模电课程设计_声控闪光灯完美版.doc

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1、《模拟电子技术》课程设计题目:声控闪光灯姓名：晓鹏班级：电气2班学号：6指导教师：廖长荣目录1课程设计的目的12课程设计的任务与要求13设计方案与论证33.1电路设计33.1.1方案33.1.2作用效果34设计原理及功能说明55单元电路的设计（计算与说明）65.1主要1、2单元电路图65.2无声波信号时75.3有声波信号时75.4附加容85.4.1放大电路85.4.2滤波电路106硬件的制作与调试117总结13参考文献14附录1：总体电路原理图15附录2：元器件清单161课程设计的目的开始的时候，经过我的考虑，决定从比较简单的实验入手，设计一个声控闪光

2、灯。声音由麦克风拾取，LED灯能随着环境声音的强弱起伏而闪烁发光，当有声音时闪光灯发光，并且在一定围随着声音的大小闪光灯的亮暗发生变化，声音越大越亮。2课程设计的任务与要求2.1设计任务一制作声控闪光灯。1理解声控闪光灯电路的工作过程。2理解电路中各元件的作用，如耦合电容决定整个电路的下限频率，了解驻极体话筒的结构和特点。3会对声控闪光灯电路进行安装、调试和测试。4会用万用表对驻极体话筒进行正、负极识别和质量检测。5掌握电阻、发光二极管、三极管、驻极体话筒的插装要求与工艺。6掌握印制电路板元器件的焊接技术。7熟悉印制电路板的连线方法。二帮助我们更好地理

3、解所学的理论知识。能利用模拟电电子技术课程一些基础知识制作出简单的电子器件。三学会查找资料，包括图书、网络等渠道。四提升我们的动手能力。五培养我们制作报告的一些基本方法。2.2基本要求1.打印《模拟电子技术》课程设计说明书一份，给出课题的设计和制作、调试过程。2.根据技术指标要求，画出设计电路图，画出印制电路版图。3.设计时间：三周。4.制作PCB板。5.人员分组，三人一组，选择同一课题的电路相同，但课程设计报告不能完全相同。3设计方案与论证3.1电路设计3.1.1方案　　图3-1声控闪光灯电路基本工作原理　　图3-2声音波形图根据上述基本功能，设计电

4、路图如附录1。3.1.2作用效果三极管VT1相当于开关，VT2起放大作用。当无声时，VT1处于临界饱和，集电极电位低，则VT2截止，那么VL1、VL2灭，当有声音时，其信号的负半周使ICE1减小，UC1增大，VT1导通，那么VT2也进入放大状态，使VL1、VL2亮，根据声音的频率而闪烁。3.2仿真在仿真软件multisim中进行仿真，仿真电路图如图3-3，其中话筒用函数发生器代替，9014晶体管用2N3904代替。仿真效果为:当函数发生器大约为0HZ时，发光二级管几乎不闪烁，用万用表测得UC1两端的电压为0.39V，示波器测量二级管两端波形几乎为一条水

5、平线。当函数发生器大约为100HZ以上时，发光二级管不停地闪烁，用万用表测得UC1两端的电压为0.74V（频率变化,UC1两端的电压也变化不大,如a、当话筒为100HZ时,UC1=0.74V；b、当话筒为10000HZ时,开始UC1=0.68V,大约10秒后，最终UC1=0.74V），用示波器测量二级管两端，两端的波形如图3-4。因为人声音的频率为85-1100HZ，所以当人发出声音时UC1应该等于0.74V，VT2会导通。图3-3仿真电路图图3-4二极管两端波形4设计原理及功能说明静态时，使VT1处于临界饱和状态，VT2截止，LED1和LED2无电流

6、流过皆不发光。R1给电容话筒MIC提供偏置电流（只要选取合适的R2、R3就能使无声波信号时，VT1处于临界饱和状态，使VT2处于截止状态）。当有声波信号时，话筒捡取室环境中的声波信号后即转为相应的电信号，经电容C1送到VT1的基极，电信号的负半周使VT1退出饱和状态（正半周时不能使VT1的ICＱ降低），进入放大状态，VT1的集电极电压上升（VT1、VT2组成两级直接耦合放大电路），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，发光二极管才点亮发光，所以，L

7、ED1和LED2能随着环境声音（如音乐、说话）信号的强弱起伏而闪烁发光。5单元电路的设计（计算与说明）5.1主要1、2单元电路图分别如下：图5-1单元1图5-2单元25.2无声波信号时单元1:R1＝4.7KΩ给电容话筒MIC提供偏置电流，ＩMIC＝UCC／R1＝0.64mA(5-1)R2=1MΩIBQ1＝（UCC－UBE)/R2=2.3*e-06mA(5-2)R3=10KΩ使UCE1为0.2～0.4V此时VT1处于临界饱和状态，不能放大电流。单元2:UC3=UCE1,不能使VT2导通，IBQ2几乎为零，VT2截止,灯不亮。5.3有声波信号时单元1:C1

8、作用：耦合电容，隔直流，决定下限频率。fl1=1/[2π（RMIC+ri）C1]≈1/2πri