聲控開關(guān)論文

1、西安科技大學(xué)西安科技大學(xué)模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題 目 聲控開關(guān) 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 2011 院 （系） 信息工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 2013 年 5 月 30 日 目 錄引言.11 課程設(shè)計(jì)的目的.12 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求.22.1 基本要求基本要求.22.2 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù).23 設(shè)計(jì)方案及論證.23.1 設(shè)計(jì)方案的選擇設(shè)計(jì)方案的選擇.23.2 原理方框圖及功能說(shuō)明原理方框圖及功能說(shuō)明.34 芯片及元件選擇.54.1 駐極體傳聲駐極體傳聲.54.2 晶閘管晶閘管.74.3 晶閘管的檢測(cè)晶閘管的檢測(cè).84.4 光敏電阻光敏電阻.85 穩(wěn)壓電源.105.1 變壓器變壓器.105

2、.2 整流電路整流電路.105.3 濾波電路濾波電路.115.4 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路.116 實(shí)物的制作與調(diào)試.126.1 安裝制作安裝制作.126.2 調(diào)試準(zhǔn)備調(diào)試準(zhǔn)備.126.3 通電觀察通電觀察 .136.4 調(diào)試調(diào)試.137 總結(jié).14參考文獻(xiàn).17 附錄一：總體電路原理圖.18附錄二：元器件清單.191引 言隨著電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)燈的自動(dòng)發(fā)亮、節(jié)能節(jié)電、延長(zhǎng)燈的壽命變得越來(lái)越重要，而且貼近我們的實(shí)際生活。聲光控?zé)粢殉蔀槿藗內(nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵罚恍枰_關(guān)，在晚上當(dāng)有人經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)自動(dòng)的亮；它廣泛應(yīng)用于走廊、樓道招待所等公共場(chǎng)所，給人們的生活、帶

3、來(lái)極大的方便。因此，得到了廣泛的應(yīng)用。聲光控電路是聲音和光控制電路工作的電子開關(guān)。它將聲音（如擊掌聲）和光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)放大、整形，輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)去控制各種電器的工作，在自動(dòng)控制工業(yè)電器和家用電器方面有著廣泛的用途。由于，本電路廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，所以，有很大的重用作用。 該設(shè)計(jì)主要是通過(guò)對(duì)聲光控的電路設(shè)計(jì)來(lái)介紹有關(guān)器件的用法和一般電路的設(shè)計(jì)。聲光控制是通過(guò)光敏電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)光敏電阻在背光的的時(shí)候即使這時(shí)也是人走過(guò)了（有聲音時(shí)）的時(shí)候燈也不會(huì)亮， 。在有的電路中這種原理也可以通過(guò)聲音的振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣就給路人提供了相應(yīng)的方便，同時(shí)也達(dá)到了節(jié)電和節(jié)能的目的，延長(zhǎng)燈的壽命。在實(shí)際生活

4、中節(jié)電節(jié)能，能夠?qū)崿F(xiàn)更多的自動(dòng)化。1 課程設(shè)計(jì)的目的通過(guò)理論設(shè)計(jì)和實(shí)物制作解決相應(yīng)的實(shí)際問(wèn)題，鞏固和運(yùn)用在模擬電子技術(shù)中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，掌握常用模擬電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，為以后從事電子電路設(shè)計(jì)、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。1學(xué)習(xí)聲控開關(guān)的設(shè)計(jì)方法；2研究聲控開關(guān)的設(shè)計(jì)方案；3掌握三極管管腳極性的判斷方法；24熟悉電烙鐵的使用方法。2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求2.1 基本要求選擇一個(gè)制作課題，理解其工作原理，根據(jù)要求，畫出電路圖，并仿真軟件進(jìn)行電路仿真，對(duì)元器件進(jìn)行測(cè)試，并制作電路，打印寫一份模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份并打印，給出課題的設(shè)計(jì)和制作、調(diào)試過(guò)程，三

