电子线路课程设计-激光传声..
激光技术课程设计
激光技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解激光技术的基本原理,掌握激光的产生、传播、特性及应用的相关知识。
2. 了解激光技术在现代科技领域的重要地位,掌握其在工业、医疗、通信等方面的应用案例。
3. 掌握激光安全知识,了解激光对人体的潜在危害及其防护措施。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析并解决激光技术在实际应用中遇到的问题。
2. 能够设计简单的激光实验,进行数据采集和结果分析,提高实验操作能力。
3. 能够运用激光技术相关知识,进行创新性思考,提出并阐述自己的观点。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对激光技术的好奇心和探索精神,激发学习兴趣。
2. 增强学生对我国激光技术发展的自豪感,培养爱国主义情怀。
3. 培养学生团队合作意识,学会在团队中发挥个人作用,共同解决问题。
课程性质分析:本课程为选修课,旨在让学生了解激光技术的基本原理及其在现代科技领域的应用,提高学生的科学素养和创新能力。
学生特点分析:本课程针对的是八年级学生,他们在物理知识方面具备一定的基础,对新鲜事物充满好奇心,但可能缺乏实际操作经验。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境,激发学生兴趣,引导学生主动参与课堂。
3. 关注学生个体差异,因材施教,使每个学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 激光基本原理:激光的产生、放大、发射过程,光的量子理论,激光与普通光的区别。
2. 激光特性:相干性、单色性、方向性、亮度,激光的传输与控制。
3. 激光应用:激光加工、激光医疗、激光通信、激光测量等领域的实际应用案例。
4. 激光安全:激光对人体的潜在危害,激光安全防护标准,安全操作注意事项。
5. 实践活动:设计并实施简单的激光实验,如激光束传播、激光切割、激光焊接等。
教学大纲安排:第一课时:激光基本原理及特性第二课时:激光应用及安全知识第三课时:实践活动(分组进行激光实验)教材章节及内容:第一章:激光基本原理与特性1.1 激光的产生与放大1.2 光的量子理论1.3 激光的特性第二章:激光应用与安全2.1 激光在工业领域的应用2.2 激光在医疗领域的应用2.3 激光安全知识第三章:实践活动3.1 激光束传播实验3.2 激光切割与焊接实验教学内容进度安排:第一周:第一章内容,第二课时进行实践活动一第二周:第二章内容,第三课时进行实践活动二第三周:总结与评价,巩固所学知识,进行拓展讨论三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:教师通过生动的语言、形象的比喻和实际案例,讲解激光技术的基本原理、特性和应用。
电子线路课程设计-激光传声讲解
《激光无线传声器》专业班级:12级电信三班姓名:李佳姗汪德玮张晨晨学号:080212110 080212115 080212108 指导教师:王陈宁设计时间: 2014年12月1日物理与电气工程学院2014 年12 月8 日摘要正文主要内容利用激光发射接收器件制作一个无线传声电路,包括一台激光发射机和一台激光接收机可以将声音通过激光发射和接收。
激光传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用,人们一方面通过提高与改善传感器的技术性能;一方面通过寻找新原理、新材料、新工艺及新功能来改善传感器性能,制造出更多的传感器。
而激光传感器作为其中的一部分也必将得到更大的发展。
随着探测设备和其他部分的技术的提高,激光传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。
关键字:三极管,LM386,激光二极管,光敏三极管,TDA20301.课程设计任务书 (1)2.摘要正文 (2)3.概述 (4)3.1 激光无线传声器设计任务和要求 (4)3.2 系统组成框图及原理图 (4)3.3 发射电路图和接收电路图介绍 (5)4.三极管工作原理及其放大原理 (6)4.1三极管的结构图和实物图 (6)4.2三极管的工作原理 (6)4.3三极管的放大原理 (7)4.4三极管和二极管的比较 (7)5.音频功率放大器LM386和TDA2030 (7)5.1 LM386简介 (7)5.2 LM386特性 (8)5.3 LM386的引脚图 (8)5.4 TDA2030简介 (9)小结 (11)参考文献 (11)3.1激光无线传声器设计任务和要求设计任务:利用激光二极管和光敏三极管设计制造出可以实现两米以上的激光无线传声系统,声音失真不能太大,声音不能太小。
设计要求:基于二极管激光器设计声音发射电路,基于光电三极管实现激光传声接收电路,接收电路负载阻抗8欧姆,功率大于0.5W。
3.2 系统组成框图及原理图激光传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用,人们一方面通过提高与改善传感器的技术性能;一方面通过寻找新原理、新材料、新工艺及新功能来改善传感器性能,制造出更多的传感器。
激光原理课程设计
激光原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握激光原理的基本概念、产生机制、传播特性及其应用。
