经典小制作.doc

一款玩具电子琴
电路见附图，该电子琴的振荡器部分用了两只同型号三极管ＶＴ１和ＶＴ２，相当于两个串联的开关。当ＶＴ１、ＶＴ２截止时，电容Ｃ２充电；当ＶＴ１、ＶＴ２导通时，Ｃ２经ＶＴ１、ＶＴ２放电。附图中的１３只可调电阻ＲＰ１～ＲＰ１３是电子琴的音阶电阻，同时也是振荡器的定时电阻。Ｋ１～Ｋ１３是琴键开关。接通电源，当琴键按下时，＋６Ｖ直流电压经音阶电阻ＲＰ１～ＲＰ１３和琴键Ｋ１～Ｋ１３向电容Ｃ２充电，Ｃ２很快被充满，这使ＶＴ２的基极为高电平，故ＶＴ２饱和导通（相当于第一只开关接通）。此时电流流过扬声器，在扬声器两端产生较大的电压降，这又使ＶＴ１的基极为高电平，故ＶＴ１也随之饱和导通（相当于第二只开关接通），Ｃ２所充的电经ＶＴ１的ｃ、ｅ极迅速放电。Ｃ２放完电后，其残存电压很低（ＶＴ１的ｃ、ｅ极饱和压降，为零点几伏），不足以维持ＶＴ１和ＶＴ２导通，因两管导通需Ｃ２提供约１．４Ｖ电压（两发射极压降之和），故ＶＴ１和ＶＴ２两只“开关”全部关断。此后，电源再次经ＲＰ１～ＲＰ１３和Ｋ１～Ｋ１３向Ｃ２充电，当Ｃ２充满电后，电路再次重复上述过程，从而产生音频振荡，振荡信号推动扬声器发出音乐声。调试时依次按下Ｋ１～Ｋ１３，然后调节ＲＰ１～ＲＰ１３的值，使扬声器依次发出５、６、７……１、２、３的音阶声即可。

                                                                         安徽  李诗海

电瓶过充自动保护器

谢迎冬 顾俊坤
本文介绍的电瓶过充电自动保护器是利用汽车电子调节器在14V时，F输出低电位的特性而制作的。

当充电电流使电瓶电压高过14V时，F输出低电位，约在1.3V左右，T1截止，T2导通，车灯自动点亮对电平进行放电，直到电瓶电压为14V以下。

而在电压为14V以下时，由于F输出为高电位，T1导通，T2截止，故对电瓶不耗电处于涓流充电状态。

容量表可用4V直流电压表，稳压管稳压值为10V，所以表针在中间时为12V，满刻度时为14V。此保护器的吸收电流为20mA。

简易远距离无线调频传声器

寻求一种发射距离远、拾音灵敏度高、长时间工作不跑频、调试简单易制作，且成本低廉的无线传声器是很多爱好者迫切希望的。本文介绍的单管远距离无线调频侍声器即具备以上特点：

由于发射用的环形天线L1兼作振荡线圈，该天线内流动的是与振荡颊率同步谐振的高频：电流，所以始终处于最佳发射状态。经实践，在空旷地发射距离大约100—150m(接收机用的是TOLYl781袖珍收音机，该机天线加长至0．8米时所能达到的接收距离)。相比之下，在工作电压、工作电流和发射频率同等的情况下，L1换成普通螺旋线圈、振荡三极管集电极接上一只5P电容至0．8m长的拉杆天线作发射实验，前后两种发射方式的发射距离几乎相当，证；明该内藏式环形天线兼作振荡线圈时的发射效率是相当高的。内藏式环形天线、采用长度160mm，直径1mm的漆包线制成金属圆环或方框形，嵌入机壳内；调节电容C3，使发射频率落人88-108MHz之间，以便用调频收音机接受收。’当电池电压在1．2-2V之间变化时，长时间工作,本电路发射频率稳定不变。电池电压1.5V时，整．机工作—电流约2.5mA。调试时，手不要靠近环形天线，安放时不要靠近金属物，以免影响振荡频率和发射距离。

电动机7级电子调速电路

电机多级调速时，通过多选一功能，将不同的阻抗切换到电机线圈电路中，改变电机线圈工作电流达到调速的目的。使用FY0202的“八选一”功能完成上述任务。“八选一”工作方式的设置在上面已经介绍，请见实例1中的介绍。自学习方法与上面的8路双稳态输出的方式相同，此处不再累叙。
八选一电路功能是每接收到一个按键信号后，对应的输出端输出低电平，其它输出端均为高电平。
电机调速电路如图6所示。其中的8个输出端有7个输出端驱动7个开关电路改变电机线圈阻抗，其中一个输出端空接，用于电机停止。
使用时按下遥控器上的调速按键，7个可控硅中只有和所按按键对应的一个可控硅导通，AC220V电源加到电机线圈8和可控硅所切入的线圈上，不同的工作电流，电机在某负载下的转速不同。

