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实用电路举例

发布时间:2021-10-25 19:14:28

『壹』 生活中常见的实际电路

在学电子电路中,要学会分析电路,就从了解电路的三种状态开始。电路有哪三种状态:通路(负载)、短路、开路(空载)三种状态下的电源电压分别是U=E-IR, U=0。U=E,以下内容分别介绍这三种状态的具体情况。

1、通路状态

通路就是电路中的开关闭合,负载中有电流流过。在这种状态下,电源端电压与负载电流的关系可以用电源外特性确定,根据负载的大小,又分为满载、轻载、过载三种情况。负载在额定功率下的工作状态叫额定工作状态或满载;低于额定功率的工作状态叫轻载;高于额定功率的工作状态叫过载。由于过载很容晚烧坏电器,所以一般情况都不允许出现过载。

2、短路状态

如果外电路被阻值近似为零的导体接通,这时电源就处于短路状态,在这种状态下,电路中的电流(短路电流)I≈E/R 。我们知道,电源的内阻一般都是很小的,因而短路电流可能达到非常大的数值,这将电源有烧毁的危险,必须严格防止,避免发生。

防止短路的最常见方法是在电路中安装保险管。保险管中的熔丝是由低熔点的铅锡合金、银丝制成。当电流增大到一定数值时,保险丝首先被熔断,从而切断电路。

在短路状态下电源的端电压为:

U=E-IR≈E-E/R*R=0

可见,短路状态的主要特点是:短路电流很大,电源端电压为零。

这里需要说明,通常电源的内阻都基本不变并且数值很小,所以可近似认为电源的端电压等于电源电动势。今后若不特别指出开标出电源内阻时,就表示内阻很小,可以忽略不计。

3、开路状态

开路就是电源两端开电路某处断开,电路中没有电流通过,电源不向负载输送电能。对于电源来说,这种状态叫空载。开路状态的主要特点是:电路中的电流为零。电源端电压和电动势相等。

这三种状态,在我们生活中随处都可以看到,如将电灯的开关合上,电灯发亮,这就是一种通路状态,如果开电灯,同时开冰箱、空调、电饭煲、电视、电脑、音箱、电炒锅,这时负载比较多,容晚出现过载现象,当过载时电线容易冒烟起火。当把开关合上时,电灯灭了,这是一处开路状态。而当二根电线(火线、零线)外皮被老鼠弄破损,造成二根线碰在一起,就会造成短路,如有过流开关,则过流开关马上工作,如没有过流开关,则马上冒烟起火。

『贰』 常见电路图实例分析

热释红外电路原理的分析:
热释电红外传感器的原理特性

热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶,其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化随温度的变化而变化。为了抑制因自身温度变化而产生的干扰 该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式,因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化 并将其转换为电信号输出。热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用 因而需要用电阻将其转换为电压形式 该电阻阻抗高达104MΩ,故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式 即源极跟随器 来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片, 并在它的两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元。由于加电极化的电压是有极性的,因此极化后的探测元也是有正、负极性的。

图1是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。使用时D端接电源正极,G端接电源负极,S端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号。

制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范围为0.2~20μm。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度,该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。这种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外,还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外。

3 被动式红外报警器的结构原理

3.1 结构

被动式红外报警器主要由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大、信号处理和报警电路等几部分组成。其结构框图如图2所示。图中, 菲涅尔透镜可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外探测元上,同时也产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区,以适应热释电探测元要求信号不断变化的特性;热释电红外传感器是报警器设计中的核心器件,它可以把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用;信号处理主要是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较,为报警功能的实现打下基础。图3所示的是将待测目标、菲涅尔透镜、热释电红外传感器相结合使用时的工作原理示意图。

3.2 工作原理

在该探测技术中,所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量,只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器的特点是能够响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化,并能使监控报警器产生报警信号,从而完成报警功能。图4所示是该报警器的工作电路原理图。

