模电课设报告—声控灯的设计

模电课设报告—声控灯的设计

辽宁师范大学

《低频电子线路》课程设计

(2009级本科)

题目: 声控灯的设计

学院: 物理与电子技术学院

专业:

班级:

班级学号:

姓名:

指导教师:

完成日期: 2011 年 6 月 23 日

《低频电子线路》课程设计论文—声控灯的设计

声控灯的设计

目录

摘要----------------------------------------------2

第一章声控灯元件的介绍及检测---------------------3

1.1声控灯电路所需电器元件-----------------------3

1.2各部分器件介绍-------------------------------3

控灯的工作原理---------------------------8 第二章声

2.1声控灯原理及说明-----------------------------9

2.2 原理小结-------------------------------------------9 第三章焊接及调试--------------------------------10

3.1主要仪器和仪表------------------------------10

3.2焊接及调试----------------------------------11

参考文献-----------------------------------------13

收获体会-----------------------------------------14

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《低频电子线路》课程设计论文—声控灯的设计

摘要

光控电路有着广泛的应用。比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采

用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人

的劳动强度,有效的节约能源。但光控电路有其缺陷,就是夜晚无光线的时候,照明灯将一直

工作着,这样会造成资源的浪费,也会缩短照明灯的寿命。

这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的

控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。当声音消失的时候,照明灯自

动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点

亮后,延时一定时间后自动熄灭。

声控灯的制作目的是通过声控灯的制作，提高学习电路知识的兴趣，掌握元器件的测试方

法，掌握自己制作印制电路板的方法，锻炼实际动手操作能力。

声控灯顾名思义，声控灯即是用声旨束控制电灯亮灭或亮度强弱的一种灯具，控制某一用

电负载的方法多种多样，用光的强弱控制的称光控，用温度高低控制的你温控，用磁场强

弱控制的称磁控，还有依靠压力、湿度的等等。

使用这种照明电路,人们就不必在黑暗中摸索开关,也不必再担心点长明灯费电和损坏灯泡

了。夜间只要有脚步声或其它较强的声响时,灯便自动点亮,延时一定时间后自动熄灭。特

别适用自动控制路灯照明以及走廊和楼道等处的短时照明。

关键词

光控电路声控电路自动响应

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《低频电子线路》课程设计论文—声控灯的设计

第一章声控灯元件的介绍及检测

1.1、声控灯电路所需电器元件

驻极体话筒、电阻、光敏电阻、电位器、电容、电解电容、三极管(NPN、PNP)、

二极管、发光二极管

1.2、各部分器件介绍

1.2.1驻极体话筒

1、驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价

格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等

电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入和输出阻抗

很高，所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为

阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流

工作电压。构造与原理驻极体话筒由声电转换和阻抗变

换两部分组成。声电转换的关键元件是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。因而它的输出阻抗值很高(Xc,1,2~tfc)，约几十兆欧以上。这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低。普通场效应管有源极(S)、栅极(G)和漏极(D)三个极。这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效应管。接二极管的目的是在场效应管受强信号冲击时起保护作用。场效应管的栅极接金属极板。这样，驻极体话筒的输出线便有三根。即源极S，一般用蓝色塑线，漏极D，一般用红色塑料线和连接金属外壳的编织屏蔽线。

2、驻极体话筒体积小，结构简单，电声性能好，价格低廉，应用非常广泛。高分子极化膜上生产时就注入了一定的永久电荷(Q)，由于没有放电回路，这个电荷量是不变的，在声波的作用下，极化膜随着声音震动，因此和背极的距离也跟着变化，也就是锁极化膜和背极间的电容是随声波变化。电容上电荷的公式是

Q,C×V，反之V,Q/C也是成立的。驻极体总的电荷量是不变，当极板在声波压力下后退时，电容量减小，电容两极间的电压就会成反比的升高，反之电容量增加时电容两极间的电压就会成反比的降低。最后再通过阻抗非常高的场效应将电容两端的电压取出来，同时进行放大，我们就可以得到和声音对应的电压了。由于场效应管时有源器件，需要一定的偏置和电流才可以工作在放大状态，因此，驻极体话筒都要加一个直流偏置才能工作。

3、驻极体话筒价格很低，损坏后做更换处理，关于驻极体话筒选配要注意以下几点: (1)两根和三根引脚的驻极体话筒之间不能直接替代，一般情况下也不做改动电路的代替。

(2)这种话筒没有型号之分，相同引脚数的话筒可以代替，只是存在性能上的差别。

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《低频电子线路》课程设计论文—声控灯的设计 1.2.2 电阻器

电阻器的种类有很多，通常分为三大类:固定电阻、可变

电阻、特种电阻。

电阻，物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小