第一章．系统的方案的设计 1.1课程设计的要求 1. 要求电路能够控制8个以上的彩灯。 2. 要求彩灯组成四种以上的花形，每种花形连续循环两次，各种花形轮流显示。 1.2 课程设计的目的 1.阅读相关科技文献，本次课程设计需要对电子线路的设计与分析有一定的了解，所以对学生查阅一些科技文献能力提出了要求。 2.学习使用protel软件，本设计中需要画电路逻辑原理图，接线图，器件的引脚与功能图与功能表，真值表等的绘制，需要使用绘图软件。 3.要求会总节设计报告，终结报告时我们的一项基本能力，对所用原件及原理图进行解释，便于查找错误，也便于他人的阅读和了解。培养了我们的综合分析，解决问题的能力。 4.学会了解一些器件的参数及功能，对各种芯片的功能有所里了解并能够简单的应用。 5.培养电子设计的兴趣，有助于我们进一步了解数电课程。 1.3设计思路 设计电路系统可以由四部分组成，分别是：1.脉冲发生器，由555定时器，电阻及电容构成；2.分频电路，由四位二进制计数器74LVC161组成，为D触发器提供时钟信号；3.状态机电路，由双D触发器组成；4）移位显示器，由双向移位寄存器74HC194和发光二极管组成，实现花型显示。 1.4 设计框图 图1-4
把四花型彩光灯设计分为几个独立的功能模块进行设计，每个模块完成特定的功能，再它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。系统可由四个模块组成。它们分别为：时钟振荡电路，555定时器构成多谐振荡器；分频电路，由四位二进制计数器 74LS161组成，为D 触发器提供时钟；状态机电路，由双 D 触发器组成；移位显示电路，由双向移位寄存器 74194 和发光二极管组成，实现花型显示。 电路系统由四部分组成： 1）时钟振荡电路由555定时器，电阻及电容构成时钟振荡电路，为系统提供时钟； 2）分频电路由四位二进制计数器74LVC161组成，为D触发器提供时钟信号，为状态机提供时钟； 3）状态机电路由双D触发器74LS74组成； 4）移位显示器由双向移位寄存器74HC194组成。 1.5 工作原理分析 由555定时器构成的时钟振荡电路产生固定频率的脉冲，一方面作用于由74161组成的分频电路，一方面作用于由74F194构成的移位输出电路，为他们提供时钟信号。由于74161是16分频计数器，故每十六个脉冲74LS161进位一次,致使触发器U1A翻转一次，而触发器U2A的3脚连接的是触发器U1A的5脚，实现了U1A的16分频和U2A的32分频。所以平均U1A翻转两次而U2A翻转一次。集成移位寄存器74194由个RS触发器及他们的输入控制电路组成，其中Ｓ1和Ｓ0是两个控制输入端。双Ｄ触发器的输出端改变Ｓ0,Ｓ1的值，实现左右移动控制。可组成U1A左移，U2A右移；U1A右移，U2A右移；U1A左移，U2A左移；U1A右移，U2A左移四种花型。每十六个脉冲每种花型恰好循环两次，而此时Ｄ触发器翻转，转换为下一种花型。 1.6 设计方案 用移位寄存器来控制彩灯的左右移动，用触发器和计数器组成的周期性触发电路，而此电路中的CP脉冲用NE555定时器通过外接电路实现。此种电路的优点就是CP脉冲的频率稳定，彩灯花样变换的效果好，而且实现了自动控制，于预期控制。
单结晶体管触发电路 看一看 单结晶体管触发电路如图3-1所示，注意观察电路中所用的元器件，特别是有关元器件的型号或参数。三极管9012的管脚图如图3-2所示，单结晶体管BT33的管脚图如图3-3所示。 图3-1 单结晶体管触发电路 图3-2 9012的管脚图 图3-3 单结晶体管BT33的管脚图 知识链接 单结晶体管的基本特性： 1．等效电路 单结晶体管等效电路如图3-4所示。
r b1：E与B1间电阻，随发射极电流而变，即IE上升，r b1下降。 rb2：E与B2间的电阻，数值与IE无关。 rbb：两基极间电阻。rbb = r b1 + rb2 η：称为分压比，r b1与rbb的比值，η一般在0.3 ~ 0.8 之间。 图3-4 单结晶体管等效电路图 2．导通条件 VEE > ηVBB + VD (VD为PN结的正向电压) 想一想 如图3-1所示，单结晶体管触发电路是如何工作的？ 做一做 1．检测图3-1所示电路中的元器件。 2．根据图3-1所示电路完成印制板图设计（板子尺寸：100mm×80mm）。 3．根据设计的印制板图在多孔板上完成电路的装接。 注意：电解电容、二极管、稳压二极管、三极管和单结晶体管的极性。 测一测 用示波器实测并画出单结晶体管触发电路各点波形图，将结果画入如图3-5所示。
图3-5 测各点波形 学一学 单结晶体管触发电路工作特点： 1．电源变压器的二次侧24V交流电压经单相桥式整流后由稳压管V5削波得到梯形波电压，该电压既作为单结晶体管触发电路的同步电压，又作为单结晶体管的工作电源电压。 2．V7、V8组成直接耦合放大电路，V7采用PNP型管，V8采用NPN型管，触发电路的给定电压（U1）由电位器RP调节，U1经V8放大后加到V7。三极管V7相当于由U1控制的一个可变电阻，它起到移相的作用。 3．V9~V11是三极管V8的基极正反向电压保护作用。
单节晶体管触发电路 1原理图是： 实验目的是：（1）熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中 各个元件的作用 （2）掌握单结晶体管触发电路的调试步骤与方法 （3）熟悉与掌握单结晶体管触发电路各主要点的波 形测量与分析 实验原理：有原理图可知，由同步变压器变压器副边输出60V 的交流同步电压，经过D1的半波整流得到T1点的波形图，经过稳压管D3的稳压使图T2处的波形进行嵌位，使梯形波电位嵌位，可得到梯形波的波形即T2的波形图如图所示，T1和T2的波形图为下图