当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时,电路中的传感器将输出电压信号,然后使该信号先通过一个由C1、C2、R1、R2组成的带通滤波器,该滤波器的上限截止频率为16Hz,下限截止频率为0.16Hz。由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱(通常仅有1mV左右),而且是一个变化的信号,同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式(脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定,通常为0.1~10Hz左右),所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。本设计运用集成运算放大器LM324来进行两级放大,以使其获得足够的增益。

当传感器探测到人体辐射的红外线信号并经放大后送给窗口比较器时,若信号幅度超过窗口比较器的上下限,系统将输出高电平信号;无异常情况时则输出低电平信号。在该比较器中,R9、R10、R11用做参考电压,两个运算放大器用做比较,两个二极管的主要作用是使输出更稳定。窗口比较器的上下限电压 即参考电压 分别为3.8V和1.2V。将这个高低电平变化的信号 上升沿信号 作为单稳电路HEF4538B的触发信号,并让其输出一个脉宽大约为10s的高电平信号。再用这一脉宽信号作为报警电路KD9561的输入控制信号,来使电路产生10s的报警信号,最后用三极管VT1和VT2再一次对电信号进行放大,以便有足够大的电流来驱动喇叭使其连续发出10s的报警声。

4 结束语

用热释电红外传感器设计的监控报警系统具有结构简单、成本低等优点。经过多次测试,该系统工作情况稳定。

图4

热释电红外报警器只能安装在室内,其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。正确的安装应满足下列条件:

(1)报警器应离地面2.0~2.2米。

(2)报警器应远离空调、冰箱、火炉等空气、温度变化比较敏感的地方。

(3)报警器探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。

(4)报警器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,有条件的话最好把窗帘拉上。另外,报警器也不要安装在有强气流活动的地方。

热释电红外控制开关

本例介绍一款采用热释电红外传感器 (一种由高热电系数材料、阻抗匹配用场效应晶体管的滤光镜片等组成的新型敏感元件)和专用集成电路制作的热释电红外线控制开关,它在检测到人体发射的红外传感器信号后接通,使负载 (报警器或照明灯、排风扇等)通电工作。
电路工作原理
该热释电红外控制开关电路由热释红外传感器 (PIR)、热释电红外控制电路、光控电路和控制执行电路组成,如图3-66所示。

热释电红外控制电路由集成电路lC(SS0001)和电阻器RZ-R9、电容器Cl-C8组成。SS0001是热释电红外控制专用集成电路,其内部由输入放大器、双向限幅器、状态控制器、延时定时器、锁存定时器和基准电源等电路组成,如图3-67所示。

光控电路由光敏电阻器RG、电阻器Rl和IC第9脚内电路组成。
控制执行电路由电阻器RlO、晶体管V、二极管VD和继电器K组成。
热释电红外传感器应与非涅尔透镜配合使用,才能提高其灵敏度。在热释电红外传感器未检测到人体红外线信号时,IC的2脚输出低电平,V处于截止状态,K不吸合,负载电路不工作。
当有人在热释电红外传感器的有效检测区域内活动时,热释电红外传感器将接收到人体发出的红外信号,并将其转变成微弱的脉冲电压信号,此电压信号经lC内电路放大、鉴幅处理及定时控制后,从2脚输出控制高电平,使V导通,K吸合,负载电路通电工作。
在白天,光敏电阻器RG受光照射而呈低阻状态,IC的9脚 (触发禁止端)被锁定为低电平,使IC的2脚恒定输出低电平。夜晚,RG因无光照射而呈高阻状态,IC的g脚恢复为高电平,热释电红外控制开关又迸人警戒状态。若想该热释电红外控制开关白天、晚上均工作,可将RG去掉或在Rl两端并接一只小开关。
元器件选择
Rl-RlO选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。
RG选用亮阻小于2OkΩ、暗阻大于2MΩ的光敏电阻器。
Cl、C2和C6均选用耐压值为16V的铝电解电容器;C3-C5、C7和C8均选用独石电容器或涤纶电容器。
VD选用IN4007型硅整流二极管。
V选用S9013或C8050、58050、3DG8050型硅NPN晶体管。
IC选用SS0001或BISS0001型热释电红外传感控制集成电路。
热释电红外传感器可选用AMNl或陀28、SDO2等型号,配用Q-lA或CE-024型菲涅尔透镜。
K选用4098型直流继电器

