光控开关电路设计模拟电子技术
声光控制灯感应系统.
石河子大学电子工程系课程设计专业名称：课程名称：模拟电子技术课题名称：声光控制灯感应系统设计人员：指导教师：2014年2月7日《模拟电子技术课程设计》一、课题名称：声光控制灯感应系统二、技术指标：输入：光强信号、声音信号输出：开关信号逻辑：在满足光强（不足）条件下，输入声音信号时，输出“开”信号并延时，自动关断；光强足够时，封锁输出或封锁声音检测电路要点：光强信号检测要考虑排除脉冲信号干扰，如雷电、爆竹、拍照等闪光，可以通过对光强检测信号的简单滤波达到目的，滤波时间常数为秒级即可三、要求：1、拟定测试方案和设计步骤；2、根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；3、利用电路制版软件画出原理图、PCB电路板图、装配图；指导教师：学生：电子工程系2013 年2月7日课程设计报告书评阅页课题名称：声光控制灯感应系统班级：姓名：2014 年2月7日指导教师评语：考核成绩：指导教师签名：201 年月日摘要生活用照明灯大多数都是由普通开关控制，但在现实生活中普通开关控制不仅在晚上使用不方便，而且由于没有及时关闭造成大量能源浪费，尤其是在教室等公共场所长明灯现象更为严重。
随着电子技术的快速发展,尤其是数字电子技术的发展,用数字电路技术实现灯的自动点亮、节能节电、延长灯的使用寿命已变得越来越成熟,而且也贴近我们的实际生活。
本文设计的声光控制开关电路是一种利用声音信号和光信号双重控制且具有定时功能的电子开关，它主要有电源电路、声控电路、光控电路、延时电路及开关电路等部分组成，实质上就是一个替代传统手动开关的受声、光双重控制的电子开关。
白天或光线较亮时，光控电路通过光敏电阻对外界光照强度进行检测，将外界光强信号转化为电信号，此时开关电路输入端为低电平，开关不导通，无论外界有没有声音信号灯都不亮，从而实现控制灯白天不亮的功能；晚上或光线较暗时，光控电路通过光敏电阻将光照强度信号转化为电信号，外界有声音信号时，声控电路将检测到的声音信号转化为电信号，并与光控电路转化来的电信号经与非门一起送入后续电路，此时开关电路输入端为高电平，开关导通，灯点亮，并延时一段时间后自动熄灭，从而实现控制灯晚上受声音信号控制的功能。
光控灯电路设计范文
光控灯电路设计范文一、电路原理该光控灯电路设计基于光敏电阻，利用光敏电阻的电阻值与光线强度之间的关系来实现灯光的自动调节。
光敏电阻是一种能根据光线强弱而改变其电阻值的元件。
当光线较强时，光敏电阻的电阻值变小，其两端的电压也会相应下降；当光线较弱时，光敏电阻的电阻值变大，电压上升。
基于这个原理，可以通过检测光敏电阻两端的电压来判断光线的强度，并根据需求来调整灯光的亮度。
二、电路设计1.光敏电阻的选择在设计光控灯电路之前，首先需要选择合适的光敏电阻。
一般情况下，可以选择光敏电阻的电阻值在几十KΩ到几百KΩ之间。
此外，还需要根据光敏电阻对光线的灵敏度进行合理的选择，以满足不同的光控需求。
2.光敏电阻与电路连接在电路设计中，将光敏电阻与一个定电阻组成电压分压电路，通过测量分压电路的输出电压来判断光线的强度。
3.灯光调节电路设计基于测量到的光线强度信息，设计一个能够根据输入信号调整灯光亮度的电路。
可以采用微控制器或其他控制器来实现灯光的调节功能。
三、电路实现1.硬件实现将光敏电阻与定电阻连接成电压分压电路，输入电压接到分压电路的输出端，通过ADC转换将电压值数字化，转换后的数字量可以用来判断光线的强度。
然后，通过控制电源模块的输出电压来调节灯光的亮度。
控制电源模块可以使用PWM调光，也可以使用可变电阻来实现灯光的调节。
2.软件实现在软件方面，可以使用C语言、Python等编程语言来实现灯光的调节算法。
通过读取光线强度的数字量，根据预先设定的调节规则，控制电源模块输出的电压来实现灯光的调节。
四、电路优化为了提高光控灯电路的稳定性和精度，可以对电路进行进一步优化。
例如，在光敏电阻的输入端添加滤波电路，以减少外界干扰；采用高精度的ADC转换器，提高光敏电阻电压的测量精度。
此外，还可以根据具体的应用需求，在电路设计中加入其他功能模块。
例如，增加可调节亮度的范围，增加时间控制功能等。
综上所述，光控灯电路设计是一项基于光敏电阻的智能化灯光控制系统，能够根据光线强度自动调节灯光亮度。
模拟电子技术试卷2附答案
考试科目 《模拟电子技术》 专业 （A 类B 卷）学号 姓名 考试日期： 年 月 日一、选择题(8小题,每空2分，共20分)1．电路如图所示，()V sin 05.0i t u ω=，当直流电源电压V 增大时，二极管V D 的动态电阻将__ __。
A ．增大，B ．减小，C ．保持不变2．已知某N 沟道增强型MOS 场效应管的)GS(th U ＝4V 。
GS u =3V ，DS u =10V ，判断管子工作在 。
A ．恒流区，B ．可变电阻区 ，C ．截止区3. 某直接耦合放大电路在输入电压为 0.1V 时，输出电压为 4V ；输入电压为 0.2V 时，输出电压为 8V （均指直流电压）。
则该放大电路的电压放大倍数为________________。