5、人一組，選擇同一課題的電路相同，但課程設(shè)計(jì)報(bào)告不能完全相同。2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)控開關(guān)電路的工作過(guò)程，理解電路中各元件的作用，如耦合電容決定整個(gè)電路的下限頻率，了解駐極體話筒的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)聲控開關(guān)電路進(jìn)行安裝、調(diào)試和測(cè)試。用萬(wàn)用表對(duì)駐極體話筒進(jìn)行正、負(fù)極識(shí)別和質(zhì)量檢測(cè)，阻、發(fā)光二極管、三極管、駐極體話筒的插裝要求與工藝，會(huì)查找資料，包括圖書、網(wǎng)絡(luò)等渠道，掌握焊接技術(shù)，作聲控開關(guān)，學(xué)會(huì)制作報(bào)告的一些基本方法。3 設(shè)計(jì)方案及論證 3.1 設(shè)計(jì)方案的選擇方案一：是聲控延時(shí)開關(guān)，是一種內(nèi)無(wú)接觸點(diǎn)，在特定環(huán)境光線下采用聲響效果激發(fā)拾音器進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換來(lái)控制用電器的開啟，并經(jīng)過(guò)延時(shí)后能自動(dòng)斷開電源的節(jié)能電子開

6、關(guān)。方案二：聲光控開關(guān)必須同時(shí)具備兩個(gè)條件，聲光才起作用。從聲光控開關(guān)的結(jié)構(gòu)上分析，開關(guān)面板表面裝有光敏二級(jí)管，內(nèi)部裝有柱極體話簡(jiǎn)。而光敏二極管的敏感效應(yīng)，只有在黑暗3時(shí)才起到作用（可用液晶萬(wàn)用表測(cè)得數(shù)值）。也就是說(shuō)當(dāng)天色變暗到一定程度，光敏二級(jí)管感應(yīng)后會(huì)在電子線路板上產(chǎn)生一個(gè)脈沖電流，使光敏二級(jí)管一路電路處在關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)在樓梯口等處只要有響聲出現(xiàn)，柱極體活簡(jiǎn)就會(huì)同樣產(chǎn)生脈沖電流，這時(shí)聲光控制開關(guān)電路就連通起作用。方案一的電路原理及元件的選取與方案二比較都相對(duì)簡(jiǎn)單一點(diǎn),比較容易理解。而且我們對(duì)方案一電路比較熟悉，所需電源小，并且元器件的造價(jià)也相對(duì)便宜；同時(shí)又能達(dá)到閃光的效果，因此我們選擇了方

7、案一。3.2 原理方框圖及功能說(shuō)明圖 32. 原理方框圖工作原理：圖 3-2 該電路是目前市面上常用的聲光路燈控制器的原理圖. 220V 市電經(jīng)過(guò) VD1VD4 組成的橋式整流輸出脈動(dòng)電壓,經(jīng)過(guò) R1,VD5,C1 降壓濾波后,由 VS 提供 11V 的穩(wěn)定直流電壓,為控制電路提供電源供給。 靜態(tài)待機(jī)狀態(tài)下：BM 無(wú)信號(hào)輸入，V1 處于靜止放大狀態(tài)，因?yàn)?C3的隔直作用，V2 基極無(wú)偏置電壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致 V3 的 Vbe 為 0 使4得 V3 也處于截止?fàn)顟B(tài)，C4 上面無(wú)電壓，VT 的控制極沒(méi)有提供足夠的導(dǎo)通電壓，VT 處于截止?fàn)顟B(tài)，EL 沒(méi)有足夠的電流，處于熄滅狀態(tài)。 當(dāng)外界光照強(qiáng)度

8、足夠時(shí)，RG 呈現(xiàn)低阻抗?fàn)顟B(tài)，即使短路 C3，V2 的基極也得不到足夠的偏置電壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致 V3 的 Vbe 為 0 使得V3 也處于截止?fàn)顟B(tài)，C4 上面無(wú)電壓，VT 的控制極沒(méi)有提供足夠的導(dǎo)通電壓，VT 處于截止?fàn)顟B(tài)，EL 沒(méi)有足夠的電流，處于熄滅狀態(tài)。當(dāng)外界光照強(qiáng)度較弱且無(wú)聲音信號(hào)時(shí)：RG 呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)，與R7,R8 的阻值相比可視作 RG 為開路狀態(tài)，但因?yàn)?C3 的隔直作用，V2 基極無(wú)偏置電壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致 V3 的 Vbe 為 0 使得 V3 也處于截止?fàn)顟B(tài)，C4 上面無(wú)電壓，VT 的控制極沒(méi)有提供足夠的導(dǎo)通電壓，VT 處于截止?fàn)顟B(tài)，EL 沒(méi)有足夠的電流，處于熄滅

