电气设计

郑州科郑州科技学院

《模拟电子技术》课程设计

题目拍手开关

学生姓名

专业班级 10级

学号201042162

院（系）电气工程学院

指导教师

完成时间 2012年 10 月 26 日

目录

前沿 (3)

正文 (3)

1.课程设计的目的 (3)

2.课程设计的任务与要求 (3)

3.设计方案与论证 (4)

3.1拍手开关电路设计方案 (4)

3.2设计方案论证 (4)

4.设计原理及功能说明 (5)

5.单元电路的设计（计算与说明） (6)

6.硬件的制作与调试 (7)

6.1电容： (7)

6.2二极管： (8)

6.3三极管： (9)

6.4电阻： (10)

6.5驻极话筒: (12)

6.6电路的焊接安装与调试 (13)

7.总结 (15)

致谢 (16)

参考文献： (17)

附录1：总体电路原理图 (18)

附录2：元器件清单 (18)

前沿

随着人们生活水平的提高，各种电子元器件物理开关已不能满足人们对生活便利和生活乐趣的享受，于是便有了声控光控等非物理形式的开关。在我们控制电路的同时还能找到其中的一点乐趣。

本次课程设计我们设计了一个拍手开关，即在当外界发出声音（拍手）时，控制电路接收声音信号并控制LED灯点亮，再次拍手时控制LED灯熄灭，非常好玩。其组成部分是主要由音频放大电路和双稳态触发电路组成。

本次课设是在学习了数电，高频等课程的情况下在老师的指导下完成的。最后圆满完成了本次课设。

正文

1.课程设计的目的

固加深对模拟电子技术和数字电子技术基础的知识理解，提高综合利用所学知识的能力，培养学生独立分析问题，解决问题的能力。

通过查找资料、选方案、设计电路、仿真和调试、写报告等环节的训练，熟悉设计过程、步骤。为今后从事电子线路的设计，研制电子产品打下基础。

设计模拟和数字混合电路，实现特定功能，学习这一技能，积累一方面的

2.课程设计的任务与要求

本次课程设计将要制作一个能实现拍手即开，再次拍手即关的小装置，装置中的发光二极管用于观察开关实现。

首先设计好电路选择元器件，再制作PCB板，然后检阻、电容、二极管、发光二极管、三极管、话筒、接线端、电源线、PCB板等查各元件是否完好，然后焊接元器件至PCB板上，最后通电调试检查成果。

3.设计方案与论证

3.1拍手开关电路设计方案

3.2设计方案论证

本次课程设计将要制作一个能实现拍手即开，再次拍手即关的小装置，装置中的发光二极管用于观察开关实现。

声音传入

整 流 电 路

滤波电路

稳压电路

翻转电路

声控电路

延时电路

4.设计原理及功能说明

本电路主要由音频放大电路和双稳态触发电路组成。

Q1和Q2组成二级音频放大电路，由MK1接受的音频信号经C1耦合至Q1的基极，放大后由集电极直接馈至Q2的基极，在Q2的集电极得到一负方波，用来触发双稳态电路。R1、C1将电路频响限制在3kHz 左右为高灵敏度范围。电源接通时，双稳态电路的状态为Q4截止，Q3饱和，D3不亮。当MK1接到控制信号，经过两级放大后输出一负方波，经过微分处理后负尖脉冲通过D1加至Q3的基极，使电路迅速翻转，D3被点亮。当MK1再次接到控制信号，电路又发生翻转，D3

熄灭。电路板上预留有接外控设备的接线端J1,可通过J1连接继电器对其它设备进行声控。（接继电器时需在继电器线圈两端反并一只二极管）

本电路采用直流5V 电压供电，LED 熄灭时整机电流为3 mA ， LED 点亮时整机电流为6mA 。

电路原理如图4-1所示：

2

34D2

1N4148

D1

1N4148Q1

9013

Q29013

Q4

9013

Q3

9013

R64.7K

R510K

R44.7K R3

47K

R2

470K

R12.2K

R1310K R92.2K

R810K

R122.2K

R1110K

R1010K R7

470

R141K

C21u F

C447uF

C6104

C5104

C1

104

C3103

12J1CON2D3

LED MK1

GND

GND

5V

图4-1 电路原理

5. 单元电路的设计（计算与说明）

二极管采用普通的整流二极管1n4148。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。在测试时先把指针表满偏同时将指针表打到1K 档，其次：用表笔对电容进行放电，在用表进行测试，用红笔接负极，黑笔接正极；最后：看指针的偏转，且还要指针还原，如能还原就表明电容正常，不能回到原位则表明电容漏电。测试漏电电容方法：用万用表的电阻挡（R*100和R*1K ），将

表笔接触电容器两引线。刚接触时，由于电容充电电流大，表头指针偏转角度大，随着充电电流减小，指针逐渐向R=无穷方向返回，最后稳定处即漏电电阻值。一般电容器的漏电电阻为几百至几千兆欧，漏电电阻相对小的电容质量不好。测量时，若表头指针指到或接近欧姆零点，表示电容器内部短路。若指针不动，始终指在R=无穷处，则意味着电容器内部短路或已失效。对于电容量在0.1μF 以下的小电容，由于漏电电阻接近无穷，难以分辨，所以不能用此法测漏电阻或判定好坏。