DH-2000型可视门铃电控系统

刘明照 顾俊坤
DH－2000型可视门铃主要用途是为商品房、多层楼房家庭住宅以可视对讲门铃的方式，进行现代家用通信保安。系统分底楼门口主机和室内分机两部分。一部门口主机可服务管辖10部室内分机，其电控系统连接如附图所示。底楼门口主机主要部件是CMOS摄像头，夜间光源采用6只红外发光二极管。呼叫响铃为CU－02B集成电路音乐芯片。室内分机主要部件是黑白监视器，采用4.5英寸显像管。

整个系统由主机引出5根控制线，将单元各用户分机并联起来，B线为分机呼叫响铃线，每户分机单独一根，不串号。

该系统主要特点：1、呼叫响铃，按主机电控板上某用户号码按钮，该用户分机就会发出音乐声。2、可视性：室内监视器可看见底楼门口外来者的音容相貌。3、对讲：室内分机与底楼门口主机直接对讲。4、开锁：安东室内分机开锁键LOCK，可将底楼防盗门电控锁打开。

分机供电：监视器DC24V由用户单独供电。响铃、对讲、开锁由主机DC12V集中供电。室内分机话筒挂机后，系统呈待机状态。

双电齐放式汽车电子点火电路

卢士红 向德顺
汽车、摩托车的各种电子点火装置尽管电路结构各异，性能特点也各有所长，但最终都是通过点火线圈向火花塞提供全部的点火能量。一些科技含量颇高、甚至被称为高能电子点火装置的许多技术性能均有很大程度的提高与加强，但由于点火线圈储能的能力相当有限，所以作为衡量电子点火装置至关重要的一项性能指标--点火能量，却始终局限在100mJ这一并不算太高的水平上。如何大幅度提升电子点火装置的点火能力，全面推广应用发动机稀薄燃烧的理论与技术，进一步满足节约燃料、降低有害气体排放等要求，已是事关全球的问题。针对此情，国内外一些科研机构及广大科研人员都曾为此动过不少脑筋，也利用多年的业余时间，投入了大量经历潜心研究。通过数次的对比模拟试验，以及经常不断地改进，最终优化设计了这种使用二极管隔离后，直接向火花塞加入一路低电压、大电流（与点火线圈次级高压绕组输出的高压及电流相比而言）放电的双电齐放式电子点火电路。在进一步提高与加强各项技术性能的同时，还在大幅度提高点火能量方面，取得了可喜的、具有突破性的进展。

双电齐放式电子点火电路如图1所示，储能电容器C被直流电压变换器充电至－300V，再通过限流电阻R、隔离二极管D1接至火花塞，为了避免电容器C通过点火线圈的次级绕组直接放电，又增加了二极管D2加以隔离。由此可见：通过二极管D1、D2隔离后，将两路不同等级的电压并联，共同接至火花塞。常态下，火花塞的放电间隙处于断路状态，几百伏的电压是难以击穿通过的，所以，不会影响电容器C正常充电，当点火时，由点火线圈的次级绕组产生的负极性高压电（如为正极输出，需颠倒隔离二极管D1、D2与电容器C的极性），通过隔离二极管D2到达火花塞，击穿放电时，火花塞的放电间隙立刻由断路状态转变为导通，等于为储能电容器C打通了放电回路。不难想象：早已充电完毕的电容器C，随即会以更为强大的电流，通过隔离二极管D1、限流电阻R向火花塞间隙猛烈放电，两股放电电流叠加在一起，会在放电间隙处生成异常强烈的电弧火焰。放电完毕后，火花塞的放电间隙会自动恢复短路状态，等待下一次点火，这里的点火能量主要是由储能电容器C供给的，点火线圈能够给出多少已不重要，当充电电压保持不变时，点火能量的大小基本上由储能电容器C的电容量决定，在充电电压为－300V时，47μF的电容器便能给出1J的点火能量，较以往的高能电子点火装置提高了10倍，还可以视需要增减。

