小型電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

1、試題 3.1串聯(lián)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 功能分析利用具有單向?qū)щ娦阅艿臉蚴秸髟?將正負(fù)交替變化的正弦交流電壓變換成單方向 的脈動(dòng)直流電壓。 利用電容濾波電路盡可能地將單向脈動(dòng)直流電壓中的脈動(dòng)部分 (交流分量 減小, 使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。 利用串聯(lián)穩(wěn)壓電源使輸出直流電壓在電源發(fā)生 波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)保持穩(wěn)定。原理框圖完整電路圖 試題 3.3正弦波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作首先利用 LM358采用文式橋振蕩方式產(chǎn)生正弦振蕩產(chǎn)生正弦波 ,Rp3,R4,R3組成負(fù)反饋 電路 , 使產(chǎn)生的信號(hào)保持穩(wěn)定 , 具有較小的失真 , 然后通過(guò)第二級(jí)運(yùn)放 LM386將正弦波變放大, 盡量減小產(chǎn)生的失真 .

2、通過(guò)調(diào)節(jié)雙聯(lián)可調(diào)電容 C1,C3可以實(shí)現(xiàn)頻率的調(diào)節(jié) , 電壓的調(diào)節(jié)依靠可 調(diào)電阻 R6,. 為使輸出波形更接近正弦波0f =RC21 一個(gè)正弦波振蕩器主要由以下幾個(gè)部分組成。 (1放大電路 (2正反饋網(wǎng)絡(luò) (3選頻網(wǎng)絡(luò) (4穩(wěn)幅環(huán)節(jié) 試題 3.4簡(jiǎn)易 4路搶答器的設(shè)計(jì)與制作4名選手編號(hào)為:1, 2, 3, 4。各有一個(gè)搶答按鈕,按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)對(duì)應(yīng),也 分別為 s1, s2, s3, s4。 (2k1給主持人設(shè)置一個(gè)控制按鈕,用來(lái)控制系統(tǒng)清零(搶答顯示 數(shù)碼管滅燈和搶答的開(kāi)始。 (3搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開(kāi)始后,若有選 手按動(dòng)搶答按鈕, 該選手編號(hào)立即鎖存, 并在搶答顯示器

3、上顯示該編號(hào), 封鎖輸入編碼電路, 禁止其他選手搶答。搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 74ls373為地址鎖存器 g 點(diǎn)為鎖存控制端 試題 3.5數(shù)顯定時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作兩位數(shù)顯式秒定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為 30s 和 60s 。該電路是由一只集成電路 555多諧振蕩 器輸出的 1秒脈沖信號(hào)作為時(shí)基信號(hào)而組成的電路。 Cd4518內(nèi)含為兩個(gè)二、十計(jì)數(shù)器、CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED (數(shù)碼管顯示器的 BCD 碼 七段碼譯碼器振蕩頻率為:53121121101014343. 1 2(43. 1 2(7. 011-=+=C R R C R R T f =1 試題 3.7簡(jiǎn)易測(cè)頻

4、儀的設(shè)計(jì)與制作 T=1.1RC=試題 3.8音頻放大器的設(shè)計(jì)與制作 NE5532構(gòu)成的前置放大電路 放大倍數(shù)為 Au=1+R5/R4=23 試題 3.9四路呼叫器的設(shè)計(jì)與制作 555定時(shí)器即實(shí)現(xiàn)單穩(wěn)態(tài)的輸出的時(shí)間是 5秒,那就對(duì)應(yīng)的時(shí)間 T=1.1RCT=1.1RC=1.1*470*103*10*10-6=5秒能通過(guò)按鍵 S1S4進(jìn)行呼叫,任意一個(gè)按下蜂鳴器將發(fā)出 5S 的報(bào)警聲 試題 3.10三角波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作三角波發(fā)生電路三角波電路波形可以通過(guò)積分電路實(shí)現(xiàn),把方波電壓作為積分運(yùn)算電路 的輸入,在積分運(yùn)算電路的輸出就得到了三角波。 1集成運(yùn)放的選擇由于方波的前后沿時(shí) 間和滯回比較器的轉(zhuǎn)

