聲控延時(shí)電路設(shè)計(jì)報(bào)告

..聲控延時(shí)電路設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院：__成員：聲控延時(shí)電路設(shè)計(jì)報(bào)告一、課題組組成人員簡介及分工課題組組成人員分工明細(xì)吳康明分析原理、設(shè)計(jì)電路、作出報(bào)告白宇設(shè)計(jì)電路、數(shù)據(jù)處理、作出報(bào)告任嬌查閱資料、電路調(diào)試、作出PPT孟祥荻核查報(bào)告、歸納整理、作出PPT設(shè)計(jì)的基本思路和系統(tǒng)特點(diǎn)聲電信號(hào)轉(zhuǎn)換聲電信號(hào)轉(zhuǎn)換開關(guān)電路延時(shí)電路最后連接圖設(shè)計(jì)基本思路：1、電路接受聲音輸入,把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。2、轉(zhuǎn)化后的信號(hào)觸發(fā)開關(guān),電路啟動(dòng)。3、電路經(jīng)過延時(shí)電路的延時(shí),實(shí)現(xiàn)了延時(shí)效果。4、在信號(hào)延時(shí)的期間內(nèi),向發(fā)光二級(jí)管輸進(jìn)高電平使其發(fā)光。元件：駐體式話筒〔拾音器：用駐極體材料作成的一種電容式話筒,其結(jié)構(gòu)是由一個(gè)張緊的被敷有金屬薄膜的振膜和駐極體作,背極組成的平行板電容器。聲波作用時(shí),振膜與駐極體背極間的距離改變,使平行板電容器電容量發(fā)生變化,兩端電壓隨之改變,其變化與聲振動(dòng)相對(duì)應(yīng),完成聲電轉(zhuǎn)換過程。三極管：晶體三極管,是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,晶體三極管有三種工作狀態(tài)。截止?fàn)顟B(tài)：基極電流為零,集電極電流和發(fā)射極電流都為零,三極管這時(shí)失去了電流放大作用,集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài),我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。放大狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓,并處于某一恰當(dāng)?shù)闹禃r(shí),三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置,這時(shí)基極電流對(duì)集電極電流起著控制作用,使三極管具有電流放大作用,其電流放大倍數(shù)β＝ΔIc/ΔIb,這時(shí)三極管處放大狀態(tài)。飽和導(dǎo)通狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓,并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí),集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處于某一定值附近不怎么變化,這時(shí)三極管失去電流放大作用,集電極與發(fā)射極之間的電壓很小,集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。運(yùn)算放大器：運(yùn)算放大器〔常簡稱為"運(yùn)放"是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。在實(shí)際電路中,通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中,用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算,故得名"運(yùn)算放大器"。發(fā)光二極管:發(fā)光二極管是能將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)的電路元件,當(dāng)二極管正接時(shí),二極管會(huì)發(fā)光；若二極管反接,則不會(huì)發(fā)光。