光线强度指示器实验报告.doc

重庆交通大学信息学院 课程设计报告 班 级： 2010级通信二班 姓 名： 学 号： 设计项目名称： 光线强度指示器 实验所属课程： 电子技术综合设计与制作2012 年 7 月 4 日教师评阅： □设计思路正确；□仿真结果正确可信；□设计成果符合要求；□设计报告规范； □设计过程原始记录（元件参数、原理图、计算等）符合要求；□设计分析总结全面； 评 分： 一 ．设计思路与元件参数 元件参数：定值电阻（5K、30K）光敏电阻(0-10M) 电压源（1V、12V） 发光二级管（3个） 设计思路： 首先与光敏电阻串联一个电阻起到分压作用进而保护电路不发生损坏，电路原理主要是 利用运算放大器正负极形成的电压差来使发光二极管导通发光。光敏电阻感应到环境光信号将其转变为电信号，再经过运算放大器放大后送到下一级电路直至LED驱动电路。 当光照强度加强时，光敏电阻内阻变小，使运算放大器正负极形成压差传输到下一级电路，下级电路部分中的定值电阻R3、R4、R5、R6由于上级电路的影响所分得的电压不同，同理故造成U1B、U1C、U1D正负极同样形成压差使得发光二极管依次发光或熄灭。 设计电路图如下： 二 . 有关元件介绍 LM324 LM324器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器，与单电源应用场合的标准运算放大器相比较，它有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3伏或者高到32伏的电压下，静态电流大致为MC1741的静态电流的五分之一，共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性，输出电压范围也包含负电源电压。具有以下特性：1短路保护输出2真差动输入级3单电源工作4低输入偏置电流5每一封装四个放大器6内部补偿7共模范围扩展到负电源8行业标准引脚输出 光敏电阻 光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。发光二极管简称为LED由镓（G）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。 即电阻阻值不变的电阻 我们知道电阻大小与导体的长度,横截面面积,材料(就是电阻率：ρ=RS/L,与温度有关). 对于定值电阻来说,显然,它的长度,横截面面积一定.制作定值电阻时，为了能在温度变化情况下保证电阻近似不变一般都是选用电阻率与温度几乎无关的材料做导体(绕制定值电阻).就是说材料的电阻几乎与温度变化无关)，一般都是选用些合金材料. 有些电阻还采用双线绕法来保证电阻大小与电流无关.具体原理:自感 在定值电阻的表面上写着a欧姆b毫安的意思是：该电阻的阻值是a欧姆，可通过的最大电流为b毫安。滑动变阻器是电路中的一个重要元件，它可以通过移动滑片的位置来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱 、 滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。主要作用保护电路。即连接好电路，开关闭合前，应调节滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。 　　通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流，从而改