还有一种接法如图2所示。与图1相比，图2中只有一组二极管D，直接与点火线圈的次级绕组并联后，再通过限流电阻R与储能电容器C相串联。这里的高、低压是串联的，这一点也有别于图1。点火时，点火线圈的次级绕组输出的负向高压（左正右负）不会与二极管D构成回路，只能通过限流电阻R与储能电容器C相串联后到达火花塞。当火花塞被击穿放电时，储能电容器C会绕过点火线圈的次级绕组（该绕组存在较大的阻抗，会阻碍电容器C的快速放电），顺利通过由二极管D提供的这条便捷通常的放电途径，向火花塞迅速放电。图2中省用了一组二极管，某些方面可能不如图1好。

图3为适用于单缸发动机（摩托车）的点火电路，图3中直流电压变换器的一路输出经过D1整流为负压后，对储能电容器C1充电，为点火备下足够的能量；另一路输出经过D2整流后，通过点火线圈的初级绕组对C2充电。点火时，可控硅SCR受到触发信号的触发后，由阻断转为导通，已充电的电容器C2随即通过可控硅SCR，向点火线圈的初级绕组迅速放电。受电磁感应，点火线圈的次级绕组产生的负向高压，通过隔离二极管D4到达火花塞，击穿放电间隙时，连同电容器C1一道放电点火，此类点火电路类似于摩托车的CD1电子点火装置，工作原理也基本相同，只不过是增加了一路低压放电而已。

图4为适用于多缸发动机（汽车）的基本电路原理图，从图4中可以看出，这是由多个图3那样的单元电路相组合而成，工作原理也大同小异。不再使用分电器，采用直接点火的方式，让每一个点火线圈分别只对接一个火花塞，不必考虑能量损失的问题，对降低电磁辐射非常有利。另外，由于隔离二极管的单向导电特性，还能有效阻尼高压输出电路里的电磁振荡，电磁辐射的问题可能会因此而基本消除。使用轻便小巧的干式点火线圈，将所有的隔离二极管全部封装于点火线圈内 这样一来，既能大大简化结构，也能很好地解决高压绝缘的问题，作为所有能量来源的发电机，可以采用与充电发电机同轴组合的方式，使其一边输出供给点火之用，另一边输出仍然为蓄电池充电，这样能节约安装空间，便于实现。这里没有给出点火时的触发电路，实用中，可根据实际情况，通过衔接电路，受控于点火电子组件或者是分电器的触发信号。

在研发设计过程中，曾反复多次做过如下实验：①利用摩托车CDI电子点火装置，添加部分电子元件改装后，在桌面上作模拟实验，观察其点火情况可看到：随着触发信号，在放电间隙处总能喷射出一道强烈的电弧火焰，在放电间隙内放置一张普通白纸，纸上立刻就能烧出一个圆洞。当接入火花塞时，在火花塞的放电间隙内生成的总是一个圆形的火球。所有这些，其他任何高能电子点火装置上均不曾有过。②在摩托车上装车实验，首先，通过调节化油器故意减少供油，直到发动机已完全不能起动，然后，接入本电路再起动时，一发即动，且转动平稳有力。当断开低压放电回路时，正在正常运转的发动机便立刻熄火。如此反复对比实验数次，结果都是一样的。

因为各种汽油发动机的点火及工作原理均类似，所以在汽车上也应有相同的结果，节油增功，效果显见。
由于个人条件所限制，一些技术性能指标尚未能拿出准确可信的数据，虽然已申报了专利保护（专利号：02258822，1），但要开发产品并实施生产，还需依靠外力来实现，因此，热切期望看好此项目、并有意合作开发的机构团体或个人加盟。
本文摘自<<汽车电器>>

车场夜间值班提示器

小型夜间停车场，如果值班室内放置一个上面使用的病房显示数据的接收器，司机把从值班室领取的带有微动传感的发射器放置到驾驶室内，当车辆被盗，车内发射器发送一个信号至值班室，值班人员根据显示的车位号码，重点查看车辆。如果是司机夜间取车，给出一个提示，值班人员也会提前给予放行准备，准备收取车辆出门缴费、收回无线发射器。微动无线发射器电路如图13所示。

