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(luò)信號。為了設(shè)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(shè)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(jié)果顯示，該電路能很好地實現(xiàn)外部照明系統(tǒng)的相應(yīng)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(shè)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(fù)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(guān)系著飛機的飛行安全，因此，設(shè)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(yīng)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(shè)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(jié)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(shè)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(guān)。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(fù)位反復(fù)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。

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　　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(zhuǎn)復(fù)位，3腳輸出低電平，同時內(nèi)部放電晶體管導(dǎo)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(zhuǎn)復(fù)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(fù)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。

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　　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：

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　　當R2>>R1時，D約為50%，此時輸出波形為理想對稱方波。