項(xiàng)目十二搶答器電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試電工電子技術(shù)項(xiàng)目目標(biāo)掌握電氣控制線路故障分析與檢查方法。了解555電路的工作原理，掌握555電路各引腳功能。了解單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器的工作原理。

掌握觸摸式防盜報(bào)警電路主要參數(shù)的調(diào)整方法與原理并能夠進(jìn)行電路的裝調(diào)及故障分析。熟練使用常用工具對電路進(jìn)行測試和調(diào)試。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。電工電子技術(shù)

實(shí)訓(xùn)環(huán)境要求：本項(xiàng)目的教學(xué)應(yīng)在一體化的電工技能實(shí)訓(xùn)室和電子裝配實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，實(shí)訓(xùn)室內(nèi)設(shè)有教學(xué)區(qū)（配備多媒體）、工作區(qū)、資料區(qū)和展示區(qū)。要配備常用的電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)等設(shè)備，以及萬用表等常用工具。指導(dǎo)要求：配備一名主講教師和一名實(shí)驗(yàn)室輔助教師。學(xué)生要求；根據(jù)班級(jí)情況進(jìn)行分組，一般每組3-4名同學(xué)，選出小組長。教學(xué)手段選擇：1）主要應(yīng)用講授法、任務(wù)教學(xué)法、討論法和演示法進(jìn)行教學(xué)；2）采取多媒體教學(xué)與實(shí)物演示相結(jié)合；3）現(xiàn)場教學(xué)與動(dòng)手操作相結(jié)合；4）教師主導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。工作情境電工電子技術(shù)一、電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般原則1、控制電器的線圈應(yīng)接在電源的同一端定子串電阻降壓啟動(dòng)實(shí)踐知識(shí)2、交流電器的線圈不能串聯(lián)使用實(shí)踐知識(shí)3、應(yīng)避免許多電器依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的現(xiàn)象實(shí)踐知識(shí)4、應(yīng)盡量減少控制線路中所用控制電器觸頭的數(shù)量實(shí)踐知識(shí)5、設(shè)計(jì)控制線路時(shí)應(yīng)考慮到各個(gè)控制電器的實(shí)際接線，盡可能減少連接的導(dǎo)線6、設(shè)計(jì)控制線路時(shí)，應(yīng)考慮各種關(guān)系的自鎖、互鎖和電氣保護(hù)，也應(yīng)考慮機(jī)床調(diào)試方便和安全操作實(shí)踐知識(shí)1、詳細(xì)了解故障產(chǎn)生的經(jīng)過2、從原理上進(jìn)行分析，確定故障的可能范圍3、進(jìn)行一般的外表檢查4、試驗(yàn)控制回路電器的動(dòng)作順序5、用電工儀表測量尋找故障部位（1）測量電壓的方法（2）測量電阻或通路的方法（3）測量電流的方法（4）測量絕緣電阻的方法二、電氣控制線路的檢修計(jì)算機(jī)演示實(shí)踐知識(shí)三、電器的常見故障及維修1、觸頭故障（1）觸頭過熱（2）觸頭發(fā)毛（3）觸頭的熔焊（4）觸頭磨損接觸器模擬實(shí)踐知識(shí)2、電磁系統(tǒng)的故障及維修（1）銜鐵噪聲大（2）吸引線圈過熱或燒毀（原因）（3）銜鐵吸不上實(shí)踐知識(shí)555電路的工作原理555電路又稱時(shí)基電路，它是一種將數(shù)字電路和模擬電路結(jié)合制作在同一片硅片上的混合集成電路。555電路的簡單化結(jié)構(gòu)圖如下：+_

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uc1

uc2

它的內(nèi)部有兩個(gè)電壓比較器C1和C2

、一個(gè)基本RS觸發(fā)器、一個(gè)晶體管和三個(gè)電阻組成的分壓器。各引腳的功能如下：理論知識(shí)

2為低電平觸發(fā)端。當(dāng)2端的輸入電壓高于時(shí)，C2的輸出為1；當(dāng)輸入電壓低于時(shí)，C2的輸出為0，使基本RS觸發(fā)器置1。

4為復(fù)位端。由此端加負(fù)電平可使555電路直接復(fù)位，輸出為低電平。

5是電壓控制端。在此端可外加一電壓以改變比較器的參考電壓。不用時(shí)，經(jīng)0.01F的電容接“地”,以防止干擾的引入。1為接“地”端。

3為輸出端。最大輸出電流達(dá)200mA，由此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、指示燈等。理論知識(shí)555電路應(yīng)用廣泛，它可以構(gòu)成多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等既經(jīng)濟(jì)又簡單實(shí)用的器件

