2022年模电设计报告-.docx

精品学习资源信息科学与技术学院模电课程设计课题名称：声光掌握灯感应系统 同学：王永吉2021082396何昊宇2021082401学院：信息科学与技术学院专业年级：电子信息工程 2021 级指导老师：田敏教授 完成日期：二一一 年一月十一日欢迎下载精品学习资源目 录第1章概述1引言11.2设计要求 11第2章设计的详细实现 2系统的概述 2电路图与工作原理 2可行性验证3单元电路设计与分析 4声音放大电路 4光敏电路 52.2.3电子开关 5. 延时电路与沟通开关 52.2.5电源电路 62.2.6仿真情形 7课程设体会与建议 8参考文献 9欢迎下载精品学习资源第 一 章 概述引言声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、形状美观、制作简单、工作牢靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备； 降低能耗、节省能源、注意环保是当今世界的主潮流，高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢送；设计要求输入：光强信号、声音信号输出：开关信号在满意光强不足条件下，输入声音信号时，输出“开”信号并延时，自动关断；光强足够时， 封锁输出或封锁声音检测电路；要求电路能够实现有光线时灭， 无光线时有声亮， 并且照明灯点亮一段后自动关断；通过这次的课题讨论我期望在理清它的进展脉络上进一步明白它的创造原理，将平常所学习的学问运用到试验探究上，这对提高我的动手才能、创新意识及锤炼思维活动无疑是一个莫大的帮忙；用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道， 发出脚步声或其它声音时， 楼道灯会自动点亮， 供应照明， 当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭；在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以到达节能的目的；欢迎下载精品学习资源第 二 章 设计的详细实现. 系统概述电路原理框图如下：欢迎下载精品学习资源声音信号电信号放大光敏电阻电子开关延时电路欢迎下载精品学习资源声光双控延时开关电路原理框图该声光双控延时开关电路由声音放大电路光敏电路 电子开关 延时电路与沟通开关电源电路五部分组成；电路图与工作原理工作原理：当电路有声音信号时，声音信号经声音放大电路转换为电压信号，当有光照时，光 敏电阻阻值小， 对直流掌握电压衰减很大， 由 NPN型和 PNP型三极管组成电子开关截止， 电容 C4 无电荷，晶闸管 D1 没有触发，小灯泡不亮； 结论 1有声音有光时，灯泡不亮；当有声音信号传入而又无光照耀在光敏电阻上时，光敏电阻阻值很大，对直流掌握电压衰减很小； NPN型和 PNP型的三极管组成的电子开关导通， 使 C4充电；由于布满电欢迎下载精品学习资源时间很快速， C4 布满电荷后通过 R8 把直流触发电压加到 MCR掌握端， MCR导通，灯泡点亮；当 C4中电荷放至零时，晶闸管 MCR回复截止状态，灯熄灭； 结论 2有声音无光时，灯泡亮；当灯泡点亮过程中有新的声源显现时，C4会重新充电后重新放电， 即重新运算点亮时间；依据参数列表元件参数所致，灯泡亮的时长可以自行调剂；假如需要转变灯亮时长，只需更换 C4 或者 R11的参数即可；可行性验证整流电路采纳桥式整流电路，二极管稳压电路加上滤波电容；电子开关电路起开关作用，特别重要，由这个开关去掌握整流电路的工作与否，从而掌握灯的亮和熄；声音信号通麦克装置传至电压信号转换装置，转换并放大成大电压，所以要求三极管的直流放大倍数高；光敏掌握电路实现光控的功能，可以有光敏电阻来实现；推迟电路在灯点亮时需要有推迟，检波输出电压通过推迟电路是电压消逝，保持一段时间，所保持时间的长短由推迟电路的参数打算， 实际上推迟电路由 RC电路组成， 时间常数 =RC，这是可掌握电压；论证方案：声源产生的声音信号，经声电转换器后转换成柔弱的电信号，该信号经放大后送处理器处理，处理器将幅度、频率不尽相同的一群声波信号转换成一次状态转变的掌握信号，该信号经延时处理电路到达设计要求时间与设计要求功能，经执行机构直接掌握负载动作；故障判定：1. 元器件安装后，通电 220v 电压检查不正常情形下：检查元器件是否安装正确；2. 