声控闪光电路

1.概述
1.1 声控闪光电路
这是一种简单的声控闪光电路。

电路主要由拾音器（驻极体电容话筒），晶体管放大器和发光二极管等构成。

1.2 MUlTISIM软件介绍
使用Multisim交互式的地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。

Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获，仿真和分析新的设计，这使其更适合电子教学工作者可以完成从理论到原图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。

NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速，轻松，高效地对电路进行设计和验证。

凭借NI Multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模拟电路行为。

借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行迅速验证，从而缩短建模循环。

与NI LabVIEW 和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。

1.3 protel 2004软件介绍
Protel DXP 在前版本的基础上增加了许多新功能。

新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定，浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。

ProtelDXP 是第一个讲所有设计工具集于一身的板极设计系统，电子设计着从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以依照自己的设计方式实现。

Protel DXP 运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。

通过设计输入仿真，PCB绘制编辑，拓扑自动布线，信号完整性分析和设计输出等技术融合，Protel DXP提供了全面的设计解决方案。

ProtelDXP2004 已不是单纯的PCB(印制电路板)设计工具，而是有多个模块组成的系统工具，分别SCH（原理图）设计，SCH （原理图）仿真，PCB（印制电路板）设计，Auto Router（自动布线器）和FPGA设计等，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。

该软件将项目管理方式，原理图和PCB图的双向同步技术，多通道技术，拓扑自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。

2.设计原理
2.1声控闪光电路
这是一种简单的声控闪光电路。

电路主要由拾音器（驻极体电容话筒，图中显示为信号源），晶体管放大器和发光二极管等构成。

图示：Multisim 原理图
静态时，Q1处于临界饱和状态，使Q2截止，LED1和LED2皆不发光。

R1给电容话筒MIC提供偏置电流，话筒拾取室内环境中的声波信号后即转为相应的电信号，经电容C1送至VT1基极进行放大。

VT1，VT2组成两级直接耦合放大电路，电路虽然简单，但设计巧妙。

选取合适的R2，R3，使无声波信号时，VT1处于临界饱和，而又使VT2截止状态，两只LED中无电流流过而不发光。

当MIC
拾取声波信号后，就有音频信号注入VT1的基极，其信号的负半周将使VT1退出饱和，VT1集电极即VT2基极电位升高，VT2导通，LED1和LED2点亮发光。

当输入音频信号较弱时，不足以使VT1退出饱和区，LED1和LED2仍保持熄灭状态。

只有信号较强时，发光二极管才点亮发光。

所以，LED1和 LED2能随着环境声音（如音乐）
信号的强弱起伏而闪烁发光。

图示：Multisim 仿真图
2.2电路PCB板图
画PCB图的步骤：
（1）由译码显示电路原理图直接生成网络报表。

（2）规划PCB板。

（3）启动Protel2004—PCB与参数设置。

进入PCB编辑环境后，要先指定元件的布置参数，板层参数、布线参数等。

其实这些参数不是每一项都要指定，有些参数采用程序预置值就可以，而且这些参数经过设置后，符合个人习惯，以后就无需更改。

（4）装入网络表。

（5）在PCB板上布置元件。

设置了PCB板的物理尺寸，即确定了PCB板的板边之后，才可以装入网络表。

再装入网络表之后，程序自动装入所有的元件，并自动把元件放在PCB板边框内。

不过自动布置的元件都是很乱的，还要手工调整元件位置，然后才能顺利布线。

（6）自动布线和手工调整。

（7）PCB文件储存及打印输出。

完成PCB板的布线之后，退
出PCB板文件之前，切记存盘。

需要时，可以利用各种图像输出设备，输出PCB板的布线图。

应用Protel的PCB设计平台对原理图进行PCB的绘制图片如下：
图示：PCB示意图
3.总结
（1）.通电后先测试Q1的集电极电位，使其在0.2——0.4V 之间，如果该电压太低则施加声音信号后Q1不能退出饱和，Q2则不能导通：如果该电压超过Q2的死区电压，则静态时Q2就导通，使LED1和LED2点亮发光。

所以，对于灵敏度不同的电容话筒，以及β值不同的三极管，Q1的集电极电阻R3的大小要通过调试来确定。

（2）.离话筒约0.5米距离，用普通大小音量讲话，LED1，LED2应随声音闪烁。

如需大声说话，发光二极管才闪烁。

可适当减小R3，也可更换β值更大的三极管。

（3）.了解EDA：20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。

在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。

这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。

这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。

EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。

EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。

利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。

现在对EDA的概念或范畴用得很宽。

包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。

目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。

例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。

（4）.关于Protel：Protel DXP2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的电路设计软件，该软件能实现从概念设计，顶层设计直到输出生产数据以及这之间的所有分析验证和设计数据的管理。

当前比较流行的Protel 98、Protel
99 SE，就是它的前期版本。

Protel DXP 2004已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、Auto Router （自动布线器）和FPGA设计等，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。

该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是十分重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

总的来说，这次设计的EDA还是比较成功的。

最后，再次对关心、帮助我的老师表示衷心地感谢
参考文献
1．廖先芸《电子技术实践与训练》北京：高等教育出版社
2.甘登岱《Protel DXP电路设计与制版实用教程》北京：人民邮电出版设
3．童诗白《模拟电子技术基础》.北京：高等教育出版社。