简易LED闪光灯课程设计

河南城建学院电子技术基础课程设计报告

简易LED闪光灯

姓名：张明峰

学号：091412137

专业班级：0914121

指导老师：樊晓红

所在院系：电气与信息工程学院

2014年12月18日

摘要

本设计是简易LED闪光灯，在电源接通时由于元件的差异，总有一只三极管先导通，Q1集电极电压下降-D1通电发光-C1正极电位接近零，因为电容两端的电压不能突变-Q2基极也接近于零电位-Q2截止-D2无电不发光；随着电源通过R 2对C1充电-Q2基极电位上升（超过0.6V时）-Q2导通-Q2集电极电压下降-D2通电发光，此时Q2集电极电位的下降通过C1使Q1基极电位下降-Q1截止-D1熄灭。如此循环Q1和Q2轮流导通和截止，D1和对D2就不停的循环发光。改变C1和C2的容量就可以改变LED循环速度。

目录

1 系统概述

2 总电路图

3 各模块设计

4课程设计体会

5参考文献

1 系统概述

LED它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极

管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。限流电阻R可用下式计算：

R=（E－UF）/IF

式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的正常工作电流。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

2 总电路图

3 各模块设计

3.1发光部分

发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。限流电阻R可用下式计算：

R=（E－UF）/IF

3.2换流部分

在电源接通时由于元件的差异，总有一只三极管先导通，Q1集电极电压下降-D1通电发光-C1正极电位接近零，因为电容两端的电压不能突变-Q2基极也接近于零电位-Q2截止-D2无电不发光；随着电源通过R2对C1充电-Q2基极电位上升（超过0.6V时）-Q2导通-Q2集电极电压下降-D2通电发光，此时Q2集电极电位的下降通过C1使Q1基极电位下降-Q1截止-D1熄灭。如此循环Q1和Q2轮流导通和截止，D1和对D2就不停的循环发光。改变C1和C2的容量就可以改变LED循环速度。

4 课程设计体会

通过此次课程设计，让我明白理论知识与实际的联系以及两者间的差别和知识的积累和灵活应用。在这次课程设计的过程中，我思考了两套方案。尤其第一个方案，在连接电路过程中要熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能，这样在电路中才能快速准确的找到错误并及时纠正。在这次设计中我遇到了许多困难，有很大一部分是由于自己对基础知识的掌握程度不够，这次设计给了我很大警示和启发，在今后的学习中我需要更加认真和严谨。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.

5 参考文献：

《数字电子技术基础》第五版阎石高等教育出版社《电子技术实验教程》高等教育出版社《电子实验与电子实践》高寿松高等教育出版社