自来水感应开关控制器的设计与制作 第3页
典型的表现特性：
输入电压范围 电流输入
电流补给 电压增益
打开环频率 共模抑制比率
电压跟随脉冲响应 电压跟随脉冲响应（小信号）
输出特性电流起伏 电流极限
第三章 工作原理
3.1电路原理图，原理框图，PCB图
图3-1 为电路原理图，图3-2为原理框图，图3-3为PCB图
3.2 工作原理描述
电路的工作原理见图3-2。电路由红外发射、红外接收、电源等部分组成。红外发射管与接收管相距并列，发射部分产生窄脉冲红外光束，当遇有反射物（如人手）时，红外接收管就输出脉冲电流，经放大、处理，驱动自来水电磁阀吸合，自来水流出；若反射物撤离，红外接收管输出的脉冲电流很小，抗干扰电路无脉冲序列输出，自来水电磁阀关闭，自来水终止。
图3-1电路原理图
反射物 +19V
AC220V +12V 入水
图3-2 原 理 框 图 出水
图3-3 PCB 图
3.2.1 红外脉冲发生器
为了能够增大红外线的发射能量，由U1A（1/4LM324）、R1～R5、D1、C5组成窄脉冲振荡器，R3为放大器提供了正反馈的回路。U1A有两个阀值，其中
VT+=R2×VCC/（R1//R3+R2）=7.14 V
VT-=（R2//R3）×VCC/（R1//R3+R2）=3.58 V
设上电时C5的端电压为零，U1A的输出Uo为高电平，所以这时的阀值为V T+，输出高电平通过R4、D1对C5充电（由于D1的正向导通电阻很小，所以与其并联的R5=470K可以忽略不计），当UC5的电压达到VT+时，U1A的输出跳为低电平，C5的电压通过R5（由于的反向导通电阻很大，所以可以忽略不计）、R4放电，当放电电压达到VT-时，U1A的输出Uo为高电平，周而复始，产生了自激振荡。充放电的波形见图3-4A。
UC5
VT+
VT-
TUo（图中A点） TL TH t
图3-4A C5充放电的波形
由图可见，振荡器的输出波形为一窄脉冲，其中
TH= R4*C5*ln（VCC- VT-）/（VCC- VT+）=22*103*0.01*10-6* ln（12-3.58）/（12-7.14）=0.12（mS）
TL=（R4+R5）*C5*ln（0- VT+）/（0- VT-）=（22+470）*103*0.01*10-6* ln（7.14/3.58）=3.39（mS）
所以，振荡周期T=0.12+3.39=3.51（mS）
振荡频率f =285（HZ）
占空比δ=TH/T=0.12/3.39=3.4%
图3-1中L2为红外发射管，为了增强驱动红外发射能力，图中由Q2组成的射极输出器，增加了输出电流。C6（220μF）的作用是为脉冲电流提供能量。