（其中红色表示的是T1处的波形，黑色表示的是T2处的波形）电路经过电阻R2的分压使T3的比T2略低，由于D2稳压器的稳压使T3处的波形也为梯形波,其中T2和T3的波形如图所示，当改变R2阻值时，由于T2压降保持不变，R2和滑动变阻器的分压，由于R2分压增大，使得T3处电位降低，波形图如下图所示: 其中同步电压，整流桥和稳压二极管共同组成梯形波，这个梯形波电压，既作为触发电路的同步电压，也作为它的直流电源。
(其中蓝色线是T3的波形,橙色表示的是T2的波形,R2未变动之前) 当R2变化时（R2=10kΩ），由于T2处稳压管的嵌位，是的R2变化时T2处电压保持不变，此时R2和滑动变阻器R8串联分T2的电压，由于R2的电阻增大，由电阻串联可知，R2分的的电压就会增大，从而使滑动变阻器两端的电压变小，即T3处的电压变小，图像如下所示：
（蓝线表示的是T3的波形，橙线表示的是T2的波形） T6后面是由两个三极管构成的放大和移相环节，主要由晶体管Q1和Q2组成，Q1的作用是放大，Ｑ２的作用是等效可变电阻，由外部输入的移相控制电压经晶体管Ｑ１放大后，作为晶体管Ｑ２当梯形波电压过零时单结晶体管的ｅ和第一基极ｂ１导通，电容的基极控制信号，使Q2的集电极电流顺着T6处电压的变化而变化，起到可变电阻的作用。即改变T6处的点位就可改变电容Ｃ的充电时间常数，也就是说改变了单结晶体管峰点电压到来的时刻，从而实现对输出脉冲的移相控制。 此外，单节晶体管Q3和电容器C1共同组成了单结晶体管触发电路的脉冲形成和输出环节，此时同步电源通过R4和三极管
深圳大学实验报告 课程名称：数字电路 实验项目名称：简单时序电路 学院：光电工程学院 专业：光电信息工程 指导教师：许改霞 报告人：陈锦旺学号：2009170013班级：光信一班实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制
一、实验目的与要求： 掌握简单时序电路的分析、设计、测试方法。 二、实验仪器： 1、双JK触发器74LS73 2片 2、双D触发器74LS74 2片 3、四2输入与非门74LS00 1片 4、示波器 四、实验内容与步骤： (一) 实验内容 1 双D触发器74LS74构成的二进制计数器（分频器） （1）按下图接线，CLR接逻辑开关输出，LED接逻辑状态指示。 图8.1 D触发器74LS74构成的二进制计数器 （2）使CLR=0，将Q0、Q1、Q2、Q3复位。 （3）由CLK端输入单脉冲，测试并记录Q0、Q1、Q2、Q3的状态。 （4）由CLK端输入连续脉冲，观察Q0、Q1、Q2、Q3的波形。 2、用2片74LS73构成一个二进制计数器，重做内容1的实验。 3、异步十进制计数器 （1）按图8.2构成一个十进制计数器，CLR接逻辑开关输出，LED接逻辑状态指示。（2）将Q0、Q1、Q2、Q3复位。 （3）由时钟端CLK输入单次脉冲，测试并记录Q0、Q1、Q2、Q3的状态。 （4）由时钟端CLK输入连续脉冲，观察Q0、Q1、Q2、Q3的波形。 图8.2异步十进制计数器
4、自循环计数器 （1）用双D触发器74LS74构成一个四位自循环计数器。方法是第一级的Q端接第二级的D端，依次类推，最后第四级的Q端接第一级的D端。四个D触发器的CLK端连接在一起，然后接单脉冲时钟。 （2）将触发器Q0置1，Q1、Q2、Q3清零。按单脉冲按钮，观察并记录Q0、Q1、Q2、Q3的值。 （二）实验接线及测试结果 1、实验1接线图及测试结果 （1）接线图 图8.3 74LS74构成二进制计数器接线图 图中，K1是逻辑开关，AK1是单次按钮，LED0、LED1、LED2、LED3是逻辑状态指示灯。 （2）置K1为低电平，四个逻辑状态指示灯为绿色，表示Q3Q2Q1Q0为0000。 （3）置K1为高电平，按单次脉冲AK1，Q3Q2Q1Q0的值变化如下 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 表8.1 74LS74构成的计数器状态转移表
第三章晶闸管触发电路实验 本实验章节介绍晶闸管触发电路的基础实验内容，其中包括单结晶体管触发电路实验、正弦波同步移相触发电路实验、锯齿波同步移相触发电路实验、西门子TCA785集成触发电路实验等。 实验一单结晶体管触发电路实验 一、实验目的 (1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各组件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的基本调试步骤。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 单结晶体管触发电路利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和RC充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路，如图3-1所示。 图中V6为单结晶体管，其常用型号有BT33和BT35两种，由等效电阻V5和C1组成RC充电回路，由C1-V6-脉冲变压器原边组成电容放电回路，调节RP1电位器即可改变C1充电回路中的等效电阻，即改变电路的充电时间。 