傳感器原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告---電視機(jī)遙控器檢測(cè)儀

1、<p>　　傳感器原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　題 目：電視機(jī)遙控器檢測(cè)儀 </p><p>　　1.光電三極管工作原理　　光電三極管是在光電二極管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的光電器件，它本身具有放大功能。常見的光電三極管外形如圖l所示，文字符號(hào)表示為VT或V。 　　目前的光電三極管是采用硅材料制作而成的。這是由于硅元件較鍺元件有小得多的暗電流和較小的溫度系數(shù)。硅光

2、電三極管是用N型硅單晶做成N—P—N結(jié)構(gòu)的。管芯基區(qū)面積做得較大，發(fā)射區(qū)面積卻做得較小，入射光線主要被基區(qū)吸收。與光電二極管一樣，入射光在基區(qū)中激發(fā)出電子與空穴。在基區(qū)漂移場(chǎng)的作用下，電子被拉向集電區(qū)，而空穴被積聚在靠近發(fā)射區(qū)的一邊。由于空穴的積累而引起發(fā)射區(qū)勢(shì)壘的降低，其結(jié)果相當(dāng)于在發(fā)射區(qū)兩端加上一個(gè)正向電壓，從而引起了倍率為β+1(相當(dāng)于三極管共發(fā)射極電路中的電流增益)的電子注入，這就是硅光電三極管的工作原理。</p>

3、<p>　　光電三極管現(xiàn)已發(fā)展成為一類特殊的半導(dǎo)體隔離器件。它體積小、壽命長(zhǎng)、無(wú)觸點(diǎn)、抗干擾、能隔離,并具有單向信號(hào)傳輸和容量連接等功能。 美、日兩國(guó)生產(chǎn)的以紅外發(fā)光三極管和光敏器件管組成的器件為主,該類器件大約占整個(gè)美、日兩國(guó)生產(chǎn)的全部光電耦合器的60%左右。因?yàn)檫@種類型的器件不僅電流傳輸效率高（一般為7～30%）,而且響應(yīng)速度比較快（2～5μs）,因而能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合要求。日本橫河電機(jī)公司用GaAsP紅外發(fā)

4、光二極管作輸入端,PIN光電二極管作接收端制成的三種高速光電耦合器的絕緣電壓都在3000伏以上,其中5082—43610型超高速數(shù)字光電三極管和5082—4361型高共模抑制型光電三極管的響應(yīng)速度均可達(dá)到10Mb/s,它們的電流傳輸效率高達(dá)60%以上。美國(guó)莫托羅拉公司生產(chǎn)的4N25、4N26、4N27型光電耦合器屬于三極管輸出型光電耦合器[2],這種光電耦合器具有很高的輸入、輸出絕緣性能,其頻率響應(yīng)可達(dá)300kHz,而開關(guān)時(shí)間只有幾微秒

5、。     光電三極管在多種電子設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。隨著數(shù)字通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及光隔離器和固體繼電器等自動(dòng)控制部件在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用的不斷</p><p>　　2.光電三極管概念及識(shí)別管腳方法</p><p>　　光電三極管也是一種晶體管，它有三個(gè)電極。當(dāng)光照強(qiáng)弱變化時(shí)，電極之間的電阻會(huì)隨之變化。光電三極管是在光電二極管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的光電器件，它本身

6、具有放大功能。常見的光電三極管外形如圖所示，文字符號(hào)表示為VT或V。</p><p>　　光電三極管的管腳識(shí)別： </p><p>　　對(duì)于金屬殼封裝的，金屬下面有一個(gè)凸塊，與凸塊最近的那只腳為發(fā)射極e。如果該管僅有兩只腳，那么剩下的那條腳則是光電三極管的集電極c；假若該管有三只腳，那么與e腳最近的則是基極b，離e腳遠(yuǎn)者則是集電極c。對(duì)環(huán)氧平頭式、微型光電三極管的管腳識(shí)別方法是這樣的：由于

7、這兩種管子的兩只腳不一樣，所以識(shí)別最容易——長(zhǎng)腳為發(fā)射極e，短腳為集電極C 。</p><p>　　倘若有一只已經(jīng)使用過(guò)的光電三極管，管殼上的字樣無(wú)法辯認(rèn)，甚至無(wú)法知道它是光電三極管還是光電二極管。這又該怎樣辨別呢? </p><p>　　取一塊萬(wàn)用表，撥至R×lk檔。設(shè)待測(cè)管為一只光電三極管(例如3Du23)。首先把該管放在暗處，負(fù)表筆接集電極c，正表筆接發(fā)射極e，表針微微擺動(dòng)

