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1、模 块 四 脉冲与数字电路,项目一 信号源和逻辑测试仪 项目二 多地控制开关电路 项目三 555时基电路应用 项目四 延时报警电路 项目五 数控驱蚊器电路,项目一 信号源和逻辑测试仪,数字电路主要研究电路的输入与输出之间的逻辑关系，而完成这些逻辑功能的电路大多数是以集成电路的形式存在的。设计和制作一个数字电路，实际上就是把一些具有一定功能的集成电路芯片连接在一起，使之具有预期的逻辑功能。检测数字电路能否完成预期的逻辑功能，需要在电路的输入端加入脉冲信号，并在输出端检测其是否能得到正确的逻辑功能信号。,活动一 键控多谐振荡器,键控多谐振荡器电路主要用来做那些对频率稳定性和准确度要求不太严格的低频
2、时钟的振荡源。 1. 电路工作原理图示的电路是由四2输入端或非门CC4001中的三个门构成的键控多谐振荡器。,电路将门IC1A的一个输入端作为控制端C来控制振荡的产生或停止，另一输入端作为多谐振荡器的反馈输入端。当控制端C为高电平“1”状态时，振荡器停振；当C为低电平“0”状态时，振荡器开始振荡。 电路中，R2为振荡电阻，C1为振荡电容，R1为稳频电阻，设计时取R1R2，一般取R13R2。当取R110R2时，振荡器的频率稳定性能达到5，电路的振荡频率为,按电路中给出的参数，该电路的振荡频率为4.5kHz。改变振荡电容C1的大小，就可改变电路的振荡频率。,2. 元器件选择与测试,（1） 电阻器R
3、11M R2100k电阻均采用14W金属膜电阻器。 （2） 电容器 C11 000pF，采用瓷片电容器。 （3） 集成电路 IC1是型号为CC4001的集成电路。,3. 电路制作,1） 印刷电路及元件布置 印刷电路板及元件布置图，分别如图示,（2） 安装,集成电路CC4001的门IC1A为或非门连接，门IC1B，IC1C为反相器连接。剩余的一个门若无它用可将输入端接VDD（电源端）或VSS（接地端），输出端悬空。集成电路的14脚（VDD）接电源正极，7脚（VSS）接地（电源的负极）。,（3） 调试,电路比较简单，只要无虚焊，就能产生效果。电路输出频率的调整： 用频率计测量输出端的频率读数，如有
4、偏差可调整R2或C1的大小，就可达到调整频率的目的。,4. 扩展应用,振荡器中IC1A，IC1B组成低频振荡器，IC1C和IC1D组成38kHz的高频振荡器，输出端OUT输出信号即为38kHz的调制波。该调制波电路再与红外管发射电路组合，就构成常用的单通道红外遥控器（发射）电路；若再配上红外接收解调器电路把低频脉冲解调出来，就可用作各种家电产品的遥控信号。,调制振荡器电路原理如图,活动二 状态逻辑测试笔,逻辑测试是数字电路中常用的测试手段，通常的专用工具是逻辑测试笔。这里介绍一个具有四种测试功能的测试笔电路。该测试笔具有测试高电平、低电平、高阻态及交流信号的功能,1. 电路工作原理,4状态逻辑
5、测试笔的工作电压VDD为318V，测试输入电压U1为018V。它是由BCD-锁存7段译码驱动器CC4511（IC）、LED七段数码管及晶体三极管VT等构成的。电路如图,2. 元器件选择与测试,（1） 电阻器R110k、R21M、R3510k、R4120k、R510k 、R6=20k、R768以上电阻均选用14W的金属膜电阻器。 （2） 电容器C10.047F、C2200pF、C33.3F、C1，C2为瓷片电容器，C3为电解电容器。 （3） 二极管 二极管VD1采用锗材料二极管，型号为2AP9；VD2采用稳压值为3V左右的硅稳压二极管，型号为2EF431。,（4） 三极管三极管VT1型号为901
