按键控制延时灯应用的数字电路分析
0 2022-11-22

自激多谐是一种无稳态,但是有两个维持不能长久的暂稳态,因而能够不断地进行转化而形成振荡,如上一篇文章写的交替闪烁信号灯电路。而以下要介绍的是与非门构成的RC微分型单稳态电路。所谓单稳态电路,即有一个稳定状态和一个暂时稳定状态,在输入信号的控制下,能够由稳态转变为暂稳态,经过一定时间后又自动返回到稳定状态,暂稳态的持续时间由元件参数来决定。电路原理图如下(两个图是等效图)。

按键控制延时灯应用的数字电路分析

电路由与非门IC1A、IC1B和C2、R4等微分电路组成单稳态电路,由S1和C1等组成负脉冲触发信号电路,由1、R5组成显示电路。当电源刚接通,且S1尚未闭合时,电源通过R1和R3向C1充电,C1左端为正,R2和R3组成分压电路,使得IC1A的输入端第1脚得到电源电压的1/2,也就是3V左右的电压,高于IC1A的转换电压。而此时IC1B的第6脚接在电源正极上,第6脚为高电平,第5脚由于通过电阻R4接地,所以第5脚为低电平,故IC1B此时输出端第4脚为高电平,该高电平同时加载至IC1A的第2脚,故与非门IC1A的输出端第3脚为低电平。

当按钮S1闭合时,在C1上已经充满的电荷通过电阻R3放电,在R3上的放电方向是自下而上,与原作为分压电路的电流方向自上而下相反,因此在IC1A的第1脚得到了一个负向尖顶脉冲信号,此时IC1A输出的第3脚将变为高电平,该高电平通过C2送至IC1B的第5脚,由于电容两端电压不能突变,所以IC1B的第5脚也为高电平,第4脚将变为低电平,驱动LED1点亮,电路将从稳态变为暂稳态。

随着C2不断充电,IC1B的第5脚电压将逐渐降低,达到IC1B的翻转电位后,第4脚将恢复为高电平,LED1熄灭,电路恢复到稳定状态。

这个微分型的单稳态电路的输出脉冲宽度为确定值,即IC1A触发后持续输出高电平的时间是固定值,而LED1的持续点亮时间将由定时元件C2和R4决定,其延时时间的计算公式为T=0.94×C2×R4;一般来说,R4的取值范围相对较小,C2的取值范围可以大些。

电路中S1是无按钮开关,实验时先将开关置于“ON”,闭合状态,然后再断开,以模拟按钮开关的工作过程。我们可以通过实验可以发现,S1闭合的时间长短,甚至按住不放,对输出脉冲的宽度也没什么影响,LED1的点亮时间长短不会发生改变。

有条件的话可以用来观察IC1A的第1脚波形,在S1闭合瞬间,总会存在或多或少的,或通或断的,这是开关在闭合瞬间普遍存在的现象,一般称之为“抖动”。但是经过单稳态点亮后,就可以输出一个波形前后沿陡峭,宽度一定的负向脉冲信号,这就是微分型单稳态电路的信号波形定宽和整形的作用。

4011芯片内共有4组二输入端与非门,这里只用了其中的两组,其余二组未用到的与非门,它们的输入端不宜悬空,应接在高电平或低电平,以防止因悬空导致输入端电平处于不定状态,导致芯片逻辑发生错误,影响电路的稳定性。

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 硬件
  • 原理图
  • 信号完整性
  • EMI
  • 基于DSP+IPM硬件结构的变频调速系统设计方案

    引言变频调速技术广泛应用于工业领域。随着电力电子控制技术及元器件的不断发展,变频调速系统的集成度、智能化程度越来越高,硬件构成也越来越紧凑、简单。DSP(数字信

    7小时前
  • 数码相机闪光灯的驱动控制电路设计

    在光线较弱的条件下,胶卷或数码摄影的高端设备需要氙气闪光灯管来进行拍摄。氙气闪光灯管可提供瞬间的高强度光源,在对较远处、高速移动或弱光条件下的物体进行拍摄时,这

    7小时前
  • 如何提高电子产品抗干扰能力和电磁兼容性?

    在研制带器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性?一、下面的系统要特别注意抗电磁干扰:1、微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。2、系统含有大功率

    昨天
  • 电路设计避免闩锁效应方法

    闩锁效应(LatchUp)是在器件的电源引脚和地之间产生低阻抗路径的条件。这种情况将由触发事件(电流注入或过电压)引起,但一旦触发,即使触发条件不再存在,低阻抗

    昨天
  • 电压电流超前滞后现象的直观理解

    由于Sin[ωt]在求导或积分后会出现Sin[ωt±90°],所以对于接上了正弦波的电感、电容,横坐标为ωt时可以观察到波形超前滞后的现象,直接从静态的函数图上

    昨天
  • 几种巧妙廉价的电流检测电路

    在电源等设备中通常需要做电流检测或反馈,电流检测通常用串联采样电阻在通过放大器放大电阻上的电压的方法,如果要提高检测精度这地方往往要用到比较昂贵的仪表放大器,以

    昨天
  • 几种单极性恒流电路分析与比较

    恒流电路有很多场合不仅需要场合输出阻抗为零的恒流源,也需要输入阻抗为无限大的恒流源,以下是几种单极性恒流电路:类型1:特征:使用运放,高精度输出电流:Iout=

    昨天
  • MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图

    现代单片机主要是采用CMOS工艺制成的。1、MOS管 MOS管又分为两种类型N型和P型。如下图所示:以N型管

    02-03
  • 大牛总结的信号完整性设计原则

    具有40年研究经验的国际大师EricBogatin给出的:100条使信号完整性问题最小化的通用设计原则No.1网络信号质量问题最小化策略---保持信号在整个路径

    02-03
  • 基于行业标准国家标准的硬件可靠性测试方法

    从硬件角度出发,可靠性测试分为两类:以行业标准或者国家标准为基础的可靠性测试。比如电磁兼容试验、气候类环境试验、机械类环境试验和安规试验等。企业自身根据其产品特

    02-03
  • 基于IR2130驱动芯片的无刷直流电动机功率驱动电路设计

    0引言无刷直流电动机是随着电力电子技术和高性能永磁材料而迅速发展并得到广泛应用的新机种。无刷直流电动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性,且结构简单

    02-03
  • 电子电路调试的一般步骤

    实践表明,一个电子装置,即使按照设计的电路参数进行安装,往往也难于达到预期的效果。这是因为人们在设计时,不可能周全地考虑各种复杂的客观因素(如元件值的误差、器件

    02-02
下载排行榜
更多
广告