cd4011聲光控電路圖詳解(延時(shí)開關(guān)電路)（精編版）

1、cd4011聲光控電路圖詳解（延時(shí)開關(guān)電路）集成電路 cd4011是一個(gè)包含4 個(gè)與非門的 cmos 電路，每個(gè)與非門有2 個(gè)輸入端一個(gè)輸出端。當(dāng)兩輸入端有一個(gè)輸入為0 ，輸出就為0。只有當(dāng)輸入均為1 時(shí)，輸出才為 1 。當(dāng)兩個(gè)輸入端都為0 時(shí)，輸出是1 。本文主要介紹cd4011制作的聲光控延時(shí)開關(guān)電路，分別從發(fā)工作原理、元器件的選擇、安裝與制作、調(diào)試以及故障檢測與檢修方面來詳細(xì)介紹，一起來了解一下。一、電路的工作原理聲光控延時(shí)開關(guān)的電路原理圖見圖 1 所示。電路中的主要元器件是使用了數(shù)字集成電路 cd4011 ，其內(nèi)部含有 4 個(gè)獨(dú)立的與非門 vd 1 vd4 ，使電路結(jié)構(gòu)簡單， 工作可靠

2、性高。顧名思義， 聲光控延時(shí)開關(guān)就是用聲音來控制開關(guān)的“開啟“，若干分鐘后延時(shí)開關(guān)“自動關(guān)閉”。因此，整個(gè)電路的功能就是將聲音信號處理后，變?yōu)殡娮娱_關(guān)的開動作。明確了電路的信號流程方向后，即可依據(jù)主要元器件將電路劃分為若干個(gè)單元，由此可畫出圖2 所示的方框圖。結(jié)合圖 2 來分析圖 1。聲音信號（腳步聲、掌聲等）由駐極體話筒bm接收并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)c1 耦合到 vt 的基極進(jìn)行電壓放大，放大的信號送到與非門（vd1 ）的 2 腳， r4 、r7 是 vt 偏置電阻， c2 是電源濾波電容。為了使聲光控開關(guān)在白天開關(guān)斷開，即燈不亮，由光敏 電阻 rg 等元件組成光控電路，r5 和 rg 組成串聯(lián)

3、分壓電路，夜晚環(huán)境無光時(shí)，光敏電阻的阻值很大，rg 兩端的電壓高，即為高電平間t=2 r8c3 ，改變 r8 或 c3 的值， 可改變延時(shí)時(shí)間，滿足不同目的。vd3和 vd4構(gòu)成兩級整形電路，將方波 信號進(jìn)行整形。 當(dāng) c3 充電到一定電平時(shí)， 信號經(jīng)與非門vd3 、vd4后輸出為高電平，使單向可控硅導(dǎo)通，電子開關(guān)閉合；c3 充滿電后只向r8 放電，當(dāng)放電到一定電平時(shí)，經(jīng)與非門vd3 、vd4輸出為低電平，使單向可控硅截止，電子開關(guān)斷開，完成一次完整的電子開關(guān)由開到關(guān)的過程。二極管 vd1 vd4將交流 220v進(jìn)行橋式整流， 變成脈動直流電，又經(jīng)r1 降壓， c2 濾波后即為電路的直流電源，

4、為bm 、vt、ic 等供電。原理圖：線路板圖：用聲光控延時(shí)開關(guān)代替住宅小區(qū)的樓道上的開關(guān)，只有在天黑以后，當(dāng)有人走過樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時(shí)，樓道燈會自動點(diǎn)亮，提供照明，當(dāng)人們進(jìn)入家門或走出公寓，樓道燈延時(shí)幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。聲光控延時(shí)開關(guān)不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學(xué)樓等公共場所，它具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，適合廣大電子愛好者自制。二、元器件的選擇ic 選用 cmos數(shù)字集成電路cd4011 ，其里面含有四個(gè)獨(dú)立的與非門電路。內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖3，vss是電源的負(fù)極， vdd 是電源的正

5、極?？煽毓鑤 選用 1 a 400v的進(jìn)口單向可控硅 1 00-6型，如負(fù)載電流大可選用3a 、6a 、10a等規(guī)格的單向可控硅，單向可控硅的外形如圖4 所示，它的測量方法是： 用 r×1檔，將紅表筆接可控硅的負(fù)極，黑表筆接正極（如印制板圖所示） ，這時(shí)表針無讀數(shù)，然后用黑表筆觸一下控制極k，這時(shí)表針有讀數(shù)，黑表筆馬上離開控制極k 這時(shí)表針仍有讀數(shù)（注意觸控制極時(shí)正負(fù)表筆是始終連接說明該可控硅是完好的。駐極體選用的是一般收錄機(jī)用的小話筒， 它的測量方法是： 用 r×100檔將紅表筆接外殼的 s、黑表筆接d，這時(shí)用口對著駐極體吹氣，若表針有

