模拟电子蜡烛电路 分析.docVIP

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模拟电子蜡烛电路分析 一、电路功能概述 模拟电子蜡烛具有“火柴点火,风吹火熄”的仿真性,设计原形来源于现实生活情节:蜡烛的使用,电路改造后可以用于生日晚会。 二、电路原理图 三、原理图工作原理 1、温度传感器(热敏电阻) 热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。 本产品采用了负温度系数热敏电阻器(NTC),常温下的电阻值大概100K。检测时,用万用表欧姆档(一般为R×10K挡)直接测试,实际测试的值80K到100K之间,当用打火机点燃后,电阻值急速下降到10K以下。 2、驻极体话筒 驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点,广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入和输出阻抗很高,所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器,为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。 将模拟式万用表拨至R×100档,两表笔分别接话筒两电极(注意不能错接到话筒的接地极),待万用表显示一定读数后,用嘴对准话筒轻轻吹气(吹气速度慢而均匀),边吹气边观察表针的摆动幅度。吹气瞬间表针摆动幅度越大,话筒灵敏度就越高,送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大(微动)或根本不摆动,说明此话筒性能差,不宜应用。 3、双D触发器4013 CD4013是一双D触发器,由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q及Q输出,此器件可用作移位寄存器,且通过将Q输出连接到数据输入,可用作计算器和触发器。在时钟上升沿触发时,加在D输入端的逻辑电平传送到Q输出端。置位和复位与时钟无关,而分别由置位或复位线上的 高电平完成。 真值表功能: 4、工作原理 本电路利用双D触发器4013中的一个D触发器,接成R-S触发器形式。接通电源后,R7,C3组成的微分电路产生一个高电平微分脉冲加到IC1的1RD端,强制电路复位,1Q端输出低电平,送到三极管V4的基极,也为低电平,V4截止,发光二极管D1不发光。 当用打火机烧热敏电阻R2后(烧的时间不能太长,否则容易烧坏热敏电阻),R2的阻值突然变小,呈现低电阻状态,三极管V1导通,产生的高电平脉冲送到4013的1SD端,使1Q端翻转变为高电平,送到三极管V4的基极,也为高电平,V4导通,发光二极管D1发光,这一过程相当于用火柴点亮蜡烛,此时即使打火机离开热敏电阻R2后,也不会使电路状态发生改变,发光二极管D1维持发光。 当用嘴吹驻极体话筒M1时,驻极体话筒M1输出的音频信号经过C2送到V2的基极,触发V2导通。因R5的阻值比较大,故V2的集电极电位降得很低,PNP型三极管V3的基极电位也就很低,从而V3导通,高电平脉冲送到触发器1RD端。触发器复位,1Q端由高电平变为低电平,V4截止,发光二极管D1熄灭,实现“风吹火熄”的仿真效果。 四、组装及调试技巧 按照温度感应电路、声控感应电路、RS触发电路、LED显示电路的顺序安装,安装过程中可以参考下面的PCB布局图: 制作完成后,接上5V直流电压,用打火机打火烧热敏电路,LED灯亮,过1分钟后,用嘴吹话筒,LED灯灭,如下图所示: 模拟电子蜡烛底面走线图 如果制作没有成功,请从下面几个方面进行检修与调试: 1、观察法:检查每个元件是否安装正确,特别是双D触发器4013,驻极体话筒等是否安装正确,三极管9012、9013的三个引脚E、B、C是否正确等,发光二极管的正负极性是否正确。 2、电阻法:根据原理图检查线路是否正常连通,可用万用表检测每条线路是否导通。电子初学者,焊接的线路多有虚焊、漏焊、假焊等情况,电路搭建错误,所以首先检查每条线路是否焊接好,也就是电气性能是否保证。 3、电阻法:检测每处GND是否和电源负极接头是否连通;检测每处VCC是否和电源接头是否连通。 4、电压法:测试三极管V1的基极电压,然后用打火机烧一下,看看电压是否由高到低变化。如果一直电压没有变化,三极管的损坏的可能性比较大。 5、电压法:测试驻极体话筒的正极的电压,用嘴吹驻极体话筒时,电压会下降1V左右。如果电压没有变化,驻极体话筒的正负极性接反的可能性较大。 6、电压法:测试三极管V2的基极电压,用嘴吹驻极体话筒时,电压会发生改变,产生负电压。如果一直电压没有变化,三极管的损坏的可能性比较大。 7、电压法:测试三极管V3的基极电压,用嘴吹驻极体话筒时,电压会发生零点几的下降。如果一直电压没有变化,三极管的损坏的可能性比较大。 8、电压法:测试三极管V3的集

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