9、狀態(tài)。 當(dāng)外界光照強(qiáng)度較弱且有聲音信號(hào)時(shí)：RG 呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)，與R7,R8 的阻值相比可視作 RG 為開路狀態(tài)。BM 輸出的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò) V1 放大在其集電極產(chǎn)生了幅度極高的音頻信號(hào)，通過(guò) C3 耦合，這個(gè)放大后的音頻信號(hào)正極性部分經(jīng)過(guò) R5,R6,R7,R8 分壓后為 V2 提供了足夠強(qiáng)的基極偏置，V2 進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)致使 V3 進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，電源通過(guò) V3,VD6 向C4 充電，由于音頻信號(hào)的頻率不會(huì)很高而且聲音信號(hào)有一定的持續(xù)時(shí)間，C4 在這段時(shí)間內(nèi)可以被充滿電至 10V 左右，此時(shí) C4 通過(guò) R10 為可控硅VT 提供了足夠的導(dǎo)通電壓，EL 獲得足夠的電流，處于發(fā)光狀態(tài)。當(dāng)聲音信

10、號(hào)消失后，由于 VD6 被反向偏置，C4 上的電荷只能通過(guò) R10,VT 放電，而 C4 和 R10 的放電時(shí)間常數(shù)比較大，VT 會(huì)保持持續(xù)導(dǎo)通，直到 C4 上的電壓不足以使 VT 導(dǎo)通時(shí)，EL 恢復(fù)到熄滅狀態(tài)。根據(jù)上述分析，如果要調(diào)整該控制器的聲音靈敏度，可以通過(guò)調(diào)整R4 的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng) R4 的阻值增加，可以降低聲音靈敏度，反之則提高聲音靈敏度。如果要調(diào)整該控制器的光照靈敏度，可以通過(guò)調(diào)整 R6 的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng) R6 的阻值增加，可以提高控制器起作用的光照度，反之則5可以降低控制器作用的光照度。R4, R6 是獨(dú)立調(diào)整各自的靈敏度而相互影響比較小，如果調(diào)整 R5 和 R6 的話兩個(gè)參數(shù)

11、的靈敏度都會(huì)受到影響而改變。 本電路的 EL 最大功率限制在于 VD1VD4 的最大電流以及 VT 的最大電流，根據(jù)本電路中的器件選擇，最大允許電流為 1A，所以 EL 的功率應(yīng)該限制在 220W 以下，為留有余量，EL 最好是小于等于 100W 的。4 芯片及元件選擇4.1 駐極體傳聲隨著通訊業(yè)的蓬勃發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的提高，整機(jī)產(chǎn)品對(duì)傳聲器的要求也越來(lái)越高。本文所提到的傳聲器，是指駐極體電容傳聲器，即俗稱的咪頭。聲器的通用指標(biāo)：1靈敏度（感度）一般定義為：傳聲器聲電轉(zhuǎn)換的效率。用 dB 表示。在相關(guān)傳聲器的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)定為 0dB=1V，所以傳聲器的靈敏度值均為負(fù)值。例如：-58dB 傳聲器的

12、靈敏度一般在 2866 dB 之間選擇，不同的用途就有著不同的靈敏度要求。例如：筆記本電腦的靈敏度值要求就比較高，要在27dB 左右，而藍(lán)牙耳機(jī)則比較低，只要-62dB 左右就可以。必須提及的是：傳聲器靈敏度的高低不僅是傳聲器自身的靈敏度決定的，還與電路中的電阻 R 有關(guān)。這個(gè)電阻的大小直接影響到傳聲器的靈敏度。同樣一個(gè)傳聲器，如采用不同的 R 值，靈敏度就完全不同。例如：R值為 1k 和 2k 時(shí)，靈敏度可相差近 7dB！所以靈敏度是有條件的，傳聲器生產(chǎn)廠家一般要給定測(cè)試條件，通常為：2.2k 、3v 。2頻率響應(yīng)6一般定義為：傳聲器在音頻傳輸中頻率各點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的靈敏度的一致性狀態(tài)。傳聲器的頻

