电路分析7

        在某电子网站上看到一个电路,是一个自行车夜行警示灯的电路。电路图并不复杂,如下图。
        C2和C3电源去耦电容,电源是9V电池,这两电容甚至可以直接省掉。LDR为光敏电阻,用了一片四通道2输入与非门芯片HCF4011B,两路与非门在这里把2个输入引脚并联从而变成了2个非门。所以使用74HC04等非门(反相器)芯片也是可以。HCF4011B、R1、C1在这里被组成为一个非门多谐振荡器。而LED1和R2限流电阻就是组成LED驱动电路,用于最终的指示。
        首先来分析一下,晚上环境光强烈时,比如汽车大灯照射到这个安装在自行车尾部的装置时,LDR受到强光照射时,电阻变小,这时非门IC1A输入端为低电平输出端为高,而非门2则会是相反了在IC1B的4脚输出端输出低电平,这时LED会变亮。只要LDR受的强光存在,IC1A的输入端会一直处于低电平状态 ,LED会常亮。可以对来车起到一定的警示作用。
        当环境无强光照时,LDR电阻变大,无法把IC1A的输入端稳定的拉低,这时非门多谐振荡器会起作用。假设当前IC1B的4脚输出为高,那么5、6脚必定是为低,这时LED不亮,C1开始正向充电,IC1A输入端电压也会拉高,由于C1的充电,C1负极的电压会由高变低。
        经过一段时间后,C1负极的电压下降到与非门低电平输入阀值时,IC1A输入变为低,这时IC1B输出会转变为低,LED变亮,同时C1会进入放电状态,当放电到一定时间后,C1又会转变为充电状态,C1负极的电压会逐步升高,当升高到与非门高电平输入阀值时,整个电路又会回到上一步骤,并循环往复起来,LED就会呈现闪烁状态。
        所以这个电路就是环境光强时LED常亮,环境光弱时LED闪烁。电路中的非门多谐振荡器的频率可以更改R1或C1来进行调节。
20250317

电路分析6-闪光LED

这是一个只需要五个元件的闪光LED电路。

假设LED使用绿色的LED,压降为1.8V,上电后NPN管BC547的C极电压会为电池电压减去LED压降为7.2V。此时PNP管BC557的B级也为7.2V,E级为0V,BE级处于反偏状态,BC557截止,从而BC547也是截止的。LED为熄灭状态。

电池的9V通过1M欧电阻向1uF电容充电,电容充到大约7.9V时,BC557的BE级处于正偏,BC557开始导通,这时有电流流向BC547的BE级,BC547也开始导通,BC557的B级会被拉低到接近电源负级,使得导通增强,从而LED被点亮了。

电容开始放电,放电的结果就是BC557的E级电压回落,两个三极管重新回到截止状态。LED被熄灭。新的周期重新开始,LED会被不停地点亮和熄灭。

修改电阻和电容的值,可以改变闪光的频率。减小这两个元件的值会使电路振荡频率更快。整个电路在电压低于3V时仍然能正常工作,大约2秒闪一下,工作电流小,发光时长短,所以使用旧的9V电池也可以连续工作很长时间,适合初学者学习制作。图中的BC557,BC547可以更换为9013、9014或8050、8550等三极管。LED也可以更换成蜂鸣器等元件,制作声光小玩具。

下面是使用8050、8550焊接成的实验电路,实际工作视频。

B站观看