A ．80 ，B ．40，C ．－40，D ．20 4. 在某双极型晶体管放大电路中，测得)m V 20sin (680BE t u ω+=，A μ)10sin (20B t i ω+=，则该放大电路中晶体管的_ ___。
A ．2，B ．34，C ．0.4，D ．15. 差分放大电路如图所示。
设电路元件参数变化所引起静态工作点改变不会使放大管出现截止或饱和。
若R e 增加，差模电压放大倍数d u A 。
A ．增大，B ．减小，C ．基本不变6. 为使其构成OCL 电路，V 2CES ≈U ，正常工作时，三极管可能承受的最大管压降≈CEmax U 。
A ．36VB ．34VC ．32VD ．18V(-18V)7. 已知图示放大电路中晶体管的＝50，＝1k 。
该放大电路的中频电压放大倍数约为___ _ _（A ．50， B ．100， C ．200）；下限截止频率约为___ __Hz（A ．16， B ．160， C ．1.6k ）；当输入信号频率f ＝时，输出电压与输入电压相位差约为 _ _（A ．45°， B ．－45°， C ．－135°， D ．－225°）。
声光触摸三控照明灯开关的设计 结题论文
电子产品创作设计课程项目设计论文题目：声光触三控照明延时电路院系: 电子工程学院班级:作者：西安电子科技大学244323766.doc摘要声光触摸控制照明灯开关，能自动控制白天开关、夜晚亮灯、人走灯灭。
具有灵敏、低耗、性能稳定等特点。
设计声光触摸控制延时开关,综合了声、光、触摸和延时控制。
本文阐述了简单的声光触摸控制照明灯开关的制作。
采用CD4011四二与非门芯片，驻极体传声器、光敏电阻、电容等作为基本元件。
光敏电阻,驻极体传声器和触摸片三种传感器形成了声控、光控和触摸三种控制的电路。
利用protel99se软件完成电路原理图的制作和PCB 电路板的制作。
开关制作完成后，测试结果实现了所要求的控制。
【关键词】声光触摸控制；延时控制；光敏电阻；AbstractSound and light touch control lighting switches, automatic control can be switched during the day, night lighting, and eliminate people of lights. It’s feature is ensitive, low consumption, stable performance, ect. Design acousto-optic touch control delay switch which combine sound and light, touch and delay control. This paper expounds how to make a simple sound and light touch control lighting switch (DIY). It’s basic device is CD4011 42 sr chip, microphone, photoresistance, capacity, etc. photoconductive resistance, microphones and touch tablet three sensor formed sonic, ligh-activated and touch three control circuit. Use protel99se software circuit principle diagram production and PCB production. When switch production is completed , test results to the requirements of control.Key Words: Sound, light and touch control ；delay control ；photoresistance；目录摘要 (1)Abstract (2)0绪论 (4)1延时灯的电路 (5)1.1电路的工作原理 (6)2元器件的选择 (6)3利用multisim软件制作仿真电路 (7)3.1 protel99se制作原理图及PCB板 (7)3.2 电路板的制作…………………………………………………………９4 测试电路板的工作状态.........................................................９4.1结论 (9)致谢 (10)参考文献 (11)附件 (11)0绪论公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量。
multisim仿真声光控开关课程设计
multisim仿真声光控开关课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声光控开关的基本原理，掌握Multisim仿真软件的基本操作。
2. 学生能运用Multisim软件构建声光控开关电路，并进行仿真测试。
3. 学生了解声光控开关在实际应用中的优势，如节能、环保等。
技能目标：1. 学生能够运用Multisim软件进行电路设计与仿真，具备实际操作能力。