13、響范圍大奪標(biāo)稱為 20-20khz，一般認(rèn)為，這種一致性越趨一致，整個(gè)頻響曲線越平越好。但在實(shí)際使用中并非如此。如：在電話機(jī)中，就希望傳聲器的頻響曲線是斬頭去尾的草垛型。這樣可以最大限度的克服低頻噪聲和高端嘯叫。航空耳嘜中的傳聲器則要求削掉 700hz 以下的成分，以避開飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的低頻噪聲頻率。在一般的會(huì)議傳聲中則希望降低 4000hz 以上的頻響也應(yīng)該視用而異。 3電流與阻抗的頻率，以克服嘯叫。而在超聲傳輸中，則要求傳聲器的頻響 15khz 以上高端靈敏度越高越好。所以傳聲器 咪頭內(nèi)部有一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)三極管，其作用是阻抗轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大，所以咪頭工作必須要加一個(gè)直流電壓，可在 1.5-6v 之間

14、選擇。咪頭的電流值正常情況下取決于FET（場(chǎng)效管）的電流值。一般在 0.15-0.5mA 之間。在這里，F(xiàn)ET 是一個(gè)恒流源，當(dāng)咪頭的外加電壓、電阻變化時(shí)電流值基本不變。因此，我們可以認(rèn)為咪頭的電流值就是 FET 的電流值。FET 電流值與自身的放大增益指標(biāo)即跨導(dǎo)（相當(dāng)于晶體管的放大倍數(shù)） 、自身的阻抗值有關(guān)。一般認(rèn)為：在一定的范圍內(nèi)，咪頭的正常電流值越大、阻抗也就越低、放大能力就越高、咪頭的靈敏度也就越高。咪頭的阻抗生產(chǎn)廠家一般標(biāo)定為：2.2k，事實(shí)上，咪頭的阻抗是個(gè)范圍值，而不是點(diǎn)值。實(shí)踐中咪頭的阻抗在 700 歐姆-3000 歐姆之間，不少用戶用萬(wàn)用表測(cè)阻抗其實(shí)是不對(duì)的，萬(wàn)用表測(cè)得的只是

15、咪頭 FET 的直流電阻。 咪頭的阻抗值不僅影響到咪頭本身的靈敏度，更重要的是影響到使用咪頭的電器的指標(biāo)，就是說(shuō)，咪頭的輸出阻抗一定要與使用咪頭的電器的放大器的輸入阻抗匹配，才能獲得最大傳聲增益。 噪聲的產(chǎn)生與克服咪頭的噪聲分自身的本地噪聲，和外界的干擾噪聲。由于咪頭的場(chǎng)效應(yīng)管電流值很小，本地噪聲已很小。金屬外殼接地不良、封裝不良、是噪聲的主要來(lái)源。特別在手機(jī)等高頻設(shè)備中，當(dāng)咪頭外殼與7PCB 版的接觸電阻大于 1 歐姆，就會(huì)產(chǎn)生明顯的高頻調(diào)制干擾，即所謂的電流聲、蚊鳴聲。4.2 晶閘管可控硅也稱作晶閘管，它是由 PNPN 四層半導(dǎo)體構(gòu)成的元件，有三個(gè)電極，陽(yáng)極 a，陰極 k 和控制極 g 。

16、 可控硅在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無(wú)觸點(diǎn)控制，以小電流控制大電流，并且不象繼電器那樣控制時(shí)有火花產(chǎn)生，而且動(dòng)作快、壽命長(zhǎng)、可靠性好。在調(diào)速、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)溫以及其他各種控制電路中都有它的身影。 可控硅分為單向的和雙向的，符號(hào)也不同。單向可控硅有三個(gè) PN 結(jié)，由最外層的 P 極和 N 極引出兩個(gè)電極，分別稱為陽(yáng)極和陰極，由中間的 P極引出一個(gè)控制極。單向可控硅有其獨(dú)特的特性：當(dāng)陽(yáng)極接反向電壓，或者陽(yáng)極接正向電壓但控制極不加電壓時(shí)，它都不導(dǎo)通，而陽(yáng)極和控制極同時(shí)接正向電壓時(shí)，它就會(huì)變成導(dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通，控制電壓便失去了對(duì)它的控制作用，不論有沒(méi)有控制電壓，也不論控制電壓的極性如何，將一直處于導(dǎo)通狀

