变频LED.doc

郑州科技学院 模拟电子技术课程设计 题 目 变频LED闪光灯 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系） 电气工程学院 指导教师 完成时间 2015 年 5 月 29 日 目 录 1 课程设计的目的……………………………………………………1 2 课程设计的任务与要求…………………………………………2 3 设计方案……………………………………………………3 3.1 设计思路………………………………………………………………3 3.2 电路设计………………………………………………………………3 4 设计原理及功能说明 …………………………………………4 5 单元电路的设计（计算与说明）……………………………5 5.1 电路的发光部分 …………………………………………………5 5.2 电路换流部分（多谐振荡）…………………………………6 6 硬件的制作与调试………………………………………………7 6.1 硬件的制作……………………………………………………………7 6.2 调试…………………………………………………………………………8 7总结 …………………………………………………………………9 参考文献…………………………………………………………………10 附录1：总体电路原理图……………………………………………11 附录2：元器件清单…………………………………………………12 1 课程设计的目的 为了巩固加深对模拟电子技术基础知识的理解，提高综合利用所学知识的能力，培养学生独立分析问题，解决问题的能力，与此同时通过查找资料、选方案、设计电路、仿真和调试、写报告等环节的训练，熟悉设计整个电路的过程、步骤，这都是为今后从事电子线路的设计，研制电子产品打下基础，设计模拟电子电路，实现特定功能，从而在其中学习到许多技能，也积累了自己的经验。 在本次设计电路中，根据电容、电阻串并联以及三极管等元器件的差异，电容的充放电来控制三极管，以实现LED灯不同频率的闪烁效果。三极管具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，在电路中应用十分广泛。本课程是利用S9013硅型NPN三极管与电阻、电容连接实现正反馈，产生多谐振荡，从而实现LED灯不断闪烁。 2 课程设计的任务及要求 这个电路在生产生活的许多领域中有广泛应用，无稳态电路存在多种形式，本文介绍的是以三极管和电容器为核心元器件的对称的自激多谐振荡器，这种电路没有稳定状态，有电容器的充放电来控制三极管的导通与截止，从而使电路在两个暂态之间自行“振荡”。 以三极管控制为核心，利用电容的充放电的特性和改变电阻的开关，设计一种变频LDE闪光灯，这种闪光灯用电容的正向充电和反向放电来控制三极管的通与断，实现闪光，并且可以调电容和电阻的大小来改变闪光的频率。 设计要求 1．设计小型音乐舞台效果的LED闪光灯。 2．在接通直流电源的时候，整个电路充会有电，灯会全部亮，但那时一瞬间的。 3．在人为控制或者自动的情况下，实现闪烁。 3 设计方案 3.1 设计思路 本次设计的思路，如图一所示。 图3-1 设计思路框 3.2 电路设计 本次设计的变频LED闪光灯电路，如图所示。 图3-2 变频LED闪光灯的设计原理图 变频LED闪光灯的设计原理图如上,电路接通后，由于元器件的差异，在电源接通瞬间，先给一个电容充电，从而有一只管子先导通，另一只三极管将处在断开状态，从而另一路的二极管延迟导通。在电子仿真电路中用的两个三极管BC183BP来代替（实际用的是9013NPN硅型三极管）。 4 设计原理及功能说明 变频LED闪光灯，利用两个三极管搭建多谐振荡电路，通过电路中的元件，经过二极管发光电路，换流电路，最后实现不断地闪烁。 自激多谐振荡器原理 它是一个典型的分立元件集基耦合多谐振荡器。它有两个晶体管反相器经RC电路交叉耦合接成正反馈电路组成。两个电容器交替冲放电使两管交替导通和截止，使电路自动地从一个状态自动翻转到另个状态，形成自激振荡。此电路可由双稳态触发器电路中的两支电阻耦合支路改为电容耦合支路得到。那么双稳态电路就变成没有稳定状态,即多谐振荡电路为无稳电路 。 在电源接通时由于元件的差异，总是有一只三极管先导通，由于Q1集电极电压下降，LED发光二极管D1、D3通电发光,C1正极电位接近于零，由于电解电容C1两端的电压不能发生突变，Q2基极也接近于零电位，于是Q2无电流截止，LED发