基于CD4011制作的觸發(fā)報(bào)警器電路分析

本文介紹的電路的功能是觸發(fā)開關(guān)被開啟后，報(bào)警器產(chǎn)生嗚叫，提醒人注意；該嗚叫直到有人按下解除開關(guān)AN后才停止。

一、工作原理

該電路的發(fā)聲部分與BB機(jī)訊響器原理相同。

這里主要介紹由門1、門2組成的控制電路。電路中門1和門2的兩個(gè)輸入端并聯(lián)，組成了兩個(gè)普通的非門電路。由門1、2組成一個(gè)“電平自鎖”電路；門1輸出端直接與門2的輸入端相連，門2的輸出端通過電阻R2與門1的輸入端相連。這樣，當(dāng)門1的輸入端得到一個(gè)高電平的外來控制信號(hào)，則輸出低電平到門2的輸入端；門2的輸出端輸出高電平。

這個(gè)高電平通過電阻R2輸出到門1的輸入端。如果門1的輸入端外來的控制信號(hào)消失，門1的輸入端仍然保持為高電平；門1、門2的輸出狀態(tài)仍然保持不變，門2的輸出端仍然保持為高電平。反之，當(dāng)門1的輸入端得到一個(gè)低電平的控制信號(hào)，則該電路門2的輸出端就會(huì)變成低電平并保持不變。

接在門1輸入端的觸發(fā)開關(guān)的另一端與電源正極相連；解除開關(guān)的一端接在門1的輸入端，另一端與地相連。這樣，當(dāng)觸發(fā)開關(guān)被啟動(dòng)后，門1的輸入端得到一個(gè)高電平信號(hào)，門2輸出高電平并保持高電平；控制后面的報(bào)警訊響器工作，發(fā)出聲音及燈光報(bào)警信號(hào)。按動(dòng)解除開關(guān)后，門2輸出低電平，門3輸出高電平，門4輸出低電平，報(bào)警器停止報(bào)警，并進(jìn)入下一輪的報(bào)警準(zhǔn)備狀態(tài)。如果按下解除開關(guān)后報(bào)警器停止報(bào)警，而松開該開關(guān)后報(bào)警器恢復(fù)報(bào)警，則可斷定是觸發(fā)線路處于閉合狀態(tài)，應(yīng)予以排除。

與上面的BB機(jī)訊響器電路使用PNP型三極管9012不同，本電路使用了NPN型三極管9013驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，所以它的基極應(yīng)該接到門4的輸出端B，才能保證當(dāng)電路正常工作。

二、報(bào)警觸發(fā)延遲電路

觸發(fā)開關(guān)可用機(jī)械開關(guān)、干簧管等制作。為了避免誤觸發(fā)，電路設(shè)計(jì)了報(bào)警觸發(fā)延遲電路。它可以在一定程度上避免外界干擾信號(hào)對(duì)報(bào)警器產(chǎn)生的誤動(dòng)作。本電路的延遲時(shí)間在0．1～012s之間；也就是對(duì)于維持時(shí)間小于0.2s的觸發(fā)信號(hào)報(bào)警器不動(dòng)作，只有超過0.2s的觸發(fā)信號(hào)才能觸發(fā)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲光信號(hào)。由電阻R1、R2電容C1組成了報(bào)警觸發(fā)延遲電路。它的工作原理如下。當(dāng)觸發(fā)開關(guān)線路得到一個(gè)高電平，該電壓通過電阻R1向電容C1充電。

R1和C1的時(shí)間常數(shù)為0.25s，所以，如果這個(gè)電平持續(xù)時(shí)間超過0.2s，電容C1上的電壓會(huì)升高。并引起門1和門2翻轉(zhuǎn)。如果觸發(fā)開關(guān)線路得到的高電平持續(xù)時(shí)間小于0.2秒，則門1的電壓不足以達(dá)到引起門1翻轉(zhuǎn)的程度。報(bào)警器也就不會(huì)報(bào)警。

電阻R2的阻值為1M，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R1的51k，所以無論是觸發(fā)信號(hào)還是解除信號(hào)，電阻R2傳遞的電壓都不能對(duì)它們產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的影響。但是當(dāng)觸發(fā)信號(hào)或解除信號(hào)消失后，電阻R2發(fā)揮作用，將自鎖電壓傳送到門1的輸入端。

可以通過改變電阻R1和電容C1的取值來改變觸發(fā)延遲的時(shí)間長(zhǎng)短，它們的取值小一些，觸發(fā)的靈敏度就高一些；它們的取值越大，對(duì)觸發(fā)的反應(yīng)就越遲鈍。但是要始終保持R1與R2的比例關(guān)系，使得R1遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R2。

解除開關(guān)AN通過電阻R3連接門1的輸入端。R3有什么作用呢？它主要是減低通過AN的電流。特別是使用體積小的按鈕開關(guān)時(shí)，如果將AN直接接在電容C1上，在按動(dòng)開關(guān)的瞬間，電容C1上儲(chǔ)存的電量就會(huì)在開關(guān)上形成較大的電流，可能引起開關(guān)損壞。