6、3，三极管VT2型号为9014。也可以用国产同型号产品代替。三极管的值要大于50。 （5） 集成电路 IC是型号为CC4511的BCD-锁存/7段译码驱动器，数码显示管LED是七段共阴极数码管。,3. 电路制作与调试,（1） 印刷电路及元件布置 印刷电路板及元件布置图，分别如图示。,（2） 安装 按照元件布置图焊接电路。由于集成电路采用CMOS电路，因此在焊接时一定要采用防静电措施，以免烧坏集成电路。 注意，CC4511的输出端与LED七段数码管的连接脚的对应： B-e、C-f、D-a、E-b、G-g，其余各脚悬空。 （3） 调试 注意R2，R3的调整，使三极管工作在相应的工作状态，以保证其工
7、作的可靠性。,4. 扩展应用,逻辑测试笔的用途非常广泛。它可以对组装的数字电路进行检测，看它是否能完成预期设计的逻辑功能；也能帮助分析和判断电路故障的所在；还能检测集成电路各输入与输出之间的逻辑关系是否正确；并能根据测试的逻辑关系，判定未知的集成电路逻辑关系的属性。,开关电路多种多样，这里介绍的轻触开关是一个多地控制开关，它可以实现多地控制一盏电灯的目的。,项目二 多地控制开关电路,活动一 电路工作原理,该装置应用的电路是由双稳态电路（由CC4013双D触发器构成）和DM控制器组成的，工作原理如图示。,初始状态时，两个触发器的输出状态均为“0”（Q10， Q20），控制器DM不能接通，灯不亮。
8、 当按动按钮SB1时，给IC1A的CP端输入一个正脉冲 ,触发器的状态改变,控制器DM接通，使电灯H点亮。当再次按动SB1时，又给IC1A的CP端输入一个正脉冲 ,控制器DM断开，电灯H不亮。这样，每按动一次SB1就可改变一次H的工作状态。 由于SBN与SB1并联，所以可实现多地控制一盏灯的目的。,活动二 元器件选择与测试,1. 电阻器 R1100k、R22.2M 、R3200以上电阻均选用14 W金属膜电阻器。 2. 电容器 C10.01F、C21F、C1选用涤纶电容，C2选用电解电容。 3. 集成电路 IC1是型号为CC4013的双D触发器。 4. 二极管 LED为发光二极管。 5. 控制
9、器 DM为多敏固态控制器。,活动三 电路制作,1. 印刷电路及元件布置 印刷电路板及元件布置图，分别如图所示,2. 安装与调试,按照元件布置图焊接电路后便可进行调试。电路中使用了一块双D触发器集成电路CC4013，即它的内部含有两个D触发电路。其中，IC1A用作脉冲展宽电路，其目的是防止因SB1的抖动使脉冲个数不确定；IC1B构成双稳态触发器。DM是多敏固态开关控制器,项目三 555时基电路应用,555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。该电路可以产生精确的延时和振荡效果，可独立构成一个定时电路，拓宽了模拟集成电路的应用范围。 555电路大量应用于电子控制、电
10、子检测、仪器仪表、家用电器、音响报警、电子玩具等诸多方面，可用作振荡器、脉冲发生器、延时发生器、定时器、方波发生器、单稳态触发振荡器、双稳态多谐振荡器、自由多谐振荡器、锯齿波产生器、脉宽调制器、脉位调制器等。,活动一 声控开关电路,鼓掌电子开关，有比较完善的性能。在由555时基集成电路组成的单稳态电路的暂稳态时间（此电路为10s）内，鼓掌次数等于规定值，就会自动将电源与负载（电器设备）接通；不按规定次数鼓掌，则电器负载的开关就断路 。,1. 电路工作原理,电路如图,2. 元器件选择与测试,（1） 电阻器 R110k、 R2470k 、R3100k、 R41M、R51M 、R6220 R7470
11、、R81k、R91k 、 R1022k R111M 、 R121k、R13150k，以上电阻均选用14W金属膜电阻器。 （2） 电容器 C10.1F 、 C20.1F 、C31F、C40.01F、 C510F 、 C60.01F、C1，C2，C4，C6采用瓷片或涤纶电容器均可；C3，C5采用电解电容器。,（3） 二极管 VD1，VD2为续流二极管，可选用1N4007等型号；VD3VD10为开关二极管，均选用1N4148开关型二极管；LED1，LED2为发光二极管,3, 5均可。 （4） 三极管 VT1为硅材料NPN型小功率三极管，值要大于50，型号为BC549；VT2VT4为硅材料NPN型中功
