聲光控延時(shí)開關(guān)的設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　聲光控延時(shí)開關(guān)的設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)要求....................................2</p><p>　　2.設(shè)計(jì)目的....................................2</p><p

2、>　　3.設(shè)計(jì)具體實(shí)現(xiàn)...............................2</p><p>　　3.1系統(tǒng)概述................................2</p><p>　　3.1.1控制電路...............................4</p><p>　　3.1.2總原理圖及工作原理..........

3、...........15</p><p>　　3.2Multisim軟件仿真......................16</p><p>　　3.3 PCB版電路制作.........................21</p><p>　　4.心得體會(huì)及建議............................25</p><p>

4、　　5.附錄.........................................26</p><p>　　6.參考文獻(xiàn)....................................27</p><p><b>　　一.設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　在樓房的走廊和樓道中，經(jīng)常由于黑暗而發(fā)生一些事故，但這些事故是可以

5、避免的。我們可以再里面安裝一些照明設(shè)備，但對(duì)這些照明設(shè)備的控制若用普通開關(guān)已不能滿足要求。故控制電路需要滿足以下要求：</p><p>　　（1）在光線足夠強(qiáng)時(shí)，照明設(shè)備不啟動(dòng)。</p><p>　　（2）在光線弱且有聲音（即有人走動(dòng)或說(shuō)話）時(shí)啟動(dòng)照明設(shè)備。</p><p>　　（3）在照明設(shè)備啟動(dòng)一段時(shí)間（1 ～ 3分鐘，可根據(jù)需要調(diào)整）后自動(dòng)熄滅。</p&

6、gt;<p>　?。?）電源為交流220 V市電，控制對(duì)象30 W燈泡。</p><p><b>　　二.設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過該設(shè)計(jì)進(jìn)一步理解直流穩(wěn)壓電源、分立元件放大電路和電容充放電延時(shí)的工作原理，初步了解光敏、聲敏傳感器原理和可控硅器件控制原理；學(xué)會(huì)電子電路的一般設(shè)計(jì)方法、電路參數(shù)計(jì)算和元器件選擇及調(diào)試方法。</p>

7、<p><b>　　三.設(shè)計(jì)具體實(shí)現(xiàn)</b></p><p><b>　　1.系統(tǒng)概述</b></p><p>　　聲源產(chǎn)生的聲音信號(hào)，經(jīng)聲敏傳感器轉(zhuǎn)換成微弱的電信號(hào)，因信號(hào)太小，故將該信號(hào)進(jìn)行放大處理轉(zhuǎn)換成可控制的信號(hào)，經(jīng)處理放大的信號(hào)經(jīng)延時(shí)處理電路達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)間與設(shè)計(jì)要求功能，然后經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接控制負(fù)載作用簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生

8、后常用電器。用一些簡(jiǎn)單的電路和器件實(shí)現(xiàn)聲光控是很現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。</p><p>　　聲光控電路對(duì)照明電路的控制基本上可以分為兩種，一種是將照明設(shè)備直接接在市電上面，進(jìn)行控制；一種是將市電變壓整流后，在接照明設(shè)備，本次設(shè)計(jì)采用后者，因?yàn)楹笳弑阌诳刂?，而且相比之下比較安全。而且亮度也滿足要求，故本次設(shè)計(jì)采用后者。</p><p>　　在白天，光線照射到光敏電阻上時(shí)，其通過感應(yīng)使電路對(duì)聲音通道不起

9、作用，則燈泡不受聲音控制，即聲控傳感器暫時(shí)失去作用，燈泡不亮。夜間或光線較暗時(shí)，光敏電阻所組成的電路對(duì)聲控電路沒有封鎖作用，當(dāng)有人走動(dòng)或有人談話時(shí)，通過聲控傳感器的感應(yīng)，使燈泡自動(dòng)點(diǎn)亮，經(jīng)過內(nèi)部設(shè)定的時(shí)間后，燈泡自動(dòng)熄滅。</p><p>　　從功能和設(shè)計(jì)目的來(lái)看，該控制裝置應(yīng)該有整流、穩(wěn)壓、音頻放大、光敏電路、可控硅開關(guān)等組成。能夠通過調(diào)節(jié)電阻和電容的大小來(lái)改變燈亮的時(shí)間長(zhǎng)短，如果時(shí)間過短，就應(yīng)增大電阻或電容的

10、值，反之則減小。組成方框圖如圖1所示：</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　1）控制電路</b></p><p><b>　　圖2</b></p><p>　?。?）聲控開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　可直接代替原來(lái)的手

