光电子设计实验报告

PAGEPAGE2光电子设计实验设计课：助听、记忆增强及催眠一体机指导老：陈长缨专 业：信息工程学 号：2009052237姓 名：Stuart2012年6月一、实验目的通过本次光电子产品的制作，进一步的巩固模电相关知识，同时增强动手能力，从而全方位提高理论与实践能力。二、实验方案1、设计方案：助听、记忆增强及催眠一体机2、方案论证：方案来自于《实用电子制作百例》，化学工业出版社。此方案电路简单，但是集助听、记忆增强和催眠功能于一体，有一定的使用价值，而且制作简单，装机后也无需调试。三、电路设计1、实验电路图 +L5L6L6L6R21.1M1μC1MICL5L6L6L6 U4.5~9VL2L6L3L6L4L6110K+22.5KL2L6L3L6L4L6L1L6R11μC01R3L1L610MR02、元器件选择表1元器件清单列表编号名称参数数量R0电位器10MΩ1R1电位器110KΩ1R2电阻1.1MΩ1R3电阻2.5KΩ1C0，C1电解电容1μf/16V2L1~L6CMOS反相器CD40691MIC话筒小型驻极体电容话筒1A,B耳机插座2四、实验原理1、电路工作原理此电路的核心器件是CMOS六反相器。L1-L6组成奇数级负反馈放大器。电阻R0为反馈电阻，调节电位器R1和R0的比值即可调节电压增益，其典型增益值为100dB。放大器L1和L2并联式为了增强放大器的负载能力。放大器L5和L6构成一个低频信号发生器，同时也是一个最简单的CMOS多谐振荡器。其振荡频率约为0.7Hz。改变电容C1或电阻R2，可改变其振荡频率。拾音电路由电阻R3和话筒MIC构成。电源在4.5—9V之间选择，用一块叠层电池供电即可。开关S置于1的位置时可作为助听器和记忆增强机使用，MIC将外界声音转换为电信号，通过放大器的放大，再由耳机输出。作记忆增强时，为了减少外界干扰，可用双耳耳机。开关S置于2的位置时可作催眠器使用，0.7Hz的低频信号通过放大器放大之后，会产生类似下雨的声音，是人放松，从而起到催眠的作用。2、核心器件工作原理该电路的核心器件是CD4069芯片，它是由6个反相器电路组成的。为了有一个更宽的电源电压范围，在制造过程中补充了MOS（CMOS）元件，低功耗，高抗噪性并均匀控制上升下降时间的器件。CD4069特性如下：宽电源电压范围：3-15V；高抗噪性：0.45VDD（典型值）；低功率TTL兼容：扇出两个驱动74L或一个驱动74LS；CD4069芯片通常在一般反相电路中比较常见。CD4069的引脚图VDD1413121110981234567VSS五、实验步骤1、准备实验器材；2、按图连线，在面包板上进行测试，完善电路；3、练习焊锡操作；4、在万用板上焊接电路，完成测试。六、实验内容1、准备实验器材：工具箱来自于实验室，其他器件为个人采购，在新赛格购置了部分的器件与实验辅助工具，之后通过网上购物买到了电阻、开关、MIC以及一些套件等。2、电路测试：面包板接线图如下3、练习焊锡操作：套件图如下4、实验电路板：如下图七、心得体会从开始准备到结束实验，整个过程不像是一门新的实验课，而是一次对以往的弥补。原本应该是在模电学习、单片机学习过程中掌握的，似乎都没有很好的做到，最后在大三下这样一个尴尬的时间不得不在迷茫中前行。大学的课程没有学到扎实的理论，更没有什么实践动手能力，或许这不是我一个人的悲哀。还是从头到尾回顾下一路走来的感触吧。准备器件，说起来着实是件头疼的事，依照参考资料的器件不是不够与时俱进或是其他原因还难一次买齐。所以能代替的就代替，找不到想象其他法子，去网上看看，实在不行还得换个方案。就这样，逛电子器件城、逛网店，总算是找到了能够开始实验的器材。找不到电位器最后也就用固定电阻代替。实验连线应该算是整个过程中最轻松的，由于我的实验连线图很简单，连起来也就没有多少麻烦。测试后，功能似乎都在，只不过发生的低频信号的声音并不是那么能够让人感到愉悦吧，似乎与催眠没有任何关系。选择的方案不是那么的符合实际。用套件练习焊锡，并没有想象中那么好玩，对于从未接触过的事物，适应起来总需要些时间。从一开始完全动不了手，到渐渐地能够动手焊接，再到后来似乎掌握了点技巧。做什么事都是循序渐进的，没有实践过又怎么能真正理会呢。最后就是焊接电路板。期间出现过许多小的披露，最后还是得以解决。这是一份需要很大耐心的工作，虽然不在行，虽然是第一次，但是慢慢来，一条一条的焊，其实也没有当初想的那么难。最后的成品绝对算不是上是个产品，说直接一点它什么都不是，但是这又何妨？实验的最大收获不是做了个什么有多大功能的小玩意，而是你从中感悟到了多少。良好的开端是成功的一半真的真理所在，倘若我做了最充足的准备，选择的恰到好处的方案，我也能