在这种不明确情形下，可以不通沟通电，加入8V 直流电压到 D4阳极，检查各个三极管工作电压；1) VE = +6.8V VT3的 e 极电压2) 检查电子开关是否正常；将万用表电压档测可控硅MCR100-6阴阳极电压，当短接 VT3的 e、c 极，可控硅 MCR100-6阳极电压下降为零，说明电子开关电路正常；欢迎下载精品学习资源单元电路设计与分析声音放大电路当 MIC 猎取到声音信号后，其会转换成电信号，由声信号转换成的电信号掌握电子开关，所以必需加三极管放大器放大该信号； 为了获得较高的灵敏度， Q1的值选用大于 100；声信号选用灵敏度高的； R3不宜过小，否就电路简单产生间歇振荡；三极管 Q1 的参数如下：三极管的放大倍数 Au=- Rc/Rb+Rbe r=164, Rbe=Rbb+1+r*Ut/Ice，Ut=26mv 直流放大倍数 >100Vcbo=45经测得三极管的静态工作点如下Icq=330mA=244.4 符合要求 光敏电路欢迎下载精品学习资源光敏电路核心元件为光敏电阻， 其通过对光线变化程度自动转变阻值从而转变电压信号的大小，白天有光照光敏电阻阻值小，夜晚阻值大；电子开关当电压信号到达肯定值时， 电子开关打开； 当电压信号小于此值时， 电子开关关闭；其起到的主要作用是掌握延时电路中的电容充放电；声音信号变成直流掌握电压 , 光控电路在有光照耀时，光控电路阻值变小，对直流掌握电压衰减很大； Q1、Q2 和 R2、D1组成的电子开关截止， C42内无电荷，单向可控硅 MCR截止，灯泡不亮；当无光照耀时， 光控电路阻值很大，对直流掌握电压衰减很小，Q1、Q2 等组成的电子开关导通， D1 也导通，使 C2 充电；延时电路与沟通开关欢迎下载精品学习资源由于需要的灯泡连续时间并不是很长，大致几十秒左右，所以用一个电容掌握开关 的状态即可；当夜晚无光时，电子开关打开时， C2 连通，即开头充电；当电子开关关闭后， C2开头放电； C1 为抗干扰电容，用于排除灯泡发光抖动现象；晶闸管具有开关特性，晶闸管导通的条件是阳极承担正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压， 才能使其导通；门极所加正向触发脉冲的最小宽度， 应能使阳极电流到达维护通态所需要的最小阳极电流.晶闸管参数如下 :VDRM=VRRM=2600V是最高电压不能超过 2600V,IT=500A最大电流不能超过 500A, IGT<=220mA 触发后最小维护电流 <=220mA ,VGT<=2.2V,掌握触发电压 <=2.2V .状态条件说明欢迎下载精品学习资源从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位2、掌握极有足够的正向电压和电流两者缺一不行欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源维护导通1、阳极电位高于阴极电位2、阳极电流大于维护电流两者缺一不行欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位2、阳极电流小于维护电流任一条件即可欢迎下载精品学习资源电源电路220V沟通电通过灯丝， 经过 D4-D8整流后，和 R5降压；D1 二极管具有单向导电性， 保证此部分 电路作用供应稳固的工作电压；仿真情形如下：（1） 白天时，回路没有接通，路灯不亮，仿真为：欢迎下载精品学习资源（ 2）当夜晚时候，有外界声源，回路接通，路灯点亮，仿真为：欢迎下载精品学习资源参考文献1.姚福安，电子电路设计与实践，山东科技技术出版社，2001 年 10 月2.王澄非，电路与数字规律设计实践，东南高校出版社，1999 年 10 月3.李银华，电子线路设计指导，北京航空航天高校出版社，2005 年 6 月4 韩振振，数字电路规律设计，大连理工高校出版社，2000 年5 湘潭电机制造学校，可控硅技术，机械工业出版社，1979 年6.童诗白.模拟电子技术基础 . 清华高校电子学教研组编 . 第三版, 北京: 高等训练出版社 ,2004欢迎下载精品学习资源体会与建议在这两天的模拟电路课程设计中，我做的课题是“声光双控延时掌握开关”；这是一种声音和光照双控照明灯，它可以用于楼梯、过道、库房的场合；白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮；夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过一段时间后又自动熄灭，节能成效很明显；这次做的是声光双控开关设计， 从头到尾仔细的按程序来完成课设， 感觉收成不少；不过也有很多的弊端，比方查阅资料，实际课设原理图基本从课本亦或从网上查阅资料所得，如有问题，在原先的基础之上更换一些参数，或者东拼西凑，如此反而复之，直到到达试验要求；本次的声光掌握开关的设计实践将我们学到的学问应用到了实践，深化了对数字电路设计、和模拟电子设计的熟悉，使我们在设计的实践中获得新知；学习了半年的理论学问和实践操作，让我学会了分析电路、设计电路的步骤以及电脑帮助作图等；在此设 计中利用到了三极管的放大、光敏效应学问与应用， 让我们进一步空固和把握前面所学的基础学问， 加深对了对模拟电路 .对元气件的使用更加深刻； 另外更重要的是懂得了团队合作精神的珍贵；单靠自己的才能可以顺当完成课程设计，但是这样会花费很多时 间，假如有团队一起合作，不仅可以一起谈论问题削减花费在冗长问题上的时间，仍可 以得到不同的解决方案，有利于增长自己的学问；欢迎下载