8、；再把該管放在光線很強(qiáng)的地方，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)接收到的光線愈強(qiáng)，表針指示的阻值越小．一直降到幾千歐。這時(shí)可再將萬(wàn)用表?yè)艿絉×100Ω檔，若阻值降到幾百歐，則此管為光電三極管，否則就是光電二極管。倘若測(cè)試結(jié)果與上述不符，則有可能是表筆接錯(cuò)，可將表筆互換一下再測(cè)。 </p><p>　　這里順便提一下：光電二極管的正向電阻值，即使在無(wú)光照時(shí)也會(huì)與普通二極管一樣是數(shù)干歐，而光電三極管在無(wú)光照時(shí)，不論萬(wàn)用表表筆是以何

9、種方式接管腳，其阻值都是很大的。此外，不得使用萬(wàn)用表的R×lΩ、R×10Ω檔測(cè)量光電三極管。 </p><p>　　常見光電三極管有3DU0～7型、3DU11～51型以及硅光電三極管組合件。在圖1中，有的硅光電三極管只有兩只腳，這是由于在制作時(shí)，基極b沒有引出的緣故。硅光電三極管組合件是將10只或15只光電三極管，采用集成電路工藝，利用雙列直插式外殼封裝而成。在外殼上，每只光電三極管都有一個(gè)玻

10、璃窗口。 </p><p><b>　　3.NE555</b></p><p>　　NE555是屬于555系列的計(jì)時(shí)IC的其中的一種型號(hào)，555系列IC的接腳功能及運(yùn)用都是相容的，只是型號(hào)不同的因其價(jià)格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而555是一個(gè)用途很廣且相當(dāng)普遍的計(jì)時(shí)IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號(hào)。 &l

11、t;/p><p>　　a. NE555的特點(diǎn)有： </p><p>　　1.只需簡(jiǎn)單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。 </p><p>　　2.它的操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯閘配合，也就是它的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 </p><p>　　3

12、.其輸出端的供給電流大，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。 </p><p>　　4.它的計(jì)時(shí)精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。 </p><p>　　b. NE555引腳位配置說(shuō)明下： </p><p>　　圖1-2 NE555接腳圖 </p><p><b>　　ne555的結(jié)構(gòu)圖</b></p><

13、;p>　　Pin 1 (接地) -地線(或共同接地) ，通常被連接到電路共同接地。 </p><p>　　Pin 2 (觸發(fā)點(diǎn)) -這個(gè)腳位是觸發(fā)NE555使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。觸發(fā)信號(hào)上緣電壓須大于2/3 VCC，下緣須低于1/3 VCC 。 </p><p>　　Pin 3 (輸出) -當(dāng)時(shí)間周期開始555的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到O伏左

14、右的低電位。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約200 mA 。 </p><p>　　Pin 4 (重置) -一個(gè)低邏輯電位送至這個(gè)腳位時(shí)會(huì)重置定時(shí)器和使輸出回到一個(gè)低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。 </p><p>　　Pin 5 (控制) -這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。 </p><

15、p>　　Pin 6 (重置鎖定) - Pin 6重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從1/3 VCC電壓以下移至2/3 VCC以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。 </p><p>　　Pin 7 (放電) -這個(gè)接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為ON時(shí)為L(zhǎng)OW，對(duì)地為低阻抗，當(dāng)輸出為OFF時(shí)為HIGH，對(duì)地為高阻抗。 </p><p>　　Pin 8 (V +) -這是555個(gè)

16、計(jì)時(shí)器IC的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的范圍是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。 </p><p><b>　　參數(shù)功能特性： </b></p><p>　　?供應(yīng)電壓4.5-18V </p><p>　　?供應(yīng)電流3-6 mA </p><p>　　?輸出電流225mA (max) </p>&l

17、t;p>　　?上升/下降時(shí)間100 ns </p><p>　　.NE555的相關(guān)應(yīng)用: NE555的作用范圍很廣，但一般多應(yīng)用于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（Monostable Mutlivibrator）及無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(Astable Multivibrator)。</p><p>　　4.光電三極管制作的電視機(jī)遙控器檢測(cè)儀 </p><p>　　該儀器電路圖如

18、下圖所示，它由NE555時(shí)基電路，電阻R，電容C，光電三極管VT以及小燈泡ZD等組成的一個(gè)簡(jiǎn)單的比較器電路。此電路接通電源后，電阻R使NE555的②，⑥腳為高電平，輸出腳③腳為低電平，小燈泡ZD不發(fā)光。當(dāng)光敏三極管受光照射后導(dǎo)通使NE555內(nèi)部電路翻轉(zhuǎn)，③腳輸出高電平，小燈泡ZD發(fā)光。在電視遙控器檢修好后，對(duì)著光電三極管按下按鍵，如果小燈泡快速閃亮，則表明遙控器已修好，如果按某個(gè)按鍵小燈泡不亮，則表明按鍵接觸不好。</p>