的是 TO220 和 TO202 兩種封裝。圖中的引腳號標注方法是按照引腳電位從高到底的順序標注的。引腳 ① 為最高電位， ③ 腳為最低電位， ② 腳居中。對于 78**正壓系列，輸入是最高電位，自然是 ① 腳，地端為最低電位，即 ③ 腳，如附圖所示。此外，還應注意，散熱片總是和最低電位的第 ③ 腳相連。 LM7809 是三端穩(wěn)壓集成塊。由于壓差較大，需要加散熱片 振蕩電路采用 NE555 構(gòu)成的多諧振蕩器組成，由時基電路 555 及 R R C5 等組成頻率為 10KHz 的多諧振蕩器，并通過 R3 激勵紅外發(fā)射二級管發(fā)出紅外光脈沖。 自激多諧振蕩器用于產(chǎn)生連續(xù)的脈沖信號。調(diào)節(jié) RW或電容 C，可得到不同的時間常數(shù)；還可產(chǎn)生周 期和脈寬可變的方波輸出。當 VC是低電平時， 555定時器 低觸發(fā) ， VO為高電平，放電管 T 截止，電容器經(jīng)（ R1+RW+R2）充電，當充電至 VC=VTH32 VCC時，電路 高觸發(fā) ，輸出 VO變?yōu)榈碗娖?，放電?T導通，電容器經(jīng)R2放電，當放電至 VC=VTR 31 VCC時，電路又進入 低觸發(fā) ， VO變?yōu)楦唠娖剑绱酥芏鴱褪?，循環(huán)不止，輸出連續(xù)脈沖信號。 由圖可見，紅光的波長范圍 為 m～ m，比紅光波長還長的光叫紅外線。 紅外線的特點是不干擾其他電器設備工作，也不會影響周邊環(huán)境。 紅外線發(fā)射和接收 人們見到的紅外遙控系統(tǒng)分為發(fā)射和接收兩部分。 圖 自激多諧振蕩器電路和波形圖 TH6TR2D I S7VCC8R4Q3GND1VC5V C C.VoC3103R13KRW100KR210KC1103(a) 自激多諧振蕩器電路.(b) 振蕩波形VottVoTwTV1V2V3555C210uF 常用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為 940nm 左右，外形與普通φ 5mm發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。判斷紅外發(fā)光二極管的好壞與判斷普通二極管一樣的方法。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率需用專用儀器測定，而業(yè)余條件下，只能憑經(jīng)驗用拉距法進行粗略判定。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。然而現(xiàn)在不論是業(yè)余制作或正式的產(chǎn)品，大都采用成品的一體化接收頭，如圖 3 所示。所以，有了一體化接收頭，人們不再制作接收放大電路，這樣紅外接收電路不僅簡單而且可靠性大大提高。接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，圖 3 列出了因接收頭的外形不同而引腳的區(qū)別。紅外光脈沖經(jīng)人體反射到接收管，經(jīng) C7\R7 耦合至運放 LM324 A1的反向輸入端。 設 VD5 的反偏工作電壓為 V5，則 IVD5R3+ V5= V+，則 R3= （ V+ V5） / IVD5，此為最小 值。兩個信號輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示