电解电容通用音调译码器集成电路LM567的道理及应用

通用音调译码器集成电路LM567的道理及应用

　567为通用音调译码器，当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由I与Q检波器组成，由电压节制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。
　　主要用于振荡、调制、解调、和遥控编、译码电路。如电力线载波通信，对讲机亚音频译码，遥控等。

　　用外接电阻20比1频率范畴
　　逻辑兼容输出具有接收100mA电流接收本领。
　　可调带宽从0%至14%
　　宽信号输出与噪声的高抑制
　　对假信号抗滋扰
　　高不变的中心频率
　　中心频率调理从0.01Hz到500kHz
　　电源电压5V--15V，推荐利用8V。
　　应用举例：输入端接104电容，输出端接上拉电阻10K，C1、C2为1uF。R1、C1抉择振荡频率，一般C1为104电容，R1为10K--200K。电源电压为8V。
　　单通道红外遥控电路　　在不需要多路节制的应用场所，可以利用由通例集成电路构成的单通道红外遥控电路。这种遥控电路不需要利用较贵的专用编译码器，因此本钱较低。
　　单通道红外遥控发射电路如图1所示。在发射电路中利用了一片高速CMOS型四重二输入“与非”门74HC00。个中“与非”门3、4构成载波振荡器，振荡频率f0调在38kHz阁下；“与非”门1、2构成低频振荡器，振荡频率f1不必准确调解。f1 对f0举办调制，所以从“与非”门4输出的波形是断续的载波，这也是经红外发光二极管传送的波形。几个要害点的波形如图2所示，图中B′波形是A点不加调制波形而直接接高电平时B点输出的波形。由图2可以看出，当A点波形为高电平时，红外发光二极管发射载波；当A点波形为低电平时，红外发光二极管不发射载波。这一停一发的频率就是低频振荡器频率f1。 在红外发射电路中为什么不回收价值低廉的低速CMOS四重二输入“与非”门CD4011，而回收价值较高的74HC00呢？主要是由于电源电压的限制。红外发射器的外壳有多种多样，但电源一般都设计成3V，利用两节5号或7号电池作电源。固然CD4011的标称事情电压为3～18V，但却是对处理惩罚数字信号而言的。因为这里CMOS“与非”门是用作振荡发生方波信号的，即模仿应用，所以它的事情电压至少要4.5V才行，不然不易起振，影响利用。而74HC系列的CMOS数字集成电路最低事情电压为2V，所以利用3V电源便“驾轻就熟”了。74HC00的引脚成果如图3所示。

　　图4为红外吸收解调节制电路。图中，IC1是LM567。LM567是一片锁相环电路，回收8脚双列直插塑封。其⑤、⑥脚外接的电阻和电容抉择了内部压控振荡器的中心频率f2，f2≈1/1.1RC。其①、②脚凡是别离通过一电容器接地，形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。②脚所接电容抉择锁相环路的捕获带宽：电容值越大，环路带宽越窄。①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的2倍。③脚是输入端，要求输入信号≥25mV。⑧脚是逻辑输出端，其内部是一个集电极开路的三极管，答允最大灌电流为100mA。LM567的事情电压为4.75～9V，事情频率从直流到500kHz，静态事情电流约8mA。LM567的内部电路及具体事情进程很是巨大，这里仅将其根基成果概述如下：当LM567的③脚输入幅度≥25mV、频率在其带宽内的信号时，⑧脚由高电平酿成低电平，②脚输出经频率/电压调动的调制信号；假如在器件的②脚输入音频信号，则在⑤脚输出受②脚输入调制信号调制的调频方波信号。在图4的电路中我们仅操作了LM567吸收到沟通频率的载波信号后⑧脚电压由高变低这一特性， 22UF 16V，来形成对节制工具的节制。

　　弄清了LM567的根基事情道理和成果后，再来阐明图4电路便很是简朴了。IC1是红外吸收头，它吸收发射器发出的红外信号，个中心频率与发射器载波频率f0沟通，经IC1解调后，在输出端OUT输出频率为f1的方波信号，也就是与图1中A点波形沟通的信号。我们将LM567的中心频率调到与发射器中“与非”门1、2振荡频率沟通，纵然f2= f1。则当发射器发射信号时，LM567便开始事情，⑧脚由高电平变为低电平，操作这个变革的电平便可去节制各类工具。操作图4的电路，我们可以做成遥控开关，遥控家里的各类家用电器。
　　实际上，操作图1和图4所示的电路，我们也可以较容易地将其改革成多路遥控电路。要领是：在发射器（图1）中将电阻R＊酿成若干挡差异的数值，由此形成若干种频率差异的调制信号；在吸收电路中，配置若干只LM567，其输入均来自红外吸收头，各个LM567的振荡频率差异但与发射端一一对应。这样当发射器按压差异的按钮，接入差异的调制信号时，在吸收端对应的LM567的⑧脚的电平就会产生变革，由此形成多路节制。严格说来，这属于一种频分多路，与数字编译码多路节制对比，缺点是调试较量巨大。但在有些场所，如在多路报警中，也有其一席之地。因在报警应用场所中，需要办理两路以上同时报警的问题时，用时分多路存在巨大的同步问题，在频宽答允的环境下用频分多路则很容易办理。
　　超声波遥控电路
　　1、超声波遥控电灯开关
　　这种遥控开关，电路简朴，且免调试，很是适合初学者建造。
　　一、事情道理
　　为发射电路。电路回收分立器件组成，VT1和VT2以及R1~ R4、C1、C2组成自激多谐振荡器，超声发射器件B被联接在VT1和VT2的集电极回路中，以推挽形式事情，回路时间常由R1、C1和R4、C2确定。超声发射器件B的共振频率使多谐振荡电路触发。因此，本电路可事情在最佳频率上。

