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圖中所示的設(shè)計實(shí)例可指示使用四節(jié)AA電池供電的音頻測試儀器出現(xiàn)的電量不足狀態(tài)。由于該儀器采用的是分立式設(shè)計，相較于單一來源的集成電路，該相同方法看似更符合項(xiàng)目初衷。 普通的紅色LED既可充當(dāng)指示燈，又可充當(dāng)電壓基準(zhǔn)。流經(jīng)R5的小電流為LED提供正向偏置，但由于電流值太低，我們幾乎看不到LED發(fā)出的光，即使是在暗室也很難觀察到。 對這個應(yīng)用來說，LED被證實(shí)是一個非常理想的穩(wěn)壓二極管。其溫度系數(shù)和Q1的溫度系數(shù)非常吻合，相較于齊納二極管維持其額定電壓所需的電流，LED僅需更少量電流即可達(dá)到其開啟點(diǎn)。在被觸發(fā)之前，電路僅消耗160μA的電流，而觸發(fā)時LED在2mA的電流下運(yùn)行。 R5將LED偏置至其開啟閾值(紅光LED約為1.5V)。該偏置電壓通過R6施加至Q1的基極。R1和R2將電池電壓分壓，為Q1發(fā)射極處提供約1.1V電壓。這一0.4V的基極發(fā)射極電壓差低于Q1的開啟閾值。 隨著電池電量被消耗，LED的電壓仍維持恒定，但發(fā)射極電壓則按比例降低，最終Q1開始導(dǎo)通。這將從Q2抽取基極電流，同時使Q2開啟。LED的附加電流通過R4使Q1的基極電壓升高，這一正反饋巧妙地將LED快速設(shè)置為報警閾值。當(dāng)LED亮起時，其電壓升至1.65V左右。 電路遲滯是由LED的正向電壓特性決定的，其在通過R5的小偏置電流和通過R4的較大照明電流之間“持續(xù)”。但是，在儀器運(yùn)行期間，預(yù)計電池的電量不會恢復(fù)，因而此處的遲滯現(xiàn)象可忽略不計。 由R6和C1施加的RC延遲減緩了電路的閉鎖行為，由此降低了對由負(fù)載瞬時電流需求引起的短時電壓驟降的敏感性。電路中增設(shè)CR1，用于在電源開關(guān)關(guān)閉時對C1進(jìn)行放電，從而防止電池部分電量耗盡時，開關(guān)突然被打開而產(chǎn)生誤報警。 選取報警觸發(fā)點(diǎn)用來防止儀器內(nèi)出現(xiàn)偏置或信號余量問題。對于顯示的數(shù)值，當(dāng)電壓降至5V左右時，LED就會發(fā)光。可通過改變R1的值或使用一個100kΩ的電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，來對其進(jìn)行調(diào)整。此處僅介紹了BC系列晶體管，因?yàn)樗鼈兒蛢x器的其他部分相同；幾乎所有通用器件都能良好地運(yùn)行。 |
