江西省電子設(shè)計(jì)大賽賽前必備知識(shí)梳理

1、2011.5.10n1.1 傳感、電聲與顯示器件類傳感、電聲與顯示器件類n1.熱敏電阻熱敏電阻NTC的特性、檢測(cè)與使用方法。的特性、檢測(cè)與使用方法。Pag:199-200n2.光敏電阻的特性、參數(shù)與檢測(cè)。光敏電阻的特性、參數(shù)與檢測(cè)。 Pag:203n3.光電二光電二(三三)極管的特性、參數(shù)、檢測(cè)與使用方法。極管的特性、參數(shù)、檢測(cè)與使用方法。 Pag:204-205n4.光耦合器的原理、主要參數(shù)與與應(yīng)用電路。光耦合器的原理、主要參數(shù)與與應(yīng)用電路。Pag:206-209n5.紅外發(fā)光二極管特性、主要參數(shù)與驅(qū)動(dòng)方法。紅外發(fā)光二極管特性、主要參數(shù)與驅(qū)動(dòng)方法。Pag:86-87n6.熱釋電人體紅外傳感器

2、熱釋電人體紅外傳感器*n7.壓敏、氣敏和濕敏傳感器壓敏、氣敏和濕敏傳感器*n8. 駐極體結(jié)構(gòu)、連接方式與測(cè)量。駐極體結(jié)構(gòu)、連接方式與測(cè)量。Pag:189-191n9.揚(yáng)聲器與迅響器。揚(yáng)聲器與迅響器。Pag:186-188*n10. LED數(shù)碼顯示管的結(jié)構(gòu)、種類、測(cè)試與使用。數(shù)碼顯示管的結(jié)構(gòu)、種類、測(cè)試與使用。 Pag:225-2301.1傳感、電聲與顯示器件類傳感、電聲與顯示器件類1.2.1 三端集成穩(wěn)壓電塊的結(jié)構(gòu)種類三端集成穩(wěn)壓電塊的結(jié)構(gòu)種類注：注：型號(hào)后型號(hào)后XX兩位數(shù)字代表輸出電壓值兩位數(shù)字代表輸出電壓值輸出電壓額定電壓值有輸出電壓額定電壓值有:5V、9V、12V 、18V、 24V等等

3、 。固定式固定式可調(diào)式可調(diào)式正穩(wěn)壓正穩(wěn)壓W78XX負(fù)穩(wěn)壓負(fù)穩(wěn)壓W79XX三端集成三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器C1和C2的作用：實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償C3的作用：減小低頻干擾減小低頻干擾D的作用：防止輸入端短路防止輸入端短路正負(fù)電壓同時(shí)輸出電路正負(fù)電壓同時(shí)輸出電路W78XXCIUI+ _UO132+ _CIW79XX13COCO2UOCOW78XXCIUI+_+_UO132UXXUZRDZUXX : 為為W78XX固定輸出電壓固定輸出電壓 UO = UXX + UZW78XX+-VIC1VOC2123+-T1R1IO1COXXOIII OXXBEIVR11 取取穩(wěn)穩(wěn)壓壓塊塊輸輸出出電電流流標(biāo)標(biāo)稱稱值值

4、:OXXIIOXX(4) 擴(kuò)大輸出電流擴(kuò)大輸出電流用三端穩(wěn)壓器也可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓可調(diào)，下圖是用用三端穩(wěn)壓器也可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓可調(diào)，下圖是用W7805組成的組成的730V可調(diào)式穩(wěn)壓電源?？烧{(diào)式穩(wěn)壓電源。W7805132R1CICoUI76234UoR2F0070.3333V10k0.12O1O12RUUUURR( (U UXXXX=5V)=5V)運(yùn)算放大器作為電壓跟隨器使用運(yùn)算放大器作為電壓跟隨器使用, , 它的電源就借助于穩(wěn)壓器它的電源就借助于穩(wěn)壓器的輸入直流電壓。由于運(yùn)放的輸入阻抗很高的輸入直流電壓。由于運(yùn)放的輸入阻抗很高 , ,輸出阻抗很低，輸出阻抗很低，可以克服穩(wěn)壓器受輸出電流變化的影響

5、?？梢钥朔€(wěn)壓器受輸出電流變化的影響。1 13 32 2R R1 1C CI IC Co oU UI I7 76 62 23 34 4U Uo oR R2 2F007F0070.330.33 33V33V10k10k0.10.1 W7805W78052O1(1)XXRUUROO1XXUUUU Uo o1 1輸出電壓輸出電壓)1 (12REFRRV 三個(gè)端鈕：三個(gè)端鈕：輸入端輸入端V1、輸出端輸出端V0調(diào)整端調(diào)整端adj內(nèi)部電路：內(nèi)部電路：比較放大器、偏置電比較放大器、偏置電路、恒流源電路和基路、恒流源電路和基準(zhǔn)電壓。準(zhǔn)電壓。22REFORIVV 21REFRIV 21REFREFRRVV V1

