基于模电的声光控延时开关课程设计(编辑修改稿)

基于模电的声光控延时开关课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

是 PNP 型还是 NPN型。 若：红笔不动 —— PNP 型； 黑笔不动 —— NPN 型。 如果是 NPN 型：用手捏住三支引脚，用表笔测试两边引脚，并交换表笔；若指针偏转较大，黑表 笔接的是集电极，另一方则是发射集。 如果是 PNP 型：步骤与 NP N 型一样，但当指针偏转较大是，黑笔接的是发射极，另一方则是集电极。 三极管除了判断其管型和极点外，还要判断出它所处的状态，是截止、饱和、还是放大。 光敏电阻：先用手拿住两只引脚，使其对着光，然后，用数字表测出值；再用握住使其背光，测出其值。 可控硅的原理：可控硅是可控硅整流元件的简称 ,是一种具有三个 PN 结的四层结构的大功率半导体器件 ,一般由两晶闸管反向连接而成 .它的功用不仅是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的 逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。 可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。 它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。 （如下图41 所示）。 6 图 41 单向可控硅的外形图 晶闸管 T 在工作过程中，它的阳极 A 和阴极 K 与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极 G 和阴极 K 与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。 从晶闸管的内部分析工作过程：晶闸管是四层三端器件，它 有 J JJ3 三个 PN 结，如图 42，可以把它中间的 NP 分成两部分，构成一个 PNP型三极管和一个 NPN 型三极管的复合管，如图 43。 图 42 晶体管 图 43 复合管 总体电路图 总体电路图如图 44 所示 7 图 44 总体电路图 1. 电路的工作原理 话筒 MIC1 和 VT R R R C1 组成声音拾取放大电路。 为了获得较高的灵敏度， VT1 的 β值选用大于 100。 话筒 MIC 要 选用灵敏度高的。 R3 不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡， C D1 和 D C3 构成倍压整流电路。 把声音信号变成直流控制电压。 R R5 和光敏电阻 R11 组成光控电路。 有光照射在 R11 上时，阻值变小，对直流控制电压衰减很大。 VTVT3 和 R D3 组成的电子开关截止， C4 内无电荷，单向可控硅 MCR 截止，灯泡不亮。 在 MCR 截止时，直流高压经 R R D4 降压后加到 CCW1（稳压管）上端。 C3 为滤波电容， CW1 为稳压值 12~15V 的稳压二极管，保证 C3 上电压不超过 15V 直流电压。 当无光照射 R11 时， R11 阻值很大，对直流控制电压衰减很小， VT VT3 等组成的电子开关导 通， D3 也导通，使 C4 充电。 R C5 和单向可控制 MCR、 D D D D8 组成延时与交流开关。 C4 通过 R8 把直流触发电压加到 MCR 控制端， MCR 导通，灯泡点亮。 灯泡发光时间长短由 C R8 的参数决定，按图中所给出的元器件数值（ R8 为 22K），发光 30 秒左右后， MCR 截止，灯熄灭。 C5 为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。 8 5 单元电路设计 声音放大电路 当 MIC 获取到声音信号后，其会转换成电信号，考虑到后面步骤需此信号控制电子开关，所以必须加放大器放大该信号。 为了获得较高的灵敏度 ，VT1 的β值选用大于 100。 话筒 MIC 也选用灵敏度高的。 R3 不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡。 声音放大电路图如图 51 所示。 图 51 声音放大电路 整流电路 C VD1 和 VD C3 构成倍压整流电路。 把声音信号变成直流控制电压。 此部分电路如图 52： 9 图 52 整流电路 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改变阻值从而改变电压信号的大小。 此部分电路如图 53。 图 53 光敏电路 电子开关电路 当电压信号达到一定值时，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控制延时电路中的电容充放电。 此部分电路如图 54。 10 图 54 电子开关电路 延时电路与交流开关电路 由于需要的灯泡持续点亮时间并不是很长，大概 3， 40 秒左右，所以考虑用一个电容控制开关的状态即可。 当夜晚无光时，电子开关打开时， C4连通，即开始充电。 当电子开关关闭后， C4 开始放电。 延时电路如图 55，交流开关电路如图 56。 图 55 延时电路 11 图 55 中， C5 为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。 R C5 和单向可控制 MCR、 VD5~VD8 组成延时与交流开关。 C4 通过 R8 把直流触发电压加到 MCR 控制端， MCR 导通，灯泡点亮。 图 56 交流开关电路 可控硅作为开关元件的优点，属无触点开关元件，因此使用寿命长。 灯泡发光时间长短由 C R8 的参数决定。 电源电路 电路如下图， 220V交流电通过灯丝，经过 VD5VD8 整流后，和 R9,R10，VD4 降压。 C6 为滤波电容， VW 为稳压值 12~15V 的稳压二极管，保证 C6上电压不超过 15V直流电压。 此部分电路作用为提供稳定的工作电压。 如图57。 12 图 57 电源电路 6 硬件的制作与调试 电烙铁的使用 焊接的注意事项 良好的焊接是实验成功的重要保证；反过来说，焊接不良，往往会使实验失败，甚至损毁元器件。 虽然焊接技术并不复杂，但如果认为它操作简单而掉以轻心，也会造成种种不良后果。