2. 学生通过课程学习，培养解决实际问题的能力，提高创新思维和动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生浓厚兴趣，培养积极探究科学问题的态度。
2. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的重要性，增强环保意识。
3. 学生在团队协作中，培养沟通、合作能力，形成良好的人际关系。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，旨在让学生通过Multisim软件仿真，深入理解声光控开关的原理和设计。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，对Multisim软件有一定了解，但实际操作能力较弱。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实践操作，培养学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供针对性的指导。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 声光控开关基本原理：介绍声光控开关的工作原理，包括声音检测、光强检测、信号处理和执行机构等部分。
教材章节：《电子技术基础》第五章第三节2. Multisim软件基本操作：讲解Multisim软件的界面、基本功能和使用方法，使学生能够熟练运用软件进行电路设计和仿真。
教材章节：《Multisim仿真实验》第一章3. 声光控开关电路设计：指导学生根据声光控开关原理，运用Multisim软件设计电路，并进行仿真测试。
教材章节：《电子技术基础》第五章第三节；《Multisim仿真实验》第二章4. 仿真测试与优化：讲解如何进行电路仿真测试，分析测试结果，并根据结果对电路进行优化。
基于模电的声光控延时开关课程设计正文大学--学位论文
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目声光控延时灯学生姓名专业班级学号院（系）指导教师完成时间2013.5.31目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)2.1设计任务 (1)2.2设计要求 (1)3 设计方案与论证 (2)3.1方案选择与论证 (2)3.2原理方框图 (3)4 设计原理与功能说明 (3)4.1元器件选用原理 (3)4.2总体电路图 (6)5 单元电路设计 (8)5.1声音放大电路 (8)5.2 整流电路 (8)5.3光敏电路 (9)5.4电子开关 (9)5.5延时电路与交流开关 (10)5.6电源电路 (11)6 硬件的制作与调试 (12)6.1电烙铁的使用 (12)6.2电子产品的调试与仿真 (13)7 总结 (14)7.1 心得体会 (14)7.2安装与制作 (15)7.3焊接 (16)参考文献 (18)附录一：总体电路原理图 (19)附录二：元器件清单表 (20)1 课程设计的目的通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
认识声光控开关电路的结构和原理。
熟练掌握三极管的参数、作用及测量方法。
了解场效应管、可控硅等元件的作用及测量方法。
掌握放大电路的简单分析。
掌握简单可控开关的制作方法。
学习掌握焊接技术以及电路元件的装配。
熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
2 课程设计的任务与要求2.1 设计任务1.电路能够通过对光线强弱的感应和通过对声音强弱的感应设置两级开关，控制照明灯的亮灭。
2．电路能够实现有光线时灭，无光线时有声亮，并且照明灯点亮一段后自动关断。
3．电路如果在照明灯点亮期间，又有新的声源出现，照明灯应重新开启。
4．根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
光控开关设计
光控开关设计在现代社会现实生活中我们无时无刻不在使用这电灯，现在市场上出现了各种各样的灯，比如：白炽灯，节能灯，彩灯等等，但是不论如何都少不了控制这些灯的开关。
因此，设计一个可行性的开关显的尤为的重要。
本次设计就是为了满足现实生活的需求而设计的光控开关。
随着现代科学技术的发展传统式开关已经不能满足现代生活。
在现代社会很多地方夜晚需要长明灯，比如一些公共场所，一些生产车间。
如果这些地方使用传统的开关很可能产生夜晚开灯之后，等到白天的时候就会忘记关灯而造成严重的能源浪费。
还有在一些生产过程中，我们能把这些光控开关当做报警装置的一部分。
当人手触碰到那些危险区域之前，由于人手的遮光而使得光线变暗而触发开关产生报警。
因此我们的光控开关的设计是很有必要很有意义的一件事。
一．设计任务和要求1、设计制作一个光控开关电路；2、用光敏电阻做感光元件3.当有光时灯亮，无光时灯灭二．设计方案2. 1：供选取方案方案一；用lm741和光敏电阻部构成光控部分。
通过改变lm741的正向与反向输入电压的不同使lm741的输出端输出稳定的高电平或低电平从而使发光二极管有光时亮，无光时灭。
