环境噪声检测电路设计

环境噪声检测电路设计

作者：电气11-18 王鸿舸

根据老师提供的电路图以及两个基本要求，我做了以下两个噪声检测电路：

一．基本噪声检测电路

我大体上把这个电路分成了两部分，第一部分是输入信号放大部分，第二部分是输出信号检测部分。

1.输入信号放大部分

首先我用了一个20mv的电源串联一个100Ω和10Ω的滑动变阻器然后接地，用来充当输入信号并进行调节。

然后我用了两级放大电路对输入信号进行放大，每个放大器均放大十倍。因为第一个放大器需放大较小信号，第二个放大器需放大较大信号，两个信号对放大器的要求不同，所以两个放大器我采用了不同的型号。由于第一个放大器对放大精度要求较高，我在第一个放大器的反向输入端与正向输入端之间我接了一个滑动变阻器，通过改变滑动变阻器的阻值来调整放大器的放大精度，调到最佳后，我测出滑动变阻器的阻值，将其换成定值电阻。

因为放大器的工作需要正负电源供电，所以我用一个正电源与NE555电路产生了一个负电源。其基本工作原理是：当3脚输出高电平时C1、D2导通，对C1充电；当3脚输出低电平时C1、D1导通，C1放电并带动C2放电，由于C2下端接地，故C2上端电势被压低为负，也就产生了负电源。

2.输出信号检测部分

当输入信号经两级放大后形成一个较大输出电压信号，根据要求要把输出信号与基准电压50mv、0.5v进行比较以判别其大小。在这个电路的设计中我采用了或非门电路，整体工作原理是：如上图，左上角电源及滑动变阻器的作用是分别为U3与U4提供0.5v与50mv的基准电压。当输入一个高于0.5v的信号时U3输出一个高电平，Q2导通，红灯亮；当输入一个介于0.5v与50mv之间的信号时U3、U4均输出低电平，故U5输出高电平，Q1导通，绿灯亮；当输入的信号低于50mv时，U4输出一个高电平，Q3导通，黄灯亮。

二．程控噪声检测电路

我把这个电路分为了三块：第一，输入信号检测电路；第二，单片机控制电路；第三，放大电路。

1.输入信号检测电路

这部分电路的设计与上个电路的输出信号检测电路的设计基本相同，不同的是三个发光二极管由单片机编程控制进行点亮。

2.单片机控制电路

由上一个电路分析知输入电平高于0.5v、低于0.5v高于50mv、低于50mv分别对应U3输出高电平、U5输出高电平、U4输出高电平。这些信号被单片机检测到以后，就会根据所编程序执行相应命令：单片机11脚输入高电平时，说明输入信号电平高于0.5v，就会控制5、7和27脚输出高电平，从而使红灯亮，蜂鸣器响，Q1导通；单片机12脚输入高电平时，说明信号低于0.5v高于50mv，相应地单片机会控制绿灯亮，蜂鸣器响，并使Q2导通；单片机10脚输入高电平时，说明输入信号电平低于50mv，单片机会控制黄灯亮，蜂鸣器响。

3.放大电路

由以上分析知当输入信号电平高于0.5v时，Q1导通，R8下端输入的信号直接被短路到输出端，即不进行放大；输入信号电平低于0.5v高于50mv时，Q2导通，信号进行一级放大之后经Q2短路到输出端，即信号放大了10倍；当输入信号电平低于50mv时Q1、Q2都不导通，信号经两级放大，即放大了100倍。

以上就是我设计的两个电路，第一个电路工作得很好，但第二个电路好像有很大干扰，所以工作得不理想，不过有了这个大概思路后，我相信经过以后的学习的深入，一定可以把这个电路做得更好。