图3-1单结晶体管触发电路原理图 工作原理简述如下： 由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再由稳压管V1、V2进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过R7及等效可变电阻V5向电容C1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压U P时，V6导通，电容通过脉冲变压器原边迅速放电，同时脉冲变压器副边输出触发脉冲；同时由于放电时间常数很小，C1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压U v，使得V6重新关断，C1再次被充电，周而复始，就会在电容C1两端呈现锯齿波形，在每次V6导通的时刻，均在脉冲变压器副边输出触发脉冲；在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管而言只有第一个输出脉冲起作用。电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1电位器改变C1的充电时间，控制第一个有效触发脉冲的出现时刻，从而实现移相控制；单结晶体管触发电路的各点典型波形如图3-2所示。 电位器RP1已装在面板上，同步信号已在内部接好无需外接，所有的测试信号均在面板上引出。
一种简易的自动开／关机电路设计 内容摘要：本文介绍了一种结构简单、使用方便可靠的开/关机电路。电路使用一个D触发器，配合软件上的处理实现单键开/关机、关机前重要数据自动保存及自动关机功能。 引言 节电是各种电池供电设备所需考虑的首要因素。为防止用户忘记关机，一些设备采用了自动关机电路。此外，许多设备中使用一个开/关按键控制开启或关断电源，即使微处理器(MPU)正在处理关键程序，按键按下时，系统也会关断，造成重要数据的丢失。本文仅使用一个D触发器设计了一种结构简单，使用方便可靠的开/关机电路。 电路设计 实际设计的自动开/关机电路如图1所示。其中U1A为双D触发器CD4013，外接电池电源由Vin输入。Q输出通过阻值为472W 的R5、103W的R4和NPN型三极管Q2反向驱动后，与开关电源芯片的开关引脚相连。以MAX1626为例，当SHDN为高时关闭电源，SHDN为低时打开系统电源。 复位式按键S1为系统电源开/关键。C1和R2组成RC网络，使得在S1按下后，保证R有12×104×10-3=120ms的延迟时间处于高电平。CD4013的D、CLK端接输入电源地，保证其处于低电平。置位引脚R一端通过103W的电阻接电源地，另一端通过三极管Q 3与MPU的I/O口相连。S1的右端与阻值为103W的R1相连，控制Q1开通。Q1的集电极与地之间接通稳压管，稳压管的输出与M PU的I/O口相连。 图1自动开/关机电路原理图
设计原理 开/关机电路的核心器件是一个D型触发器，型号为CD4013。其真值表如表1所示。观察其真值表可已看出，无论CLK为何种状态，S为0时，输出Q为0；R为0时，输出Q为1；而当R、S均为1时，输出Q为1；当R和S均为0时，只要CLK不产生上升沿脉冲，输出Q会保持前一输出状态。本电路正是利用R、S均为零时的状态保持特性来实现开/关机功能的。 由于本电路处于开/关电源前端，在电池接入状态下，无论系统电源是否打开，都处于工作状态。CD4013的输入电压范围为3~15V，因此本电路可以保证在宽电压输入范围内稳定工作。 系统开机原理 当按下开机按钮S1时，S与高电平接通，S=1。查阅真值表可得，当R=1，S=1时，输出Q应稳定输出1，经过三极管反向后，电源控制引脚SHDN为低电平，打开系统电源。通常MPU进行初始化时会将I/O引脚置为高电平，由于RC网络的延迟作用，S1按下后可以保证S端约有120ms处于高电平(保证开机稳定条件：RC网络的延迟时间＞系统上电复位并将POWER_CTL状态稳定为1的时间)。经过三极管Q3反向，此时S=1，R=0，Q端输出1，系统电源处于打开状态。 MPU延迟后读取STATE引脚的状态。如果此时STATE为低电平，则确认Q1导通，S1曾按下，确认用户开机程序正常运行。如果此时STATE为高电平，则表明Q1截止，开机信号为误动作，程序执行关机程序。 当RC网络的延迟时间过后，S端由1转为0，此时S=0，R=0，查阅真值表得出此时输出Q应该维持前一输出状态，即保持系统开通电源状态。 系统关机原理 作为节电产品，如果在规定时间内系统没有工作，系统会自动转入关机程序，在保存重要数据后，自动关闭系统。
单结晶体管触发电路 浏览2695发布时间2009-03-20 单结晶体管触发电路之一 图1（a）是由单结晶体管组成的张弛振荡电路。可从电阻R1上取出脉冲电压ug。 (a) 张弛振荡电路(b) 电压波形 图1 单结晶体管张弛振荡电路 假设在接通电源之前，图1(a)中电容C上的电压uc为零。接通电源U后，它就经R向电容器充电，使其端电压按指数曲线升高。电容器上的电压就加在单结晶体管的发射极E和第一基极B1之间。当uc等于单结晶体管的峰点电压UP时，单结晶体管导通，电阻RB1急剧减小（约20Ω），电容器向R1放电。由于电阻R1取得较小，放电很快，放电电流在R1上形成一个脉冲电压ug，如图1(b)所示。由于电阻R取得较大，当电容电压下降到单结晶体管的谷点电压时，电源经过电阻R供给的电流小于单结晶体管的谷点电流，于是单结晶体管截止。电源再次经R向电容C充电，重复上述过程。于是在电阻R1上就得到一个脉冲电压ug。但由于图1（a）的电路起不到如后述的“同步”作用，不能用来触发晶闸管。 单结晶体管触发电路之二 单结晶体管触发电路如图2所示，带有放大器。晶体管T1和T2组成直接耦合直流放大电路。T1是NPN型管，T2是PNP型管。UI是触发电路的输入电压，由各种信号叠加在一起而得。UI经T1放大后加到T2。当UI增大时，IC1就增大，而使T1的集电极电位UC1，即T2的基极电位UB2降低，T2更为导通，IC2增大，这相当于晶体管T2的电阻变小。同理，UI减小时，T2的电阻变大。因此，T2相当于一个可变电阻，随着UI的变化来改变它的阻值，对输出脉冲起移相作用，达到调压的目的。 输出脉冲可以直接从电阻R1上引出，也可以通过脉冲变压器输出。