方案二：用3DG6C构建单稳态电路与光敏电阻构成光控部分。
用构建的单稳态触发器同样能输出稳定的高电平或低电平从而使发光二极管亮或灭。
2.2方案的论证和选取：用lm741与光敏电阻构成的光控电路部分，电路结构更加简单可行，现实情况更容易制作。
因此，通过比较最终方案选用方案一。
三．单位元件的设计和计算单元电路原理分析LM741芯片引脚和工作说明：1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源，8空脚当同向输入端电压大于异相输入端电压时就会有输出电流，从而使电路导通。
当有光时同向输入端电阻较小，故R3分压较大，由于异性输入端为固定电阻，电压不变，此时使R3分得电压高于R2，当光敏电阻被挡住时，电阻增大，R3分压变小故发光二极管熄灭。
延时小夜灯课程设计
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目延时小夜灯学生姓名李银亮专业班级14级通信工程2班学号*********院（系）信息工程系指导教师张端阳完成时间2015年12月31日郑州科技学院模拟电子技术课程设计任务书专业14级通信工程班级2班学号201451031姓名李银亮一、设计题目延时小夜灯二、设计任务与要求1、手动延时照明，要求小夜灯点亮时间2分左右。
2、光控延时照明，要求光线突然变暗时小夜灯点亮时间为1分多。
3、设计出符合以上要求的延时小夜灯。
4、小夜灯延时点亮时间和预期值相差不超过15秒。
三、参考文献[1] 江晓安、董秀峰. 模拟电子技术（第3版）[M]. 西安：电子科技大学出版社.2008.3（2014.3重印）27~57.[2] 张春梅、赵军亚.电子工艺实训教程[M]. 西安：交通大学出版社.2013.4（2015.1重印）39~41.[3] 杨力. 电子技术课程设计[M]. 中国电力出版社.2009.4，12~55.[4] 康华光，电子技术基础模拟部分[M]. 北京：高等教育出版社，2006，20~45.[5] 杨振江，新颖实用电子设计与制作[J]. 西安：西安电子科大出版社，2000：12~40.四、设计时间2015 年12 月21 日至2015 年12 月31 日指导教师签名：年月日在日常生活中，随着我们人性化的理念，响应科学减排和节能科学发展的号召，很多地方都是用声光控灯照明。
一来可以节约资源减少不必要的浪费，二来给生活也带来了诸多方便。
本次课题是设计一个手控及光控延时小夜灯，本系统采用光敏电阻构成光照信号采集电路，自动复位开关快速泄放掉电容所充电荷，晶体三极管9012、9014和电阻等组成了小电珠H的功率驱动放大电路。
用1N4148开关二极管的快速恢复作用保护电路。
当强光变弱光使光敏电阻阻值突然变大，电容的正极电位跳高，电路在充电过程中小电珠发光变亮，经过一段时间，电容充电电流趋向零，灯泡自灭。
光控电路电路工作原理
光控电路电路工作原理
光控电路是一种利用光敏元件控制电路工作的装置。
它常常用于光照自动控制、光敏感应报警等应用场合。
光控电路的工作原理基于光敏元件的特性以及电路中的相关元件。
光敏元件通常使用光敏电阻、光敏三极管或光敏二极管等，其特点是对光线的照射敏感，当照射强度发生变化时，其电阻或电流也会发生相应的变化。
在光控电路中，一般会将光敏元件与其他相关元件（如电阻、电容、开关等）组成一个电路。
光敏元件接收到光线后，会根据光的强弱改变其电阻或电流。
这样，其所处的电路就会因为光线的变化而发生相应的变化。
通过合理设计电路，可以实现根据光照强度的变化来控制电路的开关、亮度或其他相关参数。
例如，当光敏元件接收到强光时，其电路可以控制灯光的亮度减小或关闭；当光照减弱时，电路可以控制灯光亮度增加或打开。
此外，光控电路还可以与其他类型的传感器或控制器相结合，实现更复杂的功能。
例如，可以将光控电路与温度传感器结合，实现根据光线强弱和温度变化来自动控制室内灯光和空调的开关。
总之，光控电路的工作原理基于光敏元件对光的敏感性以及电路中其他相关元件的控制作用，通过合理设计和连接这些元件，
可以实现根据光照强度的变化来控制电路的工作。
这种装置在现实生活中有着广泛的应用。
光控开关电路
**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一、实验目的和要求1、了解光控电路的基本原理；2、掌握电子电路的基本调试方法。
二、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。
三、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。
2、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。
○1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 ○2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○3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。
