cd4011应用电路汇总(延时/定时/开关/脉冲倍频器)

沈丹 发表于 2018-03-29 14:27:59 收藏 已收藏
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cd4011应用电路汇总(延时/定时/开关/脉冲倍频器)

沈丹 发表于 2018-03-29 14:27:59 收藏

cd4011应用电路(一)

声光控延时开关的电路原理图见图1所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011,其内部含有4个独立的与非门vd 1~vd4,使电路结构简单,工作可靠性高。

顾名思义,声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启“,若干分钟后延时开关“自动关闭”。因此,整个电路的功能就是将声音信号处理后,变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后,即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元,由此可画出图2所示的方框图。

结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒bm接收并转换成电信号,经c1耦合到vt的基极进行电压放大,放大的信号送到与非门(vd1)的2脚,r4、r7是vt偏置电阻,c2是电源滤波电容。

为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻rg等元件组成光控电路,r5和rg组成串联分压电路,夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,rg两端的电压高,即为高电平间t=2πr8c3,改变r8或c3的值,可改变延时时间,满足不同目的。vd3和vd4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。当c3充电到一定电平时,信号经与非门vd3、vd4后输出为高电平,使单向可控硅导通,电子开关闭合;c3充满电后只向r8放电,当放电到一定电平时,经与非门vd3、vd4输出为低电平,使单向可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管vd1~vd4将交流220v进行桥式整流,变成脉动直流电,又经r1降压,c2滤波后即为电路的直流电源,为bm、vt、ic等供电。

原理图:

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线路板图:

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cd4011应用电路(二)

用门电路组成的脉冲倍频器(CD4011)

脉冲倍频器由与非门CD4011中的两个门组成,用其中的一个门组成反相器,对输入脉冲的下降沿反相,使电路在输入脉冲的上升沿和下降沿的作用下各输出一个脉冲。以此实现了电路二倍颇的目的。电路组成如图所示。

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cd4011应用电路(三)

该电路主要由一片4-2输入与门CD4081和一片4-2输入与非门CD4011组成,是一款实现水源缺水保护水泵功能的水位自动控制器。经过实际应用,证明该电路运行可靠,电路制作简单,很适合爱好者自制。

电路如图所示。CD4011集成电路与外围元件及D、E、F三个水位电极组成水塔水位探测控制电路。

cd4011应用电路汇总(延时/定时/开关/脉冲倍频器)

CD4081集成电路与外围元件及A、B、C三个水位电极组成地下水池(即水源)水位探测保护控制电路。这两部分测得的综合信号从CD4081的③脚输出,经继电器J的触点控制水泵电源的通断,实现对水塔水位自动控制的功能。D、E、F三个水位电极分别为水塔里的上中下三个电极。当冰塔缺水时,水位低于正电极,CD4011的⑤、⑥、⑧、⑨脚变为低电位,④脚变为高电位,通过电阻R13使CD408l的②脚变为高电位,这时能否使继电器J导通打开水泵电源抽水?还要看CD4081的①脚是否变为高电位,即看地下水池里的三个A、B、C水位电极探测水位的情况,这时可能会有三种情况发生。

第一种是下水池无水,CD408l的⑤、⑥、⑧、⑨脚为低电位,④脚输出低电位,经R7使其①脚为低电位,则③脚输出低电位,Q2截止、Q1导通,LEDl发光指示不抽水。

第二种是地下水池里的水不多,水位刚好使CD408l的⑤、⑥、⑧、⑨脚为高电位,④脚输出高电位,经R7使其①脚为高电位。

③脚输出高电位。Q1导通,使继电器J工作、常开触点闭合接通水泵电源抽水,LED2发光指示抽水,Ql截止,LEDl熄灭。

当地下水池里的水抽完,而水塔还没有抽满水时,CD4081的⑤、⑥、⑧、⑨脚已变成低电位,④脚输出低电位,经R7使其①脚为低电位,③脚输出低电位,Q2截止,使继电器J停止工作、常开触点断开水泵电源停止抽水,LED2熄灭,Q1导通,LEDl发光指示不抽水。

第三种是地下水池里的水很多。能够供水塔一直抽满水。

cd4011应用电路(四)

简单实用的CD4011声光控制开关电路

声、光控制电子开关电路如下图所示。

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1、电路组成

电路主要由以下几部分组成。

(1)、声音信号输入电路。由话筒MIC、电阻R1.、R2、R3、电容C1和三极管T1组成。声音信号经话筒MIC转换为电信号后经C1耦合至T1放大,最后由T1的集电极输出并送入集成电路IC1的2脚。