摘要 近些年来，随着科学的发展，酒店、车站、网络会所等越来越多的公共场所的洗手间装有自动洗手器和自动干手器，给人们带来了很大的方便。其中，自动干手器是采用一种红外线控制的电子开关，当有人手伸过来时，手对红外线的反射作用，使红外线开关将电热吹风机自动打开，一段时间后，吹风机自动关闭。 自动干手电路是由红外线发射电路，红外线接收电路，时间延迟电路，自动干手器开关电路和电源电路五部分构成，合成后形成自动干手器。当时间延迟电路输出低电平时，继电器两端电压均为低电平，继电器不工作，开关断开，吹风机不吹出热风；当输出高电平，继电器有电压驱动，开关吸合，电磁阀通电，吹风机吹出热风，同时在继电器两端并联一个二极管实现保护。 关键词红外线发射器红外线接收放大器自动干手器开关控制器时间延迟电路电源电路
目录 第一章方案论证 (3) 第二章工作方案设计 (4) 第一节总体设计 (4) 第二节主要单元电路设计 (5) （一）红外线发射电路 (5) （二）红外接收放大电路 (6) （三）时间延迟电路 (7) （四) 吹风机开关电路 (8) （五）电源电路.................... (9) 第三章芯片简介 (9) 第一节 NE555 (9) 第二节 CD4069 (12) 总结与体会 (13) 参考文献 (14) 附录一元件清单 (15) 附录二工作原理图 (17)
第一章方案论证 自动干手器是一种高档卫生洁具，广泛应用于宾馆酒店、机场车站、体育场馆等公共场所的洗手间。其工作原理只是采用一种红外线控制的电子开关，当有人手伸过来时，红外线开关将电热吹风机自动打开，人离开时又自动将吹风机关闭。 成品的自动干手器将红外线控制开关和电热吹风机制作为一体，根据这个基本原理，用一只普通的电热吹风机，加装一个红外控制开关，就可组成一个自动千手器，其效果与成品自动干手器是一样的。经过查资料得知，以下两个方案。 方案一：红外线自动干手器电路由红外线发射器、红外线接收放大器和开关控制器组成。利用555定时器及多谐振荡器和单稳态触发器等元件即可组成红外线自动干手器电路。当人们需要干手时，人们把手靠近干手器时，由于手对红外线的反射作用，使555定时器构成的单稳态触发器产生一段时间的高电平定时。控制自动干手器会打开加热装置和吹风装置一段时间后会自动停止，并可以通过NE555自动的可变电阻器进行调节。 方案二：由单片机80C2051构成的最小系统，加上外围采用8个光电耦合管，大大提高了敏感度，由于手对红外线反射，光电耦合管接收产生一个高电平，通过单片机的I/O口如P1读取其状态，若检测到该口是高电平，通过程序控制另外一个I/O如P3^1输出一个高电平通过三极管放大驱动继电器工作，电机就开始工作，通过单片机中断定时。达到自动控制的目的。 比较上述两种方案，看似第二种方案更简单，不过其需要硬软件相结合，增加的原理上的理解难度，不符合本设计要求，而
实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验 电气2班 一．实验目的 1．熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。 2．掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 3．对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。 4．了解续流二极管的作用。 二．实验内容 1．单结晶体管触发电路的调试。 2．单结晶体管触发电路各点波形的观察。 3．单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。 4．单相半波整流电路带电阻—电感性负载时，续流二极管作用的观察。 三．实验线路及原理 将单结晶体管触发电路的输出端“G”“K”端接至晶闸管VT1的门阴极，即可构成如图1-1所示的实验线路。 四．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏 2．NMCL—33组件 3．NMCL—05(E)组件 4．MEL—03A组件 5．二踪示波器 6．万用表 五．注意事项 1．双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用其中一根地线。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。 2．为保护整流元件不受损坏，需注意实验步骤：
