即拍亮延时小夜灯.doc

即拍亮延时小夜灯

课程设计说明书

课程设计名称：模拟电子技术

课程设计题目：即拍亮延时小夜灯

学院名称：信息工程学院

专业：电子信息科学与技术班级：100431 学号： 10043127姓名

评分：教师：

2012年3月24日

模拟电子技术课程设计任务书2011－2012学年第2学期第1周－2周

题目即拍亮延时小夜灯

内容及要求

1、设计任务和要求

①声控；

②延时点亮小夜灯；

2、组织安排： 2 人一组。

进度安排

1．布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2 天；

2．领元器件、制作、焊接： 3 天

3．调试、验收： 2.5 天

4．提交报告： 2011-2012 学年第二学期 3～7 周

学生姓名：

指导时间2012.2.13 —— 2012.2.22 指导地点： E 楼 607 室任务下达2012 年 2 月 11 日任务完成2012 年 2 月22 日

考核方式 1.评阅□ 2. 答辩□ 3. 实际操作□ 4. 其它□指导教师系（部）主任

注： 1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一

份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

目录

第一章、设计任务与要

求 (4)

第二章、系统组成及工作原

理 (4)

第三章、即拍亮延时小夜灯的设

计 (5)

第四章、总原理图及元器件清

单 (6)

第五章、调

试......................................................

(7)

第六章、小

结......................................................

(7)

第七章、参考文

献 (7)

第一章、设计任务与要求

1．声控；

2．延时点亮小夜灯；

第二章、系统组成及工作原理

“一拍亮”延时小夜灯的电路如图一所示，它实际上是一个“声控延时小灯”电路。压电陶瓷片 B 与晶体三极管 VT1 ，电阻 R1，和电阻 R2 等组成了声控脉冲

触发电路，时基集成电路IC 与电阻 R3，电容器 C 等组成了典型单稳态延时电

路，晶体三极管 VT2 ， VT3 和电阻 R4， R5 等组成了小电珠 H 的功率驱动放大

电路。整个电路的电源由干电池 GB 提供。

平时，由于晶体三极管VT1 的偏流电阻 R1 取值较大，所以 VT1 趋于截止状态，其集电极输出电压高于 1/3VDD=1.5V （VDD 等于电源电压，即 4.5V），

与之相连的时基集成电路IC 的低电位触发端 2 脚处于高电平，单稳态电路处于

稳态。电容器Ｃ两端通过IC 的 7，1 脚被 IC 内部导通的三极管短路， IC 的 3 脚输出低电平， VT2 ，VT3 均无偏流而截止，小电珠 H 不发光。

当在有效距离范围内拍一下手掌时，突发的声波被压电陶瓷片 B 接收，并转换成微弱的电信号，该信号的正半周经VT1 放大后，从其集电极输出负脉冲，时基集成电路 IC 的 2 脚获得瞬间低于 1/3VDD=1.5V 的低电平触发信号 ,使 IC 组成的单稳态电路受触发进入暂稳态(即延时状态 ),IC 的 3 脚输出高电平 ,VT2 获得适合的偏流而导通 ,VT3 进入完全饱和导通状态,小电珠通电发出亮光，随着IC 的 3 脚变成高电平， IC 内部导通的三极管截止，解除对电容器 C 的短路，电池GB 通过电阻 R3 向电容器 C 开始充电，当 C 两端的充电电压（即IC 的高电位触发端 6 脚电位）达到 2/3VDD=3V 时，单稳态电路翻转恢复稳态，IC 内部三

极管重新导通， C 通过 IC 的 7，1 脚放电并被再次短路，IC 的 3 脚重新输出低

电平，导通到VT2 ，VT3 失去偏流而截止， H 断电自动熄灭。

电路中，小电珠 H 每次延时点亮的时间长短，取决于单稳态电路中电阻器R3，电容器 C 的时间常数，具体可以通过公式：T=1.1R3C 来估算。按图选择R3 和C 的值， H 延时点亮的时间约为1min 。在晶体三极管 VT1 电流放大系数β，R1

电阻值确定的情况下，通过改变R2 的电阻值，可调整静态时IC 的 2 脚电位高低，也就是说，通过适当调整R2 的电阻值，可以控制声控灵敏度。

第三章、即拍亮延时小夜灯的设计

IC 选用静态功耗很小的CMOS 时基集成电路（又称“ 555时基集成电路）型等，它是一种模拟，数字混合集成电路，其引脚排列和功能如图 2 所示。这种CMOS 时基集成电路的静态电流很小，只有 75uA 左右（4.5V 工作电压下测定），而且工作电压低（实测不低于2V 就能工作）。

VT1 ， VT2 均选用 9014（集电极允许最大电流ICM=0.1A ，集电极最大允许功耗 PCM=310mW ）或 3DG8 型硅 NPN 小功率三极管，要求VT1 的电流放大系数β>200，VT2 的电流放大系数β>100，VT3选用9012

（ICM=-0.5A,PCM=625mW) 或 3CG23 型硅 PNP 中功率晶体三极管 ,要求电流放大系数β>50。

R1-R5 均选用 RTX-1/8W 型碳膜电阻器。 C 用漏电很小的优质CD11-10V 型电解电容器。 B 用φ27mm压电陶瓷片，如FT-27， HTD27A-1 型等，要求配上简易塑料或金属共振腔盒。 H 用手电筒常用的 3.8V,0.3A 小电珠 (三节干电池供电的手电筒专用 )。GB 用三节 5 号干电池串联（须配塑料电池架）而成，电压 4.5V.

第四章、总原理图及元器件清单

4.1、总原理图