(2)、光信号输入电路。由电阻R4和光敏电阻Rg组成。光的强弱经光敏电阻Rg转换为高、低电平后送入集成电路IC1的1脚。

(3)、桥式整流电路。由二极管D2、D3、D4、D5组成。其功能是将220V的交流市电转换为脉动直流电压。

(4)、降压滤波电路。由电阻R5、R6和电容C2组成。其功能是对桥式整流电路输出的脉动直流电压进行降压滤波,获得10V左右的直流电压,作为控制电路的直流电源。

(5)、延时电路。由二极管D1、电阻R8和电容C3组成。延时时间由R8和C3决定,按图中所示参数值可延时约60~70S。二极管D1起隔离作用。

(6)、控制电路。由集成电路IC1、电阻R7和双向可控硅T2组成,其作用是控制开关的通断。这里双向可控硅T2起开关作用。集成电路IC1是整个电子开关的核心元件,型号为.TC4011BP。它是四-二输入与非门集成电路。其中1、2脚和3脚分别为与非门1的输入和输出端;5、6和4脚分别为与非门2的输入和输出端;8、9和10脚分别为与非门3的输入和输出端;12、13和11脚分别为与非门4的输入和输出;7和14脚分别是接地和电源脚。在该电路中与非门1和与非门2组成声音信号和光信号与逻辑电路;与非门3、与非门4和电阻R7组成触发电路。

(7)、负载。由白炽灯EL组成,最大可接100W。

2、电路工作原理:

220V交流电通过白炽灯EL后,经D2、D3、D4、D5桥式整流电路把交流电压变为脉动直流电压,由R5和R6分压、C2滤波,获得10V左右的直流电压,作为控制电路的工作电源,这时通过白炽灯EL的电流小于2mA,所以白炽灯不会发光。电阻R4和光敏电阻Rg串联分压,当有光照射光敏电阻Rg时,它呈低阻状态,即IC1的1脚(与非门1的光信号输入端)为低电平,此时声音信号被屏蔽(不起作用),与非门1的输出即IC1的3脚为高电平。与非门1的3脚输出端接与非门2的5、6脚输入端,所以与非门2的4脚输出为低电平。此时二极管D1截止,触发电路无触发信号,双向可控硅T2截止,白炽灯EL熄灭。

当无光照射时,光敏电阻Rg呈高阻状态,即IC1的1脚(与非门1的光信号输入端)为高电平,与非门1打开,声音信号可以输入。话筒MIC和电阻R1将外界的声音信号变成电信号。在外界无声的情况下,三极管T1处于饱和状态,使与非门1的输入端即IC1的2脚(与非门1的声音信号输入端)为低电平,与非门1的输出即IC1的3脚为高电平。

最终使与非门2的输出4脚为低电平,白炽灯EL熄灭。若外界有声音,三极管T1将出现反复饱和、截止,使与非门1的2端反复出现高、低电平的转换过程。若与非门1的两个输入端有一个为低电平时,与非门2便输出低电平,只有当与非门1的两个输入端都为高电平时,与非门2才输出高电平。

当与非门2输出高电平时,通过隔离二极管D1给电容C3充电,当C3充电电压达到与非门3的阈值电平时,使与非门4输出高电平,通过电阻R7触发双向可控硅T2使其导通,主回路便有较大的电流通过白炽灯EL使其发光。T2导通后,由于没有了声音信号,与非门1的输入端IC1的2脚很快变为低电平,从而使与非门2输出为低电平。但延时电路的电容C3通过电阻R8放电,经过大约1分钟的时间下降到与非门3的阈值电平以下,使与非门4输出低电平,当交流电过零点时,T2自动关断,白炽灯EL熄灭。因此,白天白炽灯EL不亮,只有到了晚上话筒MIC接收到声音信号时,才能产生触发信号,使双向可控硅T2导通,白炽灯EL发光,延时一段时间后白炽灯EL自动熄灭。

cd4011应用电路(五)

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电路工作原理:

测温电阻RT接在控制门D1的输入端,它和电阻R1、R2及RP通过RP的分压调节,使门D1的输入电平为高电平,使D1输出为低电平。 使用时,热敏电阻RT安置于被控设备上,当被控设备温度超过最高设定温度时,由于RT阻值小,通过分压电路的分压,使D1输入端的电压变为低电平,经D1 反相为高电平,该高电平一方面加至多谐振荡器的控制端⑧,使多谐振荡器起振,通过放大管放大后,由扬声器发出警笛声,同时也加至VT1的基极使其导通,继电器吸和,通过继电器的常闭触点将被控设备的工作电源断开;另一方面经D2反相为低电平后,发光之时管LED构成通路,LED发光指示。

元器件的选择

IC1选用CD4011;VD选用IN4001;VS为稳压10V的稳压管;VT1选用9013,VT2选用V40AT;电容C为2000P的陶瓷片电容;继电器为4099型继电器;RP选用470K普通可调电位器;电阻选用1/8或1/4W金属膜电阻器,BL选用8Ω、0.5W电动扬声器。该电路结构简单,制作容易,由一只与非门和一只热敏电阻组成测控电路和警笛声发声电路,由一只继电器作为执行电路。

cd4011应用电路(六)

CD4011/CD4066构成的十六声音响发声电路图

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十六声音响发声电路采用另一只模拟发声电路KD9561组成。按照其电路内部的固化程序,KD9561内部包含了4种模拟声音响效果,即机枪声、警笛声、救护车声和消防车声。它有两个发声触发端SELl和SEL2,分别可用高、低电平或将其悬空来触发。该电路的特点:如果改变它的振荡电阻的阻值并对两个触发端采用不同的触发电平,通过组合变换,可组成能发出16种声响的发声电路,其电路组成如图所示。

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IC应用电路图
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