（1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。 （2）在控制电压U ct=0时，接通主电路电源，然后逐渐加大U ct，使整流电路投入工作。 （3）正确选择负载电阻或电感，须注意防止过流。在不能确定的情况下，尽可能选择 较大的电阻或电感，然后根据电流值来调整。 （4）晶闸管具有一定的维持电流I H，只有流过晶闸管的电流大于I H，晶闸管才可靠导 通。实验中，若负载电流太小，可能出现晶闸管时通时断，所以实验中，应保持负载电流不 小于100mA。 （5）本实验中，因用NMCL—05E组件中单结晶触发电路控制晶闸管，注意须断开 NMCL—33的内部触发脉冲。 3．使用电抗器时要注意其通过的电流不要超过1A，保证线性。 4． NMCL-05E的同步电源输入端相序不要接反。 六．实验方法 1．单结晶体管触发电路调试及各点波形的观察 先不接主电路，将NMCL—05E面板左上角的同步电压输入接NMCL—32的U、V输 出端，由单结晶体管触发电路连至晶闸管VT1的脉冲U GK不接（将NMCL—05E面板中G、 K接线端悬空），而将触发电路“2”端与脉冲输出“K”端相连，以便观察脉冲的移相范围。 NMCL-32的“三相交流电源”开关拨向“直流调速”，按下“闭合”按钮，用示波器观 察触发电路单相半波整流输出（“1”），梯形电压（“3”、“4”），锯齿波电压（“5”）及单结晶体 管输出电压（“6”）和脉冲输出（“GK”）等波形。 调节移相可调电位器RP，观察输出脉冲的移相范围。 注：由于在以上操作中，脉冲输出未接晶闸管的控制极和阴极，所以在用示波器观察触 发电路各点波形时，特别是观察脉冲的移相范围时，可用导线把触发电路的地端（“2”）和 脉冲输出“K”端相连。但一旦脉冲输出接至晶闸管，则不可把触发电路和脉冲输出相连，否 则造成短路事故，烧毁触发电路。 2．单相半波可控整流电路带电阻性负载 断开主电源以及触发电路“2”端与脉冲输出“K”端的连接，按图1-1接线，电感和续流二 极管暂不接。“G”、“K”分别接至NMCL—33的VT1晶闸管的控制极和阴极，注意不可接错。 此时电路负载R d为纯电阻负载，由可调电阻组成（可把MEL—03A的900Ω电阻盘并联， 即最大电阻为450Ω,并调至阻值最大，此时其过流达0.8A）。 合上主电源，调节脉冲移相电位器RP，分别用示波器观察 =30°~120°时负载电压U d， α 30°60°90°120°U2,u d U d (记录值）81v68v46v2v U2195v195v195v195v U d /U20.4150.3490.2360.103 U d(理论值）81.8v65.8v43.8v21.9v
浏览2695发布时间2009-03-20 单结晶体管触发电路之一 图1（a）是由单结晶体管组成的张弛振荡电路。可从电阻R1上取出脉冲电压ug。 (a) 张弛振荡电路(b) 电压波形 图1 单结晶体管张弛振荡电路 假设在接通电源之前，图1(a)中电容C上的电压uc为零。接通电源U后，它就经R向电容器充电，使其端电压按指数曲线升高。电容器上的电压就加在单结晶体管的发射极E和第一基极B1之间。当uc等于单结晶体管的峰点电压UP时，单结晶体管导通，电阻RB1急剧减小（约20Ω），电容器向R1放电。由于电阻R1取得较小，放电很快，放电电流在R1上形成一个脉冲电压ug，如图1(b)所示。由于电阻R取得较大，当电容电压下降到单结晶体管的谷点电压时，电源经过电阻R供给的电流小于单结晶体管的谷点电流，于是单结晶体管截止。电源再次经R向电容C充电，重复上述过程。于是在电阻R1上就得到一个脉冲电压ug。但由于图1（a）的电路起不到如后述的“同步”作用，不能用来触发晶闸管。 单结晶体管触发电路之二 单结晶体管触发电路如图2所示，带有放大器。晶体管T1和T2组成直接耦合直流放大电路。T1是NPN型管，T2是PNP型管。UI是触发电路的输入电压，由各种信号叠加在一起而得。UI经T1放大后加到T2。当UI增大时，IC1就增大，而使T1的集电极电位UC1，即T2的基极电位UB2降低，T2更为导通，IC2增大，这相当于晶体管T2的电阻变小。同理，UI减小时，T2的电阻变大。因此，T2相当于一个可变电阻，随着UI的变化来改变它的阻值，对输出脉冲起移相作用，达到调压的目的。 输出脉冲可以直接从电阻R1上引出，也可以通过脉冲变压器输出。 图2 单结晶体管触发电路 因为晶闸管控制极与阴极间允许的反向电压很小，为了防止反向击穿，在脉冲变压器副边串联二极管D1，可将反向电压隔开，而并联D2，可将反向电压短路。 单结晶体管触发电路之三——单相半控桥式整流电路 图3 由单结晶体管触发的单相半控桥式整流电路
焊接时，把这个文档打印带到实验室，或者单打印电路图也可。 实验简易红外遥控电路的制作 一、实验内容与要求 对指定的电路使用Proteus工具进行仿真；指定的电路为：①红外发射器，如图1所示；②红外接收器，如图2所示。 b)使用Protel工具设计图1和图2的印刷电路板图。 按照图1安装一个手持式红外发射器、按照图2安装一个红外接收器；完成的作品应具有如下功能：按动发射器上的一个按扭，能遥控接收器上的一个小型继电器，通过该继电器的触点，可以控制一般小功率的用电设备如电灯等。 d)完成实验报告。 二、实验电路及原理 1、发射器 电路如图1所示, 集成电路NE555(或7555>等元件组成自激多谐振荡器，振荡频率约为38KHZ~40 KHZ，该频率与C1、R1、RV1均有关系，可调节它们使振荡频率达到要求；当按钮AN按下时，脉冲电流流过红外发射二极管IR- LED，使之发出38KHZ左右的红外脉冲光。 图 1 红外发射电路 2、接收器
