[电子设计精品] 电子综合设计参考资料

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1、23奇数页（章名）电子综合设计参考资料1、音响报警电路音响报警电路应用很广。这里筒要介绍几种结构简单、容易制作、价格便宜、性能稳定可靠、效果良好的音响报警电路,简称音响电路。3D.1用反相器组成的单频率音响电路用CMOS与非门和反相器及电阻、电容组成的单频率音响报警电路如图3D-1所示,图中与非门1和反相器2构成低频振荡器，与非门3和反相器4组成音频振荡器。当控制端A为低电平时,低频振荡器不振荡,它的输出端(即图中的B点)为低电平,因此,音频振荡器也不振荡,压电陶瓷蜂鸣片不发出声音。当A点为高电平时,低频振荡器产生矩形波,振荡周期为秒数量级,即B点的波形如图3D-2中的波形B

2、所示。这个矩形波的占空比可通过图中的电位器Rw来调节。当B点为高电平时,.音频振荡器产生方波,使蜂鸣片发出声响。音频振荡器的振荡频率约为1KHz,改变R1的阻值或C1的容量,便可改变振荡频率。据以上所述,可画出图3D-1所示电路中A、B、C三点的波形,如图3D-2所示,其中波形C是加在蜂鸣片两端的波形,因此它发出的声响为间歇式。23奇数页（章名）除以上所述外,关于图3D-1电路尚有以下两点需要说明：1．压电陶瓷蜂鸣片所能发出的音量较小,若需要获得较大音量,则需采用扬声器作为电声元件,并加一级三极管放大器。2.用CMOS或非门代替图中的与非门,这个电路仍可起单频率音响报警作用,

3、只是蜂鸣片发出声响的条件发生了变化,即控制端为低电平时,低频振荡器和音频振荡器都振荡，使蜂鸣片发出声响，若A点为高电平,则B点和C点均为高电平不变,峰鸣片不发出声音。3D.2两种频率交替的音响电路前面介绍的电路比较简单，成本低,但它只能发出“滴一滴”的声响，声音比较单词。如果期望发出“滴-嘟、滴-嘟”两种音调交替的声响,则可采用图3D-3所示电路。这个电路中有三个振荡器,即反相器1和2组成频率约1KHz的音频振荡器,反相器3和4组成频率约2KHz的音频振荡器,反相器5和6组成频率约1Hz的低频振荡器。在RSR的条件下,图中C点波形的频率与电阻、电容的近似函数关系是（3D-1）

4、若RS=R，则（3D-2）若RSR，则（3D-3）由于音响报警电路对振荡频率要求不严格，因此一般可以不比较Rs与R的大小,一律按下式粗略估算:（3D-4）23奇数页（章名）显然,图中a点和d点波形的频率与电阻、电容的函数关系,跟c点波形的频率与电阻、电容的函数关系类似。这个电路的工作原理是简单的，只要画出图中a、b、e、f和g点的波形(如图3D-4所示)，便可知g点的波形是两种频率交替的方波。当控制端A为低电平时,喇叭发出两种音调交替的声响。若A端为高电平,则喇叭不发出声音。两种频率交替的音响电路也可以用555集成定时器组成,这种电路如图3D-5所示。图中的5551组成低频振

5、荡器p频率约为1HZ，5552组成音频振荡器。由于前者的输出（管脚3〉经过电阻接到后者的控制输入端（管脚5），因此,当前者的输出为高、低两种不同电平时,后者可输出两种不同频率的方波。而且565定时器的输出电流最大可达200mA，23奇数页（章名）所以可直接驱动喇叭。当然,只有当控制端A为高电平或悬空时,喇叭才能发出“滴一嘟、滴一嘟”的声响。若A端为低电平,定时器5552处于复位状态,喇叭不会发出声音。此外,若5551和5552合用一块集成双定时器556,则可缩小体积、降低成本。3D.3调频式音响电路图3D-6是一种调频式音响电路,它由前后两级组成，前级是一个低频振荡器,后级是

6、一个音频振荡器。前级中，电容C1充电的时间常数为C1放电的时间常数为据图中参数可知,C1充、放电的时间常数之比是可见C1充电比放电慢得多,即C1两端电压的波形如图3D-7中波形所示,这个信号送给三极管(它的β值应足够大〉的基极,再从发射极输出给后级5552的管脚5。因此,在图中控制端A为高电平或悬空的条件下,5552的振荡频率随时间变化的规律大致如图3D-7中的波形所示,所以喇叭可发出类似"纠一乌、纠一乌"的声响。实际应用时可根据需要,适当调整R1和R2的阻值用于报警的音响电路种类较多,读者可参阅有关参考文献。'23奇数页（章名）2、触摸按钮和触摸开关23奇数页（章名）我们知

7、道,CMOS器件的输入电阻高达109Ω以上，它比人手指的电阻值大得多,因此可用CMOS反相器或OMOS门电路及电阻、触摸探头等构成触摸按钮和触摸开关。由于这种触摸按钮和开关没有机械运动，寿命长,且价格低廉，所以应用日趋广泛。下面介绍几种常用的触摸按钮和触摸开关。3E.1触摸按钮触摸按钮由CMOS反相器、电阻和触摸探头构成,它有两种不同的形式,分别如图3E-1(a)和(b)所示。图中的电阻R1可取6.8MΩ左右,R2可取100KΩ左右。图中除了CMOS反相器和电阻外,还有触摸探头。实际上它就是两块距离很近