IC1是无线编码电路，D1-D8是地址码，通过接地，接正极和开路三态进行编码，数据码D、C、B、A按8421规律编码，开路视为接地。当14脚输入低电平的时候，17脚输出调制信号至无线发射模块，数据通过无线发射模块发出，知道14脚恢复高电平后发射停止。
ZD1是一个微动传感器，平时内部接通状态不定，但是当有振动出现的时候，微动传感器将输出通断信号。IC2是一个具有施密特功能的6反相器，使用其中的4个反相器组成两个单稳态电路，两个单稳态电路中的微分时间常数不同，有阻容元件R2、C2和R4、C3来决定。R2、C2的时间常数在100-200毫秒范围内，R4、C3时间常数在1分钟左右。
静态时，IC2的1脚被R5下拉成低电平，2脚输出高电平；3脚被R2上拉成高电平，4脚输出低电平。同理10脚输出高电平，8脚输出低电平。6脚受4脚控制输出高电平，无线发射模块不发送信号。
当微动传感器受到振动，ZD1的通断使得其两端的电压高低变化，通过C1耦合到IC2的1脚，当1脚电压高于输入上限阈值后，该反相器输出状态由高变低，通过微分电容器耦合到3脚，4脚输出高电平。一连串的反应是10脚高电平，11脚低电平，9脚低电平，8脚输出高电平，8脚电平通过钳位二极管D1，使得1脚保持高电平不变，状态进入暂时的稳态。此时5脚输入高电平，6角输出低电平，驱动发射模块按已经编码的地址码和数据码发出无线数据。
微分电路中R2不断给C2充电，当C2两端电压上升到IC2输入端预置上限后，IC2B输出反转，4脚输出低电平，IC2C的6脚输出高电平，发射模块结束发射。这段发射时间约100毫秒，已经有数个无线脉冲串发射出去。
8脚输出的高电平，通过钳位二极管D2使得11脚是高电平，当4脚电平突变为低电平的时候，11脚保持电平不变。R3通过10脚给C3充电，充电时间常数约1分针，当C3两端电压达到IC2输入的阈值电压上限的时候，8脚电平由高转成低，两个钳位二极管D1和D2截止，电路重新恢复微动触发功能。这段时间延时即是电路节能之举，保证车辆受到振动后，发送一次报警信号，同时也防止电路不断发送信号影响正常的工作。在这段时间内，如果司机自己进入车内，完全有时间关闭发射器的电源。
本文摘自<<实用电子技术网>>

简单病房传呼器

使用FY0202芯片的串行输出功能设计一个医院病房呼叫显示器，其简化的电路如图10所示。

图10
与上面的电路比较不同的是使用了该芯片的串行输出功能，输出一组数据到数码显示电路上，能够把发出呼叫的病房房间号码显示出来，同时在喇叭中每10秒钟发出一声提示，同时通过灯光的闪烁提示医务人员，以便及时到病房处理病人的情况。
电路中的无线接收放大整形电路与前面的电路相同，灯光可以接在1秒钟周期的输出端,也可以接到0.5秒钟周期的输出脚上,本电路中接在了按1秒钟周期输出的脚位上，闪烁的灯光容易引起注意。喇叭输出的音频信号由芯片内部产生，是间隔10秒钟的一声“嘀”，既不能给医院带来环境噪声，又能引起值班医务人员的注意。
数码显示电路如图11所示，电路中使用了串行通讯的数码显示驱动芯片74HC164，这种芯片虽然可以多级串连驱动若干个数码管，但是受FY0202电路的限制，其数码管的数量限制在4个（含4个）以内，本电路中使用了4个数码管来显示病房房间号码。

图11

病人在病房按动安装在病人床头遥控开关时,安装置在值班室的主机便会发出“嘀”提示音，数码显示屏显示病人房间号码，医生或护士根据显示房间号码进行治疗与服务。再次有病人传呼，新的数据覆盖原有数据，并继续发出鸣响，直到值班人员用查询遥控器进行清零或翻页读出曾呼叫而未清零之房间号码后，提示音消失。该装置在医院使用的最大特点是安装无需布线，实用性强。
病房无线发射器如图12所示。

