解析LED灯中的数字逻辑电路

LED闪光灯，这是一款用门电路组成的低频多谐振荡器，它将输出的脉冲加以放大，用来驱动一只发光二极管，可以组成一个LED式闪光灯电路。

该电路由一只六反相器4069芯片组成，用其中的两个反相器IC1A、IC1B和C1、R1等组成一个多谐振荡器。其振荡频率为：f=1/(2.2R1C1)，按电路图中的数值，其振荡频率约为0.45HZ。由多谐振荡器输出的振荡脉冲经IC1C缓冲，加至由IC1D、IC1E、IC1F并联组成的门电路放大器后，驱动发光二极管LED1发光。

由于本闪光器的发光时间约占整个脉冲周期的1/2，所以耗电很小，闪光时耗电电流仅6mA左右，故此闪光电路可安装在某些需要注意的电器设备或仪器上，起警示作用。IC1D、IC1E、IC1F等3个门并联的目的是为了增加门电路的驱动功率，实际上4069的单个门也能驱动单只，并联后将可以同时驱动更多的LED点亮，或者带动更大一些的负载，本例只是起到一个讲解作用。

由于电路是对称形式，其产生的振荡波形占空比1:1，输出波形为方波，故称之为对称方波振荡器。

在电路中，IC1A的输出端（第3脚）经过定时电容C2耦合到IC1B的输入端（第5脚），同样IC2B的输出端（第4脚）经过电容C1耦合到IC1A的输入端（第2脚）。IC1A和IC1B虽然是与非门，但由于4011的第1脚和第6脚均接在高电平上，因此可以等效为非门。这样两个非门通过电容C1、C2互相耦合形成了正反馈闭环电路，两组定时电路R3、C1和R4、C2产生延时正反馈信号，去控制振荡器非门周期性的开通和关闭。

在电路中，振荡频率主要取决于定时元件的参数，当R3=R4=R，C1=C2=C时，则振荡频率的估算公式是：f=1/RC;振荡电路的周期约为：T=1/f=RC.

定时电容C1、C2的取值范围较大，电容值越大，振荡频率越低 。本电路使用4069非门芯片也能达到同样效果。方波非门振荡器的振荡频率主要取决于两组定时电路中RC时间常数较小的那一组，因为当它最先完成充放电过程时，由它所控制的非门输出的电平发生变化，并由它引发定时电路相关的非门输入端电压的跃变，控制另一个非门提前进入下一个暂稳态，因此方波非门振荡器的频率几乎不受RC时间常数较大一组的影响。

本电路中的4011仅使用两组与非门，另外两组未用到的与非门的输入端不要悬空，应接高电平或低电平。