通过本课程的学习,学生将能够:1.描述激光的基本特性,如单色性、相干性和方向性。
2.解释激光产生的物理原理,包括激发态、稳态和放大过程。
3.分析激光的传播规律,如波动方程、干涉和衍射现象。
4.探讨激光在各个领域的应用,如通信、医疗、加工等。
在技能目标方面,学生将能够:1.运用数学方法解决激光相关问题,如波动方程的求解。
2.进行简单的激光实验,如激光器的搭建和特性测量。
3.分析实际应用中的激光问题,如激光通信的原理和系统设计。
在情感态度价值观目标方面,学生将能够:1.认识到激光技术在现代科技发展中的重要地位和作用。
2.培养对激光技术的兴趣和好奇心,激发创新精神。
3.理解激光技术在实际应用中的伦理和安全性问题,具备良好的职业道德素养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.激光的基本概念:激光的定义、发展历程及特点。
2.激光的产生原理:激发态、稳态和放大过程,激光器的类型及工作原理。
3.激光的传播特性:波动方程、干涉、衍射和偏振现象。
4.激光的调制与检测:调制方式、检测原理及设备。
5.激光应用领域:通信、医疗、加工、科研等。
教学大纲安排如下:第1-2课时:激光的基本概念和发展历程。
第3-4课时:激光的产生原理和激光器类型。
第5-6课时:激光的传播特性及其数学描述。
第7-8课时:激光的调制与检测技术。
第9-10课时:激光在各个领域的应用实例。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:用于传授激光基本原理和知识,引导学生掌握核心概念。
2.讨论法:鼓励学生就激光技术的热点问题和实际应用展开讨论,培养思辨能力和团队合作精神。
3.案例分析法:分析典型激光应用案例,让学生了解激光技术在实际工程中的应用。
4.实验法:进行激光器搭建和特性测量实验,培养学生的动手能力和实验技能。
激光传声
激光传声作者:周晓松来源:《中学科技》2012年第04期关于光通信,大多数人都是听得多、看得少,亲自动手做那就更加少之又少了。
那么,到底光通信是如何实现的呢?先来看一个激光传声的演示实验。
通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递,广义上指需要信息的双方或多方采用各种方法,使用各种载体,将信息从某一方准确安全地传送到另一方。
最普遍的通信方式就是通过语言交流。
这种通信方式通过人的声带振动,以空气为媒介,以声波的方式传送信息。
人在说话的时候,将所需传递的信息通过控制声带的长短、松紧以及声带振动的快慢、强弱等方式加载在向外传输的声波信号上。
物理学中,一般把将传递的信息加载在某种物理载体上的过程称为信号的调制。
可见,经过调制的机械波——声波包含了丰富的信息内容。
当外界声波传到人的鼓膜时,引起鼓膜振动,刺激神经,并最终传达到大脑的听觉中枢,形成听觉,实现了物理信号向神经生物电信号的转换。
这一过程又称之为信号的解调。
演示实验中,激光光源发射的激光束经喇叭前的反射镜反射到太阳能电池板。
那么,为什么激光能够将喇叭的声音“带”到最后的音箱上呢?首先,我们要理解声音是由振动产生的,随着收音机的播放,喇叭随之振动,喇叭前的反射镜也同样随之前后振动,故而照在其上的激光经反射后的光斑也必将时刻移动。
也就是说,反射到固定位置的太阳能电池板上的光斑也会随之快速移动,这样一来,太阳能电池板接收的光强也随之时刻变化,于是太阳能电池板输出的电压也就会产生相应的波动。
因为音箱的播放是由输入音箱的电压控制的,所以音箱能播放出与收音机相同的声音。
随着科学技术的不断发展,科技工作者一直追求传输距离更远、传输信号质量更稳定的通信方式。
但无论哪一种方式,信号的调制和解调是关键问题。
例如,我们日常使用手机进行通信联络时,就是首先将声音信号加载到电磁波这一载体上,通过手机的发射装置,将带有声音信号的电磁波发射出去;接收端的手机接收到该电磁波后,经过对电磁波的解调,最终将声音信号解调后还原,实现远距离的通话联络。
一种用激光传送声音信号的方法
“ 光纤通 信 ” 全 反射 的重 要应 用之 一 。为 了 是 使得 “ 纤 通 信 ” 加 真 实 , 学 生 对 于这 些 物 理 光 更 让
E 【 V) 45
图2
太复杂 的 电阻匹 配 , 能够 驱 动 电 流较 大 的 绿色 就
图 1
激 光笔 发光 。 同时 绿激 光 在 水 中 、 机 玻 璃 中 的 有 路 径 比较清楚 , 有利 于学 生观察 。
( ) 收 电路 的 设 计 3 接
电池 的直 流 电流 与音 频 交 变 电 流 叠 加 在 一
( ) 制 电路 设 计 方 案 二 2调
音频信 号输出 端
图 2是 用 三 极 管 V T对 激 光 进 行 调 制 的 电 路 。L D 是 2 m 绿 激光 笔 , 为 音 频 耦 合 电 E : 0 W C
说 明问题 。这 个实 验做 完后 , 生兴 趣极 易提 升 , 学
③磁 铁放 在 电池 的负极 上 。
( 操 作 方 法 4)
对 电动机 的原 理 容 易 接 受 , 有 兴趣 想 去 探 究 其 更
中的奥 秘 。
( 稿 日期 :0 00 .2 收 2 1 -7 2 )
只需将 线 圈 中间对 准 电池正 极 的小坑 , 圈 线
别 卡得 太 紧 , 圈 随 即旋 转 , 图 1 示 。 线 如 b所
械能 , 而且 简单 操作 , 实验 仪 器又 容易从 日常用 品
中获取 呢 ?