5、換速率有關(guān), 當(dāng)方波頻率很高或方波前、 后沿要求較高時(shí), 應(yīng)選擇高速 集成運(yùn)算放大器來(lái)組成滯回比較器。 (2 穩(wěn)壓管的選擇穩(wěn)壓管的作用是限制和確定方波的幅 度。 此外, 方波幅度和寬度的對(duì)稱性也與穩(wěn)壓管的對(duì)稱性有關(guān)。 為了得到穩(wěn)定而且對(duì)稱的方 波輸出,通常選用高精度雙向穩(wěn)壓管。 R3是穩(wěn)壓管的限流電阻,其值根據(jù)穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電 流來(lái)確定。 (3分壓電阻 R1和 R2的阻值的確定 R1和 R2的作用是提供一個(gè)隨輸出方波電 壓而變化的基準(zhǔn)電壓,并由此決定三角波的輸出幅度。所以 R1和 R2的阻值應(yīng)根據(jù)三角波 輸出幅度的要求來(lái)確定。而且當(dāng)要求三角波的幅度可以調(diào)節(jié)時(shí),可以選擇用電位器來(lái)代替 R1、 R2

6、。 (4 積分元件 R 和 C 參數(shù)的確定 R 和 C 的值應(yīng)根據(jù)方波和三角波發(fā)生器的振蕩頻 率來(lái)確定。當(dāng)分壓的電阻 R1和 R2的阻值確定后,先選擇電容 C 的值,然后確定 R 的值。 而且為了減小積分漂移,應(yīng)盡量將電容 C 的值取大些。但是電容量大的電容漏電也大,所 以通常積分電容應(yīng)不超過(guò) 1uF 4、參數(shù)計(jì)算方波周期、頻率計(jì)算:T=2RCln(1+2R1/R2 f=1/T副值:Ut=R1/(R1+R2*Uz三角波副 值:Ut=Uz*R1/R2周期、頻率計(jì)算:T=4*R1*R*C/R2 f=R2/(4R 1R C=2/(410.510.001 所以 R 為 500歐姆 試題 3.11 基于

7、單片機(jī)的八路廣告燈的設(shè)計(jì)與制作 單片機(jī)上電復(fù)位電路 阻容復(fù)位時(shí)電容為 10uF, 電阻為 10K試題 3.12 聲光控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)與制作 聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)的電路原理圖見(jiàn)圖所示。電路中的主要元器件是使用了數(shù)字集成電路 CD4011,其內(nèi)部含有 4個(gè)獨(dú)立的與非門 G1G4,使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠性高。 顧名思義, 聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)就是用聲音來(lái)控制開(kāi)關(guān)的 “開(kāi)啟 , 若干分鐘后延時(shí)開(kāi)關(guān) “自 動(dòng)關(guān)閉 。因此,整個(gè)電路的功能就是將聲音信號(hào)處理后,變?yōu)殡娮娱_(kāi)關(guān)的開(kāi)動(dòng)作。明確了 電路的信號(hào)流程方向后,即可依據(jù)主要元器件將電路劃分為若干個(gè)單元,由此可畫(huà)出圖 2所示的方框圖。結(jié)合圖 2來(lái)分析圖 1。聲音信號(hào) (腳

8、步聲、掌聲等 由駐極體話筒接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào), 經(jīng) C3耦合到 V1的基極進(jìn)行電壓放大,放大的信號(hào)送到與非門 (G3的 2腳, R4、 R9是 V1偏置電阻, C4是電源濾波電容。為了使聲光控開(kāi)關(guān)在白天開(kāi)關(guān)斷開(kāi),即燈不亮,由光敏電阻 R10等元件組成光控電路, R6和 R10組成串聯(lián)分壓電路, 夜晚環(huán)境無(wú)光時(shí), 光敏電阻的阻值很大, R10兩端的電壓高, 即為高電平, t=2R 3C 2,改變 R3或 C2的值,可改變延時(shí)時(shí)間,滿足不同目的。 G1和 G4構(gòu)成兩級(jí)整形電路,將方波信號(hào)進(jìn)行整形。當(dāng) C2充電到一定電平時(shí),信號(hào)經(jīng)與非門 G1、 G4后輸出為高電平,使單向可控硅導(dǎo)通,電子開(kāi)關(guān)閉合;

9、C2充滿電后只向 R3放電,當(dāng)放 電到一定電平時(shí),經(jīng)與非門 G1、 G4輸出為低電平,使單向可控硅截止,電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi),完 成一次完整的電子開(kāi)關(guān)由開(kāi)到關(guān)的過(guò)程。二極管 D1D4將交流 220V 進(jìn)行橋式整流,變成脈動(dòng)直流電,又經(jīng) R1降壓, C1濾波 后即為電路的直流電源,為 MIC 、 V1、 IC 等供電。 試題 3.13 簡(jiǎn)易廣告彩燈電路的設(shè)計(jì)與制作 1、每個(gè) 8050三極管可以驅(qū)動(dòng)八到十六個(gè)發(fā)光二極管。只有相同發(fā)光電壓 (不同顏色的 發(fā)光電壓一般不同 的發(fā)光二極管才可以并聯(lián)使用。可以將發(fā)光二極管接成需要的圖案,表 達(dá)設(shè)計(jì)者的意圖。2、彩燈閃爍的周期是:T=0.7(R1+R3C2+0.7(

