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面包板实验电路实例.pdf

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前言
目录
NE-555集成电路实验
实验1-水位控制器
实验2-光控电子鸟
实验3-双音频门铃
实验4-救护车音响电路
实验5-警车音响电路
555单稳态电路工作原理
实验6-声控延时灯
实验7-声控楼梯灯
实验8-红外遥控延时灯
实验9-红外遥控开关灯
实验10-光控频闪式警示灯
实验11-三极管好坏鉴别仪(一)
实验12-三极管好坏鉴别仪(二)
实验13-DC-DC生压输出电路
实验14-电子定时催眠器
实验15-灵巧训练器
实验16-摸鼻子游戏电路
实验17-电子仿真蜡
实验18-模拟自然风电路
实验19-开水报警器
实验20-触摸式百灵鸟
实验21-开关电路
实验22-睡眠报警器
实验23-光控双闪信号灯
实验24-电容测量仪
实验25-脉冲鉴别电路
实验26-声控延时电路
实验27-红外遥控延时电路
实验28-光控电子鸟(一)
实验29-光控电子鸟(二)
实验30-模拟救护车警笛声
实验31-电码练习器
实验32-双音频振荡器
实验32-频率检测仪
实验34-温度控制器
实验35-红外线自动开关
实验36-红外射击游戏及
实验37-抗干扰声动开关
实验38-载波遥控发射电路
实验39-载波遥控接收电路
实验40-无线遥控电路
555实验电路与案件表
CD-4069实验电路元件表
NE567实验电路元件表
目 录 1. 水位控制器………………2 23. 光控双闪信号灯…………18 2. 光控电子鸟………………3 24. 电容测试仪………………19 3. 双音频门铃………………4 25. 脉冲鉴别电路……………19 4. 救护车音响电路…………4 26. 声控延时电路……………20 5. 警车音响电路……………5 27. 红外遥控延时电路………21 6. 声控延时灯………………6 28. 光控电子鸟(一)………22 7. 声控楼梯灯………………6 29. 光控电子鸟(二)………23 8. 红外线遥控延时灯………7 30. 模拟救护车警笛声………24 9. 红外线遥控开关灯………7 31. 电码练习器………………25 10. 光控频闪式警示灯………8 32. 双音频振荡器……………26 11. 三极管好坏鉴别仪(一)…9 33. 频率检测仪………………27 12. 三极管好坏鉴别仪(二)…9 34. 温度控制器………………28 13. DC-DC 升压输出电路……10 35. 红外线自动开关…………29 14. 电子定时催眠器…………10 36. 红外射击游戏机…………30 15. 灵巧训练器………………11 37. 抗干扰声控开关…………31 16. 摸鼻子游戏电路…………12 38. 载波遥控发射电路………32 17. 电子仿真蜡烛……………12 39. 载波遥控接收电路………33 18. 模拟自然风电路…………13 40. 无线遥控电路……………34 19. 水开报警器………………14 附录 1.555 实验电路元件表… 35 20. 触摸式百灵鸟……………15 附录 2.4069 实验电路元件表…36 21. 开关电路…………………16 附录 3.567 实验电路元件表… 37 22. 水满报警器………………17 3
NE-555 NE-555 NE-555集成电路实验 NE-555 集成电路实验 集成电路实验 集成电路实验 555 集成电路人们习惯称之为时基电路。它是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合 在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖,构思奇巧,在波形产生、变换、调制、定 时、计量、检测等电路中被广泛运用。因此,它备受专业设计人员和广大电子爱好者的 青睐,在家用电子、医疗保健、节水节电、公共交通、声光报警、遥控遥测、微机接口 等到处都有它的身影。 555555555555 封装形式及电路符号 8 7 6 5 1 2 3 4 8脚双列直插型 管脚名称及功能: 1.地 2.触发 3.输出 4.复位 5.控制电压 6.阀值电压 7.放电 8.电源 VDD 8 4 3 7 6 2 1 5 电路符号 555 等效功能电路图 6 5 2 7 5K 5K 5K 8 1 + - + - A1 A2 R S 1 2 4 3 555 内部有两个电压比较器 A1 和 A2、一个触发器、一个反向驱 动器和一个放电三极管。 两个比较器分别被 3 个 5K 电阻 设定在 2/3 和 1/3VDD 工作点上, 当比较器 A1 同相输入端(6)脚 电压高于反相输入端(5)脚电 压时,R-S 触发器才翻转; 当比较器 A2 反相输入端(2)脚 电压低于同相输入端 1/3VDD 时, R-S 触发器便开始翻转。 4
