光控开关电路.docVIP

**大学实验报告 物理实验报告 班级 姓名 学号 实验日期 光控开关的制作 实验目的和要求 了解光控电路的基本原理； 掌握电子电路的基本调试方法。 实验原理 常用的光探测器件是硫化镉（Cds）光敏电阻，它是由半导体材料制成的。当光照射到光敏电阻时，光子被Cds半导体物质吸收，激发出更多的电子空穴对，使载流子数目增加，从而导致光敏电阻阻值（暗阻）在1~10MΩ之间；在强光条件下，电阻阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。 本实验是用光敏电阻作为光探测器件。如图所示，在由电阻R1、光敏电阻Cds和可调电阻W组成的分压偏置 图1 光控开关电路图 电路中，当A点电压低于晶体三极管基极的导通电压时，晶体三极管BG1、BG2均处于截止状态，发光二极管LED不发光，表示继电器J出于释放状态，继电器J的常闭触点接通蜂鸣器B使之发声。当照射在光敏电阻Cds上的光强增大，使光敏电阻阻值减小，分压偏置电路中的A点电压升高，当超过三级管导通电压时，晶体三极管BG1、BG2导通，发光二极管LED亮；继电器J吸合，常闭触点打开，蜂鸣器B停止发声。 实验内容及步骤 1、本实验元件清单 电阻：R1（5.1kΩ)、R2（470Ω）各一个，可调电阻W（5k）一个，光敏电阻一个，继电器，蜂鸣器，三极管BG两个（9013），发光二极管LED（5mm)。 辅助器件：万用表，直流电源（6V），导线若干，面包板一个。 用万用表检查、了解元件； (1)一般电阻 电阻的阻值是可以根据电阻上的色环判断： 1）、四环电阻阻值等于前两位对应的数值乘上第三位对应的倍率，第四位为误差范围； 2）、五环电阻阻值等于前三位对应的数值乘上第四位对应的倍率，第五位为误差范围。 电阻R0为五环型 色环颜色：棕 黑 黑 棕 棕 阻值=100×102 =1000Ω 误差为±1% 实测阻值为992Ω 本实验R1用两个R0的电阻并联成； 图2 电阻R0 电阻R2为四环型 色环颜色 ：绿 棕 红 金 阻值=51×102 =5100Ω=5.1kΩ 误差为±5% 实测阻值为5.02kΩ 图3 电阻R2 光敏电阻 A、在光照情况下，测量光敏电阻的阻值，即为光敏电阻的亮阻； B、在遮光情况下，测量光敏电阻的阻值，即为光敏电阻的暗阻； （2)发光二极管 发光二极管有两个接线柱，一个长的一个短的，长端为正极，短端为负极。可以利用万用表测量两种接法时的电阻值，可知道当正极接到长端，负极接到短端的时候，发光二极管的阻值比较小，此即是二极管的单向导通特性。 可变电阻 可变电阻有三个引脚，它的接法和滑动变阻器的接法一样，有三端接入式和两端接入式，本实验采用两端接入式比较简单。采用两端接入时，其中一端必须接在中间的那个引脚上，另外一个在剩余的两个引脚中，可以任选一个（两者的区别是，滑动头的转动方向不一样）。选择好引脚后，可以将其接在万用表上，测其阻值的大小，转动滑动头，看顺时针转动时阻值是增加还是减小，这样做对调试电路时有好处，可以知道自己旋转的方向是增加电阻还是减小电阻。 蜂鸣器 本实验所用的蜂鸣器和平时看到的扬声器、耳机等发声器件有微小的差别，它里边多了一个振荡器，输入电流时振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。图6所示。在剩下的三个引脚中选择两个引脚，直到万用表有度数为止，此时，没有接入的引脚便为常开触点引脚，另外两个是刀臂引脚和常闭触点引脚。接下来判断这两个引脚。方法依然是猜想验证法。假设其中一个是刀臂引脚，将刀臂引脚和常开触点连接在测试电路上，然后在线圈引脚上接入电源，此时刀臂引脚掷向常开触点一端，常开触点和刀臂引脚接通，如果猜想正确则万用表会有读数，否则，万用表没有读数，猜想的引脚为常闭引脚。 （7)面包板 图6 测试电路 本实验所用的面包板的内部链接在破坏背面的绝缘胶带的情况下，可以揭开胶带看其内部线路的构造，以防不知道内部线路差错电路。当然最好的办法是：用测试电路在插孔上来回实验，猜想验证其内部构造。