cd4011应用电路汇总（延时/定时/开关/脉冲倍频器）

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：

线路板图：

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。

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。

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。

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）

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

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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