技術(shù)整合課程---趣味電子技術(shù)自編材料目錄.doc

技術(shù)整合課程-趣味電子技術(shù)自編材料目錄第一張：一、 內(nèi)容規(guī)劃二、 555集成電路的原理三、 五個(gè)555趣味電路：觸摸延時(shí)“小燈”、 夜間打燈光靶、斷線報(bào)警器、節(jié)拍器、延時(shí)開的小“燈”四、 其它555趣味電路：發(fā)報(bào)訓(xùn)練器電路、趣味電子釣魚游戲電路第二張：一、 碩士學(xué)位研究生招生入學(xué)考試試題二、 三極管放大、飽和、截止電路的組成原理第三張：一、 TTL74系列數(shù)字電路的作用說明二、 學(xué)?，F(xiàn)有數(shù)字電路的框圖及應(yīng)用介紹1、LM324 雙極型線性放大集成電路（交流信號三路分配、放大、輸出器）2、LM339 電壓比較器（音頻方波振蕩器）3、24秒倒計(jì)時(shí)器（555 晶體定時(shí)器 、74 LS74雙D觸發(fā)器 、74LS47譯碼器、74192雙時(shí)鐘十進(jìn)制計(jì)數(shù)器等組成）4、7404六反相器（數(shù)字門鈴電路）5、UN741、LM741單運(yùn)放電路（電池監(jiān)視器、低功放放大器）第四張：一、555趣味電路（帶元件參數(shù)）1、555觸摸定時(shí)開關(guān)集成電路IC1是一片555定時(shí)電路，在這里接成單穩(wěn)態(tài)電路。平時(shí)由于觸摸片P端無感應(yīng)電壓，電容C1通過555第7腳放電完畢，第3腳輸出為低電平，繼電器KS釋放，電燈不亮。當(dāng)需要開燈時(shí)，用手觸碰一下金屬片P，人體感應(yīng)的雜波信號電壓由C2加至555的觸發(fā)端，使555的輸出由低變成高電平，繼電器KS吸合，電燈點(diǎn)亮。同時(shí)，555第7腳內(nèi)部截止，電源便通過R1給C1充電，這就是定時(shí)的開始。當(dāng)電容C1上電壓上升至電源電壓的2/3時(shí)，555第7腳道通使C1放電，使第3腳輸出由高電平變回到低電平，繼電器釋放，電燈熄滅，定時(shí)結(jié)束。定時(shí)長短由R1、C1決定：T1=1.1R1*C1。按圖中所標(biāo)數(shù)值，定時(shí)時(shí)間約為4分鐘。D1可選用1N4148或1N4001。2、單電源變雙電源電路附圖電路中，時(shí)基電路555接成無穩(wěn)態(tài)電路，3腳輸出頻率為20KHz、占空比為1：1的方波。3腳為高電平時(shí)，C4被充電；低電平時(shí)，C3被充電。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在電路中只充電不放電，充電最大值為EC，將B端接地，在A、C兩端就得到+/-EC的雙電源。本電路輸出電流超過50mA。3、簡易催眠器時(shí)基電路555構(gòu)成一個(gè)極低頻振蕩器，輸出一個(gè)個(gè)短的脈沖，使揚(yáng)聲器發(fā)出類似雨滴的聲音（見附圖）。揚(yáng)聲器采用2英寸、8歐姆小型動(dòng)圈式。雨滴聲的速度可以通過100K電位器來調(diào)節(jié)到合適的程度。如果在電源端增加一簡單的定時(shí)開關(guān)，則可以在使用者進(jìn)入夢鄉(xiāng)后及時(shí)切斷電源。4、555制作的D類放大器我們知道D類放大器具有體積小、效率高的特點(diǎn)。這里介紹一個(gè)用555電路制作的簡易D類放大器。它是利用555電路構(gòu)成一個(gè)可控的多諧振蕩器，音頻信號輸入到控制端得到調(diào)寬脈沖信號（如圖），基本能滿足一般的聽音要求。由IC 555和R1、R2、C1等組成100KHz可控多諧振蕩器，占空比為50%，控制端5腳輸入音頻信號，3腳便得到脈寬與輸入信號幅值成正比的脈沖信號，經(jīng)L、C3接調(diào)、濾波后推動(dòng)揚(yáng)聲器。5、模擬聲響發(fā)生器圖由兩個(gè)多諧振蕩器構(gòu)成的模擬聲響發(fā)生器。左側(cè)振蕩器的振蕩頻率較低（整定元件為RA1、RB1、C1）比如2Hz；右側(cè)的振蕩器的振蕩頻率較高（整定元件為RA2、RB2、C2）比如為1kHz。由于低頻振蕩器的輸出端3接到高頻振蕩器的復(fù)位端4，故當(dāng)振蕩器的輸出電壓uo1為高電平時(shí)，振蕩器就振蕩；當(dāng)uo1為低電平時(shí)，振蕩器停止振蕩，從而使揚(yáng)聲器便發(fā)出間歇聲響。