宁夏大学物理电气信息学院信息工程系
5.4 校准开关工作原理 (校时开关图见3.6.1)
开关(K1)调整秒,开关(K2)调整分,开关(K3)调整小时,开关K4为暂停,通过调整使时钟的秒、分、时走时与标准时间同步。校时电路是由与非门构成的组合逻辑电路,开关S1或S2为“0”或“1”时,(其中S2为校“分”用的控制开关 ;S1为校“时”用的控制开关 )可能会产生抖动,接电容C1、C2可以缓解抖动。必要时还应将其改为去抖动开关电路。当S1或S2分别为“0”时还可进行“快校时”。 如果校时脉冲由单次脉冲产生器提供,则可以进行“慢校时”(校时脉冲采用分频器输出的1Hz脉冲)。
5.5 发光二极管工作原理
发光二极管内部是具有发光特性的PN结。当PN结导通时,依靠少数载流子的注入以及随后的复合而辐射发光。普通发光二极管的外形、符号及伏安特性如图1 所示。LED正向伏安特性曲线比较陡,在正向导通之前几乎有电流。当电压超过开启电压时,电流
就急剧上升。因此,LED属于电流控制型半导体器件,其发光亮度L(单位cd/m2,读作坎德拉每平方米)与正向电流IF近似成正双,有公式
L =K Ifm
式中,K为比例系数,在小电流范围内(IF=1~10mA),m=1.3~1.5。当IF>10mA时,m=1,式(5.10.1)简化成
L =K IF
即亮度与正向电流成正比。以磷砷化镓黄色LED为例,相对发光强度与正向电流的关系如图2所示。LED的正向电压则与正向电流以及管芯的半导体材料有关。使用时应根据所要求的显示亮度来选取合适的IF值(一般选10mA左右,对于高亮度LED可选1~2mA),既保证亮度适中,也不会损坏LED。若电流过大,会烧毁LED的PN结。此外,LED的使用寿命将缩短。
5.6整流桥部分的工作原理
5.6.1工作原理
单相桥式整流电路是工程上最常用的单相整流电路,如图(a)所示。
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(a)单向桥式整流电路
整流电路在工作时,电路中的四只二极管都是作为开关运用,根据图(a)的电路图可知:
当正半周时,二极管D1、D3导通(D2、D4截止),在负载电阻上得到正弦波的正半周;
当负半周时,二极管D2、D4导通(D1、D3截止),在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正、负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的电流与电压波形见图(b)。 5.6.2 参数计算
根据图(b)可知,输出电压是单相脉动电压,通常用它的平均值与直流电压等效。其输出平均电压为
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(b) 单相桥式整流电路的电流与电压波形
流过负载的平均电流为: 流过二极管的平均电流为: 流过负载的平均电流为:
二极管所承受的最大反向电压:
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量,可将脉动电压做傅里叶分析,此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。脉动系数S定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。
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6扩展功能
6.1定点报时电路所用芯片
6.1.1 74LS273八D锁所存器 (a)管脚图:
(b)内部结构图:
(c)功能表
(d)功能
74LS273八D锁所存器将输入的信号进行锁存
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