可演示CD4067功能的实验电路_CCD应用电路

　　笔者用万能实验板。制作了演示CD4067功能的电路，本电路同时还能演示计数器计数过程和计数脉冲的产生。在课堂教学中效果显着，使学生兴趣大增。现将电路谨荐给同行，希望有抛砖引玉之效。

　　CD4067为CMOS 16选1双向模拟开关。可用于数字传输、信号分时处理、多路巡回监测等电路中，与单片机：I/O端口挂接，能很方便地实现生产测控。也可与其他CMOS电路连接成数控网络、多路分配器等，设计出多种实用的电路。

　　该演示电路由低频脉冲电路、计数器和CD4067导通情况显示电路组成。参看附图。

　　低频脉冲电路由NE555、R22、R23、RP、C1等元件组成振荡器，产生计数脉冲。调整RP可改变脉冲周期，若将RP的阻值调节到最大，脉冲周期可接近1s，学生可以通过闪光，清楚地看到连续输出的脉冲。若想再增大脉冲周期，可适当增大C1或R23的值。对于NE555振荡电路的工作原理。有关介绍甚多，此不赘述。

　　计数部分由两块CD4013双D触发器组成，是采用8421编码的异步计数器。发光二极管1EDD、1EDC、1EDB、1EDA显示计数器即时计数情况，1EDD为最高位，1EDA为最低位，“1”表示发光，“0”表示熄灭。计数器依次产生的0000～1111数码。周而复始地输送到CD4067的数控端。由于计数过程是16个脉冲为一个周期。计数显示发光二极管闪亮节奏比脉冲输出指示管1EDQ更慢，学生可以边看边数边理解计数器计数过程。

　　CD4067的工作电路十分简单，由计数器输出的8421码，与CD4067数控端相对应连接。

　　CD4067的0～15通道的输入(输出)端与发光二极管1ED0～1ED15各支路对应相连，可以显示CD4067的导通情况。本电路只设计了一种传输情况下的显示电路，只能显示选择开关S1接地时的电流流向。S2为禁止开关，拨至高电位，各通道均不导通。

　　演示全电路工作原理时，把S1、S2都拨至与地相连，外接6V电源从XJ插入，电源指示发光管1ED亮，振荡电路开始工作，输出计数脉冲。调节RP，使振荡频率最低，此时1ED0约每秒闪亮一次，计数器开始计数，发光管1EDD、1EDC、1EDB、1EDA遵循8421码的原则发光，计数器将编码输送到CD4067数控端，再根据编码顺序，依次接通CD4067的0～15通道，使1ED0～1ED15的16只发光二极管依次发光，每只发光管发光时间受计数脉冲控制。由于计数是连续进行的，所以CD4067的16个通道依次轮流导通，且周而复始，整个电路工作原理及功能可一目了然。

　　将S2拨至高电位端，使CD4067的⑩脚处于高电位，此时可以看到计数显示在不停的工作。

　　但1ED0～1ED15全部熄灭，CD4067处于关闭状态。

　　再将S2拨回低电位，将S1拨至高电位，使通过CD4067的电流改变方向。

　　1ED0～1ED15熄灭，此时可用万用表测量0～15各通道输出端随计数脉冲跳动的电压，以证实CD4067具有双向导通的功能。

　　通过调节RP，使振荡周期加快，让发光管快速闪亮，出现一个亮灯从首至尾快速游动的感觉。这就形成了一个彩灯控制电路。如改变0～15通道的接法，可接成循环、追逐、放射等多样形式的彩灯控制电路。还可利用CD4067的16个输出端去实现音量控制、调速、调光等。

　　现在烘手器的使用已相当普遍.其维修量也随之增多。尽管其电路工作原理与结构大同小异.但由于厂家很少提供电路图纸.故使烘手器的故障维修颇费周折。本文以较为典型的西帝牌SBS-200型烘手器控制电路为例介绍其工作原理.以供维修人员参考。

　　烘手器是通过红外线发射和红外线接收两大环节完成烘干任务的。控制电路如附图所示。

　　烘手器红外线发射电路的核心器件是双极型时基电路KA555.该芯片内部电路主要由两个高精度电压比较器、一个RS触发器和一个由VT构成的电子开关组成。它与外围电阻器R1、R2和电容器C5、C6构成一个多谐振荡器。

　　KA555⑥脚为阈值输入端，②脚为触发输入端。⑥脚和②脚直接连接在C5正极端;⑦脚为电容器C5放电端口，其内部与电子开关连接。电路利用电源通过R1、R2向C5充电.以及C5经过R2和VT放电.建立自激振荡。⑤脚的作用是用来从外部设定电压比较器的参考电压(本电路未使用.而是通过消除干扰电容C6接地)。可见R1、R2和C5是决定振荡频率的定时元件。振荡脉冲由KA555③脚输出.通过限流电阻R3驱动红外线发射管VD5向外不断发射红外线光波。

　　烘手器红外线接收环节主要由接收和控制执行两部分电路构成。接收部分的核心器件是运算放大集成电路LM358.控制执行部分则主要由控制三极管VT、继电器KA、吹风电动机M及电热管EH组成。

　　VD6为红外线接收管.接收VD5发射的红外光波信号。VD6接收到的红外光波信号通过电容器c7耦合至IC3A②脚，将电流信号变换为电压信号并进行前置放大。放大后的电压信号从其①脚输出，再通过电容器C8耦合至由二极管VD7、VD8组成的整流器整流及电容器C9滤波.在电阻器R8上形成二个直流电压信号。该信号经过隔离电阻R9耦合至IC3B⑤脚。进行直流放大。由⑦脚输出的直流信号经电阻器R13、R14分压，驱动控制三极管VT饱和导通。VT导通后.二极管VD10发光(显示工作状态)：串联在其集电极的继电器KA线圈形成电流回路.KA工作.其触点KA-1闭合.电热管EH和吹风电机M同时得电.吹风电机将热风从出风口吹出。

　　红外线发射管VD5和红外线接收管VD6同向安装在出风口一边.且两者中间相互隔离。使用者将手伸到出风口时.VD5发射的红外线光波信号通过手反射到VD6上.经上述红外接收电路处理后.烘手器送出热风：手离开出风口后.VD6接收不到VD5发射的红外线信号.电热管EH和吹风电机M停止工作.出风口亦无热风送出。

　　红外线接收管VD6上安装有滤光板.可屏蔽干扰杂波.以防止烘手器的误动作。

　　另外.滤波电容器C9的容量较大.以延长其放电时间.这样在手离开出风口后.控制信号不会立即消失.电热管EH和吹风电机M延时几秒钟才能停止工作.用以驱散使用后出风口的潮气.确保其干燥状态。

　　本机的电源电路由两部分组成.一是控制执行器件电热管EH和吹风电机M由AC220V直接供电：二是控制电路的电源是由AC220V通过变压器T变压、桥式整流器VD1～VD4整流、电容器C1和C2滤波及稳压器LA7812稳压后.得到DC12V提供。