17、態(tài)。要想關(guān)斷，只有把陽(yáng)極電壓降低到某一臨界值或者反向。普通晶閘管的陽(yáng)極與陰極之間具有單向?qū)щ姷男阅?，其?nèi)部可以等效為由一只 PNP 晶閘管和一只 NPN 晶閘管組成的組合管，如圖 42 所示。8圖 42普通晶閘管的結(jié)構(gòu)和等效電路 (a 結(jié)構(gòu)圖 b 等效電路)4.3 晶閘管的檢測(cè)1判別各電極 根據(jù)普通晶閘管的結(jié)構(gòu)可知，其門極 G 與陰極 K 極之間為一個(gè) PN 結(jié)，具有單向?qū)щ娞匦裕?yáng)極 A 與門極之間有兩個(gè)反極性串聯(lián)的 PN 結(jié)。因此，通過(guò)用萬(wàn)用表 R100A 或 R1k 檔測(cè)量普通晶閘管各引腳之間的電阻值，即能確定三個(gè)電極。具體方法是：將萬(wàn)用表黑表筆任接晶閘管某一極，紅表筆依次去觸碰另外兩

18、個(gè)電極。若測(cè)量結(jié)果有一次阻值為幾千歐姆（k） ，而另一次阻值為幾百歐姆（） ，則可判定黑表筆接的是門極 G。在阻值為幾百歐姆的測(cè)量中，紅表筆接的是陰極 K，而在阻值為幾千歐姆的那次測(cè)量中，紅表筆接的是陽(yáng)極 A，若兩次測(cè)出的阻值均很大，則說(shuō)明黑表筆接的不是門極G，應(yīng)用同樣方法改測(cè)其它電極，直到找出三個(gè)電極為止。 2判斷其好壞 用萬(wàn)用表 R1k 檔測(cè)量普通晶體管陽(yáng)極 A 與陰極 K 之間的正、反向電阻，正常時(shí)均應(yīng)為無(wú)窮大（）若測(cè)得 A、K 之間的正、反向電阻值為零或阻值較小，則說(shuō)明晶閘管內(nèi)部擊穿短路或漏電。 測(cè)量門極 G 與陰極 K 之間的正、反向電阻值，正常時(shí)應(yīng)大（大于 80 k） 。若兩次測(cè)量

19、的電阻值均很大或均很小，則說(shuō)明該晶閘管 G、K 極之間開路或短路。若正、反電阻值均相等或接近，則說(shuō)明該晶閘管已失效，其 G、K 極間 PN 結(jié)已失去單向?qū)щ娮饔谩?測(cè)量陽(yáng)極 A 與門極 G 之間的正、反向電阻，正常時(shí)兩個(gè)阻值均應(yīng)為幾百千歐姆（k）或無(wú)窮大，若出現(xiàn)正、反向電阻值不一樣（有類似二極管的單向?qū)щ姡?，則是 G、A 極之間反向串聯(lián)的兩個(gè) PN 結(jié)中的一個(gè)已擊穿短路。4.4 光敏電阻光敏電阻是一種電阻值隨外界光照強(qiáng)弱（明暗）變化而變化的元件，9光越強(qiáng)阻值越小，光越弱阻值越大。如果把光敏電阻的兩個(gè)引腳接在萬(wàn)用表的表筆上，用萬(wàn)用表的 r1k 擋測(cè)量在不同的光照下光敏電阻的阻值：將光敏電阻從較

20、暗的抽屜里移到陽(yáng)光下或燈光上，萬(wàn)用表讀數(shù)將會(huì)發(fā)生變化。在完全黑暗處，光敏電阻的阻值可達(dá)幾兆歐以上（萬(wàn)用表指示電阻為無(wú)窮大，即指針不動(dòng)） ，而在較強(qiáng)光線下，阻值可降到幾千歐甚至 1 千歐以下光敏電阻器又叫光感電阻，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化） 。光敏電阻的主要參數(shù)有亮電阻，暗電阻，光電特性 光譜特性，頻率特性，溫度特性。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過(guò)，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換

21、。沒(méi)有極性，純粹是個(gè)電阻期間，使用時(shí)可加直流也可以加交流。工作原理是：用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子空穴對(duì)增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空

22、穴對(duì)將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。 在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過(guò)，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒(méi)有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，10也可以加交流電壓。5 穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源一般由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成。電源電路如圖 3-1 所示 。圖 31電源電路5.1 變壓器電源變壓器的作用是為了用電設(shè)備提供所需的交流電壓。變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器，是電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾Ｗ儔浩魇且环N靜止電機(jī)，根據(jù)電磁感應(yīng)的