( ) 材 2 器
一
号 电池 1个 、 导 线 1 、 铁硼 圆形 磁铁 铜 段 钕
激光原理技术及应用课程设计
激光原理技术及应用课程设计课程设计背景激光技术是一种高科技领域,在光学、电子和物理领域都有广泛应用。
对于工程和科学领域的学生来说,学习激光原理技术及应用课程是非常重要的。
这一门课程设计旨在帮助学生深入了解激光原理和技术,并将所学理论知识应用到现实问题中。
课程设计目的本课程设计的主要目的是:•帮助学生了解激光原理,掌握激光器的构造和工作原理;•培养学生运用激光技术进行实验和研究的能力;•让学生了解激光在工业、医学、通信等领域的应用。
课程设计内容第一章激光器的构造和原理本章主要介绍激光器的构造和工作原理。
包括:•激光器组成结构;•激光器的产生过程;•激光器中的元器件和控制系统;•激光系统的稳定性和调节;第二章激光器的性能和参数本章主要介绍激光器的一些基本性能和参数。
包括:•激光器的输出功率、波长和频率;•激光器的相干性和椭偏率;•激光器的束流性、脉冲宽度、重复频率和功率密度;•激光器的渐变折射率和损耗。
第三章激光在医学、工业和通讯领域的应用本章主要介绍激光在医学、工业和通讯领域的应用。
包括:•激光在医学中的应用,如激光手术、激光切割和激光治疗等;•激光在工业中的应用,如激光加工、激光打标和激光切割等;•激光在通讯领域中的应用,如激光通讯和激光雷达等。
课程设计要求1.学生需要深入研究所分配的主题,并且在规定时间内提交课程设计报告;2.学生需要使用实验室中的激光器进行实验,并且完成实验报告;3.学生需要根据自己的实际情况来选择适当的实验方案。
参考文献1.《激光技术与应用》(第四版)著者:陈世清、徐兆礼;2.《激光物理与技术》著者:刘永杰;3.《激光科学与技术》著者:黄山明、杨卫亚。
激光测距传感器课程设计
激光测距传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解激光测距传感器的工作原理,掌握其基本构成和功能。
2. 学生能掌握激光测距传感器在工程和日常生活中的应用,了解其重要性。
3. 学生能了解激光测距传感器与其他类型传感器的区别和联系。
技能目标:1. 学生能通过实验操作,学会使用激光测距传感器进行距离测量,并掌握数据处理方法。
2. 学生能运用已学知识,分析并解决实际测量中遇到的问题,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理学科的兴趣,增强对科学技术的热爱和探究欲望。
2. 学生通过学习激光测距传感器,培养团队合作精神,增强实践操作能力。
3. 学生认识到激光测距传感器在国家安全、环境保护等方面的作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为物理学科选修课程,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
学生特点:学生为九年级学生,具备一定的物理知识和实验技能,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:教师需通过生动的教学方式,引导学生掌握激光测距传感器的相关知识,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,提高学生的综合素质。
通过对课程目标的分解,确保学生能够达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 激光测距传感器原理:- 理解激光产生、传播和接收的基本过程。
- 掌握测距原理,包括时间飞行法、相位法和干涉法等。
2. 激光测距传感器结构:- 了解传感器的组成部分,包括激光发射器、接收器、信号处理单元等。
- 学习不同类型激光测距传感器的结构特点和应用场景。
3. 激光测距传感器应用:- 探讨在工业、医疗、交通、航空航天等领域的应用案例。
- 分析激光测距传感器在日常生活和国防科技中的重要性。
4. 实践操作与数据处理:- 安排实验课,让学生亲自操作激光测距传感器进行距离测量。
- 学习数据处理方法,包括数据校正、误差分析等。
5. 教学大纲:- 第一课时:激光测距传感器原理及分类。
激光传声演示实验报告
激光传声演示实验报告实验报告:激光传声演示一、实验目的本实验旨在通过激光传声演示,说明激光的传导性质,以及如何利用激光实现声音的传输。
二、实验器材1. 一个激光器2. 一个接收器3. 一个音源4. 一台计算机三、实验步骤1. 将激光器和接收器分别连接到计算机,确保能够正常工作。
2. 将音源连接到计算机。
3. 打开计算机上的激光传声演示软件。
4. 调节激光器和接收器的位置,使其之间的光路尽可能稳定。
5. 在激光传声演示软件中选择一个需要传输的声音。
6. 点击开始按钮,观察激光传输的效果。
四、实验原理激光传声演示是通过激光的光束来传输声音信号的一种方法。
在这个实验中,激光器将激光光束作为传输媒介,传输声音信号。
接收器捕获光束上的声音信号,并将其转化为电信号,然后通过计算机进行处理。
激光光束的传导性质决定了声音信号的传输效果。
激光光束具有高度的直线性和方向性,能够准确地传输声音信号。
这种特性使得激光传声可以在远距离传输音频信号,而且传输过程中几乎没有衰减。
在实验中,我们可以看到声音信号被激光传输后的清晰度和传输距离都非常出色。
五、实验结果通过激光传声演示,我们可以观察到声音信号成功地通过激光光束进行传输。
声音在传输过程中没有明显的变形或衰减,保持了原有的清晰度。
我们还可以通过调整激光光束的位置和方向来调整声音的传输方向。
六、实验分析与讨论激光传声演示充分展示了激光光束的传导性质和声音信号的传输效果。
通过这种方法进行声音传输具有很大的潜力,可以应用于广播、通信等领域。
与传统的有线或无线传输方法相比,激光传声无需信号的频率调制和解调,传输效果更为稳定,能够实现更高质量的音频传输。
然而,在实际应用中,激光传声也存在一些问题。
首先,激光传声对环境的要求比较高,需要保证激光光束和接收器之间的光路畅通无阻。
其次,激光光束在大气中会受到散射和吸收的影响,传输距离受到限制。
此外,激光传声还存在安全风险,激光光束对眼睛和皮肤有一定的伤害性,需要采取相应的防护措施。