电路如图2所示，主要由一体化红外接收头、D触发器和小型继电器等组成。CD4013是CMOS集成电路D触发器，内含两个独立的D触发器，外形为双列直插14脚封装，第14脚为电源正极，第7脚为电源负极，工作电压3~18伏，S、R端对Q端的影响如下表1所示。 图 2 红外接收器 图 3 红外接收头表1 D触发器真值表 常态时，接收头Uo端输出为高电平，Q1饱和其集电极电位为零，因此U1: A的S=0， R=1，由表1可知，U1:A应有Q=0；当接收头收到红外光时，Uo端输出负脉冲，
在负脉冲的低平期间，Q1截止，使U1:A的S=1，R=0，故U1:A的Q=1，随后，U o端负脉冲消失，U1:A回到常态 LED手电具有省电、耐用、亮度强等优点。非常受欢迎，这里介绍一个LED手电制作的经典电路，供大家参考。 1、1.5V低成本LED驱动电路 磁环选用T9*5*3/2K，也可用T10*6*5等，用0.3mm漆包线双线并绕20T，按图中同名端连接。TR1选8050或9014，D1选4937或107，PCB用一片废板自制。 2、1.2v升3.4v电源电路 红外发射和接收电路制作 工作原理： CD4541是具有振荡计数的IC。工作时1脚接振荡电阻R1，2脚接振荡电容C1，3脚接稳频电阻R8，R8=（2~3）R1*C1，8脚为输出脚，9脚可以选择8脚输出状态，10脚为"0"时IC为定时器。8脚设定的时间输出状态会跳变，要重新复位。10脚为"1"时IC为振荡器，8脚输出为2脚振荡频率若干次分频后的信号。12和13脚可以设定时间或8脚输出频率设定，CD4541分频或计数见附表。 IC1的2脚产生频率约40 kHz的信号。10脚置高电平IC为振荡器，12脚接低电平，13脚接高电平，8脚输出39Hz的方波。三极管9013基极得到一串调制过的40kHz 波形，驱动红外发射管LED1。 IC2为红外接收组件，只接收40kHz红外线。当接收时1脚输出39Hz的脉冲，F1、F2是CD4069（IC3）的两个非门。IC2接收不到信号时，1脚输出高电平，收到信号后1脚跳变成低电平，所以用F1对IC2的1脚信号反相，再经过D1整流，C2滤波，其R7是泻放电阻，在F2的3脚得到一高电平信号，F2接成放大器形式，经放大反相后，Q2基集得到低电平信号，电路不动作，当有物体挡住红外线时，IC2收不到信号，IC2的1脚输出高电平，经F1反相后，F1的2脚为低电平，F2的3脚为低电平，Q2基集得到高电平信号，驱动继电器J1动作，驱动报警机构动作。 中心接收频率为40kHz，接收距离为10~16m。 元件选择： R1：1K C1：0.01U IC1：CD4541 R2：10K C2：22U IC2：PIC-1023SMB （1脚为信号输出，2脚接地，3脚接电源2.4~6.5V）R3：2.2K C3：0.01U R4：100 Q1：9013 IC3：CD4069或MC14584 （六非门器） R5：1M Q2：9013 R6：4.7K D1：IN4148 LED1 及电阻1K R7：22K R8：4.7K 高精度6～60秒定时器 实验一单相桥式半控整流电路与单结晶体管触发电路的研究（4～ 6 学时） 一.实验目的 1. 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理，测量相关各点的电压波形； 2. 熟悉单相半波可控整流电路与单相半控桥式整流电路在电阻负载和电阻—电感负载时的工作情况。分析、研究负载和元件上的电压、电流波形； 3. 掌握由分列元件组成电力电子电路的测试和分析方法。 二.实验电路及工作原理 1. 实验电路如图1-1 所示； 图1-1 晶闸管半控桥式整流路图及单晶闸管触发电路图（单元1） 三.实验设备 1. 亚龙YL-209 型电力电子实验装置单元1 2. 万用表 3. 双踪示波器 4. 变阻器 四.实验内容与实验步骤 （一）单结晶体管触发电路的测试 1. 将实验电路的电源进线端接到相应的电源上。（虚线部分在交流电源单元上） 2. 用双综示波器Y1 测量~50V 的电压U T 的数值与波形，用Y2 测量15 V 稳压管上的电压U v（同步电压）的波形，并进行比较（注意：以0 点为两探头的公共端）； 3. 整定RP1 与RP0，使RP2 输出电压Us 在0.5V～2.5V 之间变化。 4. 调节给定电位器RP2，使控制角α为60°左右。 ①测量单结晶体管V3（BT 管）发射极电压（即电容C1 上的电压U C1）的电压波形。（以同步电压为参考波形）； ②测量V3 输出电压波形U0；（即100Ω输出电阻上的电压）Ub1 ③测量脉冲变压器TP 两端输出的电压波形U G1 或U G2； ④调节RP2 观察触发脉冲移动情况（即控制角α调节范围；能否由0°→180°？注①由于此电路的同步电压为近似梯形波，因此前、后均有死区，α调节范围一般为10°→170° 左右，甚至更小一些。 注②RP0 整定最高速，RP1 整定最低速，RP2 调节速度。 （二）单相半波可控整流电路的研究（此实验可不做，直接做半控桥式电路） 以120V 交流电接入主电路输入端，晶闸管VT1 接入触发脉冲，而VT2 则不接入触发脉冲（此时主电路相当为一单相半波可控整流电路）。 1. 电阻负载 ①将电阻负载接入主电路输出端；（此处已接白炽灯） ②调节RP2，使控制角α分别为：α=60°、α=90°和α=120°，测量负载上的电压波形，及U d 数值。（电流波形与电压波形相同）。 2. 电阻—电感负载（不并接续流二极管） ①将电感负载L d 与电阻负载R d 串联后接入主电路输出端。