声控灯课程设计报告..

(校徽)

《模拟电子技术》

课程设计报告书

2013-2014 学年第二学期

系别：电子信息工程系

专业：电气自动化技术

班级： 13级（ 2 ）班

姓名：唐巍

指导教师： ********

2014 年 6 月 27 日

精品文档

目录

一.设计的目的与意义 ................................... 3~4

二.课程设计概况 ....................................... 4~5

三.课程设计方案及内容................................. 5~11 四．总结............................................ 12~13 参考书目.. (13)

一.设计的目的与意义

1.1 意义

从建国以来，我国的电子技术的不断地飞速发展，广泛应用于社会的各个领域，工业、农业、医学、军事及日常生活等，但我国由于没有赶上前两次科技革命，经济发展相对于发达国家比较晚，仍属于发展中国家，所以作为21世纪的大学生有义务肩负起振兴国家的使命。

忆往昔，1837年画家出身的莫尔斯（S.F.Morse）发明了电报，1876年，美国人贝尔（A.G.Bell）虽然不懂电学和机械，但他凭借造福人类的激情和毅力发明了电话，没有受过正规大学教育的马可尼利用赫兹的火花振荡器作为发射器，实现了无线电信号的传递……

鉴于以上各种事实，同样也点燃了我决心未来成为一名电子工程师内心的火花，我认为在学习好文化知识的基础上，我们应该多实践，把所学到的知识能尽量多地转化为造福社会的生产力。

1.2 目的

经过我们组四个人共同的商议，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。

二.课程设计概况

2.1 设计任务

一制作声控闪光灯。

1 理解声控闪光灯电路的工作过程。

2理解电路中各元件的作用，如耦合电容决定整个电路的下限频率，了解驻极体话筒的结构和特点。

3会对声控闪光灯电路进行安装、调试和测试。

4会用万用表对驻极体话筒进行正、负极识别和质量检测。

5掌握电阻、发光二极管、三极管、驻极体话筒的插装要求与工艺。

6掌握印制电路板元器件的焊接技术。

7熟悉印制电路板的连线方法。

二帮助我们更好地理解所学的理论知识。

能利用模拟电电子技术课程一些基础知识制作出简单的电子器件。

三学会查找资料，包括图书、网络等渠道。

四提升我们的动手能力。

五培养我们制作报告的一些基本方法。

2.2 基本概况

1.打印《模拟电子技术》课程设计说明书一份，给出课题的设计和制作、调试过程。

2.根据技术指标要求，画出设计电路图，画出印制电路版图。

3.设计时间为一周。

4.制作PCB板。

5.人员分组，四人一组，选择同一课题的电路相同，但课程设计报告不能完全相同.

三.课程设计方案及内容

3.1 电路设计方案

图3-1 声控闪光灯电路基本工作原理

图3-2 声音波形图

根据上述基本功能，设计电路图如附录1。

3.2 论证

三极管VT1相当于开关，VT2起放大作用。当无声时，VT1处于临界饱和，集电极电位低，则VT2截止，那么VL1、VL2灭，当有声音时，其信号的负半周使I CE1减小，U C1增大，VT1导通，那么VT2也进入放大状态，使VL1、VL2亮，根据声音的频率而闪烁。

3.3 仿真

在仿真软件multisim中进行仿真，仿真电路图如图3-3，其中话筒用函数发生器代替，9014晶体管用2N3904代替。

仿真效果为:

当函数发生器大约为0HZ时，发光二级管几乎不闪烁，用万用表测得UC1两端的电压为0.39V，示波器测量二级管两端波形几乎为一条水平线。

当函数发生器大约为100HZ以上时，发光二级管不停地闪烁，用万用表测得UC1两端的电压为0.74V（频率变化,UC1两端的电压也变化不大,如a、当话筒为100HZ 时,UC1=0.74V；b、当话筒为10000HZ时,开始UC1=0.68V,大约10秒后，最终UC1=0.74V），用示波器测量二级管两端，两端的波形如图3-4。

因为人声音的频率为85-1100HZ，所以当人发出声音时UC1应该等于0.74V，VT2会导通。

Q1

2N3904

Q2

2N3904

R1

4.7kΩ

R2

1MΩ

LED1LED2

C1

1µF

C2

100µF

R3

10kΩ

XFG1

VCC

3V

图3-3 仿真电路图

图3-4 二极管两端波形

3.4 设计原理及功能说明

静态时，使VT1处于临界饱和状态， VT2截止，LED1和LED2无电流流过皆不发

光。 R1给电容话筒MIC提供偏置电流（只要选取合适的R2、R3就能使无声波信号时，VT1处于临界饱和状态，使VT2处于截止状态）。

当有声波信号时，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，电信号的负半周使VT1退出饱和状态（正半周时不能使VT1 的ICＱ降低），进入放大状态， VT1的集电极电压上升（VT1、VT2组成两级直接耦合放大电路），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，发光二极管才点亮发光，所以，LED1和LED2能随着环境声音（如音乐、说话）信号的强弱起伏而闪烁发光。

3.5 单元电路的设计（计算与说明）

3.5.1 主要1、2单元电路图

分别如下：

图5-1 单元1