激光技术课程设计 (2)
激光技术课程设计引言激光技术,作为现代制造业中的一个重要领域,其广泛应用已经深入到了生产制造、医疗保健、通信技术等众多领域当中。
未来的制造业中,激光技术将有更加广阔的用武之地。
作为一种高科技、复杂性强的技术,激光技术的学习十分必要。
本文将向大家介绍一个激光技术课程设计,并提供一些参考,希望对您有所帮助。
设计内容具体来说,本课程将涵盖以下内容:激光基础知识•激光的定义及产生原理•激光与一般光的区别•激光的特性:单色性、方向性、相干性、强度等特点•激光的传输与调制技术激光加工技术•激光切割•激光打标•激光电子束焊接•激光喷涂其中,激光基础知识涉及了激光的起源和基础特性等内容,是后续内容的必要基础。
激光加工技术则是对激光技术在工业应用中的具体体现,包含了激光技术在不同领域的应用。
实践环节为了帮助学生更好地理解激光相关理论知识,还需在教学中设置一些实践环节。
例如,让学生亲自操作一些激光设备完成特定的工艺加工任务等。
总的来说,本课程旨在通过深入浅出的方式向学生介绍激光技术的相关知识和应用技术,让学生能够全方位地了解激光技术。
实施方案在教学设计方面,本课程的教学方法主要包括讲授教学和实验教学。
讲授教学在激光基础知识教学中,讲授教学将是主要的教学方式。
通过合理的讲解组织和丰富多彩的教学案例,让学生迅速掌握激光技术的基础知识。
实验教学在激光加工技术部分,实验教学将是必要的教学方式。
通过实验,让学生深入了解激光设备的结构和工作原理,让学生对激光技术应用的流程和操作有更深刻的理解。
在实验教学环节,学生将亲自操作激光设备,进行实际的激光加工操作。
这将能够加深学生对激光加工流程和激光设备的了解,从而更好地理解激光加工技术的应用。
教学评估在课程结束时,将对学生进行考试评估,以评估学生对激光技术的理解和掌握程度。
评估内容包括激光技术的基础知识和激光加工技术。
并将通过学生实验操作技能的评价,来了解学生是否具备相关的操作能力。
【豆丁推荐】-激光音频传输系统的研究设计
8科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2010 NO.24SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION高 新 技 术常见的信号传输方式有有线传输和无线传输两种:有线传输主要依赖电话线、电缆或光缆,采用有线传输方式不可避免地有布线施工,耗资大、时间长等多方面的困扰;无线传输方式由于不需要实体通信线路的铺设,而能节省大量的成本。
现有的无线通信系统通常都是利用高频率的电磁波信号作为载体进行信号传输的,其频率资源有限,传输速度和传输距离都要受到无线电管委员会的严格控制,而微波传输系统不仅在使用时需要进行频繁的频率协调的步骤,而且接收端的鉴频器必须有足够的信噪比才能检出有用的信号。
当在电磁辐射严重的工业场合使用无限音频传输系统时,一旦干扰源的发送频率接近电磁波频率,就会对设备和信号产生严重的干扰,当有用的信号淹没在环境噪音中后就无法实现无线音频传输了,而无线电、微波通信的干扰能力差、保密性不强,容易被干扰和监听。
故现在要解决的技术问题是提供一种抗干扰能力强、信噪比高、传输效果理想的一种无线激光音频传输系统。
1 激光音频传输系统激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。
激光有定向发光性、亮度极高、颜色极纯和能量密度极大等优点,故激光自问世以来就在工业农业医学等很多方面得到了应用,结合通信系统中要解决的问题,可以将激光应用于通信系统,构成一种抗干扰能力强、信噪比高、传输效果理想的无线激光音频传输系统,系统硬件结构。
无线音频传输系统主要包括发射器和接收器两部分,发射器和接收光器中包括电源模块,信号输入/输出模块,信号调制/解调模块,光电转换模块、光发射/接收模块。
2 工作原理激光发射光器工作原理:电源模块提供内部各模块的工作电源;信号输入模块接收输入的音频信号,信号调制模块对接收到的信号进行脉冲频率调制,需要将音频信号进行二次调频,使音频信号变成频率变化的电信号。
激光传声报警实验制作说明
激光传声/报警二合一实验说明书激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。
意思是“通过受激发射光扩大”。
激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。
1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。
激光应用很广泛,主要有激光打标、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器等等。
利用声音引起激光振动,然后将激光打在接收电路的光电三极管上接收振动信号,并对信号进行解调达到声音还原。
本实验采用6*5mm电容式咪头(接收更灵敏)和音频插头(根据型号可更改)的组合设计,可以直接和音频播放设备相连,实现不需要通过有线连接便可以收听动听音乐的功能。
同时音量可以调节,达到你意想不到的效果。
所需元件:元件名称元件数量S9013 22N3904 3光电三极管 11K电阻 510K电阻 51M电阻 5 面包板跳线3孔距 4 面包板跳线4孔距16 面包板跳线5孔距 4 面包板跳线9孔距 4 面包板跳线11孔距 4 瓷片电容104 2 电解电容0.22µF 2 电解电容10µF 2 电解电容100µF 2 9V电池盒 2 小面包板 2 双声道耳机插孔 1 5K电位器 1 LM386N-1 1 LED灯座 2 红色激光头 1 激光头支架 1 5V有源蜂鸣器 1 咪头 1 音频线 1 接线柱 6建议实验元件包如下:下面介绍实验套件的制作步骤:首先进行激光传声的实验:1.弄懂激光传声发射端电路图如下:次优化,尽量达到简单,明了的目的):3.根据下图把激光头,咪头,音频插头和电池盒用接线柱连接在面包板上。
4.下面进行激光传声实验接收电路的组装,首先附上电路图:5.然后按照下图进行激光传声接收电路元件连接:6.连接好后,按照下图把光电三极管,电池盒等元件连接在面包板上;这样一个激光传声实验套件便组装好了。
