光电电路设计与应用课程设计报告

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1、光电电路设计与应用课程设计报告题目:灯光亮度自动调节姓名：xxx专业：电子科学与技术班级：xxx学号：xxxxxxxx任课老师：xxxx-9-目录一题目要求与方案论证-3-一题目要求与方案论证-3-1.1设计题题目-3-1.2题目要求-3-1.3方案论证-3-二电子线路设计与实现-3-2.1Multisim仿真电路设计图-3-2.2电路设计-4-2.2.1晶闸管(可控硅)-4-2.2.2光敏电阻-5-2.2.3整流电路-6-2.3电路分析-7-三总结与体会-8--9-一题目要求与方案论证1.1设计题题目灯光

2、亮度自动调节电路1.2题目要求1．分析题目需完成的功能，问题描述准确．规范；2．拟定实施方案,描述设计思路（框图）；3．详尽规划内容,选择合适的器件；4．完成全电路图的设计、调试，并画出电路原理图；5．进行Multisim仿真；6.分析实验中误差与不足之处。1.3方案论证1）具有智能开关控制功能：要求实现当有人接近台灯一定范围时台灯能自动点亮。当人离开后，台灯会延时一段时间后再熄灭。并且要求在白天等光线充足的情况下无论人是否接近台灯都不会触发台灯发光。同时人离开后台灯延时发光的时间和判断是否允许台灯点亮的光

3、照强度的大小可以由用户自己进行设置；2）具有智能亮度调节功能：要求台灯的亮度能随环境自动进行变化调节，即在一定范围内实现环境光照过强时降低台灯的亮度，当环境光线不足时则加强台灯的亮度。使环境总体照度保持在一个人眼舒适的范围内。同时要求用户也可以手动改变台灯亮度。二电子线路设计与实现2.1Multisim仿真电路设计图-9-由于Multisim中没有氖管和光敏电阻器件，所以用diode里的DIAC来代替氖管，用电位器代替光敏电阻，手动调整电阻阻值模拟光强。2.2电路设计2.2.1晶闸管(可控硅)可控硅(SCR

4、:SiliconControlledRectifier)是可控硅整流器的简称。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控

5、制极电流控制；与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。-9-单向可控硅是三个电极，有阴极（K）、阳极（A）、控制极（G）。双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连，其引出端称T2极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下则为控制极（G）。（一）性能性能的差别：将旋钮拨至R×1挡，对于1-6A单向可控硅，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，

6、且触发电压低（或触发电流小）。然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，则表明可控硅良好2.2.2光敏电阻1）组成光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。2）作用光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.7

7、6）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线控制光源，使设计大为简化。-9-光敏电阻的外形及在电路中的符号3）工作原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受

8、潮影响其灵敏度。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。2.2.3整流电路整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转