6、擺動說明該駐極體完好，擺動越大靈敏度越高；光敏電阻選用的是 625a型，有光照射時(shí)電阻為20k以下，無光時(shí)電阻值大于 100mq ，說明該元件是完好的。二極管采用普通的整流二極管1n4001 1n4007 ?？傊倪x擇可靈活掌握，參數(shù)可在一定范圍內(nèi)選用。其它元件按圖1 所示的標(biāo)注即可。三、安裝制作準(zhǔn)備好全套元件后，用萬用表粗略地（因出廠前已測量過）測量一下各元件的質(zhì)量，做到心中有數(shù)。焊接時(shí)注意先焊接無極性的阻容元件，電阻采用臥裝，電容采用直立裝， 緊貼電路板，焊接有極性的元件如電解電容、話筒、整流二極管、三極管、單向可控硅等元件時(shí)千萬不要裝反，注意極性的正確，否則電路不能正常工作甚至燒毀

7、元器件。印刷電路圖如圖 5 所示。四、調(diào)試調(diào)試前，先將焊好的電路板對照印刷電路圖認(rèn)真核對一遍，不要有錯(cuò)焊、漏焊、短路、元件相碰等現(xiàn)象發(fā)生。通電后，人體不允許接觸電路板的任一部分，防止觸電，注意安全。如用萬用表檢測時(shí)，只用將萬用表兩表筆接觸電路板相應(yīng)處即可。本電路調(diào)試時(shí)請先將光敏電阻的光擋住，將ab 分別接在電燈的開關(guān)位上，用手輕拍駐極體，這時(shí)燈應(yīng)亮，若用光照射光敏電阻，再用手重拍駐極體，這時(shí)燈不亮，說明光敏電阻完好，這時(shí)即告本套件制作成功。若不成功請仔細(xì)檢查有無虛假錯(cuò)焊和拖錫短路現(xiàn)象。五、故障檢測及檢修調(diào)試中可能會出現(xiàn)以下故障。應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行檢修。（1） ）晚上聲音小時(shí)白熾燈el 不亮，當(dāng)

8、聲音很大時(shí)燈才亮。這是聲音信號輸入電路靈敏度降低所致。其原因可能是話筒 mic靈敏度降低、電容c1容量減小、三極管t1 、電阻 r2 、r3等元件參數(shù)改變等等。檢修時(shí)，可適當(dāng)減小電阻 r1 的阻值以提高mic的靈敏度。增大電阻r2 和減小電阻r3 的阻值，以降低三極管t1 的靜態(tài)工作點(diǎn)。 也可用一個(gè)等值電容與 c1 并聯(lián)，觀察效果是否改變等方法，提高聲音輸入電路的靈敏度。（2） ）晚上白熾燈el 經(jīng)常誤觸發(fā)而發(fā)光。這一般是聲音信號輸入電路靈敏度太高所致。檢修時(shí)對該部分電路的元件 與上述（ 1 ）進(jìn)行相反調(diào)整。（3） ）白天有聲音時(shí)白熾燈el 便亮。這是光信號輸入電路的故障。檢修時(shí)，檢查光敏電阻

9、rg是否接收光線不足，可采用清除光敏電阻rg處灰塵，檢查光敏電阻rg的位置是否正確，光敏電阻rg是否開路，適當(dāng)增大電阻r4 的阻值，降低與非門1 的 1 端輸入電平等辦法加以解決。（4） ）晚上有聲音時(shí)白熾燈el 也不亮。其原因是聲音信號輸入電路在有聲音時(shí)不能輸出高電平，光信號輸入電路輸 出低電平，集成電路ic1損壞等造成的。檢修時(shí)，在有聲音信號時(shí)測量與非門1 的 2 端是否為高電平， 在無光時(shí)測量與非門 1 的 1 端是否為高電平。若不是高電平說明故障在相應(yīng)的輸入電路，若是高電平應(yīng)檢查集成電路ic1的邏輯關(guān)系是否正確。（5） ）白天和晚上白熾燈el 均長亮。其原因一般是雙向可控硅 t2 被擊穿。檢修時(shí)，斷電后用萬用表的電阻擋測量t2 兩個(gè)陽極之間的電阻，若在1k 以下，則說明雙向可控硅