声光控制路灯电路的原理图设计_protel课程设计(编辑修改稿)

声光控制路灯电路的原理图设计_protel课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

声光控制路灯的原理图设计报告书 4 加。 这些载流子在反向 电压下漂移，使反向电流增加。 因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。 光敏二极管可组成光控电路。 可控硅 可控硅也称作晶闸管，它是由 PNPN 四层半导体构成的元件，有三个电极，阳极 a，阴极 k 和控制极 g。 可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性好。 在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。 可控硅分为单向的和双向的，符号也不同。 单向可控硅有三个 PN 结，由最外层的P 极和 N 极引出两个 电极，分别称为阳极和阴极，由中间的 P 极引出一个控制极。 单向可控硅有其独特的特性：当阳极接反向电压，或者阳极接正向电压但控制极不加电压时，它都不导通，而阳极和控制极同时接正向电压时，它就会变成导通状态。 一旦导通，控制电压便失去了对它的控制作用，不论有没有控制电压，也不论控制电压的极性如何，将一直处于导通状态。 要想关断，只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向。 普通晶闸管的阳极与阴极之间具有单向导电的性能，其内部可以等效为由一只 PNP 晶闸管和一只 NPN 晶闸管组成的组合管。 晶闸管在该设计电路中可组成控制电路。 声控元件 本电路中采用驻极体话筒，驻极体话筒也称驻极体传声器，它是利用驻极体材料制成的一种特殊电容式“声 — 电”转换器件。 驻极话筒内部结构及与原理： 声光控制路灯的原理图设计报告书 5 图 驻极体话筒的工作原理：当驻极体膜片遇到声波振动时，就会引起与金属极板间距离的变化，也就是驻极体振动膜片与金属极板之间的电容随着声波变化，进而引起电容两端固有的电场发生变化（ U＝ Q/C），从而产生随声波变化而变化的交变电压。 由于驻极体膜片与金属极 板之间所形成的“电容”容量比较小（一般为几十波法），因而它的输出阻抗值（ XC=1/2π fC）很高，约在几十兆欧以上。 这样高的阻抗是不能直接与一般音频放大器的输入端相匹配的，所以在话筒内接入了一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。 通过输入阻抗非常高的场效应管将“电容”两端的电压取出来，并同时进行放大，就得到了和声波相对应的输出电压信号。 驻极体话筒内部的场效应管为低噪声专用管，它的栅极 G 和源极 S 之间复合有二极管 VD，主要起“抗阻塞”作用。 由于场效应管必须工作在合适的外加直流电压下，所以驻极体话筒属于有源器件， 即在使用时必须给驻极体话筒加上合适的直流偏置电压，才能保证它正常工作。 驻极体可组成声控单元电路。 CD4011 CD4011 是 CMOS 电路，内部是四个与非门， 14 声光控制路灯的原理图设计报告书 6 个引脚，工作电压 3~18V，频率约 5MHz，输入 /输出为 CMOS 电平。 amp。 amp。 amp。 amp。 1211109 813147654312 图 3. D4011 引脚图 声光控制路灯的原理图设计报告书 7 三、需备元件清单 元件号 元件序号 元件规格 元件类型 元件数量 元件封装 BRIDGE1 D1 4007 整流桥 VD1~VD4 1 FLY4 DIODE VD5 4181 二极管 DIODE 1 DIODE0.4 RES2 R1 180K 180K 1 AXIAL0.4 RES2 R2 24K 24K 1 AXIAL0.4 RES2 R R6 2M 2M 2 AXIAL0.4 RES2 R4 120K 120K 1 AXIAL0.4 RES2 R5 68K 68K 1 AXIAL0.4 RES2 R7 1 AXIAL0.4 RES2 R8 30K 30K 1 AXIAL0.4 声光控制路灯的原理图设计报告书 8 POT2 R9 100~50 100~50 1 VR1 ELECTRO1 C1 100uF/25V 100uF/25V 1 ./.4 ELECTRO1 C2 100uF/25V 100uF/25V 1 ./.4 CAP C3 152 152 1 CAP C4 333~123 333~123 1 CAP C5 681 681 1 Component1 A1 CD4011 1 DIP14 MICROPHONE2 MK 声控器件 1 AXIAL0.3 SCR Q1 可控硅 SCR 1 TO92B PHOTO D2 光敏二极管 PHOTO 1 DIODE0.4 LAMP DS1 15~25W白炽灯 15~25W 1 SIP2 声光控制路灯的原理图设计报告书 9 四、电路原理图及分析 图 声光控制路灯的原理图设计报告书 10 2. 电路分析 整流桥整流电路 图 控制电路 图 声光控制路灯的原理图设计报告书 11 单向可控硅可通过控制极 G 的电位的高低来控制它的导通与截止，起到开关控制的作。