模拟电路课程设计
模拟电路课程设计篇一：模拟电路课程设计模拟电子技术课程设计任务书一、课程设计的任务通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
二、课程设计的基本要求1、掌握电子电路分析和设计的基本方法。
包括：根据设计任务和指标初选电路；调查研究和设计计算确定电路方案；选择元件、安装电路、调试改进；分析实验结果、写出设计总结报告。
2、培养一定的自学能力、独立分析问题的能力和解决问题的能力。
包括：学会自己分析解决问题的方；对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查询工具书和参考文献来寻找解决方案，掌握电路测试的一般规律；能通过观察、判断、实验、再判断的基本方法解决实验中出现的一般故障；能对实验结果独立地进行分析，进而做出恰当的评价。
3、掌握普通电子电路的生产流程及安装、布线、焊接等基本技能。
4、巩固常用电子仪器的正确使用方法，掌握常用电子器件的测试技能。
5、通过严格的科学训练和设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观。
三、课程设计任务课题4 逻辑信号电平测试器的设计（一）设计目的1、学习逻辑信号电平测试器的设计方法；2、掌握其各单元电路的设计与测试方法；3、进一步熟悉电子线路系统的装调技术。
（二）设计要求和技术指标在检修数字集成电路组成的设备时，经常需要使用万用表和示波器对电路中的故障部位的高低电平进行测量，以便分析故障原因。
使用这些仪器能较准确地测出被测点信号电平的高低和被测信号的周期，但使用者必须一面用眼睛看着万用表的表盘或者示波器的屏幕，一面寻找测试点，因此使用起来很不方便。
本课题所设计的仪器采用声音来表示被测信号的逻辑状态，高电平和低电平分别用不同声调的声音来表示，使用者无须分神去看万用表的表盘或示波器的荧光屏。
模电课程设计黄颖泽
模电课程设计黄颖泽武汉理工大学《模拟电子技术》课程设计说明书1 理论分析由电路原理图分析可知，声光控制路灯电路，包含了声音放大电路原理，光敏电阻的相关知识，以及稳压电路的相关理论，和可控硅电子开关等一系列的综合理论知识，现对部分理论知识作出相关分析。
1.1 放大电路的基本形式和放大作用基本放大电路时放大电路中最基本的结构，是构成复杂放大电路的基本单元。
基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。
从电路的角度来看，可以将基本放大电路看成一个双端口网络。
放大的作用体现在如下方面：（1）放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号，输出信号较输入信号在电压或电流的幅度上得到了放大，输出信号较输入信号的能量增大；（2）输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成输出信号能量，提供给负载。
所以三极管或场效应管实质上是实现了能量控制与转换；（3）输出信号与输入信号始终保持线性关系，要求信号的放大不能失真，即线性放大，放大电路的三极管和场效应管，必须工作在线性区；三极管工作在放大区，场效应管工作在饱和区。
1.2 稳压二极管工作原理稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管，其V-A特性曲线与普通二极管相似，但反向击穿曲线比较陡，稳压二极管工作于反向击穿区，由于它在电路中与适当电阴配合后能起到稳定电压的作用，故称为稳压管。
稳压管反向电压在一定范围内变化时，反向电流很小，当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然猛增，稳压管从而反向击穿，此后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压的变化却相当小，利于这一特性，稳压管就在电路到起到稳压的作用了。
而且，稳压管与其它普通二极管不同之处是其反向击穿具有可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。
稳压二极管(又叫齐纳二极管)，此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管1武汉理工大学《模拟电子技术》课程设计说明书主要被作为稳压器或电压基准元件使用。
光控电路图原理
光控电路图原理
光控电路是一种通过光线强度来控制电路开关的设计。
光控电路图如下所示：
[图片描述：光控电路图]
在光控电路图中，主要包括光敏电阻（LDR）、二极管、电阻和LED等元件。
光敏电阻是光控电路的核心元件，其电阻值会根据光照强度的变化而变化。
当光照强度较强时，光敏电阻的电阻值较小；当光照强度较弱或没有光照时，光敏电阻的电阻值较大。
在光控电路中，光敏电阻连接在二极管的阳极和地之间，作为一个变压器，用于控制电流流过二极管。
当光照强度较强时，光敏电阻的电阻值较小，将使得二极管之间的电压降低，进而导致电流通过二极管。
此时，LED将亮起。
