用CD4093实现的可调温度上下限声光报警器的效果图演示_基础硬件电路图讲解

电路图：

电路功能：

利用NTC热敏电阻，实现对低温，高温的双向报警器。同时可调节低温，高温保护点。

电路分解：

本例可分为三个小部分：

一是由可调电阻R1，NTC电阻R5，U1A，D1组成的高温报警指示电路；

二是由可调电阻R7，NTC电阻R3，U1D，D2组成的低温报警电路；

三是由U1C，U1D组成的喇叭驱动电路，报警时，喇叭会发出响声。

整个电路的工作过程：

电路中可调电阻R1和R7分别是设置上限和下限的温度报警点，也就是高温和低温的报警点，使与非门U1A和U1B的输入都为高电平，这样输出都为低电平。发光二极管D1，D2都处于熄灭状态。

同时与非门U1A和U1B输出都为低电平也使与非门U1C和U1D输入都为低电平，输出都为高电平，这样也使蜂鸣器也处于非工作状态。

此时，U1C和U1D输出的高电平，经反馈电阻R2和R6分别给电容C1，C2充电，当电容上的充电电压上升到与非门输入高电平阀值时，可认为CD4093的9脚和12脚都为高电平。这为后续的报警做好准备。

当周围环境温度升高时，NTC热敏电阻R5和R3的阻值慢慢降低，当温度升高使NTC热敏电阻阻值降低，也使U1A的输入变为低电平，这样U1A的输出变为高电平，发光二极管D1被点亮，表示温度过高。同时也使U1C的8脚为高电平，这样U1C的输出变成低电平，报警喇叭有电流流过，发出高温警报。

当周围环境温度恢复正常状态时，U1A的输入又恢复高电平，输出变为低电平，这样U1C的输出变为高电平，警报消失。

当周围环境温度降低时，NTC热敏电阻R5和R3的阻值慢慢升高，当温度升高使NTC热敏电阻阻值升高，也使U1B的输入变为低电平，输出变为高电平，发光二极管D2被点亮，表示温度过低。同时也使U1D的13脚输入变为高电平，这样U1D的输出变为低电平，报警喇叭有电流流过，发出低温警报。

当周围环境温度恢复正常时，警报消失，又恢复正常状态。

注意：

本电路中，R1，R5和R3，R7是并联的，所以在调节R3或者R5时，都会通过电流相互的影响，所以实际制作中需要反复调节以达到合适的状态。

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电路图：

电路图功能：

本例电路可实现当电池电压低于设定值时，该指示器将使发光二极管发光。

电路图讲解：

电路图中，L161是一款低功耗的电压比较器。在电池设备中，降低功耗是首先需要考虑的一个问题。

既然是一个比较指示器，那么根据之前的电路图分析经验就不难理解了。从图中能够看出，可调电阻R2检测电池电压，这样比较器的反相端电压会跟随电池电压变化，电池电压降低，反相端电压也会降低。

那么根据比较电路的经验，另外同相端应该是一个基准电压了。本例电路图中基准电压的获取是通过三极管的发射结来产生，可以有6V左右的基准电压。

这里就是本例电路中比较特殊的一个地方，不是使用稳压管，而是用NPN三极管的发射结来当作稳压二极管来使用。解释如下：

半导体稳压管是利用PN结击穿后,在功耗允许范围内,其电压不随击穿电流而改变这一特性而制做的。所以原则上讲,所有具有稳定击穿特性的半导体器件,绝大多数均可代做稳压管使用。

本例电路中就是利用了NPN管发射结反向击穿特性，来当作稳压二极管来使用。当然，集电结也可以这样来用，而且其稳压值比发射结的反向击穿要高。

所以整个电路的工作过程如下：

当电池电压正常时，反相端电压比同相端电压高，比较器输出低电平，达林顿管截止，发光二极管处于熄灭状态。

当电池电压处于低压状态时，反相端电压低于同相端电压，比较器输出高电平，达林顿管饱和导通，发光二极管被点亮。同时通过反馈电阻R4的作用，进一步拉低反相端电压，使比较器输出稳定的高电平。

但是从分析上来看，电阻R3为1M，流过它的电流很难使发光二极管D1被点亮。所以点亮发光二极管D1的是电容C1放电，然后电容C1再充电，放电。发光二极管D1会处于一个慢闪烁状态。

注意：

用三极管发射结反向击穿特性来当作稳压管来使用的方法很少使用，一般在应急时会用上。所以实际制作时，需要低功耗的就选低功耗的稳压二极管。

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