首先做简单介绍,发射部分就不用多说,由专用集成电路(IC NYKO)构成信号发生器驱动超声波换能器(BT UCM-40T)发生超声波信号,其工作与否决定于按键(SA)的开关。重点说发射部分:他基本由鉴频、整形、分配、电机驱动、蜂鸣电路及系统供电等部分组成。咱们按照信号的走向一步一步的分析这个电路。
先看VT1、VT2、R1、R2、R3这5个元件,他们主要作用是对超声波换能器(BR UCM-40R)提供偏置电压及对其接受到的信号进行放大,前者VT1构成小信号放大器,主要放大振幅;后者VT2构成射极跟随器,主要放大功率,以推动后一级电路的正常工作。
以上这些仅为前置放大电路,之后由LM567所构成的电路是鉴频电路,他主要的作用是当输入信号为一个规定的频率时让输出端为低电平(就是接负极的意思),而平时为高电平(接正极)。这里的LM567为音频解码集成电路,其内部主要由锁相环、鉴频器等构成(内部具体的详细解说可在该元件的手册上看到),在这个电路中他主要的目的是一个“频率开关”。其周围的相关元件还有C1、C2、C3、C4、R4、RP1;其中C1主要用于隔离(不让直流成分通过,只让交流成分通过),RP1、C2与LM567内部相关电路构成RC振荡器(RP1为可调是因为方便出厂调试),C3为低通滤波电容、C4为输出滤波电容,R4为偏置电阻(负责在平时输出高电平)。
下一级电路是由555(单时基集成电路)构成的单稳态电路,其主要作用是对前一级输出的波形进行整形(与此同时还担任着对输入信号的“消抖”作用,由于其发射电路的输入部分为一简单的按键,人在按按键时总会产生抖动,导致连续无规律的干扰脉冲输出,以至于在极短的时间内产生很多触发信号,使设备被误控制,所以要在这里进行脉冲整形、消抖),他的工作原理是当检测到输入低电平时,其输出端会输出一个高电平,一直输出(无论此时输入端怎样变化,其输出始终为高电平),直到超过一定时间(这个时间取决于R5、C5的大小,图纸上给的值经计算大约为6秒左右)就开始重新检测输入端,如果此时如入端为高电平,那么输出端便为低电平。剩下的关于整形电路的相关元件还有C6,他只是个退耦电容,仅起到抗干扰的作用。
下一级电路是由CD4017构成的分配电路,他主要分配脉冲的个数,其实CD4017是一个十进制计数器(上沿触发,即输入信号从低电平到高电平时计一个数),他的输出方式是当计数为0时Q0输出高电平;当计数为1时Q1输出高电平;当计数为2时Q2输出高电平……以此类推,直到输出计数4(即Q4输出高电平时)该信号经二极管VD1进入CD4017的15脚(R脚——异步清零端,高电平有效)使其内部清零,计数值又回到0。剩下的关于分配电路的相关元件还有C7、R6、VD1。其中VD1前面已经提到,这里再说明一下,他起到开关作用当CD4017的Q4脚输出低电平时,该二极管处于反向截止状态,此时通过R6把清零端拉低(同时在系统断电时R6还用于给C7放电),使其为低电平,当Q4输出高电平时,通过该二极管及R6产生压降,使清零脚上为高电平,所以产生了清零信号。由于设备刚通电时CD4017内部计数值不确定,C7在刚上电的瞬间充电,其瞬间的充电电流使其本身的压降几乎为零,即让CD4017实现上电复位的功能。
下一级电路为电机驱动电路,这一电路的特点是:当从CD4017出来的分配信号经限流电阻到三极管的基极B进行放大,最后从三极管E发射极出来的已放大信号施加到双向可控硅的控制极,使其导通控制电机的相线(火线,我写到这的时候就突然想到先前回答你问题的人——jnsychy为什么会晕了,因为这个电路没有保护隔离装置,一旦火线、零线接反的话,整个接收电路就相当危险了!!人只要触碰这一电路的任何元件都会触电!!如果你要试制的话我建议你加上隔离保护电路,否则会出人命的!)。这样电机就会转动起来了,通过改变通电相线的不同,而使电机实现调速(这里我所说的“通电相线的不同”是指给这个电机的三个火线的任意一根通电就可以得到不同的转速,例如:给第一根通电时转速为800r/min;给第二根通电时转速为1500r/min;给第三根通电时转速为2200r/min……这是因为这个电机有着特殊的结构,这方面的资料建议看一下电机学方面的书吧。)现在说明一下这个电路里的相关元件,R8、R9、R10这三个电阻是给VT3、VT4、VT5限流的,而这三个三极管是分别给VS1、VS2、VS3这三个双向可控硅提供驱动信号的,同时也担任着放大的作用。最后上面的三个发光二级管LED1、LED2、LED3应该是指示当前的电机速度的指示灯。
下一部分电路是蜂鸣电路,其核心元件是IC4(KD-56012)他是一个专用的语音集成电路,给他通电并有触发信号时,内部本振工作,并经过特殊变换经输出脚输出音频信号,在此电路中,他的触发信号由CD4017的Q1脚提供(串联在其中的R7为限流电阻),当速度为Q1这一挡时蜂鸣器工作。剩下的相关元件还有:R11和VDW1构成5.1V的稳压器,用以给IC4提供正常的工作电压;VT6、VT7构成功率放大电路,用以推动扬声器B(从这样的功率放大电路可以看出,这个IC4输出的应该是音调信号,并非语音,否则失真会很大);最后还有C8,他是个本振的振荡电容,为IC4的内部振荡电路提供振荡条件(改变他的大小可调整输出音频频率的高低)。
最后一个部分就是系统供电部分,C11、R12构成交流衰弱器,VD2、VD3构成半波整流器,IC5、C9、C10构成9V稳压器。市电经交流衰弱(准确的说应该是降压)后加到半波整流器整流(使其输出的极性始终为一定),最后经9V稳压器输出稳定的9V直流电源给整个系统提供正常的电压,使其稳定工作。
如果还有哪里不懂可以随时问我。