飛機外部照明系統(tǒng)的硬件電路的實現(xiàn)

飛機的外部照明信號標示著飛機的位置和運動方向，同時也是飛機與地面之間的聯(lián)絡信號。為了設計一種實用新型的飛機外部照明系統(tǒng)，以FX555芯片為核心，設計了飛機外部照明系統(tǒng)的硬件電路，利用saber軟件對該電路進行了仿真實驗研究。仿真結果顯示，該電路能很好地實現(xiàn)外部照明系統(tǒng)的相應功能，同時也證明了該電路的正確性和實用性，對飛機外部照明系統(tǒng)設計具有一定的借鑒意義。

　　 引言

　　外部照明系統(tǒng)主要包括著陸滑行照明和外部燈光信號，它是飛機在夜間或復雜氣象條件下飛行和準備時必不可少的條件之一。照明系統(tǒng)能否正常工作、能否實現(xiàn)其功能直接關系著飛機的飛行安全，因此，設計一套安全、可靠、高效和實用的飛機外部照明系統(tǒng)電路就顯得非常重要，同時它還應滿足照明系統(tǒng)體積小、重量輕、低功耗等要求。本文以國產(chǎn)FX555芯片為核心，設計了飛機外部照明系統(tǒng)的硬件電路，利用功能強大的數(shù)模混合軟件saber對該電路進行了模擬仿真，仿真結果顯示該電路能很好地實現(xiàn)飛機外部照明系統(tǒng)的功能，同時也證明了該電路的正確性和實用性，對今后飛機外部照明系統(tǒng)的研究與設計提供了借鑒經(jīng)驗。

　　1 外部照明系統(tǒng)的建模分析

　　外部照明系統(tǒng)共有4種工作狀態(tài)，分別為“亮”、“暗”、“閃”和“斷”。控制系統(tǒng)4種狀態(tài)的繼電器在自動控制電路中起到控制與隔離電路的作用，而繼電器通過低電壓、小電流來控制其自動開關。在控制電路中，照明燈的“亮”和“斷”是通過持續(xù)通電或斷電來實現(xiàn)的，而照明燈的“暗”和“閃”是使用FX555時基集成電路來進行控制實現(xiàn)的。

　　FX555芯片具有穩(wěn)態(tài)工作模式和無穩(wěn)態(tài)工作模式兩種，其中穩(wěn)態(tài)工作模式即具有施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的功能，無穩(wěn)態(tài)工作模式是指沒有固定的穩(wěn)定狀態(tài)，F(xiàn)X555時基電路處于置位與復位反復交替的狀態(tài)，即輸出端交替輸出高電平和低電平，輸出波形近似為矩形波。由于矩形波的高次諧波十分豐富，所以無穩(wěn)態(tài)工作模式又稱為自激多諧振蕩器。無穩(wěn)態(tài)工作模式的基本電路圖如圖1所示。

　　電路初次通電時，因電容C1兩端電壓不能突變，F(xiàn)X555的2腳為低電平，從表1所示的FX555時基電路的真值表可知，F(xiàn)X555時基電路置位，即3腳輸出高電平，內(nèi)部放電晶體管截止，7腳被懸空，此時正電源VDD通過電阻R1，R2向電容C1充電，使C1兩端電壓不斷升高，約經(jīng)時間t1，C1兩端電壓即閾值端(6腳)電平升至2VDD/3，從表1可知，F(xiàn)X555時基電路翻轉復位，3腳輸出低電平，同時內(nèi)部放電晶體管導通，7腳也為低電平，此時電容C1將通過R2向7腳放電，使C1兩端電壓(即FX555的觸發(fā)端2腳電平)不斷下降，約經(jīng)過時間t2，電壓降至VDD/3時，完成一個周期。FX555時基電路又翻轉復位，3腳又輸出高電平，7腳再次被懸空，正電源又通過R1，R2向C1充電，如此周而復始，電容C1不斷處于充電與放電狀態(tài)，電路引起振蕩，3腳將交替輸出高電平和低電平。

　　電容C1在充、放電過程中，其電壓在VDD/3～2VDD/3之間變化，因此FX555的3腳輸出高電平時間t1(即充電時間)為：

　　當R2>>R1時，D約為50%，此時輸出波形為理想對稱方波。