激光传声_精品文档
激光传声关于光通信,大多数人都是听得多、看得少,亲自动手做那就更加少之又少了。
那么,到底光通信是如何实现的呢?先来看一个激光传声的演示实验。
通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递,广义上指需要信息的双方或多方采用各种方法,使用各种载体,将信息从某一方准确安全地传送到另一方。
最普遍的通信方式就是通过语言交流。
这种通信方式通过人的声带振动,以空气为媒介,以声波的方式传送信息。
人在说话的时候,将所需传递的信息通过控制声带的长短、松紧以及声带振动的快慢、强弱等方式加载在向外传输的声波信号上。
物理学中,一般把将传递的信息加载在某种物理载体上的过程称为信号的调制。
可见,经过调制的机械波——声波包含了丰富的信息内容。
当外界声波传到人的鼓膜时,引起鼓膜振动,刺激神经,并最终传达到大脑的听觉中枢,形成听觉,实现了物理信号向神经生物电信号的转换。
这一过程又称之为信号的解调。
演示实验中,激光光源发射的激光束经喇叭前的反射镜反射到太阳能电池板。
那么,为什么激光能够将喇叭的声音“带”到最后的音箱上呢?首先,我们要理解声音是由振动产生的,随着收音机的播放,喇叭随之振动,喇叭前的反射镜也同样随之前后振动,故而照在其上的激光经反射后的光斑也必将时刻移动。
也就是说,反射到固定位置的太阳能电池板上的光斑也会随之快速移动,这样一来,太阳能电池板接收的光强也随之时刻变化,于是太阳能电池板输出的电压也就会产生相应的波动。
因为音箱的播放是由输入音箱的电压控制的,所以音箱能播放出与收音机相同的声音。
随着科学技术的不断发展,科技者一直追求传输距离更远、传输信号质量更稳定的通信方式。
但无论哪一种方式,信号的调制和解调是关键问题。
例如,我们日常使用手机进行通信联络时,就是首先将声音信号加载到电磁波这一载体上,通过手机的发射装置,将带有声音信号的电磁波发射出去;接收端的手机接收到该电磁波后,经过对电磁波的解调,最终将声音信号解调后还原,实现远距离的通话联络。
激光语音通信电路设计
激光语音通信电路设计、装配与调试1.电路工作原理⑴实用电路图3-1 发射部分电原理图图3-2 接收部分电原理图⑵原理分析激光通信电路的发射部分电原理图如图3-1所示。
图中小话筒BM可以将声音信号转变为电信号,电阻器R1为小话筒的工作提供一个工作电压。
电阻R2为三极管的直流偏置电阻,保证三极管Q1工作在线性放大状态下。
由话筒产生的音频信号通过电容器C1送到三极管Q1的基极,使三极管的基极电流随着音频信号的变化而变化。
这样使接在三极管集电极上的激光发射二极管中的电流受到音频信号的调制,通过激光光束把音频信号传输出去。
为了便于制作和普及,激光发射二极管选用的是市场上常见的激光笔的笔芯,这种笔芯上已经连接有一只68 左右的限流电阻器。
激光通信电路的接收部分电原理图如图3-2所示。
光信号接收传感器为硫化镉光敏电阻器,这种光敏电阻器有较高的灵敏度,而且使用也很方便。
在一般状态下光敏电阻器的阻值是稳定的,当受到经过音频信号调制的激光光束的照射时,它的阻值就会相应地发生变化,使电阻器R3上的电压跟着发生波动。
这个波动电压经过放大,最后从耳机听到声音。
电路前两级采用的是相同的电压并联负反馈电路,由三极管Q2、电阻器R4、R5和Q3、电阻器R6、R7等组成。
由三极管Q4构成驱动电路,直接带动耳机发声。
电阻器R8是负反馈电阻,保证电路电流工作点的稳定,电容器C4是旁路电容器,使音频信号不受负反馈电阻的影响。
并联负反馈采用反馈信号与输入信号以电流的形式叠加,即Id=Ii-If。
若信号源内阻为∞,即为恒流源,则可使Ii恒定,这样,If的增加量可全部转化为Id的减少量,此时反馈效果最强。
若信号源内阻较小,则Ii不恒定,这样,If 的增加量仅有一部分转化为Id的减少量(另一部分则转化为Ii的增加量),因而反馈效果就弱了,信号源内阻越小,反馈效果越弱。
并联负反馈适应于信号源为内阻大的电流源,话筒BM可看作内阻大的电流源。
激光传声课程设计
激光传声课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习激光传声的相关知识,让学生了解和掌握激光传声的基本原理、设备和应用。
具体的教学目标如下:1.知识目标:–了解激光的基本概念和特性;–掌握激光传声的基本原理;–了解激光传声设备的主要组成部分和工作原理;–掌握激光传声在实际应用中的案例。
2.技能目标:–能够运用激光传声原理解决实际问题;–能够操作激光传声设备,进行简单的实验操作;–能够分析激光传声设备的工作性能,并进行优化设计。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对激光传声技术的兴趣和好奇心;–培养学生对科学研究的严谨态度和团队合作精神;–培养学生对激光传声技术在现代社会中应用的认识,提高其对科技发展的关注度。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.激光的基本概念和特性:激光的定义、激光的产生原理、激光的传播特性等;2.激光传声的基本原理:激光传声的原理、激光传声的优缺点等;3.激光传声设备的主要组成部分和工作原理:激光发射器、激光接收器、信号处理电路等;4.激光传声在实际应用中的案例:激光通信、激光雷达、激光测距等。
三、教学方法为了实现课程目标,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生了解和掌握激光传声的基本概念、原理和应用;2.实验法:通过学生的实验操作,使学生更深入地理解激光传声的原理和设备;3.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生了解激光传声技术在实际中的应用和前景;4.讨论法:通过分组讨论,培养学生的团队合作精神和对问题的深入思考能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威出版社出版的激光传声相关教材;2.多媒体资料:制作相关的教学PPT、动画、视频等;3.实验设备:准备激光发射器、激光接收器等实验设备,以便进行实验教学。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本课程将采用多种评估方式相结合的方法。