NE-555 NE-555 NE-555集成电路实验 NE-555 集成电路实验 集成电路实验 集成电路实验 为了进一步理解其电路功能,并灵活应用 555 集成电路,下面用面包板做个实验, 实验电路图和插接示意图如下: K1 K2 R1 10K 2 6 R2 10K 4 8 NE555 1 7 3 R3 100 R4 100 LED1 LED2 DC 4.5V 电路原理图 + 4.5V 100 NE 555 10K 100 插接示意图 按插接示意图插好所有元件,接通 4.5V 电源,LED1 亮,LED2 不亮。因为 555②脚 被电阻 R1 接在高电平,⑥脚被电阻 R2 接于低电平,③脚输出低电平,LED2 不亮。由于 R-S 触发器此时输出高电平,内部三极管(放电管)导通,因此接在⑦脚上的 LED1 发光。 当按一下 K1 时,给②脚输入一个低电平,比较器 A2 输出一个触发信号使触发器翻转, 或非门 2 由高变低,经非门反向,③脚输出高电平,LED2 亮。由于 R-S 触发器此时输出 低电平,内部三极管截止,LED1 截止不亮。在此期间,如果你再按 K1,电路也不会翻 转,保持原状。 当按一下 K2 时,给⑥脚输入一个高电平,比较器 A1 输出一个触发信号使或非门 1 输出信号,或非门 2 由低再次变高,经非门反向,③脚输出低电平,LED2 不亮,电路又 回到初始状态。 通过实验得出以下结论:输出端③脚的电平取决于②、⑥脚的电位。 实验 1 水位控制器 水位控制器的电路原理图及插接示意图如附图所示。图中 555 构成施密特触发器来 完成水位控制功能。工作原理如下:附图中 A、B、C 是三个检测点。当水位上升到 A 点 时,水泵停机,水位低于 B 点时,水泵工作,自动给水池加水。 C 点处于水池底部,它连接于电源 VDD,当水位低于 B 点时,555②、⑥脚电压为 0, ③脚输出高电平,VT1 导通,继电器吸合,水泵工作。 当水位到达 B 点时,C、B 点在水的作用下被短路,使②、⑥脚电压等于 R3/(R3+R2+R1) *VDD,等于 1/2VDD(2.25V)。此电压大于②脚(1/3)VDD,小于⑥脚(2/3)VDD,③脚 维持高电平不变,继续加水。 当水位到达 A 点时,C、B、A 三点被短路,使②、⑥脚电压等于 R3/(R3+R2)*VDD, 等于(3.6V)。此电压大于⑥脚(2/3)VDD,③脚输出低电平,VT1 截止,继电器断开, 使水泵停止工作。 5
NE-555 NE-555 NE-555集成电路实验 NE-555 集成电路实验 集成电路实验 集成电路实验 B A C R1 75K R2 25K 4 8 NE555 2 6 3 R4 1K R3 100K C 10uF 1 M VT1 8050 DC 4.5V 电路原理图 A C B + M R1 75K R2 25K NE 555 R4 1K C + 10uF VT 8050 R3 100K 插接示意图 + 4.5V 实验 2 光控电子鸟 本电路在不同的光照下,发出忽高忽低、变幻莫测的鸟叫声,非常有趣。电路中 IC1、 R1、R2、C1 等元件组成一个低频振荡器,产生连续脉冲信号,控制 IC2、R3、RG、C2 等元件组成的高频振荡器。RG 是光敏电阻,它的阻值会随照射光的强度而发生变化,当 光照强时阻值变小,当光照弱时阻值变大。利用光敏特性来改变振荡器频率。连接好电 路后,用手指在光敏电阻上晃动,根据手指晃动的快慢,发出多变的鸟叫声。 R1 1K R2 100K C1 47uF 7 8 2 6 4 IC1 NE555 1 3 3 4 8 IC2 NE555 1 R4 100 R3 1K RG 7 2 6 C2 0.01uF BL VT1 9013 DC 4.5V 电路原理图 R1 1K R2 100K R3 1K RG NE 555 NE 555 BL + 4.5V + C1 47uF R4 100 C2 103 VT1 9013 插接示意图 6
