解析LED燈中的數字邏輯電路

打開APP

解析LED燈中的數字邏輯電路

發表於 2019-07-31 17:33:55

LED閃光燈，這是一款用門電路組成的低頻多諧振蕩器，它將輸出的脈衝加以放大，用來驅動一隻發光二極體，可以組成一個LED式閃光燈電路。

該電路由一隻六反相器4069晶片組成，用其中的兩個反相器IC1A、IC1B和C1、R1等組成一個多諧振蕩器。其振蕩頻率為：f=1/(2.2R1C1)，按電路圖中的數值，其振蕩頻率約為0.45HZ。由多諧振蕩器輸出的振蕩脈衝經IC1C緩衝，加至由IC1D、IC1E、IC1F並聯組成的門電路放大器後，驅動發光二極體LED1發光。

由於本閃光器的發光時間約佔整個脈衝周期的1/2，所以耗電很小，閃光時耗電電流僅6mA左右，故此閃光電路可安裝在某些需要注意的電器設備或儀器上，起警示作用。IC1D、IC1E、IC1F等3個門並聯的目的是為了增加門電路的驅動功率，實際上4069的單個門也能驅動單只，並聯後將可以同時驅動更多的LED點亮，或者帶動更大一些的負載，本例只是起到一個講解作用。

由於電路是對稱形式，其產生的振蕩波形佔空比1:1，輸出波形為方波，故稱之為對稱方波振蕩器。

在電路中，IC1A的輸出端（第3腳）經過定時電容C2耦合到IC1B的輸入端（第5腳），同樣IC2B的輸出端（第4腳）經過電容C1耦合到IC1A的輸入端（第2腳）。IC1A和IC1B雖然是與非門，但由於4011的第1腳和第6腳均接在高電平上，因此可以等效為非門。這樣兩個非門通過電容C1、C2互相耦合形成了正反饋閉環電路，兩組定時電路R3、C1和R4、C2產生延時正反饋信號，去控制振蕩器非門周期性的開通和關閉。

在電路中，振蕩頻率主要取決於定時元件的參數，當R3=R4=R，C1=C2=C時，則振蕩頻率的估算公式是：f=1/RC;振蕩電路的周期約為：T=1/f=RC.

定時電容C1、C2的取值範圍較大，電容值越大，振蕩頻率越低 。本電路使用4069非門晶片也能達到同樣效果。方波非門振蕩器的振蕩頻率主要取決於兩組定時電路中RC時間常數較小的那一組，因為當它最先完成充放電過程時，由它所控制的非門輸出的電平發生變化，並由它引發定時電路相關的非門輸入端電壓的躍變，控制另一個非門提前進入下一個暫穩態，因此方波非門振蕩器的頻率幾乎不受RC時間常數較大一組的影響。

本電路中的4011僅使用兩組與非門，另外兩組未用到的與非門的輸入端不要懸空，應接高電平或低電平。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