声控闪光电路报告

第三届“英才杯”

实用小电路设计竞赛报告

题目：声控闪光灯

院（系）：电气与电子工程学院

*名：***

李泽鑫

秦梦瑶

一、方案论证

1.方案

（声控闪光灯电路的基本工作原理）

2.工作原理

VT1、VT2组成两级直接耦合放大电路，选取合适的R2、R3，当外界无声音变化VT1处于临界饱和状态，而以使VT2处于截止状态，两只LED中无电流流过而不发光。当MIC捡取声波信号后，就有音频信号注入VT1的基极，其信号的变化使VT1退出饱和状态，VT1的集电极电压上升。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退出饱和状态，LED1和LED2仍保持熄灭状态，只有较强信号输入时，二极管才点亮发光，所以二极管能随着环境声音信号的强弱起伏而闪烁发光。

3.仿真

在仿真软件multisim中进行仿真，仿真电路图如图1，其中话筒用函数发生器代替，9014晶体管用2N3904代替。

二、总体设计思想

经过我们组三个人共同的商议，我们决定从比较简单的实验入手，设计一个声控闪光灯。声音由麦克风拾取，LED灯能随着环境声音的强弱起伏而闪烁发光，当有声音时闪光灯发光，并且在一定范围内随着声音的大小闪光灯的亮暗发生变化，声音越大越亮。

三、分电路设计

1.单元电路1

2.单元电路2

3.无声源信号时

单元1 :

R1＝4.7KΩ

给电容话筒MIC提供偏置电流，

ＩMIC＝UCC／R1＝0.64mA (5-1) R2=1MΩ

IBQ1＝（UCC－UBE)/R2=2.3*e-06mA (5-2) R3=10KΩ

使UCE1为0.2～0.4V

此时VT1处于临界饱和状态，不能放大电流。

单元2:

UC3=UCE1,不能使VT2导通，I BQ2几乎为零，VT2截止,灯不亮

4.有声源信号时

单元1:

C1作用：耦合电容，隔直流，决定下限频率。

fl1=1/ [ 2π（RMIC+ri）C1 ]≈1/2πriC1 (5-3)

rbe=rbb’+(1+β)26/IEQ≈11.6KΩ (5-4)

ri=rbe∥R2≈11.5KΩ(5-5) 所以fl1=13.85HZ

声波信号经话筒转化为相应的电信号，经C1送至VT1的基极进行放大其信号负半周（正半周不能使IBQ1减小，退出饱和状态）使VT1的IBQ1减小，退出饱和状态，则ICQ1减小，UCE1增加（刚有声波时IBQ2仍≈0,UC1=UCC-I1*R3，UCE1=UC1）

单元2：

C2作用: 耦合电容，隔直流，决定下限频率,（当C2容抗Xc增大，fl2降低，两端压降增大，即输出电压UO下降，从而Au下降）。

同理：

fl2=1/ [2π(RLED/2) C2] (5-6)

RLED=1.8V/50mA=36Ω(5-7) 所以fl2≈88.46HZ

综上可知下限频率fl=fl2=88.46HZ

所以从而影响了低频放大倍数Ausl [Ausl=Ausm/(1-jf1/f)]

（截止状态时IBQ2=Uc1/rbe=0.2V/11.6KΩ=17.2 UC1增加使VT2导通退出截止状态，

μA,IBQ2增加，退出截止状态。

四、总电路

五、调试中遇到问题的解决方案

六、小结

这个实用小电路能通过声音的频率来控制灯的闪烁，通过这次实用小电路设计让我们更加深刻理解模拟电路的相关知识，而且锻炼了我们的动手能力。还体现了同学们之间的团队精神，每个人都参与进来，让我们感受到了设计的乐趣，在欢乐中我们学到了很多的知识。我们认为，在这次电路设计中，不仅培养了独立思考，动手操作的能力，在各种其它的能力上也都有了提高。更重要的是，在实验上，我们学会了很多的学习方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。面临社会的挑战，只有不断的学习，实践、再学习、再实践。