按鍵控制延時燈電路方案設計

2019年10月08日 作者:Teardown

自激多諧振蕩器是一種無穩態電路,但是有兩個維持不能長久的暫穩態,因而能夠不斷地進行轉化而形成振蕩。這個例子介紹的是 由與非門構成的RC微分型單穩態電路。所謂單穩態電路,即有一個穩定狀態 和一個暫時穩定狀態,在輸入信號的控制下,能夠由穩態轉變為暫穩態,經過一定時間后又自動返回到穩定狀態,暫穩態的持續時間由元件參數來決定。

電路原理圖如下圖所示。它由與非門IC1A、IC1B和C2、R4等微分電路組成單穩態電路,由按鈕開關S1和C1等組成負脈沖觸發信號電路,由 LED1、R5組成顯示電路。當電源剛接通,且S1尚未閉合時,電源通過電阻R1 和R3向電容C1充電,C1左端為正,R2和R3組成分壓電路,使得IC1A的輸入 端第1腳得到電源電壓的1/2,也就是3V左右的電壓,高于IClA的轉換電壓 而此時ICIB的第6腳接在電源正極上,第6腳為高電平,第5腳由于通過電阻 R4接地,所以第5腳為低電平,故C1B此時輸出端第4腳為高電平,該高電平 同時加載至IC1A的第2腳,故與非門IC1A的輸出端第3腳為低電平。

當按鈕開關S1閉合時,在C1上已經充滿的電荷通過電阻R3放電,在R3上的放電電流方向是自下而上,與原作為分壓電路的電流方向自上而下相反,因 此在IC1A的第1腳得到了一個負向尖頂脈沖信號,此時IC1A輸出的第3腳將變 為高電平,該高電平通過C2送至IC1B的第5腳,由于電容兩端電壓不能突變, 所以IC1B的第5腳也為高電平,第4腳將變為低電平,驅動LED1點亮,電路 將從穩態變為暫穩態。

隨著C2不斷充電,IC1B的第5腳電壓將逐漸降低,達到IC1B的翻轉電位后,第4腳將恢復為高電平,LED1熄滅,電路恢復到穩定狀態。

這個微分型的單穩態電路的輸出脈沖寬度為確定值,即IC1A觸發后持續輸出高電平的時間是固定值,而LED1的持續點亮時間將由定時元件C2和R4決 定。其延時時間的計算公式為

一般來說,R4的取值范圍相對較小,C的取值范圍可以大些。

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