6、VBOadjVOI1I2IadjIR1R2T比較放大比較放大+-VREF基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓1.2V調(diào)整管調(diào)整管OO1.結(jié)構(gòu)與原理結(jié)構(gòu)與原理2. 可調(diào)式應(yīng)用舉例可調(diào)式應(yīng)用舉例LM117LM1375551.3.1 555電路引腳結(jié)構(gòu)與功能電路引腳結(jié)構(gòu)與功能輸 入輸 出閥值輸入(TH)觸發(fā)輸入(TR)復(fù)位(MR)輸出(Uo)放電管(TD)00導(dǎo)通(2/3)UCC(2/3)UCC(1/3)UCC10導(dǎo)通(1/3)UCC1不變不變555定時(shí)器功能表定時(shí)器功能表5551.3.1 555電路引腳結(jié)構(gòu)與功能電路引腳結(jié)構(gòu)與功能1.3.2 555振蕩電路振蕩電路uCCR1 UDD76215348uo0.01 F(a

7、)R2tuootuCot2UDDUDD13t123UDD內(nèi)部TD導(dǎo)通，電容放電。CRRt）（21169. 0CRt2269. 0時(shí)，方波振蕩器。12RR CRRCRCRRttT)2(69. 069. 0)(69. 02122121間接反饋型間接反饋型直接反饋型直接反饋型1.3.2 555振蕩電路振蕩電路壓控振蕩型壓控振蕩型1.3.2 555振蕩電路振蕩電路人工啟動(dòng)型人工啟動(dòng)型1.3.3 單穩(wěn)電路單穩(wěn)電路脈沖啟動(dòng)型脈沖啟動(dòng)型1.3.3 單穩(wěn)電路單穩(wěn)電路2.1.1 單限比較單限比較2.1.2 滯回比較滯回比較*om21221REF1TVRRRRRVRV當(dāng)輸入電壓當(dāng)輸入電壓vI從零逐漸增大，且從零逐

8、漸增大，且 時(shí)，時(shí)， ， 稱為上限閥值稱為上限閥值（觸發(fā)）電平。（觸發(fā)）電平。TIVv omOVvTVTIVv 當(dāng)輸入電壓當(dāng)輸入電壓 時(shí)，時(shí)， 。此時(shí)觸發(fā)電平變?yōu)?。此時(shí)觸發(fā)電平變?yōu)?， 稱為下限稱為下限閥值（觸發(fā)）電平。閥值（觸發(fā)）電平。 omOVvTVTVom21221REF1TVRRRRRVRV當(dāng)當(dāng)vI逐漸減小，且逐漸減小，且 以前，以前，vo始終等于始終等于 ，因此出現(xiàn)，因此出現(xiàn)了如上圖所示的滯回特性曲線。了如上圖所示的滯回特性曲線。 TIVvVom回差電壓回差電壓 ：Vomom212 TTVVRRRVVV2.1.2 滯回比較滯回比較*2.1.3 雙限比較器雙限比較器參考電壓參考電壓 U

9、REF1 UREF2若若 uI 低于低于 UREF2 ，運(yùn)放，運(yùn)放 A1 輸出輸出低電平，低電平，A2 輸出高電平，二極輸出高電平，二極管管 VD1 截止，截止，VD2導(dǎo)通，輸出電壓導(dǎo)通，輸出電壓 uO 為高電平；為高電平；若若 uI 高于高于 UREF1 ，運(yùn)放，運(yùn)放 A1 輸出輸出高電平，高電平，A2 輸出低電平，二極輸出低電平，二極管管 VD2 截止，截止，VD1 導(dǎo)通，輸出電導(dǎo)通，輸出電壓壓 uO 為高電平為高電平當(dāng)當(dāng) uI 高于高于 UREF2 而低于而低于 UREF1 時(shí)時(shí) ，運(yùn)放，運(yùn)放 A1、 A2 均輸出低電平，二極均輸出低電平，二極管管 VD1 、VD2 均截止，輸出電壓均截

10、止，輸出電壓 uO 為低電平為低電平綜上所述，雙限比較器在輸入信號(hào)綜上所述，雙限比較器在輸入信號(hào) uI UREF1 時(shí)，輸出為時(shí)，輸出為高電平；而當(dāng)高電平；而當(dāng) UREF2 uI UREF1 時(shí)，輸出為低電平。時(shí)，輸出為低電平。2.2.1 555波形發(fā)生器波形發(fā)生器具體內(nèi)容見(jiàn)具體內(nèi)容見(jiàn)1.3。2.2.2 CMOS與非門波形發(fā)生器與非門波形發(fā)生器1.非對(duì)稱多諧振蕩器非對(duì)稱多諧振蕩器該該 電路由兩只與非門電路及一只電路由兩只與非門電路及一只 電阻、一只電容組成。電阻、一只電容組成。它可以產(chǎn)生矩形脈沖它可以產(chǎn)生矩形脈沖 ,電路原理如圖電路原理如圖1-a所示。振蕩器所示。振蕩器 輸出端輸出端的波形如圖

