模拟技术中的火箭发射模拟器(二)
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2020-12-05
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模拟技术中的火箭发射模拟器模拟技术中的火箭发射模拟器(二二)
本例介绍的火箭发射模拟器，能用发光二极管来模拟出火箭发射前倒计时和火箭发射升空的情景，十分有趣。
电路工作原理 该火箭发射模拟器电路由倒计时 (从10到1倒计数)模拟显示电路和火箭发射模拟显示电路
两部分组成，如图2-129所示。 倒计时模拟显示电路由脉冲发生器和LED显示电路组成。其中脉冲发生器由
与非门集成电路ICl(Dl、D2)和电阻器Rl、电容器Cl组成;LED显示电路由十进制计数/脉冲分配器集成电路IC2、
电阻器R2、电容器C4和发光二极管VLl-VLlO组成。 火箭发射模拟显示电路由可控脉冲发生器A、可控脉冲
发生器B和16位LED逐级递增/递减显示电路组成。其中可控脉冲发生器A
本例介绍的火箭发射模拟器，能用发光二极管来模拟出火箭发射前倒计时和火箭发射升空的情景，十分有趣。
电路工作原理
该火箭发射模拟器电路由倒计时 (从10到1倒计数)模拟显示电路和火箭发射模拟显示电路两部分组成，如图2-129所示。
倒计时模拟显示电路由脉冲发生器和LED显示电路组成。其中脉冲发生器由与非门集成电路ICl(Dl、D2)和电阻器Rl、电容
器Cl组成;LED显示电路由十进制计数/脉冲分配器集成电路IC2、电阻器R2、电容器C4和发光二极管VLl-VLlO组成。
火箭发射模拟显示电路由可控脉冲发生器A、可控脉冲发生器B和16位LED逐级递增/递减显示电路组成。其中可控脉冲发
生器A由晶闸管VTl、电阻器R3、电容器C2和与非门集成电路IC3(D3-D6)内部的与非门D3、D4组成;可控脉冲发生器B由晶闸
管VL2、电阻器R4、电容器C3和1C3内部的与非门D5、D6组成;16位LED逐级递增/递减显示电路由双4位移位寄存器集成电路
IC4、1C5、晶体管V、电阻器R6-R8和发光二极管VLll-VL26组成。
电阻器R5和电容器C4组成IC2、IC4和IC5的复位电路。
接通电源开关S，ICl-IC5的工作电源被接通。脉冲发生器振荡工作后，输出频率为lHz的超低频振荡信号，作为IC2的计数
脉冲。IC2通电复位后开始计数，其YO-Y9端依次输出高电平，使VLl-VLlO轮流点亮。将VLl-VLlO分别装在数字l-1O(VLl对应
数字1O、VL2对应数字g…VLlO对应数字1)旁，即可模拟出火箭发射前倒计时的情景。
当IC2的Y9端输出高电平，VLlO被点亮的同时，VTl受触发而导通，使可控脉冲发生器A振荡工作，为IC4提供时钟脉冲
(每秒输出8个脉冲)，IC4的QlA-Q4B端逐端输出高电平，VLll-VLl8被逐个点亮 (依次递增发光)。
在IC4的QAl-Q4B端全部输出高电平、VLll-VLl8依次全部点亮时，Q4B端的高电平使VT2受触发而导通，可控脉冲发生器
B振荡工作，为IC5提供时钟脉冲 (每0.5s输出8个脉冲)，lC5的QlC-Q4D端逐端输出高电平，VLl9-VL26被逐个快速点亮 (依次
递增发光，但发光的速度较VLll-VLl8快一倍)，模拟火箭射向天空的情景。
在IC5的Q4D端输出高电平、VLll-VL26全部点亮时，Q4D端的高电平使晶体管V饱和导通，使IC4的DA端由高电平变为低
电平，IC4和1C5在时钟脉冲的作用下，QlA-Q4D端又逐端输出低电平，使VL11-VL26逐个熄灭，象征火箭已升空。
将电源开关S关闭后再接通，可再一次重复上述过程。若在S接通、火箭发射完毕后，仍不关闭S，则IC3-1C5仍维持工
作，VLll-VL26按逐个递增发光逐个递减发光逐个递增发光…循环下去。
改变R3和R4的阻值，可分别改变两个可控脉冲发生器的振荡频率，从而改变VLl-VL26发光的速度 (模拟火箭发射的速
度)。
元器件选择
Rl-R5、R7和R8选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器;R6选用1/2W碳膜电阻器。
Cl-C3均选用耐压值为16V的铝电解电容器;C4选用独石电容器或涤纶电容器。
VLl-VL26均选用φ5mm的高亮度发光二极管，VLl-VLlO选绿色，VLll-VL26选红色。安装制作时，将VLl-VLlO水平方向排
列，VLll-VL26垂直方向排列 (VLll在最下方，VL26在最上方)。
V选用S9013或S9014、3DG9013、3DGl2型的硅NPN晶体管。
VTl和VT2均选用MCRlO0-6型单向晶闸管。
ICl和IC3均选用CD4011型四与非门集成电路;IC2选用CD4017型十进制计数/脉冲分配器集成电路;IC4和1C5均选用
CD4015型双4位移位寄存器集成电路。
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