23、原理，能夠?qū)⒁环N電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能，以滿足不同負(fù)荷的需要。變壓器的主要部件是一個(gè)鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。其中，與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組；與負(fù)載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次組。5.2 整流電路所謂橋式整流電路，就是用二極管組成一個(gè)整流電橋。當(dāng)輸入電壓處于交流電壓正半周時(shí)，二極管 D1、負(fù)載電阻 RL、D3 構(gòu)成一個(gè)回路，輸出電負(fù)半周時(shí)，二極管 D2、負(fù)載電阻 RL、D4 構(gòu)成一個(gè)回路，輸出電壓Vo=vi-VD2-VD4。圖中濾波電容的工作狀態(tài)。壓 Vo=Vi-VD1-VD3。輸入11電壓處于交流電壓。5.3 濾波電路濾波電容容量大，因此一般采用電解電容

24、，在接線時(shí)要注意電解電容的正、負(fù)極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨于平滑。5.4 穩(wěn)壓電路直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)定性高，輸出不隨負(fù)載的變化而變化。但一般適用于電流較小的電路中。在這個(gè)電路中我們采用的是三端固定集成穩(wěn)壓器。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。固定三端穩(wěn)壓器的原理：因?yàn)楣潭ㄈ朔€(wěn)壓器屬于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路理等同于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。其中 R1、R2 組成的分壓器是

25、取樣電路，從輸出端取出部分電壓 UB2作為取樣電壓加至三極管 T2 的基極。穩(wěn)壓管 Dz 以其穩(wěn)定電壓 Uz 作為基準(zhǔn)電壓由于調(diào)整元件是晶體管管，而且在電路中與負(fù)載相串聯(lián)，故稱為晶體，加在 T2 的發(fā)射極上。R3 是穩(wěn)壓管的限流電阻。三極管 T2 組成比較放 Ui 加在大電路，它將可調(diào)節(jié) RL 兩端的電壓 Uo。也就是說(shuō)，穩(wěn)壓電路的輸出電壓 Uo 可以通過(guò)三極管 T1 加以調(diào)節(jié)，所以 T1 稱為調(diào)整管。管串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。電阻 R4 和 T1 的基極偏置電阻，取樣電壓 UB2 與基準(zhǔn)電壓 Uz 加以比較和放大，再去控制三極管 T1 的基極電位。從圖可見(jiàn)，輸入電壓三極管 T1 與負(fù)載 RL 相串聯(lián)

26、的電路上，因此，改變 T1 集電極間的電壓降 UCE1 便也是 T2 的集電極負(fù)載電阻。126 電路制作與調(diào)試6.1 安裝制作對(duì)照元件清單買到電子元器件后，首先對(duì)照材料清單將各材料認(rèn)真清點(diǎn)一遍，并用萬(wàn)用表粗略地 ( 因出廠前已測(cè)量過(guò) ) 測(cè)量一下各元件，做到心中有數(shù)。在連接電路的時(shí)候，要嚴(yán)格按照電路圖連接電路，也要注意烙鐵與電路板接觸的時(shí)間，不要燒壞電路板。并在聯(lián)好電路以后進(jìn)行測(cè)量。即使發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與改正。焊接時(shí)注意先焊接無(wú)極性的阻容元件，電阻采用臥裝，電容采用直立裝，緊貼電路板，焊接有極性的元件如電解電容、話筒、整流二極管、三極管、單向可控硅等元件時(shí)千萬(wàn)不要裝反，注意極性的正確。否則電路不能正常

27、工作甚至燒毀元器件。6.2 調(diào)試準(zhǔn)備檢查電路良好的焊接是實(shí)驗(yàn)成功的重要保證；反過(guò)來(lái)說(shuō)，焊接不良，往往會(huì)使實(shí)驗(yàn)失敗，甚至損毀元器件。雖然焊接技術(shù)并不復(fù)雜，但如果認(rèn)為它操作簡(jiǎn)單而掉以輕心，也會(huì)造成種種不良后果焊接揚(yáng)聲器的時(shí)候，一定要將連接電源正、負(fù)極的導(dǎo)線分別焊接在揚(yáng)聲器標(biāo)有“”、 “”符號(hào)的一端。揚(yáng)聲器的下方還有兩個(gè)類似焊點(diǎn)的地方，如果錯(cuò)將導(dǎo)線焊在那兒，揚(yáng)聲器就會(huì)損壞，不能使用了。在通電調(diào)試之前，必須認(rèn)真檢查電路連線是否正確，檢查各部分器件是否破損。對(duì)照電路圖按一定順序逐級(jí)檢測(cè)，特別要注意電源是否接錯(cuò)，電源與地是否有短接，二極管是否接反，輕輕撥一撥元器件，觀察焊點(diǎn)是否牢固。使用電烙鐵一定要注意安