11、的波形如圖 1-b 所示。振蕩頻率所示。振蕩頻率f=1/1.4RC。2.2.2 CMOS與非門波形發(fā)生器與非門波形發(fā)生器圖圖1-c所示電路是圖所示電路是圖1-a的改進(jìn)電路，其頻率可調(diào)，且輸出脈的改進(jìn)電路，其頻率可調(diào)，且輸出脈沖占空比接近沖占空比接近50%。當(dāng)。當(dāng)R1=R2+RW=1M，C=4.7uF時(shí)，諧時(shí)，諧振頻率低至振頻率低至0.1Hz，當(dāng)，當(dāng)R1=0，R2+RW=2K，C=15PF時(shí)，時(shí)，諧振頻率高達(dá)至諧振頻率高達(dá)至4MHz。2.近似對(duì)稱多諧振蕩器近似對(duì)稱多諧振蕩器2.3.1 CD4017計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)電路2.3.2 CD40110加加/減計(jì)數(shù)電路減計(jì)數(shù)電路2.3.3 CD4511七段鎖存

12、七段鎖存/譯碼譯碼/顯示驅(qū)動(dòng)電路顯示驅(qū)動(dòng)電路2.4.1 反相比例放大電路反相比例放大電路2.4.2 同相比例放大電路同相比例放大電路2.4.3 減法減法(差分放大差分放大)電路電路2.4.4 積分積分(延時(shí)延時(shí))電路電路以以江西省第江西省第2020屆大學(xué)生電子設(shè)計(jì)制作賽賽題為例。屆大學(xué)生電子設(shè)計(jì)制作賽賽題為例。一、審題一、審題所謂審題也叫讀（無(wú)聲）題，邊看邊看思考，不能理解部所謂審題也叫讀（無(wú)聲）題，邊看邊看思考，不能理解部分的多看幾篇。要研究系統(tǒng)的工作過(guò)程分的多看幾篇。要研究系統(tǒng)的工作過(guò)程,了解要實(shí)現(xiàn)哪些功了解要實(shí)現(xiàn)哪些功能，還要看一下發(fā)了哪些元器件。能，還要看一下發(fā)了哪些元器件。1. 電源

13、的考慮電源的考慮:首先要有一個(gè)虛擬電池，題中交代要求采用首先要有一個(gè)虛擬電池，題中交代要求采用“317”可調(diào)電源代替。又題中要求有防過(guò)充電、過(guò)放電?？烧{(diào)電源代替。又題中要求有防過(guò)充電、過(guò)放電保護(hù)，因此必須有一個(gè)基準(zhǔn)電源，而不能用護(hù)，因此必須有一個(gè)基準(zhǔn)電源，而不能用“317”電池電源電池電源代替，因?yàn)殡姵仉妷菏亲兓?。根?jù)元器件知道，基準(zhǔn)電代替，因?yàn)殡姵仉妷菏亲兓?。根?jù)元器件知道，基準(zhǔn)電源采用源采用7806，且是串接到到，且是串接到到“317”后面。后面。2.聲控電路：由駐極體傳感器組成聲控電路，當(dāng)無(wú)聲音時(shí)聲控電路：由駐極體傳感器組成聲控電路，當(dāng)無(wú)聲音時(shí)輸出低電平，有聲音時(shí)輸出高電平。輸出低電

14、平，有聲音時(shí)輸出高電平。3.光控電路：由光敏電阻組成的電路，白天即使有聲音也光控電路：由光敏電阻組成的電路，白天即使有聲音也輸出低電平，晚上有聲音時(shí)輸出高電平，無(wú)聲音時(shí)輸出低輸出低電平，晚上有聲音時(shí)輸出高電平，無(wú)聲音時(shí)輸出低電平。電平。4.延時(shí)電路：晚上有聲音時(shí)輸出高電平，聲音消失后能保延時(shí)電路：晚上有聲音時(shí)輸出高電平，聲音消失后能保持高電平持高電平10秒鐘。秒鐘。5.電池保護(hù)電路：當(dāng)電池電壓高于電池保護(hù)電路：當(dāng)電池電壓高于12V時(shí)斷開(kāi)充電，轉(zhuǎn)到時(shí)斷開(kāi)充電，轉(zhuǎn)到放電；當(dāng)電池電壓低于放電；當(dāng)電池電壓低于8.6V時(shí)，斷開(kāi)放電，轉(zhuǎn)到充電。時(shí)，斷開(kāi)放電，轉(zhuǎn)到充電。6.充放電控制電路：白天充電，晚上放電。充放電控制電路：白天充電，晚上放電。7.輸出執(zhí)行電路：執(zhí)行機(jī)構(gòu)等電路。輸出執(zhí)行電路：執(zhí)行機(jī)構(gòu)等電路。以以