(图2)为吸收电路，结型场效应VT1组成高输入阻抗放大器，可以或许很好地与超声吸收器件B相匹配，可得到较高吸收敏捷度及选频特性。VT1回收自给偏压方法，改变R3即可改变VT1的亮相事情点，超声吸收器件B将吸收到的超声波转换为相应的电信号，经VT1和VT2南北极放大后，再经VD1和VD2举办半波整流变为直流信号，由C3积分后浸染于VT3和基极，使VT3由截至变为导通，其集电极输出负脉冲，触发器JK触发D，使其翻转。JK触发器Q端的电平直接驱动继电器K，使K吸合或释放。由继电器K的触点节制电路的开关。
　　二、元件选用
　　发射电路中，VT1和VT2用CS9013或CS9014等小功率晶体管，≥100。超声发射器件用SE05—40T，电源GB回收一块9V叠层电池,以减小发射器体积和重量。
　　吸收电路中，VT1和3DJ6或是3DJ7等小功率结型场效应晶体管。VT2~ VT3用CS9013，≥100。VD1和VD2用IN4148。JK触发器263B。超声吸收器件用SE05—40R，与SE05—40T配对利用。继电器K用HG4310型。
　　超声波遥控风扇变速器
　　一、事情道理
(图3)为发射电路。它回收的是国产蝙蝠牌FS—A5A型电电扇的遥控发射器。这种发射器具有体积小、耗电省、事情靠得住、电路简朴等特点。在利用时，每按一下发射键，发射器发出约为500ms的40KHZ的超声波。发射电路的事情道理如下。

　　VT2和VT3组成直接耦合正反馈振荡电路，B为40KHz超声发射器件，并兼振荡电路反馈先频元件。因此，此电路可精确地振荡于超声发射器件的中心频率40KHZ。VT1和R2、C1构成500ms延时电路。R1、VD1是C1的放电通路，当按下发射键S时，VT2组成的振荡电路事情，发出超声波，同时，电源通过R2向C1充电，当C1上的电位充到1.4V时(约颠末500ms),VT1导通,VT2基极以及VT3集电极电位下降为0.3V阁下,振荡器遏制事情,当松开拓射键S时,C1通过VD1和R1迅速放电,为下一次发射作好筹备.VD3和R4组成发射指示电路,当按发射键时,VD3发光。
(图4)为吸收电路。CMOS非门D1~ D3由R1偏置为线性放大器，总增益可达60bB以上，由于CMOS电路的输入阻抗较高，故可以或许很好与超声吸收器件匹配。放大后的信号由C1耦合给锁相环译码器LM567的输入端3脚。当输入信号的频率落在个中心频率上时，LM567的逻辑输出端8脚由高电平变为低电平。

　　选频声控开关
　　此声控开关可由一特定音调的(500到2000Hz)声音来节制任一电器的开或关。由于它有必然的选频浸染，故误行动的机率小。
　　电路设计为用音频电信号(达100mV)来节制，其节制信号源可以是电话、收音机、电唱机、灌音机，从个中适当点用屏蔽线引来。假如想用声波遥控，加一个驻极体发话器和一级前置放大即可。
　　本装置的电路如图16所示。它的中心器件是一块拾音集成电路LM567，以及一个50mA的继电器。
　　必然音调的音频信号加至LM567的输入端(3脚)后，经内电路的放大、选频等处理惩罚，在其输出端8脚输出低电平(没有输入信号时为高电平)。这时，与其相接的一个PNP管(2N3906)导通，使接在集电极电路中的继电器吸动，从而以其接点去节制被控电器。若用以开机，则利用继电器的常开、动合接点；若用来关机，则应回收常合、动开式接点。
　　响应频率抉择于接于第5、6脚的电位器和电容器的值，故调解10kΩ电位器可调理其响应频率。本机可吸收的音频范畴为500～2000Hz。
　　二极管1N4001用以掩护晶体三极管。2N3906可以用其它任何型号的中、小功率PNP硅管取代。

