關(guān)于LED燈中的數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)

這是一款用門電路組成的低頻多諧振蕩器，它將輸出的脈沖加以放大，用來驅(qū)動一只發(fā)光二極管，可以組成一個LED式閃光燈電路，電路原理圖如圖所示。

原理簡介，該電路由一只六反相器4069芯片組成，用其中的兩個反相器IC1A、IC1B和C1、R1等組成一個多諧振蕩器。其振蕩頻率為：f=1/(2.2R1C1)，按電路圖中的數(shù)值，其振蕩頻率約為0.45HZ。由多諧振蕩器輸出的振蕩脈沖經(jīng)IC1C緩沖，加至由IC1D、IC1E、IC1F并聯(lián)組成的門電路放大器后，驅(qū)動發(fā)光二極管LED1發(fā)光。

由于本閃光器的發(fā)光時間約占整個脈沖周期的1/2，所以耗電很小，閃光時耗電電流僅6mA左右，故此閃光電路可安裝在某些需要注意的電器設(shè)備或儀器上，起警示作用。IC1D、IC1E、IC1F等3個門并聯(lián)的目的是為了增加門電路的驅(qū)動功率，實(shí)際上4069的單個門也能驅(qū)動單只，并聯(lián)后將可以同時驅(qū)動更多的LED點(diǎn)亮，或者帶動更大一些的負(fù)載，本例只是起到一個講解作用。

這是一個對稱方波的自激多諧振蕩器。電路原理圖見圖所示。

原理簡介，由于電路是對稱形式，其產(chǎn)生的振蕩波形占空比1:1，輸出波形為方波，故稱之為對稱方波振蕩器。

在電路中，IC1A的輸出端（第3腳）經(jīng)過定時電容C2耦合到IC1B的輸入端（第5腳），同樣IC2B的輸出端（第4腳）經(jīng)過電容C1耦合到IC1A的輸入端（第2腳）。IC1A和IC1B雖然是與非門，但由于4011的第1腳和第6腳均接在高電平上，因此可以等效為非門。這樣兩個非門通過電容C1、C2互相耦合形成了正反饋閉環(huán)電路，兩組定時電路R3、C1和R4、C2產(chǎn)生延時正反饋信號，去控制振蕩器非門周期性的開通和關(guān)閉。

在電路中，振蕩頻率主要取決于定時元件的參數(shù)，當(dāng)R3=R4=R，C1=C2=C時，則振蕩頻率的估算公式是：f=1/RC;振蕩電路的周期約為：T=1/f=RC.

定時電容C1、C2的取值范圍較大，電容值越大，振蕩頻率越低 。本電路使用4069非門芯片也能達(dá)到同樣效果。方波非門振蕩器的振蕩頻率主要取決于兩組定時電路中RC時間常數(shù)較小的那一組，因?yàn)楫?dāng)它最先完成充放電過程時，由它所控制的非門輸出的電平發(fā)生變化，并由它引發(fā)定時電路相關(guān)的非門輸入端電壓的躍變，控制另一個非門提前進(jìn)入下一個暫穩(wěn)態(tài)，因此方波非門振蕩器的頻率幾乎不受RC時間常數(shù)較大一組的影響。

本電路中的4011僅使用兩組與非門，另外兩組未用到的與非門的輸入端不要懸空，應(yīng)接高電平或低電平。