12、率三极管，型号为BC548。,（5） 集成电路 IC1，IC3为NE555时基电路；IC2是型号为CC4017的十进制计数器脉冲分配器。 （6） 其他 Rp为阻值1k可调电阻器；MIC为驻极体话筒；J1，J2为9V继电器，可选用小型直流继电器。,3. 电路制作,（1） 印刷电路及元件布置 印刷电路板及元件布置图，分别如图示。,（2） 电路安装与焊接,将所有元器件及电源进线的接线柱按图要求焊接好，即可进行调试。原理图中Rp是调整电路的灵敏度的，在调整时要注意集成电路IC1的2脚输入脉冲电压幅值低电平的大小，该低电平值应小于电源电压值的13，否则将不能触发单稳态电路IC1进入暂稳态，电路也就无法正
13、常工作。 该电路中J2的触点开关与220V电路连接，调试时要注意安全。,4. 扩展应用,图中电路是利用鼓掌声作为信号源来控制电路的接通与断开的，其实也可以利用其他的声音作为信号源，如口哨声、敲门声、跺脚声等都可以作为信号源使用。将电路中的话筒换成光电接收装置，就可以将电路改造成由光闪烁的次数来控制电路的接通与否。在电路中，不管利用什么装置产生控制脉冲，只要能将脉冲信号按次数送入IC1的2脚，就可以实现对电路的控制。,活动二 红外线多路遥控电路,红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。介绍利用红外线发射和锁相环路接收解码信号，控制多路开关、制作容易的红外线多路遥控器。它不仅电路简单，而且
14、调试方便。,1. 电路工作原理,红外线发射器电路如图所示，该电路是由555时基电路构成的低频脉冲振荡器。,当R247k，C20047F时，其振荡频率约为f0320Hz。在IC1（555）的2脚上，可接多只按键开关（图中仅有三只），每只按键控制接收电路中的一路信号，达到遥控多路开关的目的。与按键开关串联的电阻R2，R3及R4阻值不等，以使IC1脉冲振荡频率按R2，R3及R4不同的电阻值产生不同的频率，其间隔按f100Hz为好。IC1的第3脚输出的脉冲信号，驱动两只红外发射二极管向空间发射红外脉冲，红外遥控的距离可达10m。,（1）红外线遥控发射器电路工作原理,（2） 红外线接收解码电路工作原理,
15、红外线接收的单个解码电路如图示,当发射的红外线脉冲到达光电三极管的集电极时，经三极管VT2的发射极输出进入锁相环解码器IC2的输入端。若IC2的工作频率（由Rp2，C4决定）不等于320Hz，则IC2第8脚输出高电平；若IC2的工作频率等于320Hz，则IC2第8脚输出低电平。利用IC2第8脚的电平变化，即可控制后续的控制电路。,（3） 红外线多路遥控电路工作原理,如图示为三通 道解码电路，该电 路接收端的音频信 号来自红外线发射 器发送的红外线脉 冲信号。,电位器Rp1用来调节输入信号的幅度，使之尽可能地接近200mV。三块LM567解码器的工作原理与红外线接收的单个解码电路基本相同，只是其
16、通道的中心频率f01，f02，f03各不相同。调节各通道的电位器Rp2，Rp3，Rp4，使邻近两路频率的间隔在100Hz左右，这样可以保证各电路的可靠选择性，而不会出现LM567的误解码。,2. 元器件选择与测试,（1） 发射电路 电阻器R11k、R247k、R343k、R451k、R5120 电容器C10.1F C2=0.047F 其他: IC1是NE555时基集成电路；V1，V2是红外线发射二极管；SB1，SB2，SB3是按钮开关。,（2） 接收电路 电阻器R61k、R7120 、R81k 、R9120、R101k、R11120 、 R121k 电容器C31F、 C40.1F 、 C5=4.7F 、 C64.7F、C70.1F 、C84.7F、