图12
选择串行输出方式的方法是：在断开电源的状态下，按住KEY3不放接通电源，听到“嘀”一声，表示选择了串行输出工作方式。在该工作方式下的无线发射器信息的学习必须先输入储存病房房间号码，也就是先输入将来需要按显示的房间数据之后，再根据房间号学习无线发射器的信息，操作方法如下。
在正常工作状态下，按住KEY3不放，两秒中后听到一声鸣响，表示进入了显示数据（房间号）输入状态，显示屏显示一组原来的数据（如果是第一次使用则显示0），同时第一个数码管的数点灯点亮，表示正准备接收第一位数据的输入。按KEY1按键，该位数字递增，数字确定后，按KEY2按键执行“下一位”。之后数点灯转移到下一位点亮，表示准备接收下一位。继续按KEY1按键改变数字，按KEY2按键执行“下一位”，直到需要显示的数据输入完毕，自动结束本组号码的输入并储存进入下一组。
如果实际应用的病房数量不足30个，输入完有效的病房之后，按KEY3按键退出病房房间号码的输入，发出一声长鸣后自动进入病房无线发射器的学习状态。
在无线发射器自学习无线信息状态下，显示屏首先显示上面输入的第一个房间号码，第四个数码管的数点灯点亮与否表示此房间是否已经有学习数据,如果有学习数据,数点灯点亮,如果没有学习数据,此数点灯熄灭。此时按下该房间使用的无线发射器，听到一声鸣响，表示学习成功。显示屏自动显示下一个房间的号码，再按下第二个房间的无线发射器按键，一声鸣响，该房间无线发射器学习成功，……直到30个房间的无线发射器全部学习完毕，自动退出房间无线发射器的学习状态。当没有使用30个房间的时候，当输入有效房间无线发射器学习结束后，按KEY2按键跳过该房间学习过程，直到30个房间发射器学习处理完毕。也可以按KEY3按键提前退出工作状态。也可以使用无线发射器重复输入，这种重复发射器的学习不影响正常的使用。
如果某房间的无线发射器不慎丢失或者暂时不用，在学习过程中也可以通过KEY1按键注销该房间对应的无线发射器。
30个的房间无线发射器全部学习完毕，听到8声“嘀—嘀—…”同时Q6对应的指示灯闪烁8次后结束房间发射学习，进入医护人员使用的无线发射器的学习状态。
进入医护遥控器学习状态后，显示器显示“————”，此时按下医护无线遥控发射器按键，（医护遥控器和病房无线发射器的信息码不能有重复）按下医护遥控器按键，听到一声鸣响，Q6对应的指示灯和蜂鸣器发出4次鸣响和闪烁后，自动退出本次输入与学习的过程，进入正常的工作状态。此处的闪烁鸣响与上面比较起来间隔的时间长一些，用来区分状态。
本电路中配用的储存器是AT24C02，学习的房病无线发射器的数量定为30个，医护无线遥控发射器1个（可以使用若干个相同信息的无线遥控器供多个医护人员使用）。需要扩大病房数量，需要增大储存器的容量来解决。
值班遥控器的作用有两个，解除当前传呼的提示音和向前翻页。病房按键后显示屏显示病房号码并发出提示音，当医护人员因没在现场而没有解除的情况下，下面的病房求助信息将覆盖原来的信息，但原信息数据被保存，保存的数量为8个。医护人员通过声光提示发现病房传呼求助后，看到显示屏上的信息是最后一个病房号码，按下医护遥控器，该号码被消除，显示的是早于该病房求助的一个房间号，每按一下医护遥控器按键，向前翻页一次，当新进入的求助房间查询并清除完毕后，闪烁的灯光停止，10秒钟一次的鸣响提示结束，同时显示屏显示“0000”数据。
本病房无线传呼装置的自学习功能似乎操作复杂一些，但是在医院这种人手杂乱的地方，无线发射器的丢失、损坏是难免的。不过有了自学习功能后，当某病房无线发射器调式后，再使用一个新的无线发射器，在进入无线发射器学习状态下，通过KEY2按键，找到该病房房间号码处，按下新无线发射器按键再学习一次，一切恢复正常使用。这是固定编码无线收发装置所无法比拟的。

带音频控制的定时电路

浙江 赵登科
有些音响设备没有定时关机和无信号延时自动关机功能，本电路是针对这类音响设备而设计制作的，对我们使用音响设备会带来许多方便。

电路原理如图所示。它由音频控制电路和定时指示控制电路两部分组成。ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３、ＶＴ３、ＶＴ４等元件组成音频信号有无控制开关电路，在音频输入端ＣＺ２有音频信号输入时，经ＩＣ１放大后使光电耦合器ＩＣ２工作，ＩＣ３②和⑥脚始终维持低电平（１／３Ｖｃｃ以下），③脚始终输出高电平，ＶＴ３截止，对ＶＴ４导通无影响。ＶＴ４导通，Ｊ１工作，其接点Ｊ１－１闭合自保，Ｊ１－２闭合使插座ＣＺ１有电，音响电路能正常工作。而无音频信号时，ＩＣ２无工作电压而截止，电源通过Ｒ６、ＲＰ２对Ｃ７充电，当ＩＣ３②、⑥脚电压升高到大于２／３Ｖｃｃ（约１０分钟）时，ＩＣ３输出状态翻转，③脚输出低电平，ＶＴ３导通，ＶＴ４截止，Ｊ１失电触点断开，音响设备电源切断，实现了无信号延时１０分钟自动关机的功能。

ＩＣ４、ＩＣ５、ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ４等元件组成定时电路。ＩＣ４每ｔ分钟（由使用者调整ＲＰ１确定）输出一个脉冲，经ＩＣ５计数后，在Ｑ０～Ｑ９端依次输出高电平，可得到９ｔ分钟的定时时间。定时时间到达后，Ｑ９端输出高电平，ＶＴ１、ＶＴ２导通，ＶＴ４截止，Ｊ１失电，触点断开，音响电路停止工作。