6、可調(diào)速的電動(dòng)玩具車電路圖所示電路是以一個(gè)555為核心組成的，通過調(diào)節(jié)555振蕩器的充電時(shí)間常數(shù)，來調(diào)節(jié)玩具電動(dòng)車電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。555和R1、R2、R3、RP及C1等組成一個(gè)無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。在剛通電時(shí)，由于C1上的電壓不會突變，2腳的低電位使555先處于置位狀態(tài)，3腳輸出的高電位使VT導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)C1通過R1、RP、R2充電至Uc2/3VDD（4V）時(shí)，555翻轉(zhuǎn)復(fù)位，3腳轉(zhuǎn)呈低電平，VT截止，電動(dòng)機(jī)M失電，電動(dòng)車依靠慣性滑行。此時(shí)，C1上的電荷通過R3、D1向芯片內(nèi)的放電管泄放，即放電回路與充電回路由于D1的接入是分開的，且由于RP+R2的阻值遠(yuǎn)大于R3，放電主要是在R3上進(jìn)行。多諧振蕩器的振蕩頻率為fC=1.44/(R1+RP+R2+R3)C1 。圖示電路參數(shù)的振蕩頻率在0.532Hz。調(diào)節(jié)RP，可調(diào)節(jié)其振蕩頻率，實(shí)際上是調(diào)節(jié)電路的充電時(shí)間常數(shù)，從而調(diào)整電動(dòng)機(jī)M的通電時(shí)間，并達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的?？缭皆陔妱?dòng)機(jī)M兩端的電容器C3起平滑作用，可消除直流電動(dòng)機(jī)的電刷火花，并使調(diào)速更平穩(wěn)，同時(shí)對防止晶體管VT被反向擊穿也有好處。7、這里給大家介紹的“一拍亮”延時(shí)小夜燈，將是你臥室里的好伙伴。每當(dāng)你拍一下巴掌，各盞延時(shí)小夜燈就會自動(dòng)點(diǎn)亮1分鐘，待你起床小便或看完鐘表后，它又會自動(dòng)熄滅，多么實(shí)用而有趣呀，趕快動(dòng)手制作吧?。?）工作原理 ：“一拍亮”延時(shí)小夜燈的電路如圖一所示，它實(shí)際上是一個(gè)“聲控延時(shí)小燈”電路。壓電陶瓷片B與晶體三極管VT1，電阻R1，和電阻R2等組成了聲控脈沖觸發(fā)電路，時(shí)基集成電路IC與電阻R3，電容器C等組成了典型單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，晶體三極管VT2，VT3和電阻R4，R5等組成了小電珠H的功率驅(qū)動(dòng)放大電路。整個(gè)電路的電源由干電池GB提供。 平時(shí)，由于晶體三極管VT1的偏流電阻R1取值較大，所以VT1趨于截止?fàn)顟B(tài)，其集電極輸出電壓高于1/3VDD=1.5V（VDD等于電源電壓，即4.5V），與之相連的時(shí)基集成電路IC的低電位觸發(fā)端2腳處于高電平，單穩(wěn)態(tài)電路處于穩(wěn)態(tài)。電容器兩端通過IC的7，1腳被IC內(nèi)部導(dǎo)通的三極管短路，IC的3腳輸出低電平，VT2，VT3均無偏流而截止，小電珠H不發(fā)光。 當(dāng)在有效距離范圍內(nèi)拍一下手掌時(shí)，突發(fā)的聲波被壓電陶瓷片B接收，并轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，該信號的正半周經(jīng)VT1放大后，從其集電極輸出負(fù)脈沖，時(shí)基集成電路IC的2腳獲得瞬間低于1/3VDD=1.5V的低電平觸發(fā)信號,使IC組成的單穩(wěn)態(tài)電路受觸發(fā)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)(即延時(shí)狀態(tài)),IC的3腳輸出高電平,VT2獲得適合的偏流而導(dǎo)通,VT3進(jìn)入完全飽和導(dǎo)通狀態(tài),小電珠通電發(fā)出亮光，隨著IC的3腳變成高電平，IC內(nèi)部導(dǎo)通的三極管截止，解除對電容器C的短路，電池GB通過電阻R3向電容器C開始充電，當(dāng)C兩端的充電電壓（即IC的高電位觸發(fā)端6腳電位）達(dá)到2/3VDD=3V時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，IC內(nèi)部三極管重新導(dǎo)通，C通過IC的7，1腳放電并被再次短路，IC的3腳重新輸出低電平，導(dǎo)通到VT2，VT3失去偏流而截止，H斷電自動(dòng)熄滅。 