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50个典型应用电路实例详解.doc
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50个典型应用电路实例详解.doc
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电路 1 简单电感量测量装置
电路 2 三位数字显示电容测试表
电路 3 市电电压双向越限报警保护器
电路 4 红外线探测防盗报警器
电路 5 禁烟警示器
电路 6 采用 555 时基电路的简易温度控制器
电路 7 采用 555 时基电路的自动温度控制器
电路 8 采用 CD4011 的超温监测自动控制电路
电路 9 数字温度计电路
电路 10 热带鱼缸水温自动控制器
电路 11 采用 555 时基电路的简易长延时电路
电路 12 双 555 时基电路长延时电路
电路 13 准确长延时电路
电路 14 数字式长延时电路
电路 15 循环工作定时控制器
电路 16 多级循环定时控制器
电路 17 抗干扰定时器
电路 18 采用 555 集成电路的简易光电控制器
电路 19 采用功率开关集成电路 TWH8751 的路灯自动控制器
电路 20 采用双 D 触发器 CD4013 的路灯控制器
电路 21 使用氖灯的单键触摸开关
电路 22 双键触摸式照明灯
电路 23 触摸式延时照明灯
电路 24 家用简易闪烁壁灯控制器
电路 25 自动应急灯电路
电路 2612V 供电的电子节能灯
电路 27 高响度警音发生器
电路 28 电子仿声驱鼠器
电路 29 由 HY560 构成的语音录放电路
电路 30 闪烁灯光门铃电路
电路 31 由 LM386 构成的 3W 简易 OCL 功放电路
电路 32 由 TDA2009 构成的 1W 高保真 BTL 功率放大器
电路 33 具有音调控制功能的 25W 混合式 Hi—Fi 放大器
电路 34超级广场效果的耳机放大器
电路 35 家用电器过压自动断电装置
电路 36 自动录音控制器
电路 37 电风扇自动温控调速器
电路 38 水开报知器
电路 39 新颖的鱼缸灯
电路 40 小型电子声光礼花器
电路 41 电源频率检测器
电路 42 采用 555 时基电路的过流检测器电路
电路 43 自制交流自动稳压器
电路 44 采用 555 时基电路的过电压、过电流保护电路
- . 可修编.
- .
电路 45 开关直流稳压电源
电路 46 可调直流稳压电源
电路 47 采用与非门 CD4011 构成的湿度控制器
电路 48 三相交流电相序检测器
电路 49 三相交流电相序指示器
电路 50 电气设备调温、调速器
电路 1 简单电感量测量装置
在电子制作和设计,经常会用到不同参数的电感线圈,这些线圈的电感量不像电阻那
么容易测量,有些数字万用表虽有电感测量挡,但测量围很有限。该电路以谐振方法测量
电感值,测量下限可达 10nH,测量围很宽,能满足正常情况下的电感量测量,电路构造
简单,工作可靠稳定,适合于爱好者制作。
一、电路工作原理
电路原理如图 1〔a〕所示。
图 1 简单电感测量装置电路图
该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片 MC1648 ,利用其压控特性在输出 3 脚
产生频率信号,可间接测量待测电感 L
X
值,测量精度极高。
BB809 是变容二极管,图中电位器 VR1 对+15V 进展分压,调节该电位器可获得不
同的电压输出,该电压通过 R1 加到变容二极管 BB809 上可获得不同的电容量。测量被测
电感 L
X
时,只需将 L
X
接到图中 A、B 两点中,然后调节电位器 VR1 使电路谐振,在
MC1648 的 3 脚会输出一定频率的振荡信号,用频率计测量 C 点的频率值,就可通过计算
得出 L
X
值。
电路谐振频率:f
0
= 1/2p 所以 L
X
= 1/4p
2
f
0
2
C
式中谐振频率 f
0
即为 MC1648 的 3 脚输出频率值,C 是电位器 VR1 调定的变容二极
管的电容值,可见要计算 L
X
的值还需先知道 C 值。为此需要对电位器 VR1 刻度与变容二
极管的对应值作出校准。
- . 可修编.
- .
为了校准变容二极管与电位器之间的电容量,我们要再自制一个标准的方形 RF〔射
频〕电感线圈 L
0
。如图 6—7(b)所示,该标准线圈电感量为 0.44mH。校准时,将 RF 线
圈 L
0
接在图〔a〕的 A、B 两端,调节电位器 VR1 至不同的刻度位置,在 C 点可测量出相
对应的测量值,再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器 VR1 刻度盘不同刻度的电
容量。附表给出了实测取样对应关系。
附表
振 荡 频 率
〔MHz〕
98 76 62 53 43 38 34
变容二极管 C 值
6 10 15 20 30 40 50
二、元器件选择
集成电路 IC 可选择 Motoroia 公司的 VCO〔压控振荡器〕芯片。VR1 选择多圈高精
度电位器。其它元器件按电路图所示选择即可。
三、制作与调试方法
制作时,需在多圈电位器轴上自制一个刻度盘,并带上指针。RF 标准线圈按图〔b〕
所给尺寸自制。电路安装正确即可正常工作,调节电位器 VR1 取滑动的多个点与变容二极
管的对应关系,可保证测量方便。该测量方法属于间接测量,但测量围宽,测量准确,所
以对电子爱好者和实验室检测电感量有可取之处。该装置假设固定电感可变成一个可调频
率的信号发生器。
电路 2 三位数字显示电容测试表
广阔电子爱好者都有这样的体会,中、高档数字万用表虽有电容测试挡位,但测量围
一般仅为 1pF~20F,往往不能满足使用者的需要,给电容测量带来不便。本电路介绍的
三位数显示电容测试表采用四块集成电路,电路简洁、容易制作、数字显示直观、精度较
高,测量围可达 1nF~10
4
F。特别适合爱好者和电气维修人员自制和使用。
一、电路工作原理
电路原理如图 2 所示。
- . 可修编.