NE-555 NE-555 NE-555集成电路实验 NE-555 集成电路实验 集成电路实验 集成电路实验 实验 3 双音频门铃 双音频可以发出“叮咚”两个不同频率的声音。平时,555④脚是通过 R1、C1 接地, 555 处于复位状态,③脚输出低电平,扬声器无声。当按下 K1 时,VDD 通过 VD1 向 C1 充电,使 555④脚很快呈现高电平, 555 开始振荡。同时 VDD 通过 VD2 向 R3、R4、C2 振荡网络提供工作电压,此时 R2 与 K1 和 VD2 呈并联电路,R2 阻值变小,555 振荡频率 变高,产生(叮)声。当松开 K1 时,由于 C1 上电荷通过 R1 放电,使 555④脚仍为高电 平,555 仍将维持振荡状态,此时由 R2、R3、R4、C2 等组成的网络使振荡频率变低,产 生(咚)声。随着 C1 逐步放电,直到 555④脚为低电平时,555 再次复位,停止振荡, 扬声器无声。 K1 VD2 4148 VD1 4148 R1 7.5K C1 47uF R2 51K R3 7.5K R4 51K C2 0.01uF 8 NE555 7 6 2 1 4 C3 3 47uF BL DC 4.5V K1 VD2 4148 VD1 4148 R2 51K R3 7.5K NE 555 BL R4 51K C3 + 47uF + 4.5V 电路原理图 C1 47uF + R1 7.5K C2 103 插接示意图 实验 4 救护车音响电路 本电路由两片时基集成电路所组成。IC1 组成一个低频振荡器,IC2 组成一个高频 振荡器。由于 IC2 振荡器的电压控制端⑤脚受控于 IC1 的低频方波。当 IC1 输出为低电 平时,IC2 的振荡频率变低。当 IC1 输出为高电平时,IC2 的振荡频率变高。因此,从 扬声器中就发出“嘀-嘟,嘀-嘟”的声音。改变 R4、R5、C2 的时间常数,IC2 输出的音 频就会发生相应变化。 R1 1K 7 6 2 C1 2.2uF 3 4 8 IC1 NE555 1 R2 240K R4 7.5K 4 8 IC2 NE555 7 6 2 5 1 C2 0.01uF R5 100K R3 4.7K C3 3 47uF BL DC 4.5V 电路原理图 R1 1K R2 240K R4 7.5K R5 100K NE 555 NE 555 R3 4.7K + C1 2.2uF C3 47uF + C2 103 + 4.5V BL 插接示意图 7
NE-555 NE-555 NE-555集成电路实验 NE-555 集成电路实验 集成电路实验 集成电路实验 实验 5 警车音响电路 在救护车音响电路的基础上稍加改动就会产生警车音响效果。三极管 VT1 基极接在 IC1②、⑥脚,这样 C1 上端就会形成一连串的锯齿波形,由 VT1 发射极加到 IC2 的⑤脚 进行调制,调整 RP1 可调整发出(乌-哇,乌-哇)声的间隔时间,以达到比较逼真的警 车声。 R1 10K 7 6 2 4 8 IC1 NE555 3 C1 10uF 1 R2 4.7K R3 1K 4 8 IC2 NE555 7 6 2 R4 51K 5 1 C2 0.01uF C3 3 47uF BL VT1 8550 RP 100K DC 4.5V 电路原理图 R1 10K R3 1K RP 100K R4 51K NE 555 R2 4.7K NE 555 BL + C3 47uF C2 103 + C1 10uF VT1 8550 插接示意图 + 4.5V 555 单稳态电路工作原理 单稳态是一种临时或暂时现象,常用于延时或定时电路。用 555 做定时器十分方便, 它外接一个电阻和一个电容器便可。当接通电源后,设②脚无触发信号时,555 处于稳 定状态,③脚输出低电平,内部触发器输出高电平,放电管 VT1 导通,电容器 C 上电压 为 0。当给②脚输入一个负脉冲时,比较器 A2 输出高电平,触发器翻转输出低电平,放 电管 VT1 截止,③脚输出高电平,此时为暂稳态。 VDD R C 6 5 2 7 8 5K 5K 5K 1 + - + - A1 A2 R S 1 2 VT1 单稳态电路示意图 在暂稳态期间,由于放电管 VT1 截止,电源经电阻向电容器 充 电 , 当 电 容 器 上 电 压 达 到 2/3VDD 时,比较器 A1 输出高电 平,触发器再次翻转,输出高电 平,放电管 VT1 再次导通,电容 器 C 上电压被迅速放电,电路又 恢复至稳态。定时时间的长短决 定于电阻和电容器的数值。 4 3 8
