13级电子技术关于声控电子开关课程设计报告.doc

电子信息工程实验教学中心 《电子技术 目录 一、原理分析 2 二、方案选择 2 1、电路基本组成 2 1)、音频放大电路： 3 （1）、工作原理 3 (2)、元器件的选取 3 2)、 双稳态电路 ： 3 （1）双稳态电路特点 3 （2）工作特点： 3 （3）触发方式： 3 3)、延迟电路： 3 2、元器件选择 3 1）、电阻的识别与选择 4 2)、电容的识别与选择 5 3)、晶体管的识别与选择 5 三、电路原理图绘制及仿真（Mutilsim） 6 1）.原理图 6 2）.原理图分析 6 3）.元件清单 6 四、PCB图（protel）绘制 7 1)、PCB设计步骤 7 2)、PCB版图步骤 8 3）、设计原则 9 （1）、间距规则 10 （2）、线宽规则 10 (3)、覆铜连接方式： 10 4）、其他相关规则： 11 5）、PCB图等内容规则。 11 五、综合调试 11 1）软件调试 11 2）硬件调试 12 六、总结 12 一、原理分析 声控开关是在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。声控开关由传声器BM、声音信号放大、半波整流、电子开关、延时和交流开关电路组成。在白天或光线较亮时，声控开关处于关闭状态；夜晚或光线较暗时，声控开关处于预备工作状态。当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声均可将声控开关启动（灯亮），延时一定时间后，声控开关自动关闭（灯灭）。 音频放大器：将一个小信号送至前置放大器进行电压跟随，由于电压跟随器具有高输入电阻，对信号源的衰减很小；低输出电阻具有较强的带负载能力，再将电压跟随的信号送至推动级放大处理，然后送至功率放大级推动负载，这时的电路增益还不够稳定，最后通过从输出的部分取样，通过反馈网络送至前置级来稳定电路的增益。 双稳态电路：当有足够信号的声音传入的时候，声控部位将声音信号转化为电信号，通过三极管①将其信号放大，使的其信号的大小能够触发三极管②。电路的第一级和第二级之间通过电阻和电容元件连接，故称为阻容耦合放大电路。阻容耦合的优点是，由于前、后级之间通过电容相连，所以各级的直流电路互不相通，每一级的静态工作点都是相互独立的，不致互相影响，这样就给分析、设计和调试带来很大的方便。而且，只要耦合电容选的足够大，就可以做到前一级的输出信号在一定的频率范围内几乎不衰减地加到后一级 的输入端上去，使信号得到了充分的利用。 延迟电路：经过测试，三极管②在有声音信号的情况下基极和射极之间产生偏置电压，使的三极管②导通。三极管②的导通使的其集电级电压降低，从而使的三极管9015导通，电流经过二极管1N4148传向三极管③，同时也对电容充电。当三极管③导通的时候，单向可控硅PCR406得到一个能够使其导通的电流。当单向可控硅导通的时候灯即能正常变亮。 二、方案选择 1、电路基本组成 1）、音频放大电路：（1）、工作原理 将一个小信号送至前置放大器进行电压跟随，由于电压跟随器具有高输入电阻，对信号源的衰减很小；低输出电阻具有较强的带负载能力，再将电压跟随的信号送至推动级放大处理，然后送至功率放大级推动负载，这时的电路增益还不够稳定，最后通过从输出的部分取样，通过反馈网络送至前置级来稳定电路的增益。 （2）、元器件的选取 在设计一个音频放大电路时，必须选好参数，保证每一级不能失真，要估算每一级的静态工作点及动态参数。特别是前置级和推动级的静态工作点，若静态工作点Q偏高，这容易造成饱和失真；若静态工作点Q偏低，则容易造成截止失真。动态参数;输入电阻要有利于减少对信号源的损耗，输出电阻要小，有较强的带负载能力；放大倍数要足够的大。估计好的电路参数可以先用仿真软件进行仿真，确认输出正常后，在按照仿真选择的参数进行实物制作。 2）、 双稳态电路 ： （1）双稳态电路特点 在没有外来触发信号的作用下，电路始终处于原来的稳定状态。在外加输入触发信号作用下，双稳态电路从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。由于它具有两个稳定状态，故称为双稳态电路。双稳态电路是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能储存一位二进制码。它有两个稳定的工作状态，在外加信号触发下电路可从一种稳定的工作状态转换到另一种稳定的工作状态。 （2）工作特点： 1、有两个稳定状态0态和1态； 2、能根据输入信号将触置成0或1态； 3、输入信号消失后，