此处电阻负载为变阻器， 实验一单结晶体管触发电路 实验要求及注意事项 1. 课前预习，复习相关理论知识。 2. 注意安全，不乱触摸裸露的线路或器件。 3. 装卸挂件时注意轻拿轻放。 4. 每个小组做好分工，各司其职。 5. 实验过程中，确保电源关闭方可接插导线或者更改线路，接完线后仔细检查无误 后方可开启电源。 6. 真实准确的记录好数据或波形。 7. 实验完成后，整理好导线，归还其他工具，清理实验台，保证实验台的整洁。认真撰写并按时交实验报告。 一、实验目的 (1) 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2) 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 (3) 验证晶闸管的导通条件。 、实验所需挂件及附件 、实验内容 (1) 单结晶体管触发电路的调试。 ⑵单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 四、实验方法 (1)观测单结晶体管触发电路：将DZ01电源控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后用两根导线将220V交流电压接到DJK03勺“外接220V” 端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路(图1-3)，经半波整流后“ 1”点的波形，经稳压管削波得到“ 2”点的波形，调节移相电位器RP1,观察“4”点锯齿波的周期变化及“ 5”点的触发脉冲波形；最后观测输出的“ G K'触发电压波形，其能否在30°?170°范围内移相。 图1-1单结晶体管触发电路原理图 ⑵记录单结晶体管触发电路各点波形：当a= 60°时，单结晶体管触发电路的 TFMj 图1-2 60°时，单结晶体管触发电路的各观测点波形 （3）晶闸管导通条件的测试：在不加门极触发电压，加正向阳极电压（交流15V）的情况下，观察晶闸管是否导通；在加阳极反向电压（交流15V）,加正向门极 触发电压（由单结晶体管触发电路提供）的情况下，观察晶闸管是否导通；加正 向门极触发电压，加正向阳极电压（交流15V）的情况下，观察晶闸管是否导通, 并将结果记录到下表。 五、思考题 （1）单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中 C的数值有什么关系？ ⑵单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°? （3）晶闸管的导通条件是什么？ 六、实验报告 （1）绘出单结晶体管触发电路各点输出的波形（a= 30°），并与理论值相比较 ⑵根据上表中VT犬态，总结晶闸管导通的特点。 如何分析电路图 电路图有两种，一种是模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种则是数字电子电路。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。 要分析电路图，还得从认识元器件开始。熟悉有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法 电阻器与电位器 符号详见图 1 所示，其中（ a ）表示一般的阻值固定的电阻器，（ b ）表示半可调或微调电阻器；（ c ）表示电位器；（ d ）表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。 在某些电路中，对电阻器的功率有一定要求，可分别用图 1 中（ e ）、（ f ）、（ g ）、（ h ）所示符号来表示。 几种特殊电阻器的符号： 第 1 种是热敏电阻符号，热敏电阻器的电阻值是随外界温度而变化的。有的是负温度系数的，用NTC来表示；有的是正温度系数的，用PTC来表示。它的符号见图（ i ），用θ或t° 来表示温度。它的文字符号是“ RT ”。 第 2 种是光敏电阻器符号，见图 1 （ j ），有两个斜向的箭头表示光线。它的文字符号是“ RL ”。 第 3 种是压敏电阻器的符号。压敏电阻阻值是随电阻器两端所加的电压而变化的。符号见图 1 （ k ），用字符 U 表示电压。它的文字符号是“ RV ”。这三种电阻器实际上都是半导体器件，但习惯上我们仍把它们当作电阻器。 第 4 种特殊电阻器符号是表示新近出现的保险电阻，它兼有电阻器和熔丝的作用。当温度超过500℃ 时，电阻层迅速剥落熔断，把电路切断，能起到保护电路的作用。它的电阻值很小，目前在彩电中用得很多。它的图形符号见图 1 （ 1 ），文字符号是“ R F ”。 电容器的符号 详见图 2 所示，其中（ a ）表示容量固定的电容器，（ b ）表示有极性电容器，例如各种电解电容器，（ c ）表示容量可调的可变电容器。（ d ）表示微调电容器，（ e ）表示一个双连可变电容器。电容器的文字符号是 C 。 电感器与变压器的符号 电感线圈在电路图中的图形符号见图 3 。其中（ a ）是电感线圈的一般符号，（ b ）是带磁芯或铁芯的线圈，（ c ）是铁芯有间隙的线圈，（ d ）是带可调磁芯的可调电感，（ e ）是有多个抽头的电感线圈。电感线圈的文字符号是“ L ”。 变压器的图形符号见图 4 。