7為放電端D。也可以作為集電極開路輸出端使用。

8為正電源端，CMOS555電路可以采用3至18V的單電源工作，可以與其他運(yùn)算放大器和電路共用電源。

6為閾值端TH。當(dāng)大于時(shí)引起觸發(fā)。UREF1UTR理論知識(shí)555電路的應(yīng)用實(shí)例1.構(gòu)成無穩(wěn)態(tài)振蕩器+_

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uc20.1F+VCCR1R2uC理論知識(shí)該電路的工作原理為：

當(dāng)電源接通時(shí)，它經(jīng)R1和R2對電容充電，當(dāng)uC上升到略高于時(shí)，比較器C1的輸出為0，將觸發(fā)器置0,uo為0，晶體管V導(dǎo)通,電容器通過R2和晶體管放電，使uC下降。當(dāng)uC下降略低于時(shí)，比較器C2的輸出為0，將觸發(fā)器置1，uo又由0變?yōu)?。由于，晶體管V截止,VCC又經(jīng)R1和R2對電容充電。如此重復(fù)上述過程，在輸出端就得到了矩形脈沖。如下圖：理論知識(shí)

uCtUOH

uOtUOL振蕩周期T=0.7(R1+2R2)C電容充電時(shí)間常數(shù)為：電容放電時(shí)間常數(shù)為：

1=（R1+R2）C

2=R2C2.構(gòu)成施密特觸發(fā)器（滯回比較器）

將555電路的2腳和6腳連接到一起作為輸入端，5腳通過0.1uF的電容器接地，4腳和8腳相連接正電源，就構(gòu)成了施密特觸發(fā)器。電路圖如下：理論知識(shí)+_

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8452713C1C26TSRUREF1UREF2

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uc20.1F+VCCuIuoTHTR

工作原理：5腳通過電容接地，=2Vcc/3UREF1UREF2uIuIUREF1UREF2uI=Vcc/3，(1)若自0逐漸增大，理論知識(shí)兩個(gè)電壓uc1uc2=1=1，輸出狀態(tài)保持不變。比較器的輸出UREF1uI

（3）當(dāng)上升到uI時(shí)，兩個(gè)電壓比較器的輸出uc1=0uc2=1，輸出低電平uo=0（4）當(dāng)上升到最大值后開始下降，在uIuIUREF1UREF2時(shí)，兩個(gè)電壓比較器的輸出uc1uc2=1=1，輸出狀態(tài)保持不變。UREF2（5）直到時(shí)，因兩個(gè)電壓比較器的輸出uI，電路的輸出狀態(tài)又變?yōu)楦唠娖健c1=1uc2=0

（2）當(dāng)上升到uIuIUREF1UREF2時(shí)，uc1uc2uo時(shí)，兩個(gè)電壓比較器的輸出=1=0，輸出=1綜上分析：電路的傳輸特性曲線如下：理論知識(shí)UT–OuIuOUOHUOLUT+上限閾值電壓：回差電壓下限閾值電壓：回差電壓：

UT=UT+–UT–

若要求回差電壓可調(diào)，可在5腳接入電壓，只要改變外加電壓的值就可以改變回差電壓的大小。應(yīng)用舉例：制成溫度控制器

用熱敏電阻或其他溫度傳感器制成電橋，把溫度的變化變成電壓的變化，經(jīng)放大后送入施密特觸發(fā)器電路的輸入端。通過改變的大小改變溫度設(shè)置的上限和回差。理論知識(shí)3.構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn):（1）只有兩種狀態(tài):穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)；（2）外來觸發(fā)（窄）脈沖使:穩(wěn)態(tài)

暫穩(wěn)態(tài)

穩(wěn)態(tài)；

（4）暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間僅取決于電路參數(shù),與觸發(fā)脈沖無關(guān)。（3）暫穩(wěn)態(tài)維持一端時(shí)間之后又自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)；

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)通常是靠RC電路的充、放電過程來維持的。

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分為積分型和微分型兩種。

由555電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路如下圖所示：理論知識(shí)+_

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uc20.1F+VCCR1uCuIuo該電路是利用電阻和電容構(gòu)成積分電路來延時(shí)的。工作原理如下：理論知識(shí)均會(huì)自動(dòng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。（1）當(dāng)電源接通后，無論電路原來處于什么情況，（2）當(dāng)在輸入端加一個(gè)觸發(fā)脈沖時(shí)，由于UTRUREF2晶體管V截止，電路進(jìn)入暫態(tài)。所以比較器的輸出變成低電平，變成高電平，C2uc2u0

（3）當(dāng)電容器的電壓上升到==時(shí)，比較器C1的輸出變成低電平，晶體管V導(dǎo)通，電容器通過晶體管放電，使得