反之，当光照强度较弱或没有光照时，光敏电阻的电阻值较大，使得二极管之间的电压增加，从而导致电流不再流过二极管。
因此，LED将熄灭。
光控电路通过光敏电阻的电阻值变化来实现对LED的控制，
当环境光照强度发生变化时，LED的亮灭状态也会随之改变。
这种电路设计常用于自动控制灯光的系统中，能够根据环境光照条件自动调节灯光的亮度。
光控开关实训报告
#### 一、实训目的本次光控开关实训旨在通过实际操作，加深对光控开关原理的理解，掌握光控开关的设计、组装、调试和故障排除方法。
通过实训，提高学生的实际动手能力和工程应用能力，培养严谨的科学态度和团队协作精神。
#### 二、实训内容1. 光控开关原理学习：首先，对光控开关的工作原理进行了详细学习，包括光敏电阻的工作原理、电路组成、工作流程等。
2. 元器件识别与选择：了解了光敏电阻、晶体管、电阻、电容等元器件的特性和用途，并学会了如何根据电路需求选择合适的元器件。
3. 电路设计与绘制：根据实训要求，设计了一个简单的光控开关电路，并使用电路绘图软件进行了绘制。
4. 元器件焊接与组装：在老师的指导下，学习了手工焊接的基本技巧，将元器件按照电路图进行焊接，组装成光控开关。
5. 电路调试与测试：完成组装后，对电路进行了调试，测试了光控开关在不同光照条件下的工作状态。
6. 故障排除与优化：在调试过程中，遇到了一些问题，通过分析电路图和元器件特性，找到了问题所在，并进行了优化。
#### 三、实训过程1. 原理学习：通过查阅资料和老师的讲解，了解了光控开关的基本原理，包括光敏电阻对光照强度的敏感度、晶体管的放大作用等。
2. 元器件准备：根据电路图，准备了光敏电阻、晶体管、电阻、电容等元器件，并确认了它们的型号和规格。
3. 焊接与组装：按照电路图，将元器件按照正确的顺序和连接方式焊接在电路板上。
注意焊接过程中要保证焊接点的牢固和美观。
4. 调试与测试：将组装好的光控开关放置在暗室中，调整光敏电阻的位置，观察开关是否能够正常工作。
在光照条件下，测试开关是否能够关闭。
5. 故障排除与优化：在测试过程中，发现开关在光照条件下不能正常关闭。
通过检查电路图和元器件，发现光敏电阻的安装位置不当，导致光照强度不足以触发开关。
调整光敏电阻的位置后，问题得到解决。
#### 四、实训结果通过本次实训，成功组装并调试了一个光控开关，使其能够在光照条件下自动关闭，达到预期的节能效果。
光控电路开关的设计与制作(DOC)
《物理实验Ⅰ课程设计》题目: 光控电路开关的设计与制作学院（系）: 理学院专业: 光信息科学与技术班级: 光学****班学生姓名：***指导教师：***评阅人：***设计（论文）所在单位: 西安石油大学理学院完成时间：2014年3月摘要光控灯和声光控灯是居家照明的重要组成部分（如楼道、卫生间、小巷等），它们的出现使我们的生活方便许多，既可避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤，又可杜绝楼道灯有人开、没人关浪费能源的现象。
介绍了用三极管和与非门芯片实现光控灯的原理，重点介绍了实现方法和具体细节，及制作过程中遇到的问题和相应的解决方案。
关键词：光控灯、光敏电阻、三极管、发光二极管目录引言 (1)1光控灯 (2)1.1实验原理 (2)1.2实验器材 (2)1.3元器件介绍 (2)1.4实际电路 (4)1.5光控灯的实现 (4)1.6电路的测试与调试 (4)2总结 (7)3参考文献 (7)光控电路开关的设计与制作***●引言随着现代科学技术的发展，越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面，声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分，光控灯是由光控开关和LED灯组合而成。
声控灯由麦克风，放大电路和LED灯组成。
在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。
因此，开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。
由此声控、光控LED灯的诸多优点在现在正逐渐取代传统的照明设备，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。
声控、光控LED具有节能、体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快、易控制等众多优点，极大的满足了人们日常生活的需要，因此十分被灯饰业者看好。
光控灯，安装方便，使用寿命长。
集光学、材料和电路技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路为自锁状态，LED灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关自动打开，LED灯亮，从而实现了白天自动熄灭夜间自动打开的目的，节省了人为的控制。