激光传声原理
激光传声原理激光传声技术是一种利用激光束来传输声音的先进技术,它可以实现远距离的声音传输,并且在通信、军事、医疗等领域具有广泛的应用前景。
激光传声原理是指通过激光束的调制和解调来实现声音的传输和接收,其基本原理包括激光调制、传输、解调和声音重建等环节。
激光传声的基本原理是利用激光束的调制来携带声音信息。
在激光传声系统中,声音信号首先被转换成电信号,然后通过调制器将电信号转换成激光束的强度变化。
这样,声音信息就被携带在了激光束中,可以通过光学传输的方式传输到远处的接收器。
在传输过程中,激光束会受到大气、杂散光等因素的影响,因此需要利用解调器来对激光信号进行解调,将携带的声音信息还原成电信号。
解调器会根据激光信号的强度变化来还原原始的声音信号,从而实现声音的接收。
激光传声技术的关键在于激光束的调制和解调。
调制技术需要能够将声音信息准确地转换成激光束的强度变化,而解调技术则需要能够准确地识别激光信号中的声音信息并将其还原成原始的声音信号。
因此,激光传声技术的发展离不开调制和解调技术的不断创新和提高。
除了调制和解调技术外,激光传声技术还需要考虑激光束的传输和接收。
在激光传声系统中,激光束需要通过大气等介质来传输到远处的接收器,而在传输过程中会受到大气吸收、散射、折射等因素的影响,因此需要采用适当的光学设计和调节来保证激光信号的传输质量。
另外,激光传声技术还需要考虑声音的重建和放大。
接收到的声音信号需要经过放大和处理才能够被人类听到,因此需要配备合适的声音放大器和处理器来实现声音的重建和放大。
总的来说,激光传声技术是一种利用激光束来传输声音的先进技术,其基本原理包括激光调制、传输、解调和声音重建等环节。
激光传声技术的发展离不开调制和解调技术的不断创新和提高,以及对激光束的传输和接收、声音的重建和放大等方面的综合考虑。
随着激光技术和光学技术的不断发展,相信激光传声技术在未来会有更广阔的应用前景。
模拟电路课程设计---多功能收音机及光波语音发射机的制作
(2)把信号发生器的频率改为535KHz,调红色中频变压器(即振荡线圈)的磁 帽收到调制信号叫声,在移动磁棒上线圈上的位置,使声音最大,用蜡封住线圈。(3) 把调谐拨轮指示线转到1605处,让信号发生器输出1605KHz调幅信号,调微调电容器 C1b’,收到调制信号叫声,然后调整微调电容器C1a’,使声音最大,即调整完毕。
6、最重要的一点就是改装,在收音机的基础上加一个另外的功能,我们选择加 一个光波语音发射机的功能。自己设计电路提升我们对电路的进一步了解,提高了 我们的动手能力。
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三、设计的方法及步骤: 设计方法:按照原理图将收音机先安装并调试好,再运用模拟电路课学到的知
识对电路进行改装制成多功能收音机。 步骤:1,安装:首先对照元件明细表认清元件,核对数量。然后检测各元器件
的性能,最后把需要焊接的各个元器件对照电路板上的符号,一一对号安装。 2,焊接:把所有元件都插上后,减去多余的引脚,只留下离铜箔1.5mm长开始
焊接,注意焊接时,电烙铁头上要有少量焊锡,烙铁头要接触到元件的引脚与铜箔, 这时把焊锡丝触到烙铁头上,焊锡丝就会很快熔化,把元件的引脚和铜箔连在一体, 烙铁很快离开,这样就焊好了。
七、指导教师的意见:
成绩评定: 学生姓名
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六、实践收获与感想: 这次实习,我们学习并掌握了收音机的原理,了解了收音机的内部结构及各个
激光传感器课程设计
激光传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解激光传感器的工作原理,掌握其基本构造和应用领域;2. 学生能掌握激光传感器在科学技术和国防领域的应用,了解其对国家发展的意义;3. 学生能通过实例分析,了解激光传感器在生活中的实际应用,提高理论联系实际的能力。
技能目标:1. 学生能通过实验操作,掌握激光传感器的使用方法和调试技巧;2. 学生能运用激光传感器进行数据采集、处理和分析,提高解决问题的能力;3. 学生能运用所学知识,设计简单的激光传感器应用方案,培养创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习激光传感器,培养对科学的热爱和探索精神,增强国家使命感和社会责任感;2. 学生在学习过程中,学会合作、交流,培养团队精神和沟通能力;3. 学生通过了解激光传感器在生活中的应用,认识到科技对人类社会的贡献,树立正确的人生观和价值观。
课程性质:本课程为高二年级物理选修课程,旨在通过激光传感器这一主题,拓宽学生知识视野,提高实践能力。
学生特点:高二学生具有一定的物理基础和实验操作能力,对科技领域的新技术、新应用充满好奇心。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养创新意识和实践能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中收获成长。
通过课程目标的分解,为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 激光传感器基础知识:激光的产生、特性及其传播原理;激光传感器的工作原理、分类及性能参数。
教材章节:第二章第三节《光传感器》2. 激光传感器应用领域:介绍激光传感器在工业自动化、航空航天、生物医学等领域的应用实例。
教材章节:第二章第四节《光传感器应用实例》3. 激光传感器实验操作:学习激光传感器的使用方法、调试技巧以及数据采集、处理和分析。
教材章节:实验教程第四章《光传感器实验》4. 激光传感器创新设计:结合所学知识,引导学生设计简单的激光传感器应用方案,培养创新意识和实践能力。
激光无线音频传输
输入:话筒输入或者3.5音频输入(自动切换)
功能:
1.单向通话电话
2.手机、mp3音频传输.