- .
图 2 三位数字显示电容测试表电路图
该电容表电路由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、译码器和
显示器等局部组成。
待测电容容量时间转换器把所测电容的容量转换成与其容量值成正比的单稳时间 t
d
。
基准脉冲发生器产生标准的周期计数脉冲。闸门控制器的开通时间就是单稳时间 t
d
。在 t
d
时间,周期计数脉冲通过闸门送到后面计数器计数,译码器译码后驱动显示器显示数值。
计数脉冲的周期 T 乘以显示器显示的计数值 N 就是单稳时间 t
d
,由于 t
d
与被测电容的容量
成正比,所以也就知道了被测电容的容量。
图 2 中,集成电路 IC1B 电阻 R7~R9 和电容 C3 构成基准脉冲发生器〔实质上是一个
无稳多谐振荡器〕,其输出的脉冲信号周期 T 与 R7~R9 和 C3 有关,在 C3 固定的情况下
通过量程开关 K1b 对 R7、R8、R9 的不同选择,可得到周期为 11s、1.1ms 和 11ms
的三个脉冲信号。
IC1A、IC2、R1~R6、按钮 AN 及 C1 构成待测电容容量时间转换器〔实质上是一个
单稳电路〕。按动一次 AN,IC2B 的 10 脚就产生一个负向窄脉冲触发 IC1A,其 5 脚输出
一 次 单 高 电 平 信 号 。 R3~R6 和 待 测 电 容 CX 为 单 稳 定 时 元 件 , 单 稳 时 间
t
d
=1.1〔R3~R6〕CX。
IC4、IC2C、C5、C6、R10 构成闸门控制器和计数器,IC4 为 CD4553,其 12 脚是计数
脉冲输入端,10 脚是计数使能端,低电位时 CD4553 执行计数,13 脚是计数清零端,上
升沿有效。当按动一下 AN 后,IC4 的 13 脚得到一个上升脉冲,计数器清零同时 IC2C 的
4 脚输出一个单稳低电平信号加到 IC4 的 10 脚,于是 IC4 对从其 12 脚输入的基准计数脉
冲进展计数。当单稳时间完毕后,IC4 的 10 脚变为高电平,IC4 停顿计数,最后 IC4 通过
分时传递方式把计数结果的个位、十位、百位由它的 9 脚、7 脚、6 脚和 5 脚循环输出对
应的 BCD 码。
IC3 构 成 译 码 器 驱 动 器 , 它 把 IC4 送 来 的 BCD 码 译 成 十 进 制 数 字 笔 段 码 , 经
- . 可修编.
- .
R11~R17 限流后直接驱动七段数码管。集成电路 CD4553 的 15 脚、1 脚、2 脚为数字
选择输出端,经 R18~R20 选择脉冲送到三极管 T1~T3 的基极使其轮流导通,这两局部
电路配合就完成了三位十进制数字显示。
C7 的作用是当电源开启时在 R10 上产生一个上升脉冲,对计数器自动清零。
二、元器件选择
电 路 中 , IC1 选 用 NE556 ; IC2 选 用 CD4001 ; IC3 选 用 CD4543 ; IC4 选 用
CD4553。七段数码管可选用三字共阴极数码管。T1~T3 选用 8550〔或其它 PNP 型三
极管〕。C1 不应大于 0.01F,C3 选用小型金属化电容。R3~R9 选用 1/8W 金属膜电阻。
其他元器件没有特殊要求,按电路标注选择即可。
三、制作与调试方法
整个电路安装好后可装在一个塑料盒,将数码管和量程转换开关装在面板上。在制作
和调试时,关键是要调出 11s、1.1ms 和 11ms 的三种标准脉冲信号,调试时需要借助
一台示波器,通过调整分别 R7、R8 和 R9 等三个电阻的阻值,就可方便地得到这三个脉
冲信号,电路中的 R7、R8、R9 的阻值是实验数据仅供参考。电路其余局部无需调试,只
要选择良好器件,安装正确无误,并在量程转换开关处标注相应倍率,就可得到一个经济
实用、准确可靠的数字电容表。
四、使用方法
在测试电容时,把计数结果乘以所用量程的倍率得到的数值就是被测电容的容量。例
如,当基准脉冲周期为 1.1ms,定时电阻为 10K 时,量程倍率为 0.1F,假设测一个标
称 容 量 为 4.7F 的 电 容 , 按 动 一 下 AN 后 结 果 显 示 为 49 , 该 电 容 的 容 量 就 为
49×0.1F=4.9F。
需要说明的是,在使用 1pF~999pF 量程时,由于分布电容的影响,测量结果减去分
布电容值才是被测电容的准确值。可以这样测出该电容表的量程分布电容值,把量程打在
1pF~999pF 档,在不接被测电容的情况下,按动一下 AN 按钮,测的计数结果就是该挡
的分布电容值,经实验该数值一般为 10pF 左右。
附表列出了各挡量程的组成关系。
附 表
基准脉冲周期 定时电阻 R 测量围 倍率
11s 10M 1pF~999pF ×1pF
11s 100K 1nF~9.99nF ×0.1nF
11s 10K 10nF~999nF ×1nF
1.1ms 10K 1F~99.9F ×0.1F
11ms 1K
100F~9990
F
×10F
电路 3 市电电压双向越限报警保护器
该报警保护器能在市电电压高于或低于规定值时,进展声光报警,同时自动切断电器
电源,保护用电器不被损坏。该装置体积小、功能全、制作简单、实用性强。
一、电路工作原理
电路原理如图 3 所示。
- . 可修编.
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