占空比调整演示电路的简单设计

　　在职高电子教学中，频率和占空比是比较重要的两个概念，而频率是比较容易理解的，占空比却不容易被学生接受。
　　
　　为了增加学生对脉冲波形占空比的理解，特设计了简单的占空比调整演示电路，可在课堂上进行演示。电路如附图所示。
　　
　　本电路是利用4017的自锁特性制作的。4017的自锁特性是指用输出端的高电平端去控制他的13脚，由于13脚内部电路为锁存电路单元，当该脚有高电平输入时，4017的状态就被锁存。若要保持输出端状态，只需将该端的高电平输入到13脚即可，这样就完成J电路状态的自锁。
　　
　　电路中4017的时钟是由4093及外围器件组成的振荡器提供的，调整CI，R的值可以调整4093的振荡频率。在这个电路中是看LED发光的个数，以显示占空比所占比例。
　　
　　只要按下KO—K7中的任意键，4017就会被自锁。
　　
　　电路工作原理
　　
　　当按下KO~K7任意按键，4017输出的高电平也正好与按键是同一支路时，该输出的高电平就会经过由二极管组成的门阵列驱动相应的LED发光。
　　
　　由于4093每产生10个脉冲周期后，4017的输出才能循环一次，所以在4017输出驱动的10个LED组成的阵列中，LED显示恰好构成一个周期，将这个周期分成10分，即是该周朝10等分的占空比。按下所设置的按键，就选定了显示对应占空比的百分数。电路中按下任一设置键后，4017都会驱动LED1，这时驱动支路高电平就会同时被反馈到4017（13）脚，即4017的输出状态就被锁定。利用这个功能，就可完成本电路的要求。
　　
　　在本电路中只设置了占空比10%～80%的可调演示，如果需要10%~100%的占空比演示，可以按照图中原理增加二极管的数量并联接LED9、LED10即可。
　　
　　演示实例
　　
　　如要演示30%占空比，可以按下电路中的K2键，这时在LED阵列中就只有LEDl~LED3被点亮并保持。在该LED组成的阵列中，三个LED被点亮，还有七个不能被点亮。三个点亮的LED在10等分中显示一个波形周期的高电乎，而匕个没亮的代表一个波形周期的低电平。这样，就可直观地看到一个波形周期内占空比的显示。同理，如需要演示其他占空比的百分数，再按下相应的按键即可。
　　
　　制作时，虽然在这个电路中时钟频率对电路无多大影响，但是为了保证电路的可靠性，建议将频率做得较低些。
　　
　　申路的时钟源坏可以由555电路或4069等构成。电路中的二极管门阵列可以由其他具有同功能集成电路代换；KO～K7采用IO个互锁～排的按键阵列开关，这样才不影响整个范围的演示效果。电路中的LED阵列选用同一颜色高亮度的发光二极管，如选用红色发光二极管，更具观赏性。
　　
　　电路制作好后，可将电路装在一个小盒子里。将LED阵列装在盒子表面，以示观看。互锁开关要安装在容易操作的位置。

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