第一章交替闪光器的制作与调试
11设计任务
111要求是两只发光二极管(LED)交替闪光。112分析电路的工作原理。说明交替闪光的频率与电路中的哪些器件有关。113完成制作及调试。
12总体设计方案
图11交替闪光器电路图
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f图11电路的工作原理及输出效果为:电路的信号处理部分是用555定时器构成的多谐振荡器,输出端分别接到两个发光二极管的正负极。
555定时器和Rl、R2、Cl组成低频振荡器。电路起振后,电路555的输出端3脚电位高低不断变化,当3脚为高电平时,上方二极管正向电压小于导通电压,不发光;下方二极管正向电压大于导通电压,通电发光;3脚为低电平时,当两二极管的工作状态与之前相反。由于振荡器一直输出连续的矩形脉冲信号所以,两只发光二极管将轮流闪烁发光。具体制作时,两只发光二极管选用的分别是红色、黄色,可以更加醒目一些。
13系统分析与设计
131由555定时器构成的多谐振荡器
图12555定时器内部结构简化原理图
555定时器内部结构的简化原理图如图12所示。它由三个阻值为5k的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电BJTT以及缓冲器G3组成。多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外
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f还含有丰富的高次谐波,故称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态,在自身因素的作用下,电路就在两个暂稳态之间来回转换,故又称它为无稳态电路。
图13由555定时器构成的多谐振荡器电路
由555定时器构成的多谐振荡器如图13所示,R1,R2和C是外接定时元件,电路中将高电平触发端(6脚)和低电平触发端(2脚)并接后接到R2和C的连接处,将放电端(7脚)接到R1,R2的连接处。由于接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压uc为低电平,小于(13)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管VT截止。这时,电源经R1,R2对电容C充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(23)Vcc时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(13)Vcc上升到(23)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数T(R1+R2)C。由于放电管VT导通,电容C通过电阻R2和放电管放电,电路进人第二暂稳态其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数T放=R2C0随着C的放电,uc下降,当uc下降到(13)Vcc时,输出uo为高电平,放电管VT截止,Vcc再次对电r