各部分電路：聲電信號(hào)轉(zhuǎn)化：用信號(hào)源和開關(guān)模擬駐體式話筒接收聲音信號(hào)的一瞬間,把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。〔圖開關(guān)電路：利用三極管飽和導(dǎo)通的功能,令其充當(dāng)一個(gè)開關(guān)?！矆D延時(shí)電路：在電流輸進(jìn)的一瞬間,利用電容充放電,使運(yùn)放作為一個(gè)運(yùn)算比較器的作用,維持發(fā)光二極管的發(fā)光?！矆D三、電路工作原理和工作過程說明工作原理：〔1電壓比較器一般有兩個(gè)輸入端,一個(gè)輸出端,通過對(duì)輸入端的兩個(gè)電壓進(jìn)行比較,根據(jù)兩個(gè)輸入電壓的大小關(guān)系經(jīng)電壓比較器運(yùn)行后輸出相對(duì)應(yīng)的電壓值?！?電容進(jìn)行充放電的過程中,用電壓比較器實(shí)行發(fā)光二極管的發(fā)光延時(shí)作用。工作過程：〔1外部輸進(jìn)一個(gè)聲音信號(hào),通過駐體式話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)?！?聲音達(dá)到一定程度的時(shí)候,令三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)。電源向電流提供電流?！?電流通過電阻的時(shí)候,因?yàn)殡娮璞容^大,所以電路可以看做無電流狀態(tài)。此時(shí),電容同時(shí)充電。運(yùn)算比較器輸出進(jìn)行比較,輸出高電平使發(fā)光二極管發(fā)光?！?當(dāng)電流消失后,電容開始放電,在電容放電的同時(shí),發(fā)光二極管同時(shí)維持發(fā)光。放電完畢,發(fā)光二極管熄滅,電路恢復(fù)原來狀態(tài)。四、各主要單元電路設(shè)計(jì)和元件參數(shù)三極管產(chǎn)品型號(hào)最大耗散功率/W最大工作電流/A特征頻率/MHZ集電極基極擊穿電壓/V集電極發(fā)射極擊穿電壓/V發(fā)射極基極擊穿電壓/V集電極發(fā)射極飽和壓降/V基極發(fā)射極飽和壓降/V材料C90140.40.1150504550.31Ge發(fā)光二級(jí)管產(chǎn)品型號(hào)最大耗散功率/W最大工作電流/mA正向電壓/V反向電壓/V反向電流/μA波長/nm發(fā)光顏色材料BT1020.0520≤2.5≥5≤50700紅CaP電壓比較器產(chǎn)品型號(hào)工作電壓Min.<V>工作電壓Max.<V>通道數(shù)輸入失調(diào)電壓Max.<mV>輸入失調(diào)電流Max.<nA>輸入偏置電流Max.<mA>靜態(tài)電流<total><mA>響應(yīng)時(shí)間<ns>電源供電方式封裝/溫度<℃>描述LM393D2,±1.036,±1825±5040011300單/雙SOP8L/-40～85低失調(diào)電壓,2比較器拾音器計(jì)算過程如下：發(fā)光二極管的最大工作電流為20mA,電阻約為125Ω,而其兩端電壓為3V,故需串聯(lián)電阻,取R5=500Ω。取拾音器輸出電壓為5V,由于三極管發(fā)射極基極擊穿電壓為5V,所以需要電阻分壓,為防止電流過大電容被擊穿,取R1=R2=500Ω。由于流過二極管的電流較小,為提高R3兩端電壓,取R3=600KΩ。五、測試儀器及測試調(diào)試方法用ElectronicsWorkbenchDemo軟件進(jìn)行測試〔1通過輸入一段方波來模擬聲音的傳入,初始狀態(tài)時(shí),發(fā)光二極管不發(fā)光?！踩鐖D〔2快速進(jìn)行一次開關(guān)的閉合打開操作,此時(shí)三極管先導(dǎo)通,然后又迅速斷開,發(fā)光二極管發(fā)光持續(xù)約五秒,隨后熄滅?！踩鐖D六、應(yīng)用價(jià)值分析1.在電路中加入加入電鈴后,可以做為報(bào)警器,發(fā)生危險(xiǎn)被困而又無法去按求救鈴時(shí),通過高聲呼喊即可報(bào)警,有利于最大限度的減少損失。2.可運(yùn)用于娛樂場所,當(dāng)掌聲或喝彩聲響起時(shí),燈亮。無需人控制,自動(dòng)為現(xiàn)場增添氣氛。3.安裝在樓道或者床頭,開啟方便,還可以避免"長明燈"現(xiàn)象。整機(jī)電路圖元器件清單及電路整機(jī)成本估算明細(xì)表名稱型號(hào)價(jià)格數(shù)量公司拾音器14元/個(gè)1個(gè)旺聲電子〔電壓比較器LM3930.20