『叁』 模拟电路实例举例

这个还真不好说,抄市袭场上的好书太少,记得以前看过一本什么“日本电子线路图实例分析”(具体书名记不清了,大概是这个)的书。你可以看一看21ic的电路图频道,链接似乎容易被抽风,你网络
21ic
电路图就可以了。不过里面有分析的很少,你还是要准备一本模拟电路基础在旁边比较好。

『肆』 举例说明模拟电路在生活中的应用,怎么应用的

模拟电路肯定已近在生活工作中被广泛地使用了!至于怎么应用的,应该说各有不同,例如为了让计算机的工作就要给它一个直流稳压电源,这就需要稳压电路的设计,这就是一个模拟电路在生活中的应用了。再有手机充电也是类似的模拟电路。

在教科书关于模拟电路的,基本上都是关于放大的,这几乎完全是由于三极管或MOSFET等三端器件的特性决定的,其实放大也不过就是利用了三极管等IV特性曲线中具有大致恒流的特性,并以此来实现信号电压的放大功能,即使是功率放大也是基于于此。

毫无疑义,二端器件,例如电阻电容等是无法实行像三极管的放大功能的,所以只有三端器件利用三极管的基极或MOSFET栅极,具有的控制发射极或源极电流的能力实现了放大功能,而且只是利用了恒流源的特性。

既然三极管等三端器件具有放大功能,如何使其输出的电压稳定,则必定会是个问题,所以通过负反馈作用来稳定输出电压,就是模拟电路的另一个重要内容了,实施上放大和负反馈总是联系在一起的。没有负反馈就不会令输出电压稳定。这也就意味着模拟电路谈论的就是放大和负反馈。

对于刚接触模拟电路的学生来说,无法理解放大电路到底有什么用,也许只有类似收音机之类的电器可以令人感到放大电路的作用,即将无线电信号通过模拟电路的放大并输出至喇叭来发生声音。其实CPU的电源同样是一个放大电路,它是一个将放大和负反馈完美结合在一起的经典的模拟放大电路,能够理解这一点,对于其他的日常生活中的电子电器也就不难理解了。

『伍』 89C51单片机的几种常用应用电路实例

1、这是51系列单片机的晶振和复位电路。 2、C1,C2,X1构成晶振电路,X1是晶振,两个电容为负载电容,作用是容易启震和减小频率的温漂。 3、R1,C3组成复位电路,跟晶振没有关系。

『陆』 串联电路在日常生活中的运用 请举例, 我怎么发现基本都是并列的电路呢

是的,家用电器的电压都是220V所以必须并联在电路中,但是电器内部的很多原件是串联的,比如开关、保险丝、负载.

『柒』 怎样连实物电路举例

根据图纸
串联电路 电流从电源的正极出发 开始接元件, 不分正负极的元件(电阻、开关类)从任意一头接入,另一头引出;区分正负极的元件(二极管、电解电容、LED等),电流从正极流入,负极引出,这样一直接到电源负极。 比如: 电源正极-开关-电阻-LED正极(负极引出)-电源负极。

并联电路 首先分析电路元件的正负极, 哪些元件和哪些元件并联, 然后把需要并在一起的先并好,然后当串联电路接就可以了。 需要说明的是,并的时候注意元件的正负极。元件遵循电流从正极流入,负极流出。
比如。 先把要并的并在一起。 “并1”:把LED的正极和电阻任意端连接做正极,LED负极和电阻另一端连接做负极。 然后就可以把《并1》当作是一个分正负极的元件接入电路就可以了。
如: 电源正极-开关-并1正极(并1负极引出)- 电源负极。

两个同参数直流电瓶串联时, 电压相加,容量不变。 比如:两节1.2V 2000mA电池串联(一个电池的负极接另一个电池的正极) 此时两端的电压为2.4V 容量还是2000mA。
当并联时。 电压不变,容量相加。 比如:两节1.2V 2000mA电池并联(正和正接,负和负接) 电压保持原来的1.2, 容量 变成4000mA。

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