即拍亮延时小夜灯.doc

课程设计说明书 课程设计名称： 模拟电子技术 课程设计题目： 即拍亮延时小夜灯 学 院 名 称： 信息工程学院 专业： 电子信息科学与技术 班级： 100431 学号： 10043127 姓名 评分： 教师： 20 12 年 3 月 24 日 模拟电子技术 课程设计任务书20 11 20 12 学年 第 2 学期第 1 周 2 周 题目即拍亮延时小夜灯内容及要求1、设计任务和要求声控；延时点亮小夜灯；2、组织安排：2人一组。进度安排1布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备：2天；2领元器件、制作、焊接：3天3调试、验收：2.5天4提交报告：2011-2012学年第二学期37周学生姓名： 指导时间 2012.2.132012.2.22指导地点：E楼607 室任务下达2012 年 2 月 11 日任务完成2012 年 2 月22 日考核方式1.评阅 2.答辩 3.实际操作 4.其它指导教师 系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。目录第一章、设计任务与要求.4第二章、系统组成及工作原理.4第三章、即拍亮延时小夜灯的设计.5第四章、总原理图及元器件清单.6第五章、调试.7第六章、小结.7第七章、参考文献.7第一章、设计任务与要求1声控；2 延时点亮小夜灯；第二章、系统组成及工作原理“一拍亮”延时小夜灯的电路如图一所示，它实际上是一个“声控延时小灯”电路。压电陶瓷片B与晶体三极管VT1，电阻R1，和电阻R2等组成了声控脉冲触发电路，时基集成电路IC与电阻R3，电容器C等组成了典型单稳态延时电路，晶体三极管VT2，VT3和电阻R4，R5等组成了小电珠H的功率驱动放大电路。整个电路的电源由干电池GB提供。 平时，由于晶体三极管VT1的偏流电阻R1取值较大，所以VT1趋于截止状态，其集电极输出电压高于1/3VDD=1.5V（VDD等于电源电压，即4.5V），与之相连的时基集成电路IC的低电位触发端2脚处于高电平，单稳态电路处于稳态。电容器两端通过IC的7，1脚被IC内部导通的三极管短路，IC的3脚输出低电平，VT2，VT3均无偏流而截止，小电珠H不发光。 当在有效距离范围内拍一下手掌时，突发的声波被压电陶瓷片B接收，并转换成微弱的电信号，该信号的正半周经VT1放大后，从其集电极输出负脉冲，时基集成电路IC的2脚获得瞬间低于1/3VDD=1.5V的低电平触发信号,使IC组成的单稳态电路受触发进入暂稳态(即延时状态),IC的3脚输出高电平,VT2获得适合的偏流而导通,VT3进入完全饱和导通状态,小电珠通电发出亮光，随着IC的3脚变成高电平，IC内部导通的三极管截止，解除对电容器C的短路，电池GB通过电阻R3向电容器C开始充电，当C两端的充电电压（即IC的高电位触发端6脚电位）达到2/3VDD=3V时，单稳态电路翻转恢复稳态，IC内部三极管重新导通，C通过IC的7，1脚放电并被再次短路，IC的3脚重新输出低电平，导通到VT2，VT3失去偏流而截止，H断电自动熄灭。 电路中，小电珠H每次延时点亮的时间长短，取决于单稳态电路中电阻器R3，电容器C的时间常数，具体可以通过公式：T=1.1R3C来估算。按图选择R3和C的值，H延时点亮的时间约为1min。在晶体三极管VT1电流放大系数，R1电阻值确定的情况下，通过改变R2的电阻值，可调整静态时IC的2脚电位高低，也就是说，通过适当调整R2的电阻值，可以控制声控灵敏度。第三章、即拍亮延时小夜灯的设计IC选用静态功耗很小的CMOS时基集成电路（又称“555时基集成电路）型等，它是一种模拟，数字混合集成电路，其引脚排列和功能如图2所示。这种CMOS时基集成电路的静态电流很小，只有75uA左右（4.5V工作电压下测定），而且工作电压低（实测不低于2V就能工作）。VT1，VT2均选用9014（集电极允许最大电流ICM=0.1A，集电极最大允许功耗PCM=310mW）或3DG8型硅NPN小功率三极管，要求VT1的电流放大系数200，VT2的电流放大系数100，VT3选用9012（ICM=-0.5A,PCM=625mW)或3CG23型硅PNP中功率晶体三极管,要求电流放大系数50。 R1-R5均选用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C用漏电很小的优质CD11-10V型电解电容器。B用27mm压电陶瓷片，如FT-27，HTD27A-1型等，要求配上简易塑料或金属共振腔盒。H用手电筒常用的3.8V,0.3A小电珠(三节干电池供电的手电筒专用)。GB用三节5号干电池串联（须配塑料电池架）而成，电压4.5V.第四章、总原理图及元器件清单4.1、总原理图4.2元件清单件（名称）型号数量主要参数备注电阻10M1个电阻30K1个电阻10K1个电阻360欧1个集成元件5G75551个电容47uf1个三极管3个小电珠1个干电池2节第五章、调试在连接号好电路后，如果灯亮便可视为实验成功，否则便可视为实验失败。在调试的时候,灯泡要能够有延迟的特点,否则也不算成功的,还可能由于原件的原因，还有可能电路短路了,应仔细检查。要注意灯泡和其他器件的电压上限.误差主要来源于元器件不能完全符合实验要求的参数,还有就是我们的实验时生成的误差.导线上的电阻也会使得产生误差.第六章、小结实验中我们不能一次性成功的,有很多的特殊情况,我们在做实验的时候,就是找出问题,再去解决它,还有就是,两人的合作关系,只有配合的好,才能够做的很好.实验前我们要仔细的研究书籍,这样才能做的好,实验时我要认真的去做,这样才能做的好地.在我也在实验中认识了一些原器件的用法和应该注意