10、R2+R4C1根據(jù)閃爍快慢要求選擇 R1,R2,R3,R4,C1,C2的參數(shù)。調(diào)節(jié)電位器 R1、 R2的大小,可以改變閃爍速度。3、電壓過(guò)高會(huì)燒壞發(fā)光二極管。工作電壓從 3v 開(kāi)始調(diào)大,當(dāng)提供的電源電壓高于 5v 后應(yīng)當(dāng)串入一個(gè) 2.227歐姆的電阻作為限流電阻,以免燒壞發(fā)光二極管。 試題 3.14 簡(jiǎn)易密碼鎖的設(shè)計(jì)與制作數(shù)字密碼鎖電路圖: 用密碼去控制各位 D 觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn),達(dá)到密碼開(kāi)鎖的目的;用按鈕開(kāi)關(guān)去控制電子門 鈴的觸發(fā)信號(hào),達(dá)到按響電子門鈴的目的。按此構(gòu)思,可得實(shí)訓(xùn)電路如圖 1所示。1. 四位密碼鎖主體電路在圖 1中,四個(gè) D 觸發(fā)器 N1N4構(gòu)成四位密碼電路,本電路密碼設(shè)定為 14

11、69, S1、 S4、 S7、 、 S9分別是 1、 4、 7、 9四位密碼的按鈕端;平時(shí)四個(gè) D 觸發(fā)器的 CP 端皆懸空相 當(dāng)于 1狀態(tài),觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。當(dāng)按下 S1時(shí), CP1為低電平, 松手后 S1自動(dòng)恢復(fù)高電平, CP1獲上升沿, 此時(shí) Q1=D1=1; 再按下 S4時(shí), CP2為低電平, 松手后 S4自動(dòng)恢復(fù)高電平, CP2獲上升沿, 此時(shí) Q2=D2= Q1=1;同理, 按下 S7并松手后, Q3=D3= Q2=1; 按下 S9并松手后, Q4=D4= Q3=1, 用此 Q4=1去控制開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)即可。此處用 R2和 LED 顯示來(lái)代替開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)開(kāi)鎖。2. 置零與電子門鈴控制電路

12、圖 1中, C2因電壓不能突變,在接通電源瞬間 C2電壓為零使 N1N4各位皆為零。 S0既用于四個(gè) D 觸發(fā)器直接置零, 又用于控制電子門鈴 CL9300A 的觸發(fā)端。 當(dāng) S0=0時(shí),通過(guò) G5、 、 G4使 N1N4直接置零;同時(shí),通過(guò) G3使 CL9300A 的觸發(fā)端獲高電平而 起振,發(fā)出門鈴聲。3. 延時(shí)電路開(kāi)鎖時(shí), Q4=0, G1=1,經(jīng) R1、 C1延時(shí)后, G2=0, G5=1, G4=0,使 N1N4為零, 結(jié)束開(kāi)鎖狀態(tài)。 試題 3.15 秒表的設(shè)計(jì)與制作 試題 3.16 聲光停電報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作 光耦器件 4N25的強(qiáng)、弱電隔離;工作原理:該裝置由交流檢測(cè)器 (左半部

13、和音頻振蕩器 (右半部分 組成。 交流電 220V 經(jīng) VD 整流, C1濾波 得到 300V 直流高壓。 此直流一路經(jīng) R1使 發(fā) 光二極管 LED1發(fā)光,另一路經(jīng) R2送入 光電 耦合器 4N25的 1腳,使內(nèi)部的發(fā) 光管點(diǎn)亮,光照射到光電晶體管上,此光電晶體管呈低 電阻 導(dǎo)通,將 VT1基極 電位拉到地電位, 音頻振蕩器無(wú)法正常工作, 揚(yáng)聲器 與發(fā)光二極管均無(wú) 電流 流過(guò), 既不發(fā)聲也不發(fā)光。一旦突然停電, C1兩端的 300V 檢測(cè)電壓消失, LED1熄 滅,光電耦合器中內(nèi)部的發(fā)光管也隨之熄滅,光電晶體管沒(méi)受到光照呈高阻, VT1的基極不再被光耦短接到地, VT1、 VT2等元件組成的