電路中，小電珠H每次延時(shí)點(diǎn)亮的時(shí)間長短，取決于單穩(wěn)態(tài)電路中電阻器R3，電容器C的時(shí)間常數(shù)，具體可以通過公式：T=1.1R3C來估算。按圖選擇R3和C的值，H延時(shí)點(diǎn)亮的時(shí)間約為1min。在晶體三極管VT1電流放大系數(shù)，R1電阻值確定的情況下，通過改變R2的電阻值，可調(diào)整靜態(tài)時(shí)IC的2腳電位高低，也就是說，通過適當(dāng)調(diào)整R2的電阻值，可以控制聲控靈敏度。（2）元器件選擇： IC選用靜態(tài)功耗很小的CMOS時(shí)基集成電路（又稱“555時(shí)基集成電路），如5G7555，CB7555，CH7555，SG7555型等，它是一種模擬，數(shù)字混合集成電路，其引腳排列和功能如圖2所示。這種CMOS時(shí)基集成電路的靜態(tài)電流很小，只有75uA左右（4.5V工作電壓下測定），而且工作電壓低（實(shí)測不低于2V就能工作）。常用的普通TTL工藝生產(chǎn)的“555”時(shí)基集成電路，因其功耗大，要求工作電壓較高（4.5V），所以不適宜在本制作中使用。 VT1，VT2均選用9014（集電極允許最大電流ICM=0.1A，集電極最大允許功耗PCM=310mW）或3DG8型硅NPN小功率三極管，要求VT1的電流放大系數(shù)200，VT2的電流放大系數(shù)100，VT3選用9012（ICM=-0.5A,PCM=625mW)或3CG23型硅PNP中功率晶體三極管,要求電流放大系數(shù)50。R1-R5均選用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C用漏電很小的優(yōu)質(zhì)CD11-10V型電解電容器。B用27mm壓電陶瓷片，如FT-27，HTD27A-1型等，要求配上簡易塑料或金屬共振腔盒。H用手電筒常用的3.8V,0.3A小電珠(三節(jié)干電池供電的手電筒專用)。GB用三節(jié)5號干電池串聯(lián)（須配塑料電池架）而成，電壓4.5V.（3）制作與使用：使用時(shí),可將延時(shí)小夜燈放置在床頭桌上的鐘表旁邊,或者距離床頭3-5米以內(nèi)的其它地方。在床頭處通過擊掌來檢驗(yàn)電路工作性能。如果嫌聲控靈敏度不高，可通過適當(dāng)增大電阻器R2的阻值加以調(diào)整；反之，如果嫌聲控靈敏度太高，則適當(dāng)減小R2阻值加以調(diào)整。R2阻值一般的選擇的范圍為10-150K。R2阻值太大，（IC的2腳在靜態(tài)時(shí)就已處于低電平（1.5V），單穩(wěn)態(tài)電路便不能正常工作。小電珠H就會常亮不滅。如果嫌1min的延時(shí)時(shí)間太短，可通過適當(dāng)增大電阻器R3阻值來加以調(diào)整；反之，可通過適當(dāng)減小R3的阻值來加以調(diào)整。例如，當(dāng)R3阻值分別取560K，1.8M，2.4M，3M和3.6M時(shí),所對應(yīng)的延時(shí)時(shí)間依次為30S，1.5min，2min，2.5min和3.1分鐘。該延時(shí)小夜燈由于采用了諧振頻率較高（約4K左右）的壓電陶瓷片B作為聲波傳感器，所以對猝發(fā)的擊掌聲，硬物相碰撞聲反應(yīng)靈敏，而對于人們的講話聲以及環(huán)境其他低頻率的嘈雜聲，卻反應(yīng)不靈敏。各就是說，電路具有比較好的防誤觸發(fā)性能。當(dāng)然，將電路聲控靈敏度調(diào)得比較高時(shí)，防誤觸發(fā)能力就會相應(yīng)降低。這一點(diǎn)在調(diào)試聲控靈敏度時(shí)，要掌握并統(tǒng)籌兼顧好。 由于整個(gè)電路平時(shí)靜態(tài)耗電很小，實(shí)測靜態(tài)總電流小于130UA，故電路末設(shè)置電源開關(guān)。每換一次干電池，一般可使用數(shù)個(gè)月時(shí)間。但長時(shí)間不使用小夜燈時(shí)，應(yīng)將干電池從電池架上取出，以免電能耗盡后，電池流液腐蝕損壞電路。（學(xué)電子最重要是實(shí)踐?。?、分定時(shí)器電路、施密特觸發(fā)器電路、光敏電阻光控開關(guān)電路、簡單閃光電路 二、其它現(xiàn)有的數(shù)字電路芯片7400 TTL 2