传输距离:建议50-几百米以内,超出越远信号越不稳定
发射器?
工作电压:9-12V
接收端?
工作电压:4~12V?
驱动扬声器:0.5W-10W音箱
3.电路理论?
在发送端:3.5耳机端口输入的手机、mp3、电脑等音频信号、或者话筒接收声音并放大,通过晶体管S8050来驱动激光发送器,所述音频信号在激光线以形式被发送。?
激光无线音频传输
1.介绍
激光无线音频传输模块,传输距离远。可以传输远程单向通话或者传输手机mp3等音频信号,在接收端接收收到音频信号。
使用红外激光传声音?基本原理是由波动的声音转换成红激光,然后激光振动信号在接收器电路的光敏二极管接收器被接收,并且该信号被解调,以达到声音还原。传输距离可以达到50—几百米可用于制造长距离无线扬声器。
接收端:光敏二极管接收管,用于接收红外发射器信号,转换成音频信号通过LM386音频放大器芯片?音频被放大输出信号。
?发射端
接收端
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《激光无线传声器》专业班级:12级电信三班姓名:李佳姗汪德玮张晨晨学号:********* ********* ********* 指导教师:***设计时间: 2014年12月1日物理与电气工程学院2014 年12 月8 日摘要正文主要内容利用激光发射接收器件制作一个无线传声电路,包括一台激光发射机和一台激光接收机可以将声音通过激光发射和接收。
激光传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用,人们一方面通过提高与改善传感器的技术性能;一方面通过寻找新原理、新材料、新工艺及新功能来改善传感器性能,制造出更多的传感器。
而激光传感器作为其中的一部分也必将得到更大的发展。
随着探测设备和其他部分的技术的提高,激光传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。
关键字:三极管,LM386,激光二极管,光敏三极管,TDA20301.课程设计任务书 (1)2.摘要正文 (2)3.概述 (4)3.1 激光无线传声器设计任务和要求 (4)3.2 系统组成框图及原理图 (4)3.3 发射电路图和接收电路图介绍 (5)4.三极管工作原理及其放大原理 (6)4.1三极管的结构图和实物图 (6)4.2三极管的工作原理 (6)4.3三极管的放大原理 (7)4.4三极管和二极管的比较 (7)5.音频功率放大器LM386和TDA2030 (7)5.1 LM386简介 (7)5.2 LM386特性 (8)5.3 LM386的引脚图 (8)5.4 TDA2030简介 (9)小结 (11)参考文献 (11)3.1激光无线传声器设计任务和要求设计任务:利用激光二极管和光敏三极管设计制造出可以实现两米以上的激光无线传声系统,声音失真不能太大,声音不能太小。
设计要求:基于二极管激光器设计声音发射电路,基于光电三极管实现激光传声接收电路,接收电路负载阻抗8欧姆,功率大于0.5W。
3.2 系统组成框图及原理图激光传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用,人们一方面通过提高与改善传感器的技术性能;一方面通过寻找新原理、新材料、新工艺及新功能来改善传感器性能,制造出更多的传感器。
而激光传感器作为其中的一部分也必将得到更大的发展。
随着探测设备和其他部分的技术的提高,激光传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。
本课题采用的是以三极管8050和音频功率放大器LM386和TDA2020为核心开发激光传声的系统。
系统硬件电路原理框图及结构图如下图1图1(a)激光发射电路原理图图1(b)激光接收电路原理图3.3发射电路图和接收电路图介绍该激光传声转发器由发射和接收两部分组成。
其具有结构简单、易于制作、无干扰、噪声低等优点。
图2为发射部分电路原理。
鉴频后的伴音(音频)信号经三极管VT放大后推动激光发射管。
由于发射管的发射强度与通过其电流成正比,所以激光发射管LED1所发出的激光,便受到音频信号的调制。
为了防止失真,激光发射管LED1要设一定的偏置。
图3是接收部分原理图。
其电路采用一块音频放大集成电路LM386和TDA2030。
D1光敏三极管。
当被音频信号调制的激光照射到VD光敏三极管时,在其两端产生一个与音频信号变化规律相同的电信号,再进行功率放大。
详细电路图如下所示:图2 发射端电路53264718U1LM386D1LED-BIRYLS1SPEAKERC2220u12453U2TDA2030D21N4001D31N4001R1680R222kR310kR422kC10.1uC30.1uC40.1uC5100uC61uC722uC8100uV C C--\V C C图3 接收端电路三极管工作原理及其放大原理4.1三极管的结构图和实物图如图4所示图44.2三极管的工作原理以NPN 三极管为例:正常工作在放大状态时,因为基极电压高于发射极,电路正偏,有大量电子流入发射极,形成Ie,电子原本要通过基极回到电源正极,但是发射机电子进入基极后,由于集电极电压比基极还要高,于是电子被集电极强烈的电场吸引,从而电子不走基极回到电源正极,而进入集电极到达电源正极形成集电极电流Ic,但是,基极中还是有空穴的(比较少),发射极电子被集电极电场吸引进入集电极过程中,一小部分电子与基极空穴复合形成基极电流Ib。
这就是三级管电流走向。