ＬＥＤ１～ＬＥＤ９是定时电路指示灯，每隔ｔ分钟由其中点亮的一个转换成相邻的下一个点亮，所以从某一个ＬＥＤ点亮可以看出剩余时间。

电路装毕，调整ＲＰ２使无信号延时关机时间不少于５分钟，这样可避免音乐信号的正常停顿造成误关机。再调ＲＰ１，在面板上记下ＲＰ１旋柄对应于定时时间１、２……５小时的位置，以方便使用。

本文摘自《电子报》

用上下限报警接点实现三位温度控制

四川 赵文冲
智能数显温度仪表通常都具有上、下限两个温度报警电接点，利用这两个输出接点，与双向可控硅和触发电路配合，可以构成一台具有三种加热功率的温度控制器，实现温度的三位式控制，控制箱式电炉的温度。其具体电路原理见附图。
图中，Ｓ１为下限接点，Ｓ２为上限接点。在数显表上通过软件设定，使Ｓ１在低于下限温度时接通，高于下限温度时断开，而Ｓ２则设置成高于上限温度时断开，低于上限温度时接通。使用时，将所要控制的温度设定在上下限温度之间。比如，当需要的温度为８５０℃时，下限温度值要比它低几度，可设在８４６℃，上限温度则可设在８５４℃。具体工作原理如下：
在开机升温阶段，温度为室温，Ｓ１和Ｓ２均为接通状态，双向可控硅被双向触发处于全开通状态，电炉全功率快速升温。当温度达到或超过下限温度时，Ｓ１断开，双向可控硅由二极管Ｄ进行单向触发，可控硅只有一个方向导通，电炉的加热功率减少一半，降低了加热速率，进入保温状态。当温度达到或超过上限温度时，Ｓ２断开，双向可控硅因触发电路全部断开而截止，电炉停止加热。一段时间之后，电炉温度开始自然下降，当降到上限温度以下时，Ｓ２接通，可控硅再次单向导通，电炉又半功率加热，进入保温状态。如果炉温进一步下降至低于下限温度时，Ｓ１接通，双向可控硅又全开通，电炉全功率加热。
通过上述控制，使电炉的温度基本保持在上下限温度之间。由于电炉的加热功率有零功率、半功率、全功率三种状态，所以在控制过程中温度的波动较小，恒温效果较好。
从附图可以看出，整个电路结构非常简单，但它却能够实现三种加热功率状态。而且，负载上的电流波形完整，不存在移相触发的高次谐波干扰问题。通过长时间的实际应用证明，其控温精度较高，能较好地满足一般实验室的使用要求，而且成本不高，非常适合实验室中５千伏安以下箱式电炉的温度控制，及小型金属工件热处理加热的需要。

本文摘自《电子报》

单片机无线串行接口电路设计

作 者：南华大学 黄智伟 朱卫华
摘 要：介绍一种采用MICRF102单片发射器芯片、MICRF007单片接收器芯片构成的单片机无线串行接口电路。
关键词：单片机 串行接口 射频收发器
1 概 述
单片机无线串行接口电路由MICRF102单片发射器芯片、MICRF007单片接收器芯片组成，工作在300~440 MHz ISM频段；具有ASK调制和解调能力，抗干扰能力强，适合工业控制应用；采用PLL频率合成技术，频率稳定性好；接收灵敏度高达 －96dBm，最大发射功率达－2.5dBm；数据速率可达2 Kb/s；低工作电压：4.75~5.5 V；功耗低，接收时电流3mA，发射时电流7.75 mA，接收待机状态仅为0.5uA，发射待机状态仅为1.0uA；可用于单片机之间的串行数据无线传输，也可在单片机数据采集、遥测遥控等系统中应用。
2 电路组成及工作原理
2.1 无线发射电路
无线发射电路如图1所示，电路以MICRF102为核心。MICRF102是Micrel公司推出的一个单片UHF ASK发射器，采用SOP(M)-8封装，芯片内包含有：由基准振荡器、相位检波器、分频器、带通滤波器、压控振荡器构成的合成器，发射偏置控制，RF功率放大器，天线调谐控制和变容二极管等电路，是一个真正的"数据输入－无线输出"的单片无线发射器件。UHF合成器产生载频和正交信号输出。输入相位信号(I)用来驱动RF功率放大器。天线调谐正交信号(Q)用来比较天线信号相位。天线调谐控制部分检测天线通道中发射信号的相位和控制变容二极管的电容，以调谐天线，实现天线自动调谐。功率放大器输出受发射偏置控制单元控制。ASK/OOK调制，提供低功耗模式，数据传输速率为20 kb/s。

