广告彩灯设计报告

广告彩灯设计

姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间

※※※※※※※※

※ ※

※

※※

※※

※

※

※

※

※※※※※

2013级

模拟电子技术课程设计

摘要

LED广告彩灯电路采用两只NPN三极管8050驱动多只LED组成。1、以8050三极管驱动放光二极管，发光二极管并联使用。2、闪烁快慢要求选择电阻和电容的参数。

调节电位器R

1、R

2

的大小，可以改变闪烁速度。计算出闪烁周期公式。3、电压过高

会烧坏发光二极管。工作电压从3V开始调大，当提供的电源电压高于5V后应当串入一个2.2～27欧姆的电阻作为限流电阻，以免烧坏发光二极管。

关键词：8050三极管发光二极管电位器电解电容

目录

第1章设计任务与要求 (1)

第2章方案与论证 (1)

2.1 广告彩灯电路 (1)

第3章单元电路设计与参数计算 (2)

3.18050三极管 (2)

3.2发光二极管 (3)

3.3 电位器 (3)

3.4 电解电容 (4)

第4章仿真与调试 (5)

第5章结论与心得 (5)

参考文献 (6)

第1章设计任务与要求

以8050三极管为驱动，设计周期可调的彩灯闪烁电路。通过设计电位器，改变闪烁速度。给出彩灯闪烁周期的计算方法，选择电路元件并给出元件参数。

第2章方案与论证

1、设计原理：这个电路由两个三极管控制亮暗，两边对称，各有一个电解电容，当一侧电容充电时，该侧的发光二极管导通发光，此时另一侧电容放电，同侧的发光二极管截止，不能发光。当放电结束后，开始充电；充电的一侧开始放电，如此反复充电放电，就产生交替闪烁的现象。调节电阻值的大小可以改变闪烁的频率。

2、应该在5V后应当串入一个2.2～27欧姆的电阻作为限流电阻，以免烧坏发光二

+ R3)×C2+0.7×(R2+ R4)×C1

极管。彩灯闪烁的周期是：T=0.7×(R

1

3、分析：当接通电源时，C1充电，同侧的发光二极管导通发光，电流一部分到Q2基极，C2此时放电，为Q2集电极供电，Q2导通，C2放电，Q1截止，所以右侧发光二极管不能导通。当C1充电完成，C2放电完成后，C1开始放电，C2充电，相反的一侧发光二极管发光，另一侧截止。如此反复快速的充电放电，实现闪烁的现象。

2.1广告彩灯电路组成

广告彩灯电路由8050三极管、发光二极管、电位器、电解电容组成。如下图所示。

第3章单元电路设计与参数计算

3.18050三极管

3.1.1三极管管脚识别方法：

(a)判定基极。用万用表R×100或R×1k挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测管子为PNP型三极管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管。

(b)判定三极管集电极c和发射极e。(以PNP型三极管为例)将万用表置于R×100或R×1K挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。

图3-1 三极管

3.2发光二极管

发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算：R=（E－U F）/I F。式中E为电源电压，U F为LED的正向压降，I F为LED的一般工作电流。

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。如图3-2.

图3-2 发光二极管

3.3电位器

电位器是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。电位器的作用——调节电压（含直流电

压与信号电压）和电流的大小。电位器的结构特点——电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。

电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器，这时电位器是一个四端元件。电位器基本上就是滑动变阻器，有几种样式，一般用在音箱音量开关和激光头功率大小调节，电位器是一种可调的电子元件。如图3-3.

图3-3 电位器

3.4电解电容

电解电容的极性，注意观察在电解电容的侧面有“—”，是负极，如果电解电容上没有标明正负极，也可以根据它的引脚的长短来判断，长脚为正极，短脚为负极。

第4章仿真与调试

按电路图所示焊接。焊接时，先固定原件，在焊接导线，先安装比较小的元件，。安装时要注意，二极管和电解电容的极性不要接反，8050三极管要分清基极、集电极、发射极。可用万用表测出极性。

(1)接通电源后，观察发光二极管闪烁的快慢。

(2)调节电位器，通过改变电位器大小，可以改变发光二极管闪烁的周期。

第5章结论与心得

在电路实际焊接前，必须确保电路的正确和元件参数的适用范围。然后根据画出的电路图在电脑上进行仿真测试，测试通过后再实际焊接。焊接时，用万用表测出三极管的基极、集电极、发射极。注意二极管的正负极性，电解电容的极性。然后按照元件由大到小的顺序依次焊接，焊接时注意安全。

还了解了电位器等元件的特性。电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。还有电解电容，电解电容一般不能用于交流电

源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相连接，阴极（负极）与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。

这次小学期，是我们第一次接触实物，自己动脑动手设计焊接电路。对于我来说，这次实习有很好的教育意义，不能光会做题，更要学习的是分析问题，解决问题的能力，这对我们的提高十分有意义。但是，我做的不够到位，电路图是我参考网上的资料设计的，可以发现距离自己动手设计一般电路还有很大差距。将理论运用到实际生活中的问题，需要清晰地逻辑思维，扎实的基础知识，还要有一丝不苟的心态。

随着科技的发展，我们的生活无处不有电子科技的身影，它们早已成为我们生活的一部分，作为电气自动化的学生，我们应该掌握一定的能力，解决一些问题。在更大的方面，国家的国防等领域起着重要的作用，像火控雷达，卫星定位等方面，往往决定了一个国家的军事和科技的实力。只有先进的科技才能带来人们安定生活，一个国家才能不受到侵犯，武器并不是为了打仗，而是为了更好的生存。这符合现实情况。

当然，我现在的知识水平非常不够，掌握的技能也很贫乏，现在应该做的就是脚踏实地，认真的学习文化知识，不断提高自己，至少应该保质保量完成学习和今后工作中的任务。

通过这次的课程设计，我更清楚把知识与实际问题相结合的重要性，在以后的学习和生活中，我会更注重培养自身的实践能力以及自学能力，并加强专业知识的学习，努力扎实自己的专业基础，进而提高自身解决问题的能力。

参考文献

[1] 童诗白. 模拟电子技术基础. 清华大学出版社

[2] 杨素行. 模拟电子技术基础简明教程. 高等教育出版社

[3] 李祥臣. 模拟电子技术基础教程. 清华大学出版社