4.3三极管的放大原理因为基极空穴较少,所以发射极电子被集电极电场吸引进入集电极过程与基极空穴复合概率较小,当基极电流增大(空穴增多)时,因为电子与基极空穴复合概率较小,所以,基极电流稍微增大一点,就需要很多的电子才能与基极增多一点的空穴复合,因此,基极电流变化一点,而引起发射极电流发生较大的变动,从而实现了放大作用。
4.4三极管和二极管的比较光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。
光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结,不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射,实现光电转换,在电路图中文字符号一般为VD。
光电三极管除具有光电转换的功能外,还具有放大功能,在电路图中文字符号一般为VT。
光电三极管因输入信号为光信号,所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。
同光电二极管一样,光电三极管外壳也有一个透明窗口,以接收光线照射音频功率放大器LM3865.1 LM386简介LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。
为使外围元件最少,电压增益内置为20。
但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。
输入端以地为参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。
与通用型集成运放相类似,它是一个三级放大电路。
广泛应用于录音机和收音机之中。
当电源电压为12V时,在8欧姆的负载情况下,可提供几百mW的功率。
它的典型输入阻抗为50K。
5.2 LM386的特性静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电;工作电压范围宽,4-12V或者5-18V;外围元件少;电压增益可调,20-200;低度失真;5.3 LM386的引脚图如图所示:图5LM386的引脚图中,引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10μF。
查LM386的资料可得,电源电压4-12V 或5-18V(LM386N-4);静态消耗电流为4mA;电压增益为20-200dB;在1、8脚开路时,带宽为300KHz;输入阻抗为50K;音频功率0.5W。
5.4音频功率放大器TDA2030TDA2030A的优良性能使得它十几年来一直得到大家的疯狂喜爱,很多外表豪华的有源音箱、中档功放、低音炮也采用了TDA2030。
TDA2030A是单声道的功率放大集成电路,做立体声放大器必须使用两只TDA2030A。
TDA2030A只有五只引脚,正电源、负电源、正向输入、反向输入和输出。
TDA2030A的散热片是和负极连通的,用双电源供电时,散热片千万不要和地线短路。
本功放板采用双15V电源,TDA2030A工作在OCL方式。
OCL是指不用音频输入、输出变压器和输出耦合电容,放大器直接推动音箱。
OCL具有音质佳、频响好、成本低等特点。
常用的功放电路类型还有OTL、BTL,OCL电路元件最少,音质最好。
图6引脚情况1脚是正相输入端;2脚是反向输入端;3脚是负电源输入端;4脚是功率输出端;5脚是正电源输入端;电路特点1.外接元件非常少。
2.输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。
3.采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。
4.开机冲击极小。
5.内含各种保护电路,因此工作安全可靠。
主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。
6.TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率,THD≤0.1%。
无疑,用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。
TDA2030 双电源接法图7小结激光传声设计主要分两个部分,分别是发射和接受两个部分;我们通过对资料的理解完成了激光传感器的结构框图和原理图。
通过计算对各个原件的型号进行了选择,通过查资料,熟悉了各个元件的原理及使用说明,进一步了解了激光传声电路设计中发射及接受两部分中红外传感器,三极管VT8050,光电二级管VD1,VD2,光敏二极管VD,音频集成功率放大元件LM386和TDA2030及其各种电容,电阻元件等;在此设计中,激光传声设备通过激光和音频信号及电信号的传输,是声音从一个地点传输到另一个地点,是不用物理传输线的通讯方式,但激光传声有它的不足之处:因为按红外线当前的技术来说只能沿直线传播,并且不能有阻挡物,才能保证比较良好的通讯质量,所以激光传声的技术还有待进一步开发提高。
激光传声,即激光不沿直线即可传播通畅,是目前的一个很热的发展方向。
最后通过本次试验接触并熟悉了激光传声的原理,并且通过实验熟练了所学习的知识,达到理论联系实际的效果。
参考文献[1] 杨素行,模拟电子技术基础简明教程(第三版).高等教育出版社,2006年5月[2] 胡宴如,耿苏燕,高频电子线路.高等教育出版社,2009年1月[3] 余孟尝,数字电子技术基础简明教程(第三版).高等教育出版社,2006年7月[4] 杨素行,模拟电子技术基础简明教程.高等教育出版社,2006年5月[5] 刘宝玲,电子电路基础.高等教育出版社,2006年9月11。