使用中应注意的问题是：(1)REFOSC(引脚4)是基准振荡端，连接晶振到地，或采用AC耦合方式输入峰-峰值为0.5 V的时钟脉冲。发射频率是基准振荡器频率的32倍：基准振荡频率x32=发射频率。如果使用外接时钟信号，须采用AC耦合方式，输入信号幅度峰-峰值为200~500 mV。(2)MICRF102使用差分输出去驱动天线负载。功率放大器输出级包含有一个变容二极管，它自动与天线的电感调谐，以保证谐振在发射频率上。典型的PCB导线天线的电感与回路的尺寸、天线导线的宽度、PCB铜泊的厚度和接地板的位置有关。设计时一般选择变容二极管的电容值为6.5 pF。天线电感L由公式L=1/(4π2f2C)计算。(3)功率放大器的输出功率与PC端(引脚1)上的电压有关。正常工作时，该引脚端上的电压被设置在0.2~0.4 V之间。PC端上的电压上升，输出功率加大；但是，如果PC端上的电压超过0.4 V，功率放大器被限流，输出功率不再增加。减少PC端的电压可降低电源功率消耗，同时也会减少RF输出功率。(4)STBY端(引脚5)是待机模式控制。接VDD为发射方式，接VSS为待机模式。(5)MICRF102芯片对电源纹波敏感，正确地电源旁路是必需的，一般使用4.7uF、 0.1uF、100 pF 3个电容并联在VDD和VSS之间。
2.2 无线接收电路
无线接收电路如图2所示，电路以MICRF007为核心。MICRF007是Micrel公司推出的单片UHF ASK/OOK(导通-关断键控)超外差无线电接收芯片。MICRF007采用SOP(M)-8封装，芯片内电路可分为UHF下变换器、OOK解调器和基准控制三部分。UHF下变换器包含RF放大器、混频器、中频放大器、带通滤波器、峰值检波器、合成器、AGC控制电路；OOK解调器包含低通滤波器、比较器；基准控制电路包含基准振荡器和控制逻辑电路。仅需外接2个电容器CAGC和CTH，1个晶振以及电源去耦电容即可构成1个UHF ASK接收器，所有的RF和IF调谐都在芯片内自动完成，是一个真正"无线输入－数据输出"的单片器件。

MICRF007是标准的窄RF带宽的超外差接收器，窄带宽接收器对RF干扰信号不敏感。RF中心频率由完全集成的PLL/VCO频率合成器控制，与基准振荡器外接晶振有关。中频带通滤波器的带宽为430 kHz，基带解调器的低通滤波器带宽为2.1 kHz。接收数字ASK信号，接收器数据传输率为2 Kb/s。
使用中应注意的是：(1)MICRF007是一个窄带宽接收器，要求发射电路必须使用SAW或晶振稳频。(2)如果接收器处于高噪声环境，在天线ANT端和VSS之间可以连接一个固定数值的带通网络，以提供接收选择性和输入过载保护。(3)基准振荡器可通过REFOSC端(引脚8)外接晶振或输入时钟信号。基准振荡器的频率fT是外接晶振频率的64.5倍。对于超外差接收器本机振荡频率fLO和发射频率fTX的差值必须等于中频的中心频率。因此，发射器的频率fTX(即接收器接收频率)、基准振荡器频率fT和本机振荡器频率fLO的关系为：fT = fLO/64.5，fLO = fTX±(1.064fTX/390)。(4)SHUT端(引脚6)控制接收器使能，当SHUT端电压VSHUT为高电平时，芯片进入低功耗待机模式，电流消耗仅为0.5uA；当VSHUT为低电平(下拉到地)时，芯片使能，为接收状态。(5)CTH端(引脚4)上的解调信号的直流值作为比较器的基准阀值。CAGC端(引脚7)外接电容C2可增加输入动态范围。(6)MICRF007芯片对电源纹波敏感，正确地电源旁路是必需的。一般使用4.7uF、0.1uF、100 pF 3个电容并联在VDD和VSS之间。
2.3 单片机串行接口电路
无线收发电路可以直接与常用的单片机如8051、68HC05、PIC16C5X等连接，实现单片机与单片机之间的串行数据无线传输，连接电路如图3所示。