NE-555 NE-555 NE-555集成电路实验 NE-555 集成电路实验 集成电路实验 集成电路实验 实验 6 声控延时灯 图中 R1、R2、B、VT1 等元件组成一个电压负反馈放大电路,将 B 接收到的声音信 号进行放大。R3、R4、VT2 组成中间放大级,将 VT1 输出的信号再次进行放大,为 555 组成的单稳态电路提供负触发脉冲。C1 是两级放大器的耦合电容。R5、C3 是 555 的定 时网络,C2 为触发电容器。改变 R5、或 C3 数值,可改变定时时间的长短。 R1 1K C1 0.1uF VT1 9013 R2 200K B R3 1K R5 1M R4 100K C2 0.1uF VT2 9013 8 4 NE555 3 R6 100 2 6 7 C3 100uF 1 5 LED 图理原路电 R1 1K R3 1K R5 1M DC 4.5V 2R K002 R4 100K NE 555 + 4.5V C1 104 C2 104 B VT1 9013 VT2 9013 C3 100uF R6 100 LED RG 插接示意图 实验 7 声控楼梯灯 在白天自然光很强的情况下,如果楼道灯还亮着,那是一种极大的浪费。本实验电 路可解决这一问题,当自然光达到一定照度时,让声控功能无效。电路原理是:光敏电 阻 RG 与 R7 组成一个分压电路。当照度强时,RG 阻值变小,555④脚电位变低,输出端 ③脚始终为 0。当照度弱时,RG 阻值变大,555④脚电位变高,这时单稳态电路受 555 ②脚负脉冲信号控制。 R1 1K C1 0.1uF VT1 9013 R2 200K B R3 1K R5 1M R4 100K C2 0.1uF VT2 9013 8 4 NE555 3 R6 100 2 6 7 C3 100uF 1 5 LED R7 51K RG DC 4.5V 电路原理图 R1 1K R3 1K R5 1M R7 51K + 4.5V NE 555 C3 100uF R6 100 LED RG 2R K002 R4 100K C1 104 C2 104 B VT1 9013 VT2 9013 插接示意图 9
NE-555 NE-555 NE-555集成电路实验 NE-555 集成电路实验 集成电路实验 集成电路实验 实验 8 红外线遥控延时灯 现代家庭一般都有红外遥控器,我们可利用现有的遥控器控制一个红外遥控延时 灯。图中 H 是一体化红外接收头,C1 为滤波电容器,由于遥控器发出的是一串数字脉冲, 因此经 C1 滤波后,得到一个负向脉冲使 555 单稳态电路工作。 3 2 H 1 R1 100K 2 6 7 8 4 NE555 3 R2 100 C1 10uF C2 47uF 1 5 LED 电路原理图 DC 4.5V H 3 2 1 R1 100K C2 47uF + NE 555 + 4.5V R2 100 + C1 10uF LED 插接示意图 一体化红外接收头 1 2 3 实验 9 红外线遥控开关灯 图中 IC1、R1、C2 等元件组成单稳态电路。IC2、R3、R4、R5、C3 等元件组成双稳 态开关电路。R3、R4 连接在 IC2②、⑥脚上,R5、C3 连接在 IC2 输出端,并通过继电器 触点与②、⑥脚相连。当触点断开时,由于②、⑥脚均为 1/2VDD,因此刚接通电源时, 输出端具有随机性。若③脚为高电平,则当继电器吸合一下时,C3 上的充电电压被加到 ②、⑥脚上,因充电电压高于触发电平 2/3VDD,使 IC2 复位,③脚转为低电平。同时, 因片内放电管导通,⑦脚为低电平,LED 亮。当继电器触点接通并断开后,不管 C3 通过 R5 向③脚放电是否放完,不影响电路的状态,③脚仍为低电平。当再按一下遥控器,继 电器再次吸合,因放完电的 C3 连接于②、⑥脚,使 IC2 置位,③脚为高电平,内部放 电管截止,⑦脚为高电平,LED 熄灭。电路又处于另一种稳态。 10
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