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课程设计说明书（论文）题目：光控开关电路设计课程名称：模拟电子技术学院：电子信息与电气工程学院学生姓名：学号：专业班级：指导教师：2014年06月06日课程设计任务书光控开关电路设计摘要：此光控灯电路是基于光电传感器特性的基础上而设计的。
该光控开关由光控部分，开关部分， LED灯三部分组成。
当自然光的亮度（或人为亮度）发生改变时，光控灯将随着“开”和“关”。
适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。
它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备，降低能耗，节约能源。
关键词：光敏二极管；电压比较器；继电器；晶体三极管目录1.设计背景 (1)1.1满足现实生活需求 (1)1.2适应现代科技发展 (1)2.设计方案 (1)2.1可供选择方案. (1)2.2方案论证 (2)3.方案的实施 (2)3.1原理图的设计 (2)3.2PCB板的设计和制作 (4)3.3元器件的组装与焊接 (6)3.4光控开关的调试 (6)4.结果与结论 (6)4.1.光控开关设计结果 (6)4.2.结论 (6)5.收获与致谢 (7)6.参考文献 (8)7.附件 (8)...1. 设计背景1.1满足现实生活需求在现代社会现实生活中我们无时无刻不在使用这电灯，现在市场上出现了各种各样的灯，比如：白炽灯，节能灯，彩灯等等，但是不论如何都少不了控制这些灯的开关。
因此，设计一个可行性的开关显的尤为的重要。
本次设计就是为了满足现实生活的需求而设计的光控开关。
1.2适应现代科技发展随着现代科学技术的发展传统式开关已经不能满足现代生活。
在现代社会很多地方夜晚需要长明灯，比如一些公共场所，一些生产车间。
如果这些地方使用传统的开关很可能产生夜晚开灯之后，等到白天的时候就会忘记关灯而造成严重的能源浪费。
还有在一些生产过程中，我们能把这些光控开关当做报警装置的一部分。
当人手触碰到那些危险区域之前，由于人手的遮光而使得光线变暗而触发开关产生报警。
因此我们的光控开关的设计是很有必要很有意义的一件事。
2.设计方案2.1可供选取方案：方案一：用µA741光敏二极管构成光控部分通过改变µA741正向与反向输入电压的不同使µA741的输出端输出稳定的高电平或低电平从而使8050晶体三极管导通或截止来控制继电器的锡合与断开。
方案二：用555定时器构建单稳态电路与光敏二极管够成光控部分用555定时器构建的单稳态触发器同样能输出稳定的高电平或低电平从而使8050晶体三极管导通或截止来控制继电器的锡合与断开。
2.2方案的论证和选取：用µA741与光敏二极管构成的光控电路部分，电路结构更加简单可行，现实情况更容易制作。
因此，通过比较最终方案选用方案一。
3. 方案实施3.1原理图的设计：设计原理：光敏二极管也叫光电二极管，光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的，其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。
无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。
当受到光照时，饱和反向漏电流大大增加，形成光电流，它随入射光强度的变化而变化，此时光敏二极管导通。
因此可以通过改变光照的强度来控制µA741正向和反向输入端电压的变化使正向和反向输入电压产生电压差，从而使µA741输出一个稳定的高电平或低电平，使8050晶体三极管导通或截止，既而使继电器锡合和断开，而控制LED灯的亮与灭。
元器件的选取通过对设计原理的分析可以选取以下元器件Photo sen 1个电阻 10k 4个继电器 1个小电位器 1个Ua741cn 1个Led 1个Diode in4007 1个Npn 1个Header 1个光控开关 1个用Mltisim仿真软件仿真原理图及分析如下：图3.1 无光照时LED灯变亮图3.2 有光时LED灯灭上面图1，图2分别用Multisim仿真软件模拟了有光和无光时LED灯的变化情况。
由于仿真软件无法模拟出光照强度的变化，我们选用滑动变阻器R2来代替光敏二极管。
上图3.1与图3.2中由电阻R1和滑动变阻器R2共同分得VCC的5V电压，电阻R4和滑动变阻器R3共同分得VCC的5V电压。
µA741的正向输入电压取自滑动变阻器R3，反向输入电压取自电阻R1。
通过调节滑动变阻器R3能改变此光控开关的灵敏度。
从µA741的输出端接一个保护电阻R5再接入到8050晶体三极管的基极。
8050晶体三极管的发射极接地，集电极通过整流二极管1N4007与电源VCC相连构成通路。
5V固态继电器的一端与8050晶体三极管的集电极和VCC相连，另一端与LED灯相连。
当无光照时，由于光敏二极管反向接在电路中，因为光敏二极管具有单向导电性，无光照时光敏二极管处于截止状态，用滑动变阻器代替光敏二极管时，即通过调节滑动变阻器使电阻变大，使滑动变阻器分得的VCC的电压变多，从而使得R1上分得的电压变少，既而使得µA741反向输入端的电压变小。
当反向输入端的电压变的小于正向输入端的电压时，当有光照时，光敏二极管由于受到光照产生光电流，用滑动变阻器反映出来即是滑动变阻器R2的阻值变小。