其中（ a ）是空芯变压器，（ b ）是滋芯或铁芯变压器，（ c ）是绕组间有屏蔽层的铁芯变压器，（ d ）是次级有中心抽头的变压器，（ e ）是耦合可变的变压器，（ f ）是自耦变压器，（ g ）是带可调磁芯的变压器，（ h ）中的小圆点是变压器极性的标记。 第三章电力电子技术实验 本章节介绍电力电子技术基础的实验内容，其中包括单相、三相整流及有源逆变电路，直流斩波电路原理，单相、三相交流调压电路，单相并联逆变电路，晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、功率三极管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)等新器件的特性及驱动与保护电路实验。 实验一单结晶体管触发电路实验 一、实验目的 (1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。 四、实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 五、预习要求 阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。 六、思考题 (1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系? (2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°? 七、实验方法 (1)单结晶体管触发电路的观测 将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03的正常工作电源电压为220V 10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路，经半波整流后“1”点的波形，经稳压管削波得到“2”点的波形，调节移相电位器RP1，观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形；最后观测输出的“G、K”触发电压波形，其能否在30°～170°范围内移相? (2)单结晶体管触发电路各点波形的记录 当α＝30o、60o、90o、120o时，将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来，并与图1-9的各波形进行比较。 姓名吴孔文学号1020020193 专业机自职101 实验时间指导老师刘萍成绩 实验名称单结晶体管触发电路和单相桥式半控整流电路实验 实验目的1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理、接线及电路中各元件的作用 2.观察单结晶体管触发电路各点的波形，掌握调试步骤和方法 3.对单相半波可控整流电路在电阻负载及阻感性负载时的工作过程作全面分析 4.了解续流二极管的作用 实验器材1.TDM-1型实验装置 2.电工实验台 3.双踪示波器 4.万用表 实 验 原 理 单结晶体管触发电路原理 实验内容及步骤一．单结晶体管触发电路的调试 1.将实验箱电源接220V交流电压，K S、K3拨到ON。 2.示波器测量触发电路中各点波形：同步电压U34、整流电压U56、削波电压U78、单结晶体管电容两端电压U C2，输出脉冲U g1、U g2。 3.用双踪示波器观察，一路测U78梯形波，另一路测U C2或U g1.调节Rw，观察记录U C2波形变化及U g1脉冲移动情况，测出移相范围。 步骤2所观察到波形的结果如下 波形图峰值（V) 周期(ms) U34 U5638 50 U7810 50 二．单相半波可控整流电路接电阻性负载 触发电路调试正常后，按图电路图接线。将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压d u 、晶闸管VT 两端电压VT u 的波形，调节电位器1RP ，观察=α30°、60°、90°、120°、150°时d u 、VT u 的波形，并测量直流输出电压d U 和电源电压2U ，记录于下表中。 α 30° 60° 90° 120° 150° 2U d U （记录值） 2U U d d U （计算值） 计算值：d U 2 ) cos 1(45.02 α+=U 三．单相半波可控整流电路接电阻阻感性负载 将负载电阻R 改成阻感性负载（由电阻器与平波电抗器d L 串联而成）。暂不接续流二极管VD1，在不同阻抗角（阻抗角 R L d ??arctan =），保持电感量不变，改变R 的电阻值， 注意电流不要超过1A 情况下，观察并记录 =α30°、60°、90°、120°时的直流输出电压值d u 、VT u 的波形。 α 30° 60° 90° 120° 2U d U （记录值） 2 U U d d U （计算值） 四．接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察续流二极管的作用，以及1VD u 波形的变化。 α 30° 60° 90° 120° 2U d U （记录值） 2 U U d d U （计算值） U C2 16 50 U g1 0.3 38 U g2 0.3 38简单适用电路图
单相桥式半控整流电路与单结晶体管触发电路的研究
实验一单结晶体管触发电路
如何分析简易电路图
电力电子实验1-1 单结晶体管触发电路实验
单结晶体管触发电路和单相桥式
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