模擬電子元件閃爍電路的制作與研究

張春蓉

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.084

摘 要：目前市場(chǎng)上閃爍電路多以集成控制芯片、單片機(jī)控制為主，雖然應(yīng)用廣泛，但是缺少了對(duì)模擬電子元件的最基礎(chǔ)的應(yīng)用研究，該論文單純針對(duì)模擬元件的基礎(chǔ)應(yīng)用，加強(qiáng)理論和實(shí)踐研究，采用模擬電子元件自激震蕩電路來(lái)實(shí)現(xiàn)閃爍功能，原理上簡(jiǎn)單易懂，但是市場(chǎng)上并沒有成熟的電路原理研究。論文介紹研究的基礎(chǔ)理論，原理圖的仿真繪制，以及制作的成品。產(chǎn)品制作成功，不僅大大降低了閃爍電路的成本，更加提高電路的應(yīng)用性，提高模擬電子元件的認(rèn)知度與應(yīng)用的廣泛程度。

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù) 自激震蕩 閃爍電路 二極管 三極管

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）12（c）-0084-02

1 研究的目的和意義

制造工業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步，都是以電子技術(shù)（特別是計(jì)算機(jī)、集成電路技術(shù)）為動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)的。比如汽車工業(yè)的發(fā)展不僅是機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，更主要是電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。新型電子技術(shù)的多樣化，才能滿足用戶的要求。論文研究的閃爍電路是依據(jù)汽車裝飾產(chǎn)品市場(chǎng)而產(chǎn)生。特別是家用轎車，比賽用車的車主，對(duì)愛車不僅有使用的要求，更有裝飾愛車的喜好。

閃爍電路及流水燈電路的制作，和汽車裝飾的一些閃爍電路基本相同。以若干個(gè)小項(xiàng)目為基礎(chǔ)，對(duì)電子理論知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和進(jìn)一步提高，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，最終完成較大的模擬電子震蕩閃爍電路任務(wù)，顯示出預(yù)先設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

2 研究基礎(chǔ)、研究的理論依據(jù)

理論知識(shí)以電子技術(shù)中模擬電子技術(shù)為基礎(chǔ)，內(nèi)容包括常用半導(dǎo)體器件，放大電路基礎(chǔ)，直流穩(wěn)壓電源，放大器中的負(fù)反饋，集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用，調(diào)諧器與正弦波振蕩器，功率放大器等知識(shí)。實(shí)際操作能力包括常用電子元器件識(shí)別篩選、電路分析、電路板設(shè)計(jì)與制作、產(chǎn)品組裝調(diào)試、檢驗(yàn)與檢修等。

3 研究成果將產(chǎn)生的作用和價(jià)值

由于市場(chǎng)上沒有類似的成熟的閃爍電路產(chǎn)品，現(xiàn)有的都是依靠程序控制來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示。該項(xiàng)目的特點(diǎn)是單純依靠模擬電子元件的特性，比如二極管單向?qū)ㄐ?，電容元件的充放電原理，三極管的開關(guān)特性等制作的閃爍電路。應(yīng)用模擬電子線路來(lái)實(shí)現(xiàn)閃爍電路，不僅大大降低了成本要求，電路簡(jiǎn)單易懂，更加加強(qiáng)了對(duì)模擬元件的理論應(yīng)用要求，相比集成芯片更加具有理論研究的教學(xué)意義，特別針對(duì)不懂編制程序的人員，很好地避開了集成芯片這樣的控制芯片，加強(qiáng)對(duì)模擬電子元件模擬電路的應(yīng)用學(xué)習(xí)。

4 總體方案的選擇

根據(jù)市場(chǎng)上閃爍電路控制設(shè)計(jì)的情況，參考各方面的參考書以及網(wǎng)絡(luò)資源信息，大多是運(yùn)用集成芯片控制，單片機(jī)控制和自激震蕩電路。方案一運(yùn)用的是集成芯片對(duì)電路進(jìn)行控制，此種電路不能在模擬仿真軟件上運(yùn)行，且實(shí)驗(yàn)室里不一定有現(xiàn)成的芯片，還不能徹底理解電路的原理，故不選此方案。方案二運(yùn)用的是單片機(jī)控制電路，這種方案最常用，要編程序做成芯片，單片機(jī)程序設(shè)計(jì)較復(fù)雜且編譯程序易出錯(cuò)，故不支持用此種做法。方案三運(yùn)用的是模擬電子的知識(shí)，所有原器件都能在實(shí)驗(yàn)室找到，結(jié)構(gòu)清晰，原理易懂。因此，最終確定的方案為方案三和各步驟的方案如下。

（1）運(yùn)用二極管組成單相橋式整流電路。（2）電容濾波電路。（3）用三極管搭成自激多諧振蕩器，達(dá)到交替導(dǎo)通和截止的目的。（4）發(fā)光二級(jí)管顯示電路。

5 EDA軟件模擬仿真和實(shí)驗(yàn)室調(diào)試

實(shí)驗(yàn)室中沒有足夠的燈泡，只能將燈泡全換成發(fā)光二極管，這樣使得每一路產(chǎn)生的電流過(guò)大，因此要把輸入到單相橋式整流電路的電壓減至6 V。仿真電路圖如圖1所示。

6 成果與形成的理性認(rèn)識(shí)

該項(xiàng)目預(yù)想效果已經(jīng)達(dá)到，產(chǎn)品閃爍電路的效果非常成功（如圖2）。今后可以在此基礎(chǔ)上把項(xiàng)目產(chǎn)品延伸拓展，越做越大。不過(guò)在實(shí)際的制作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品線路容易刮碰損壞，電子器件容易因焊接不牢靠而引起故障，這些問(wèn)題仍需要進(jìn)行進(jìn)一步地修改與完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 芮靜康.實(shí)用電工典型線路圖利[M].中國(guó)水利水電出版社，2007.

[2] 陳有卿.實(shí)用燈光控制電路300例[M].中國(guó)電力出版社， 2005.

[3] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2006.

[4] 張華.汽車電工電子應(yīng)用[M].北京理工出版社，2011.