结束语
实验表明：所设计的单片机串行接口无线收发电路结构简单、工作可靠，可方便地在单片机与单片机之间，构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。
使用中应注意的问题是：① 在发射模式下，通信速率最高为2 Kb/s；发送数据之前须将电路置于发射模式(MICRF102的第5脚STBY = 1)；接收模式转换为发射模式的转换时间至少5ms；可以发送任意长度的数据；发送结束后应将电路置于接收模式(MICRF007的第6脚SHUT = 0)；发射模式转换为接收模式的转换时间至少5 ms。② 在待机模式(MICRF102的STBY= 0，MICRF007的SHUT = 1)下，电路不发射/接收数据。设计串行通信程序应考虑：双方通信的协议，有效数据识别标志，数据的检错、纠错和校验。

ECL电路

什么是ECL？
    ECL电路是射极耦合逻辑（Emitter Couple Logic）集成电路的简称 与TTL电路不同，ECL电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态 所以，ECL电路的最大优点是具有相当高的速度 这种电路的平均延迟时间可达几个毫微秒甚至亚毫微秒数量级 这使得ECL集成电路在高速和超高速数字系统中充当无以匹敌的角色 

电路结构及工作原理

电路结构及工作原理与其它数字集成电路一样，ECL集成电路 的逻辑功能也可以归结为基本门电路的工作过程。ECL 集成电路的基本门为一差分管对，其电路形式如图所示： 

图中 第I部分为基本门电路，完成“或/或非”功能； 

第II部分为射级跟随器，完成输出及隔离功能； 

第III部分为基准源电路具有温度补偿功能。 

你看出来了吗？ ECL 集成电路的特点

在正常工作状态下，ECL电路中的晶体管是工作于线性区或截止区的。因此，ECL集成电路被称为非饱和型逻? 缏贰Ｕ钦庵植槐ズ偷墓ぷ髯刺骞艿幕图缜淮嬖谏偈亓髯哟嬷窒螅虼艘簿筒淮嬖谟纱 艘鸬拇嬷奔溲映佟Ａ硗猓槐ズ妥刺木骞芗缂贾沾τ诜聪蚱茫饩痛蟠蠹跎倭司骞艿募 缃崂┥⒌缛荩醵塘说缏返某浞诺缡奔洌饩褪荅CL电路能进入超高速领域的主要原因。

ECL电路的逻辑摆幅较小（仅约 0.8V ，而 TTL 的逻辑摆幅约为 2.0V ），当电路从一种状态过渡到另一种状 态时，对寄生电容的充放电时间将减少，这也是 ECL电路具有高开关速度的重要原因。但逻辑摆幅小，对抗干扰能力不利。

由于单元门的开关管对是轮流导通的，对整个电路来讲没有“截止”状态，所以单元电路的功耗较大。 

从电路的逻辑功能来看， ECL 集成电路具有互补的输出，这意味着同时可以获得两种逻辑电平输出，这将大大简化逻辑系统的设计。 

ECL 集成电路的开关管对的发射极具有很大的反馈电阻，又是射极跟随器输出，故这种电路具有很 高的输入阻抗和低的输出阻抗。射极跟随器输出同时还具有对逻辑信号的缓冲作用。  

主要封装形式
双列直插
扁平封装
整流电路

电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。整流，就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。 

一、半波整流电路

　　图5-1、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ，组成。变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2 ，D 再把交流电变换为脉动直流电。

下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。

　　变压器砍级电压e2 ，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。在0～K时间内，e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，e2 通过它加在负载电阻Rfz上，在π～2π 时间内，e2 为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D 承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在π～2π 时间内，重复0～π 时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π 时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc 。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。

　　这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。

二、全波整流电路

　　如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图5-3 是全波整流电路的电原理图。

　　全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ，构成e2a   、D1、Rfz与e2b  、D2 、Rfz ，两个通电回路。

　　全波整流电路的工作原理，可用图5-4 所示的波形图说明。在0～π 间内，e2a   对Dl为正向电压，D1 导通，在Rfz 上得到上正下负的电压；e2b   对D2 为反向电压， D2 不导通（见图5-4（b）。在π-2π时间内，e2b 对D2 为正向电压，D2 导通，在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压；e2a   对D1 为反向电压，D1 不导通（见图5-4（C）。

    如此反复，由于两个整流元件D1 、D2 轮流导电，结果负载电阻Rfz 上在正、负两个半周作用期间，都有同一方向的电流通过，如图5-4（b）所示的那样，因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc ＝0.9e2，比半波整流时大一倍）。

　　图5-3所示的全波整滤电路，需要变压器有一个使两端对称的次级中心抽头，这给制作上带来很多的麻烦。另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。

　图5-5（a ）为桥式整流电路图，（b）图为其简化画法。

三、桥式整流电路

　　桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。

　　桥式整流电路的工作原理如下：e