28、全，使用前用萬(wàn)用表測(cè)一下電烙鐵電源插頭兩端的電阻是否為正常值136.3 通電觀察圖63 實(shí)物圖安裝保險(xiǎn)管后才能給電路通電。電源接通后首先保證安全，觀察電路中是否有冒煙、起火等現(xiàn)象。如果有，應(yīng)立即斷電，故障排除后繼續(xù)通電，并注意觀察各器件引腳電壓是否正常。打開電源，給系統(tǒng)加上激勵(lì)信號(hào)源（如系統(tǒng)的啪手聲、打擊聲） ，用眼睛直接觀察燈泡是否亮和按時(shí)熄滅。6.4 調(diào)試先用萬(wàn)用表測(cè)量電路有關(guān)點(diǎn)電位是否正常。檢查發(fā)光二極管是否正常工作。發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，及時(shí)找出原因進(jìn)行修改，注意接線不得有誤，接入電源，使脈沖發(fā)生電路正常工作。在光電二極管有光與無(wú)光的情況下看總體電路的工作情況。觀察燈泡是否按要求進(jìn)行亮暗變

29、化。如不能順利14完成以上功能，則應(yīng)認(rèn)真檢查電路的連接及功能設(shè)計(jì)是否有誤并作出相應(yīng)調(diào)整。在本電路調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)無(wú)論光電二極管遮光與否，燈一直保持兩的狀態(tài)不變，測(cè)得三極管各引腳、單向晶閘管兩端、及六反相器均無(wú)電壓，用萬(wàn)用表測(cè)量整流橋損壞。換上新的整流橋后測(cè)得：三極管基極電壓 0.6V、集電極電壓 0.1V、發(fā)射極電壓 0V 單向晶閘管 A 極 4.5V、G 極 0.8V、K極 0V 反相器電壓 4.0V7 總結(jié)關(guān)于這次的模電課題設(shè)計(jì)，有很多事想說(shuō)，又不知該怎樣才能表達(dá)我內(nèi)心的百感。既然無(wú)法煽情，我只能按部就班的說(shuō)說(shuō)我們從開始到結(jié)束面對(duì)的一些挫折和打擊。首先介紹一下我們小組的另外的兩位成員朱琳佳和杜

30、開順。沒(méi)有我們之間的配合就沒(méi)有我們?nèi)缃竦某善贰?接下來(lái)進(jìn)入正題。在電子工藝實(shí)訓(xùn)結(jié)束的那一個(gè)上午，老師跟我們說(shuō)在下周的實(shí)訓(xùn)中每個(gè)小組需要交出一個(gè)課題。說(shuō)實(shí)話當(dāng)初我有些害怕，因?yàn)樽约旱睦碚撝R(shí)欠缺的不是一點(diǎn)兩點(diǎn)。因此當(dāng)時(shí)我真的害怕自己完不成這個(gè)任務(wù)。就是因?yàn)檫@，我馬上拿起書找課題。當(dāng)看到聲光控延遲開關(guān)這個(gè)課題時(shí)我就決定要做這個(gè)了。也不知道自己當(dāng)初想的什么，因?yàn)槲液髞?lái)才知道自己做的這個(gè)東西跟其他人選的課題相比，還是較為復(fù)雜的。就是因?yàn)檫@在焊接過(guò)程中我一直對(duì)自己的這個(gè)東西沒(méi)有底氣。下午老師就讓我們分組，我很榮幸的跟我現(xiàn)在的隊(duì)友分為一組。在下周一我把我在周末找的資料給了隊(duì)友。然后就確定了大致的分工：我和