　　红外光电探测器在静电对靶喷雾中的应用
　　摘 要：具体先容了红外光电探测器，以及用红外光电探测器探测棉花的位置，实现对靶喷雾的设计。
　　农业是百姓经济的基本，先进的植保技能是农业出产丰收的保障，现代植物病虫害防治仍然以化学药剂防治为主，我国通例施药要领和施药器械落伍，大量农药流失到水体、泥土和大气中，农药的操作率低，防治本钱高，并造成严重的情况污染，对某些害虫防治结果欠佳，先进的施药要领和施药器械的研究与开拓对我国农业的一连成长,低落出产本钱,出格是掩护情况具有重要的浸染。对靶喷雾是新近成长起来的高效低污染施药新技能，AGTECH公司研制的“Tree-sense”智能喷雾器回收了“戈壁风暴”中利用的探测仇人坦克的三维图像传感器，它可以或许按照作物的间隔、形状举办有效喷雾;DURAND WAYLAND公司的“Smart Spray”喷雾器、“Tree-see”喷雾器利用了先进的声纳系统来举办方针的精确定位，这些装置精度高，但价值昂贵。按照我国国情，我们设计了红外光电探测器来举办方针的探测，并团结高压静电使雾滴带电，带电的雾滴作定向举动飞向植株，最后吸附在植株上，其掷中率显著提高。这种红外探测器研制本钱低、敏捷度高、体积小，加上与静电团结，就会到达与上述系统基内情同的结果。
　　设计思路
　　本文主要报告红外光电探测器的研制。红外线是一种不行见光，回收专用的红外发射管和吸收管，可以有效地防备周围可见光的滋扰，举办无打仗探测，不损伤被测物体。该探测器安装在电动小车上。红外对靶喷雾主要用在棉花的幼苗期和生恒久间，当棉花处于幼苗期时，棉苗分手，对靶容易。当处于生恒久时，棉花的茎部有必然的高度，此时回收红外线照射茎部，通过反射，确定方针。思量到棉农十分注重田间打点，棉田杂草很少，所以红外光电探测器受到的滋扰很小，可以忽略。

　　图1 红外探测器的道理图架

　　图2 探测间隔

　　图3 555状态图

　　图4 红外发射与吸收元件的偏向性
　　红外光电探测器的设计
　　如图1所示，LM567集成锁相环路解码器及其外围元件构成锁相电路。三极管V1、红外线发射管H1及电阻R1、R9构成红外线发射电路，锁相电路的振荡信号由LM567的⑤脚输出，送至V1放大，驱动红外线发射管发出方波信号。集成电路mA741、红外吸收管H2及其外围元件构成红外线吸收电路，红外线吸收管H2将吸收到的红外线信号转酿成自己阻值的变革，经电阻R3、电容C3耦合到mA741的②脚，由mA741举办放大，555电路、三极管V2及其外围相关器件构成延迟输出电路，用来节制电磁阀打开的时间，当探测到棉花时，LED绿灯亮，继电器通电，常开触点闭合，开始喷雾。
红外线光电探测器探测棉花是靠红外线反射来完成的，在设定的有效探测范畴内，假如没有棉花，红外线吸收管吸收不到反射红外光信号，LM567的⑧脚输出高电平,555的③脚输出低电平，三极管V2截至，电磁阀封锁不喷雾;当探测到棉花时，红外线吸收管收到被棉花反射返来的红外线信号，经转换电路的转换，送至放大电路μA741举办放大，其放大信号送至LM567的③脚与自己振荡信号较量，当与自己振荡信号同频率时，LM567的⑧脚输出低电平,555的③脚输出高电平，三极管V2导通，继电器通电，电磁阀打开开始喷雾。
　　为了防备隔行探测发生误行动，可以通过调理探测有效间隔L(L2为了担保喷头打开时间，由555、R7、C9构成单稳态延迟电路如图1。V2的输出脉宽Tp0=R7·C9·ln3≈1.1R7·C9。假如在电路的暂稳态一连时间内有滋扰触发脉冲，则该脉冲不起浸染，如图3，这就担保了电磁阀打开的时间。输出脉宽Tp0可以通过R7调理。
　　在红外发射与吸收中要思量到发射元件与吸收元件都存在着偏向性。因此存在着一个位置，在这个位置上传感器可得到最大的敏捷度。别的，还存在着一个传感器可以正常事情的范畴，如图4所示。
　　操作LM567⑤脚脉冲信号驱动红外发光管，除了操作锁相环路解码器LM567提高检测敏捷度并消除太阳光等配景光的滋扰外， 0.1uf 50v，还能使红外发光管在平均输入功率稳定的环境下比直流驱动方法增加一倍的发射功率。在红外探测器前端加红外滤光片可去除可见光，使红外光通过，进一步提高了抗滋扰本领。
　　结语
　　该电路的最大特点是实现了红外线发射与吸收事情频率的同步自动跟踪，即红外发射部门不设专门的脉冲产生电路，而直接从吸收部门的检测电路引入脉冲(实为LM567的锁相中心频率信号)，既简化了线路和调试事情，又防备了周围情况变革和元件参数改变造成的收、发频率纷歧致，使电路不变性和抗滋扰本领大大加强。该探测器在尝试中取得了很好的结果，与非对靶喷雾对比大大提高了喷雾的掷中率。

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