电子电路设计实训报告

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实训报告

课程电子电路设计实训

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一、概述

本次电子电路设计实训通过课堂讲解，软件使用，电路设计，实物验证四个阶段来巩固我们对知识的掌握，从而达到一个电子专业的大学生应有的专业素养。

本次实训的重点在于电路设计和实物验证，本次实训报告便主要讲述电子电路设计实训中，本人所接到的电路设计的课题和和相应的实物验证。

二、设计题目的名称及功能要求

1、设计题目：

声控讯响器

2、功能要求如下：

拍一下巴掌它就会发出几秒钟的“滴滴”声，而后自动停止。

（提示：传感器采用驻极体话筒，发声元件可采用LED灯模拟，只要灯能一亮一灭地闪烁即可。）

三、总体方案设计

3、总体方案设计系统框图：

四、单元电路设计

1、声音检测电路

（1）、电路的结构设计：

电路主要由驻极体电容器话筒，晶体管放大器和发光二极管等构成。

a、电路原理：

静态时，VT1处于临界饱和状态，R1给电容话筒MIC提供偏置电流，话筒捡取室内环境中的声波信号后即转为相应的电信号，经电容C1送到VT1的基极进行放大，当MIC捡取声波信号后，就有音频信号注入VT1的基极，其信号的负半周使VT1退出饱和状态，VT1的集电极电压上升。达到声音检测的目的。

b、主要参数计算：

通电后使VT1的集电极电压使其在0.2~0.4之间，如果该电压太低则施加声音信号后，VT1不能退出饱和状态，因为VCC为3V，则选择R2为1M。

对于灵敏度不同的电容话筒，以及β值不同的三极管，VT1的集电极电阻R3的大小要通过调试来确定。根据老师的建议，我选择10K。

2、延时电路

（1）、电路的结构设计：

a、电路原理：

当VT2处于截止状态时，电容C2处于充电状态。

VT1、VT2组成两级直接耦合放大电路。静态时，VT1处于临界饱和状态，而以使VT2处于截止状态。当VT1退出饱和状态，VT1的集电极电压上升。则使VT2导通。

当VT2导通时，电容放电，VT3导通。当VT2回到截至状态，电容再次回到充电状态，当未达到到饱和状态之前，VT3持续导通。从而实现延时目的

b、主要参数计算：

选取适当的电阻和电容即可，使延时时间在3S-5S（VCC为3V）。

3、振荡电路

（1）、电路的结构设计：

a、电路原理：

当VT3导通时,此电路运作在以下两种状态：

状态一

VT4导通

VT4的集电极电压为接近0V

C3由流经R6及R7的电流放电

由于电容C3提供反电压，使得VT5截止

C4经由R8及R9放电

输出电压为高（但因C4经由R9放电的缘故，较电源电压稍低）

此状态一直持续到C3放电完成。由于R7提供基极偏置使得VT5导通：此电路进入状态二

状态二

VT5导通

VT5的集电极电压（即是输出电压）由高电位变为接近0V

C4把VT5集电极电压变化偶合到VT4的基极，使VT4瞬间截止

VT4截止，使得VT4集电极电压上升到高电位

C3经由R1及VT5基极充电

C4流经R7以及VT5发射极的电流放电，使C2由0.6V渐渐放电至0V

由于电容C4提供反电压，使得VT4截止

此状态一直持续到直到C4放电完毕，由于R8对VT4基极提供偏置电压，VT4导通：此电路进入状态一

电路启动过程当电路刚接上电源时，两个晶体管都是截止状态。不过，当这两个晶体管的基极电压一起上升时，由于晶体管制造过程中不可能把每个晶体管的导通延时控制得一样，所以必然有其中一个晶体管抢先导通。于是此电路便进入其中一种状态，而且也保证可以持续振荡

通过VT5的导通和截止从而使LED可以闪烁

当VT3截止时，振荡停止，LED熄灭。

b、主要参数计算：

状态一的持续时间与R6、C3相关，状态二的持续时间与R7、C4相关。因为R6、C3、R7、C4都可以自由配置，因此可以自由决定振压周期。不过，在每个状态的持续时间是由电容在充电开始时的初始状态（电容两端的电压）决定的，而这又与前一个状态中的放电量有关；前一个阶段的放电量又由放电过程中电流通过的电阻R5、R9与放电过程的持续时间决定。为使亮灭时间相同，则使R5=R9=2K,R7=R8=47K。

五、整体电路分析

1、电路原理图：

2、电路的工作原理：

静态时，VT1处于临界饱和状态，使VT2截止，R1给电容话筒MIC提供偏置电流，话筒捡取室内环境中的声波信号后即转为相应的电信号，经电容C1送到VT1的基极进行放大，VT1、VT2组成两级直接耦合放大电路，只要选取合适的R2、R3使无声波信号。VT1处于临界饱和状态，而以使VT2处于截止状态。

当MIC捡取声波信号后，就有音频信号注入VT1的基极，其信号的负半周使VT1退出饱和状态，VT1的集电极电压上升，使VT2导通（只有较强信号输入时，才能使VT2导通）。

当VT2处于截止状态时，电容C2处于充电状态。

当VT2导通时，电容放电，VT3导通。当VT2回到截至状态，电容再次回到充电状态，当未达到到饱和状态之前，VT3持续导通。从而实现延时目的。

当VT3导通时,此电路运作在以下两种状态：

状态一

VT4导通

VT4的集电极电压为接近0V

C3由流经R6及R7的电流放电

由于电容C3提供反电压，使得VT5截止

C4经由R8及R9放电

输出电压为高（但因C4经由R9放电的缘故，较电源电压稍低）

此状态一直持续到C3放电完成。由于R7提供基极偏置使得VT5导通：此电路进入状态二

状态二

VT5导通

VT5的集电极电压（即是输出电压）由高电位变为接近0V

C4把VT5集电极电压变化偶合到VT4的基极，使VT4瞬间截止

VT4截止，使得VT4集电极电压上升到高电位

C3经由R1及VT5基极充电

C4流经R7以及VT5发射极的电流放电，使C2由0.6V渐渐放电至0V

由于电容C4提供反电压，使得VT4截止

此状态一直持续到直到C4放电完毕，由于R8对VT4基极提供偏置电压，VT4导通：此电路进入状态一

电路启动过程当电路刚接上电源时，两个晶体管都是截止状态。不过，当这两个晶体管的基极电压一起上升时，由于晶体管制造过程中不可能把每个晶体管的导通延时控制得一样，所以必然有其中一个晶体管抢先导通。于是此电路便进入其中一种状态，而且也保证可以持续振荡

通过VT5的导通和截止从而使LED可以闪烁

当VT3截止时，振荡停止，LED熄灭。