31、朱琳佳搞理論，杜開順抓緊制作成品。糾結(jié)就從理論開始，當(dāng)時(shí)我實(shí)在網(wǎng)上找的資料，可以說(shuō)是一篇?jiǎng)e人寫15好的關(guān)于聲光控延遲電路的論文，我當(dāng)時(shí)以為只要搞懂這上面的理論我們就可以進(jìn)入列元器件清單的階段了。其實(shí)不然，當(dāng)某天晚上我在網(wǎng)上研究其他電路圖以求幫助理解我們的電路時(shí)發(fā)現(xiàn)我們的電路圖有問(wèn)題，而且是很大的問(wèn)題。接下來(lái)我抓緊把我們的電路圖給更換。經(jīng)認(rèn)真研究，確定我現(xiàn)在的電路在我的認(rèn)知范圍內(nèi)沒(méi)錯(cuò)以后。我才敢把電路圖打印出來(lái)。理論問(wèn)題解決以后，接下來(lái)進(jìn)入實(shí)踐。我們的實(shí)踐也是挺糾結(jié)的一件事。但是出來(lái)以后卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一點(diǎn)反應(yīng)。當(dāng)時(shí)我們那個(gè)郁悶啊?？偨Y(jié)下來(lái)在這個(gè)階段我們總共遇到兩個(gè)問(wèn)題。第一個(gè)就是仿真軟件中沒(méi)有我們電

32、路中的駐極體和光敏電阻。經(jīng)過(guò)一番詢問(wèn)和了解我們找到了能將就用的替代品。駐極體用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器代替，光敏電阻直接用一個(gè)大電阻代替。在一個(gè)問(wèn)題就是地線問(wèn)題，當(dāng)時(shí)做仿真的時(shí)候地線已經(jīng)接上，但是由于沒(méi)有反應(yīng)我們把電線去了。后來(lái)請(qǐng)教老師才知道是我們把地線給接錯(cuò)位置了。問(wèn)題都解決以后我們我們開始仿真。雖然效果不是很好但是至少有反應(yīng)了。在進(jìn)入最后一個(gè)階段買元器件焊電路。買器件就得感謝我的隊(duì)友了，在前天晚上我們?cè)儐?wèn)了一些買電路應(yīng)該注意的事情。在老師和隊(duì)友的幫助下買元器件還算順利。在我去買器件的時(shí)候我的隊(duì)友沒(méi)有閑著。前面說(shuō)過(guò)了，由于我們的電路有些復(fù)雜，信心不是太足。我的隊(duì)友趁著這個(gè)時(shí)間準(zhǔn)備了一個(gè)備用的電路仿真用

33、作備用，以防萬(wàn)一。東西買回來(lái)以后，我們就開始準(zhǔn)備焊接。焊接過(guò)程出了用了較多時(shí)間以外其他的倒沒(méi)有出現(xiàn)什么情況。杜開順持電烙鐵，我?guī)兔ψ呔€路，朱琳佳趕備份，我們小組有條不紊的忙著自己的工作。最后就是測(cè)試階段，我們首先拿了一個(gè)十五瓦燈泡沒(méi)有反應(yīng)，剛開始我們找不出毛病，我們懷疑電燈泡有問(wèn)題就直接把電燈泡接到插座上，沒(méi)想到電燈泡亮了兩三秒就燒壞了。在這個(gè)過(guò)程我們共遇到以下幾個(gè)問(wèn)題。.駐極體接反了；.穩(wěn)壓管接反了；.沒(méi)有接地線，在將這一系列問(wèn)題解決后我們的電路達(dá)到了預(yù)想的結(jié)果。16通過(guò)本次系統(tǒng)的設(shè)計(jì),我大有收獲，在制作過(guò)程中，一定要注意的每個(gè)工作步驟的檢查，確保制作成功。比如在合理布線，檢查裝配無(wú)誤的情況下，如果還出現(xiàn)電路無(wú)輸出的情況，那么可以肯定是原理圖錯(cuò)誤，這時(shí)就要回到原理圖進(jìn)行檢查?？傮w的檢查順序應(yīng)該是原理圖、電路板、裝配情況、焊接工藝。從整體來(lái)說(shuō)這是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，要細(xì)心謹(jǐn)慎，沉著冷靜，反復(fù)檢查，直到找到原因?yàn)橹埂？傊?，在這次制作過(guò)程中我了解到對(duì)題目的研究設(shè)定和 PCB 電路板的制作，電路板的