14、音頻振蕩器滿足振蕩 條件,開(kāi)始振蕩使揚(yáng)聲器和 LED2發(fā)聲發(fā)光,有關(guān)人員聞?dòng)崝嚅_(kāi) SA ,此后改為 人式報(bào)警。當(dāng)市電恢復(fù)供電時(shí), LED1發(fā)光,這時(shí)可以再改為自動(dòng)報(bào)警。 制作調(diào)試:調(diào)整 R4或 C2的數(shù)值可以改變音調(diào)的高低。如有交流聲可將 C1換 為 0.47uF/400V,以增強(qiáng)濾波效果。 試題 3.17 簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作 圖中的 8038 為函數(shù)發(fā)生器專用 IC , 它具有 3 種波形輸出, 分別正弦波、 方波和三角波, 8038的第 10腳外接定時(shí)電容,該電容的容值決定了輸出波形的頻率,電路中的定時(shí)電容 從 C1至 C3決定了信號(hào)頻率的 3個(gè)倍頻程,從 0.1F開(kāi)始,依次減小十

15、倍,直到 100pF , 頻率范圍相應(yīng)地從 10Hz 100Hz 10kHz 。圖中 RW4 為調(diào)節(jié)幅度大小電位器,用于改變 輸出波形的幅值。整個(gè)電路的頻率范圍為 10Hz 10kHz , Ua741為同相比例運(yùn)放,做功率放大 腳 13、 14(NC :空腳。試題 3.18 數(shù)顯邏輯測(cè)試電路的設(shè)計(jì)與制作 電路設(shè)計(jì)要求 要求制作的邏輯筆能方便地顯示四種邏輯狀態(tài)。 即當(dāng)被測(cè)電壓 UI 為直流低電平(UI0.4V時(shí)，顯示“0”;當(dāng)被測(cè)電壓，UI 為直流高電平 (UI1/2VCC時(shí)，顯示“1”，當(dāng)被測(cè)電壓 UI 為交流電平時(shí)(UI18V，顯示“P”；當(dāng)輸入為高阻 態(tài)時(shí)，不顯示。 電路設(shè)計(jì)及原理說(shuō)明 整

16、個(gè)電路主要由三極管 V1、 、 V2 CD4511、 數(shù)碼管等元器件組成。 當(dāng)輸入電平低于 0.4V 時(shí)，三極管 V1 截止，IC1 輸入端 A、D 為低電平，B、C 為高電平，則 IC1 的輸出端 a、b 為低電平，c、d、e、f、g 為高電平。由于 IC1 的輸出端 a、 f 未接數(shù)碼管，數(shù)碼管只有 c、 d、e、f、g 為高電平，因?yàn)閿?shù)碼管做了倒置，故顯示狀態(tài)為上半部的 0。 當(dāng)輸入為高電平時(shí)，三極管 V1 飽和，UI 通過(guò)二極管 VD1 加入，使 IC1 輸入端 A、B、 C 均為高電平，D 為低電平，相當(dāng)于 DCBA 輸入為 0111 狀態(tài)，IC1 輸出端 d、e、f、g 為低 電平

17、，a、b、c 為高電平，由于 IC1 輸出端 a 未接數(shù)碼管，數(shù)碼管上只有 b、c 極得到高電 平，故顯示 1。 當(dāng)輸入端為高阻態(tài)時(shí)，三極管 V1 飽和，IC1 各輸入端 A、B、C、D、 BI 均為低電平。故 IC1 各輸出端均為低電平，數(shù)碼管不顯示。 當(dāng)輸入為交流信號(hào)時(shí)，若頻 率較高時(shí)，數(shù)碼管顯示 P，頻率較低時(shí)，P 字作閃爍顯示。 三極管 V2 與發(fā)光二極管 LED 等組成恒流源，電容 C1 為加速電容使測(cè)試筆能測(cè)試較高的頻率。電容 C2 為儲(chǔ)能電容。 元件選擇 （1） V1、V2：可選三極管 9014。 （2） IC1：選用 COMS 集成 BCD-七段鎖存/譯 碼/驅(qū)動(dòng)器 CD4511。 （3） VD1：選用二極管 2AP9。 （4） 數(shù)碼管：共陰極數(shù)碼管。 （5） C1、C3 瓷介電容，C2 選用耐壓大于 25V 的電解電容器。 其他元器件可參考 電路圖中的參數(shù)。 信號(hào)輸入 V1 信號(hào)檢測(cè) Cd4511 、 鎖 存譯碼驅(qū)動(dòng) 顯示 3.19 試題 3.19 場(chǎng)效應(yīng)管功放電路的設(shè)計(jì)與制作 NE5532 構(gòu)成的前置放大電路 放大倍數(shù)為 Au=1+R5/R4=23 音頻信 號(hào)輸入 帶通濾波器 R1 C1 R2 C2 由兩個(gè) MOS 組成的 OTL 功 放 電路 放 大 同相比 例運(yùn)算 信號(hào)輸出 試題 3.20 三角