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从功用一步一步弄懂这5个电路图

 飞翔蒲公英 2024-03-24 发布于内蒙古

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电路图之一

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这张电路图是我们日常生活中经常遇到的声光控灯实际抄板图。说起声光控灯的功用,就是照明,而且是自动地为你照明,再具体的说,这个灯白天的时候,不管有没有人活动,它都不会亮,除非是雷雨前的黑暗。而到了晚上光线暗到一定程度,这时候如果有人活动或声响,这个灯会自动亮起,为你带来光明,过一会如果没有继续有声响,它又会自动的变为熄灭,真正做到了节省每一度°电。是不是很智能。其实所用到的关键元器件就这么几种:单向可控硅、光敏电阻、驻极体话筒、计时电容。

分工是这样的,由光敏电阻来总的把控,把控只有晚上或光线暗到一定程度灯才能点亮;驻极体话筒,来监听是否有声响,有声响光敏电阻同意,这时即下达点亮指令;单向可控硅的职能是落实指令,即按照指令使供电主回路的通或断。当然了在具体的操作过程中还有点亮延时控制的计时电容的辅助。

电路图之二:

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为了接下来的讲述,小小白能听懂。先来进行扫除知识盲点

首先来看一下白炽灯,大家都不会陌生吧,它标称的额定电压为220V,实验发现当低于180V时,白炽灯就明显变暗。也就是说,白炽灯正常使用是不能低于180V的。这就是为啥上述电路有多条回路,而必须走单向可控硅PCR606J所控制的回路的原因。我们日常生活中,使用多个白炽灯都是并联接法。

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光敏电阻,从名字上就能猜出其八九不离十的功用,它对光敏感,随着光线的强弱而其阻值发生变化,光线越强它的阻值越小,最小可到1KΩ;光线越暗它的阻值越大,黑到伸手不见五指时,它的阻值竟能达到10MΩ。记住了啊,这个特性在以后的电路分析会用到。长的样子如图

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驻极体话筒,名字听起来挺不好记,它存在于我们日常离不了的每一部手机里,为我们打电话聊天传送语音。它是圆圆的铝壳引出两条腿,其内部基本结构为:一片单面涂有金属的特氟隆薄膜与一个有多个小孔的金属电极(背电极)构成的电容的两个极板,在工厂制造时经过高压极化技术在特氟隆薄膜的正面注入了负电荷,再通过多个小孔的金属电极与特制的结型场效应管的栅极相连,从外面看到的两条腿分别为结型场效应管的漏极和源极。多数使用时漏极与一个电阻相连,电阻上端接电流偏置,源极接地。铝壳也有个小孔,声音经小孔进入,引起薄膜震动,电容两极板距离发生变化,电容两极板电压变化,使声音转变的电信号。从结型场效应管的漏极与电阻之间输出。完成声音到电信号的变换。

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电路图之三:


单向可控硅

单向可控硅分为三个极,即:阳极(A)、阴极(K)、门极(G),当门极施加正电压达到门极触发电压,并使门极(G)、阴极(K)构成电流回路,阳极(A)与阴极(K)就被触发导通,导通电压为通态电压(具体参看其手册),当阳极(A)、阴极(K)导通后,即使撤去门极施加的电压,阳极(A)与阴极(K)照样导通,直到阳极(A)、阴极(K)构成的电流回路的电流过零或电流回路被切断。

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三极管

是用塑料、陶瓷、金属材料封装的,内包含两个PN结,按半导体材料排列方式分为NPN(N材料→P材料→N材料)与PNP(P材料→N材料→P材料),对应的分为三个区,即:集电区、基区、发射区,从每个区引出的极分别对应集电极、基极、发射极,各个区所要材料大小、掺杂浓度不同,其中集电区做的面积大;基区所用半导体掺杂浓度低,做的特别薄;发射区掺杂浓度高,由此三个区具有不同特性。

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三极管为电流电流控制型元器件,即基极发射极的小电流控制集电极发射极的大电流。来实现三极管的能量放大功能。

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三极管实现放大的基础是在直流偏置下实现导通。

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NPN三极管要想导通首先基极的电位要高于发射极电位0.5-0.8V,并且还要在包含基极和发射极的支路构成电流回路,才会在包含集电极与发射极电流回路中集电极与发射极导通。

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PNP三极管要想导通首先发射极的电位要高于基极电位0.5-0.8V,并且还要在包含发射极和基极的支路构成电流回路,才会在包含集电极与发射极电流回路中集电极与发射极导通。

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谨记

NPN三极管控制电流回路的电流方向为基极流向发射极,被控制电流回路为集电极流向发射极。

PNP三极管控制电流回路为发射极流向基极,被控制电流回路为发射极流向集电极。

电路图之四

电容

电容在电路中得电后会对其进行充电,在断电有电流回路的情况下,电容又会像电池似的对外放电。

在直流电路中的电容,如果电流回路中没有限流电阻存在,在上电瞬间会像导线对地导通,而形成大的浪涌电流,并随着电容容量增大,浪涌冲击的危险性有大幅提高,故滤波电容容量选取上不是越大越好,要兼顾带来输出电压平滑平稳与给电路带来上电瞬间浪涌冲击的风险。由于这一特性,在实际电路中存在大电容滤波一般会相伴负温度系数热敏电阻,就是为了减小上电瞬间大电流形成的浪涌对回路中元器件的冲击。

在电路中电容与电阻的配合,可以起到计时的作用。电容容量(法拉)与电阻阻值(欧姆)的乘积对电容的充放电是一个固定的比例值,具体的比例值请参考下图。我们把电容容量(法拉)与电阻阻值(欧姆)的这个乘积,称之为时间常数。一般经过4—5个时间常数就认为电容充电或放电完成。

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图示中的R7、C3在电路中所起到延时作用,就是利用电容的可控性放电特性,R7为放电电阻。其时间常数为100000Ω*0.000022F=2.2秒。也就是说,当电容充满电为5V,对其进行放电——过程为:从放电开始经2.2秒,电量剩下37%;再经过2.2秒,电量剩下14%;第三个2.2秒,电量剩下5%;第四个2.2秒,电量剩下2%;第五个2.2秒,电量剩下1%。可以自己算一下各节点的电压,后续会用到。

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电路图之五

逻辑门是实现逻辑运算的基本单元,它们通过控制高、低电平(分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制中的“1”和“0”)来执行特定的逻辑运算。常见的逻辑门包括:

与门:逻辑符号为“&”,当两个输入信号都为“1”时,输出为“1”,否则输出为“0”。

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或门:逻辑符号为“|”,只要有一个输入为“1”,输出就为“1”。

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非门:逻辑符号为“”或“!”,对输入信号取反。

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与非门:逻辑符号为“∧”,当两个输入信号都为“1”时,输出为“0”,否则输出为“1”。

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或非门:逻辑符号为“∨”,当两个输入信号有一个为“1”时,输出为“0”,否则输出为“1”。

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异或门:逻辑符号为“^”,当两个输入信号相同时,输出为“0”,不同时输出为“1”。

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异或非门:逻辑符号为“⊕”,当两个输入信号相同时,输出为“1”,不同时输出为“0。

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