模电课程设计声控闪关灯.doc

模拟电子技术课程设计报告设计题目： 声控闪光灯 学 院 电气 班 级 学 号 姓 名 成 绩 指导教师 完成日期： 2012 年 06 月 22 日一、设计任务和基本要求本设计采用的是复合三极管（直接耦合）放大声音信号的声音控制闪光电路。通过拾音器将声音信号转换为电信号，从而实现声控。这种电路随着声音大小或音乐节奏的变化，发光二极管闪烁出亮暗不同的灯光。由于声音信号控制的三极管处于饱和、截止、导通不同状态使LED1 和LED2 能随着环境声音信号的强弱起伏而闪烁发光。二、设计过程1、电路组成该电路由三极管VT1 与VT2、电阻R1、R2、R3、发光二极管(LED1、LED2)、耦合电容及话筒组成。2、电路原理图R1R2R3话筒C1C2LED1LED2VT2VT13、工作原理VT1、VT2 组成两级直接耦合放大电路，选取合适的R2、R3 ,无当外界无声音变化VT1 处于临界饱和状态，而以使VT2处于截止状态，两只LED中无电流流过而不发光，当MIC 捡取声波信号后，就有音频信号注入VT1的基极，其信号的变化使VT1 退出饱和状态，VT1 的集电极电压上升。VT2 导通，LED1 和LED2 点亮发光，当输入音频信号较弱时，不足以使VT1 退出饱和状态，LED1 和LED2仍保持熄灭状态，只有较强信号输入时，二极管才点亮发光。所以，二极管能随着环境声音信号的强弱起伏而闪烁发光。无声声音变化触发器出发麦克风触发器截止VT截止LED1,2熄灭LED1,2闪烁VT放大4、电路参数的选择选取两个相同型号（9014）的三极管；选择干电池两节（3v）来提供直流电压；选取R1为4.7K。在没有信号输入（声音输入）且+VCC是3V的情况下，三极管VT1处于临界饱和状态，从而确定R2阻值；通电后先测VT的集电极电压，使其在0.20.4之间，如果该电压太低则施加声音信号后，VT1不能退出饱和状态，VT2则不能导通，如果该电压超过VT2的死区电压，则静态时VT2就导通，使LED1和LED2点亮发光，所以。对于灵敏度不同的电容话筒，以及值不同的三极管，VT1的集电极电阻R3的大小要通过调试来确定;C1，C2,也都是通过仿真调试得到的。最后选定所用器件及参数为：NPN型9014型号三极管：2个电阻：RI为4.7K, R2为1M, R3为10K电容选择电解电容： C1为1 UF/16v，C2为100UF /10v 小话筒：个； 电池：3V5、电路模拟调试与焊接、电路的调试当一个电路板焊接都完成后，在检查该电路板是否可以正常工作时，通常不要直接给电路板供电，而是要按下面的步骤进行检查，确保每一步都没有问题后在上电也不迟，以免造成不必要的危险。(1)、连线是否正确 原理图是检查的关键，这里需要检查的地方主要在芯片的电源和网络节点的是否标注正确，这是检查的重点。另一个检查的重点是元件的封装。芯片的封装的不同，其引脚的顺序也是不同的。(2)、电源接口是否有短路现象 有时电源接口短路，会造成你的电源烧坏。使用万用表测量一下电源的输入阻抗。(3)、元器件安装情况 主要是检查有极性的元器件，如发光二极管，发光二极管以及三极管的管脚是否对应。、焊接：（1）使用电烙铁时，首先检查焊头，焊头若出现黑色的氧化物就先磨掉。上锡的具体方法是：插上电源插头，将电烙铁烧热，待刚刚熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂再烙铁头上，是烙铁头均匀地涂上一层锡。（2）焊接时将引脚对应好焊接电路板的焊接位置上，接着先将焊丝接触然后电烙头从下至上的较快速的上锡。焊接出来的焊点应该饱满，略有尖头。（3）导线焊接：导线焊接前要出去末端绝缘层。导线焊接，搪锡是关键步骤，尤其多股导线。注意导线挂锡时要边上锡边旋转，旋转方向与拧合方向要一致；（4）焊接时间不宜过长，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子加住管脚帮忙散热；（5）焊点应呈正弦波峰形状，表面应光亮圆滑，无焊刺，锡量适中；（6）焊接完成后，再对照电路图检查一遍接线有无错误，若有及时更正，没有的话就可加电压测试了。加上电压后，若正常工作且符合设计要求和目的，则电路设计成功，否则继续调试找出问题所在，修正错误直至达到正常工作且符合设计要求和目的。6、电路分析分析1 话筒中无信号输出时，发光二极管为什么不亮？当话筒中无信号输入时，没有电信号通过电容器，三极管VT1 处于临界饱和状态，只有通过R2 的基极偏置电流，又因为R2的阻值很大，此时基极电流太小，经过VT1、VT2 两级放大后，VT2 的集电极电流还不够大，所以发光二极管不亮。分析2 对着话筒用力吹气或拍手时，发光二极管为什么会不停闪烁？当对着话筒用力吹气或拍手时，话筒中就会有不断的电信号输出，通过电容耦合到三极管VT1 的基极，此时基极电流为两部分的叠加，通过三极管放大后，VT2 的集电极电流足够大，发光二极管就