即可通过滑动滑动变阻器的滑片使其阻值变小，便能模拟出光敏二极管受光照时的变化。
当滑动变阻器R2电阻变小时， R2上分得的电压变小，即固体电阻R1上分得的电压变大，即µA741的反向输入端的电压变大。
当µA741反向输入端的电压比正向输入端的电压大，由于从µA741输出的低电平不足以使8050晶体三极管导通。
因此不能使得5V固态继电器锡合，相当于开关断开而不能使LED灯导通，所以LED灯变灭。
3.2ＰＣＢ板的设计和制作PCB元原理图的绘制首先根据multisim软件的仿真原理图用Altium designer09软件绘制出制作PCB 板的原理图3.3如下：图3.3 PCB板的原理图PCB板原理图的导入用Altium designer09软件将PCB原理图导入到PCB如下图3.4：PCB设计规格见，附件表PCB板的转印、腐蚀、打孔在PCB转印和腐蚀的时候切记不能把上边的油墨线碰掉，否则会造成铜线的断开而导致PCB的制作失败。
在打孔的过程中要把握打孔的大小和方位，稍有错误就能导致制版的失败。
3.3元器件的组装与焊接在元器件的组装过程中要分清楚各个电阻的阻值大小， 1N4007整流二极管的组装方向，以及µA741芯片的安装方向要安装正确，光敏二极管和LED灯的安装要分清楚正负极。
在焊接元器件的时候要注意不要产生虚焊，由于某些元器件的焊盘之间的距离过小，在焊接的过程中要小心焊接不能让两个焊盘连接产生短路。
3.4光控开关的调试元器件的安装和焊接完成以后要对所设计产品进行调试，在调试的过程中，要注意电源电压不能太高（电压在5V到6V之间），电压过高会导致晶体三极管的击穿而使整个设计的产品报废。
调试过程中通过调节滑动变阻器R3的阻值来调节光控开关的灵敏度。
如果滑动变阻器R3的阻值过大可能导致光控开关的灵敏度过低，而使光控开关不能工作。
通过调试要找到一个合适的临界点，使所设计的光控开关工作恰到好处。
4. 结果与结论4.1光控开关设计结果本次课程设计，成功设计出光控开关，并且成功组装和焊接，通过调试，能使所设计光控开关工作。
但是，工作状态不是太稳定，出现了有时不会工作的情况。
4.2结论本次设计通过Multisim仿真软件，仿真出在理想状态下所设计的电路能正常的工作，在仿真软件上能够通过改变滑动电阻器R2的阻值来模拟光电二极管在有光照和无光照的情况下的工作状态，来控制LED灯的亮与灭。
但是在现实情况下所设计的产品却不能正常工作。
所以可以看到电子元件在理想状态和现实状态下工作是有很大的差别的。
5. 收获与致谢本次课程设计，我们历时两周，在这次课程设计之前我们老师就给我们说过让我们提前为这次课程设计做准备，所以在这次课程设计开始之前我们就想好了自己要设计的课题，也为此做了相应的准备。
本次设计开始之前准备的时候感觉设计的课题没有多大的难度，因为自己心想着各种元器件的功能自己已经了解，设计光控开关的原理自己在心里也很清楚，想到这次的课程设计应该不会有太大的困难。
但是当课程设计开始之后发现事实情况并没有自己想象的那么容易。
首先，在用Multisim仿真软件进行电路仿真的时候我们就遇到了困难。
在用Multisim软件仿真的时候我们无法模拟出光照强度的变化，也就是说我们无法用光敏二极管来进行电路的仿真，最后在杨欣老师的帮助下我们选择了用滑动变阻器来代替光敏二极管，从而解决了这个问题。
其次我们在进行PCB板制作的时候，我们也遇到了困难，在进行转印的时候我们总是转印失败，失败一次就得请老师打印一次电路图。
最终我们在失败了两次的情况下成功的制作出了一个光控电路的PCB板子。
本次课程设计，我最大的收获就是通过自己反复的查阅资料，反复的翻看课本对各个以前自己自认为已经掌握的知识有了更深层次的认识，对各种元器件的用法有了更深的了解。
而且通过电路的仿真与PCB板的制作我对Multisim仿真软件和Altium Designer软件的功能和操作有了更加熟悉的掌握。
今天我已明白课程设计对我来说的意义，它不仅仅是让我们把所学的理论知识与实践相结合起来，提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，更重要的是同学间的团结合作精神才能更好的克服困难。
这本次课程设计过程中，我首先要向要向我们的指导老师，杨欣老师表示感谢，没有他认真负责的指导我们不可能那么顺利的完成本次课程设计。
再者我要感谢我的队友，没有我们的共同合作就没有我们的设计成果。
还有要感谢学校给我们提供了这次课程设计的机会，放心的给我们提供了那么多的实验设备以及设计所需的各种元器件和材料，让我们来完成这次课程设计。
6. 参考文献[1]童诗白.模拟电子技术基础 [M].北京：高等教育出版社， 2005.[2]秦长海，张天鹏，翟亚芳.数字电子技术 [M].北京：北京大学出版社， 2012.[3]邱关源，罗先觉.电路（第五版） [M].北京：高等教育出版社， 2006.[4]阎石.数字电子技术（第五版） [M].北京：高等教育出版社， 2005.[5]谷树忠，刘文洲，姜航Altium Designer教程 [M].北京：电子工业出版社， 2010.7. 附件设计原理图Altium designere 09原理图Altium designere 09PCB图。