电子设计(终稿).doc

题 目： 高保真警报模拟发声器 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气工程072班 组 别： 第八组 指导教师： 任丽苗 2009年 7 月 高保真警报模拟发声器 引言 1、选题意义 随着我国市场经济制度的建立，科学技术的发展，我国安防产业不断向前推进，因为随着我国经济的转轨，社会转型的变革向纵深发展和知识经济、信息时代的到来，社会生活产业化，经济活动全球化，信息传播网络化，高科技运用普及化趋势，智能犯罪、新类型犯罪等比重不断加大，手段更加隐蔽，破坏性将更加严重，影响更加广泛。近年市场上报警器报警信号失真严重，装置电磁兼容性差，对人们的正常生活造成了许多不必要的损失。随着电子报警装置便携化，易操作化，我们的设计将克服以上缺点，实现报警信号的高保真，反应迅速等传统警报信号所不具有的优点。 2、设计目标 本装置运用三极管非稳态调谐振荡模拟出高清晰的警报声，力求做到体积最小化、低耗能和消除电磁兼容的基本要求。改进了传统电机型发声器体积庞大，工作效率低下以及高耗能的缺点。其应用范围将更加广泛，简单便携容易控制，响应迅速。在控制方面，增加了可动开关以适应人们不同情况下的使用，还使用滑动变阻器满足声音高低的可控性。电路的优点得到了充分的展现，功能更加多样化,能够满足不同群体不同情况中的使用推广。值得一提的是该设计还可以通过限流和降压装置进一步嵌入到高压系统中，提高其利用效率。 3、小组成员及分工 小组构成 学号 姓名 分工 组长 200708830 魏念龙 电路组装与焊接、市场调研 成员 200708819 杨玉琦 电路作图、市场调研、校对 200708820 何晨龙 电路设计、原理分析、市场调研 200708845 曹婵 市场调研、元件采购、电路设计 基本原理 电路原理:图中晶体管Tr1和Tr2构成两级放大器。通过10uF电容器，第二级的集电极向第一级的基级之间施加正反馈构成振荡回路，该回路的震荡周期约为0.3s。从第二级发射极取出，由与10kΩ并联的10uF电容器充放电，输出锯齿形波。晶体管Tr3和Tr4构成非稳态多谐振荡器，图中两个三极管在“Tr3饱和／Tr4截止”和“Tr3截止／Tr4饱和”，二种状态周期性的互换，其工作原理如下： 如图1当Vcc接上瞬间，Tr3、Tr4分别由RB1、RB2获得正向偏压，同时C1、C2亦分别经RC1、RC2充电。 图1 当VCC通电瞬间 图2 C2放电，C1充电回路 图3 C1放电，C2充电回路 (2)由于Tr3、Tr4的特性无法百分之百相同，假设某一三极管Tr3之电流增益比另一个三极管Tr4高，Tr3则Q会比Tr4先进入饱和(ON)状态，而当Tr3饱和时，C2由Q1 CE极经VCC、RB2放电，在Tr4 BE极形成一逆向偏压，促使Tr3截止。同时C1经Rc2及Tr3的BE极于短时间内完成充电至VCC，如图2所示。 (3) Tr3 ON、Tr4OFF的情形并不是固定的，当C2放电完后(T2=0.7 RB2 C2秒)，C2由VCC经RB2、Tr3C-E极反向充电，当充到0.7V时，此时Tr4获得偏压而进入饱和(ON)，C1由 Tr4 CE极，Vcc、RB1放电，同样地，造成Tr3 BE极逆偏压。 Tr3截止(OFF)，C2经RC1及Tr4 B-E极于短时间充至VCC，如图 (4)同理，C1放完电后(T=0.7秒)，Tr3经RB1获得偏压而导通，Tr4 OFF 如此反覆循环下去。如图所示波形。 然后从Tr4的CE端取出的振荡信号通过3.3uF的电容器及电位器施加到Tr5上，经过Tr5的功率放大作用，将放大的信号加到扬声器两端模拟警报发声。 3V的直流电压源在运行过程中为Tr1、Tr2、Tr3、Tr4和Tr5提供偏置电压，并为扬声器施加驱动电压，保障电路功能的正常实现，提高电路反应的灵敏度。 图4 非稳态振荡输出波形 图5 电路原理图 主要元器件介绍 1、元件清单 表 1 名称 规格大小 单价（元） 数量 实验电路板 1CB-88 4.0 1块 涤纶电容器 0.03uF 1.0 4个 铝电解电容 1uF 0.5 2个 3.3uF 0.5 2个 10uF 0.5 2个 100uF 0.5 4个 滑动变阻器 10K 2.0 1个 1W碳膜电阻 390Ω 0.10 2个 1.2K 0.10 1个 3.3K 0.10 1个 10K 0.10 4个 15K 0.10 2个 22K 0.10 2个 470K 0.10 2个 锁子开关 1.5 1个 发光二极管 0.5 2个 晶体管 2SC1815-Y 0.5 4个 2SC