11、控開關(guān)，而且不需要另外接線，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，另外聲控開|關(guān)便于安裝。聲控靈敏度高，在其附近的腳步聲、說(shuō)話聲等均可將開關(guān)啟動(dòng)。而且其壽命長(zhǎng)。功耗小。</p><p><b>　?。?）音頻放大電路</b></p><p>　?、儆捎隈v體式話筒Mic2接受聲音信號(hào)后，產(chǎn)生的音頻信號(hào)比較薄弱，因此需要經(jīng)過放大電路將聲音信號(hào)進(jìn)行放大。放大電路在日常生活應(yīng)用很廣泛，基本上任意一個(gè)電子

12、設(shè)備都要用到放大電路。它的核心是有源元件，如晶體管場(chǎng)效應(yīng)管等。為了實(shí)現(xiàn)放大功能，必須給放大器提供能量。放大器的實(shí)質(zhì)是把電源的能量轉(zhuǎn)移到輸出信號(hào)。輸入信號(hào)的作用是控制這些轉(zhuǎn)移量，是放大器輸出信號(hào)的變化重復(fù)或反應(yīng)輸入信號(hào)的變化。本次采用的是共射放大電路，為了調(diào)節(jié)靈敏度，在基極串入滑動(dòng)變阻器，以調(diào)節(jié)其靈敏度。如圖3所示：</p><p><b>　　圖3</b></p><p

13、>　?、诰w管的選擇和參數(shù)的確定：</p><p>　　晶體管選用9014型，其集電極-發(fā)射極電壓 為45V，集電極-基電壓 50V，射極-基極電壓 5V，集電極電流0.1A，結(jié)溫150℃，放大倍數(shù)A=60-150。本次設(shè)計(jì)電源為12V，而且為低頻信號(hào)，故9014滿足設(shè)計(jì)要求，故采用9014型晶體管。</p><p><b>　?。?）升壓整流</b></

14、p><p>　　放大后的音頻信號(hào)還不足以令三極管導(dǎo)通，因此要經(jīng)過倍壓整流把聲音信號(hào)變成直流控制電壓。輸入端到電容C2。升壓整流電路如圖4所示：</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　放大后的聲音信號(hào)經(jīng)過D8、D7的升壓整流電路將聲音信號(hào)變成直流控制電壓。倍壓整流電路：利用濾波電容的存儲(chǔ)作用，由多個(gè)電容和二極管可以獲得幾倍于變

15、壓器副邊電壓的輸出電壓，稱為倍壓整流電路。在這里運(yùn)用的并不是真正的倍壓電路，將其修改后運(yùn)用的。</p><p>　?。?）光敏電路及延時(shí)電路</p><p>　　光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器，又稱為光電導(dǎo)探測(cè)器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。還有另一種入射光弱，電阻減小，入射光強(qiáng)，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光

16、電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。</p><p>　　基本上光敏電阻器都制成薄片形的，以便于吸收更多的光能。當(dāng)有光照射時(shí)，光敏層內(nèi)激發(fā)出電子 — 空穴對(duì)，參與導(dǎo)電，使電路中的電流增強(qiáng)。光明電阻的主要參數(shù)有光電流、亮電阻、暗電流、暗電阻、靈敏度、光譜響應(yīng)、光照特性、伏安特性曲線、溫度系數(shù)、額定功率。在光敏電阻的兩端的金屬電極之間加上電壓，其中就會(huì)有電流通過，當(dāng)受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨著光強(qiáng)的增大而變

17、大，從而實(shí)現(xiàn)光電的轉(zhuǎn)換。而且光敏電阻沒有極性之分，純粹是一個(gè)電阻，在使用的時(shí)候可以同時(shí)加直流電也可以加交流電。</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　該電路在白天有光照時(shí)，光敏電阻R9的電阻很小，從輸入端來(lái)看音頻信號(hào)被旁路，輸出端電壓較低，不能推動(dòng)后續(xù)電路的工作。在光線較暗或黑夜時(shí)，光敏電阻R9電阻較大一般在5M左右，輸出電壓較大，可以推動(dòng)后續(xù)

18、的電路工作。R9和C4的組合，它們的值組成充放電的時(shí)間常數(shù)，實(shí)現(xiàn)了延時(shí)的作用。</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　在仿真時(shí)，經(jīng)測(cè)試選用亮電阻在5-10K，暗電阻大于1M的光敏電阻可以使系統(tǒng)正常運(yùn)行。故本次設(shè)計(jì)采用光敏電阻型號(hào)為GL20516。</p><p><b>　　（5）控制電路</b>&

19、lt;/p><p>　　電子開關(guān)由Q4和Q2組成，如下圖圖6所示。當(dāng)有光照時(shí)，光敏電阻R9阻值很小，呈現(xiàn)低阻性，經(jīng)放大整流的聲音信號(hào)行成的電壓不足以令Q4導(dǎo)通，是晶體管Q4處于截止?fàn)顟B(tài)，其發(fā)射極無(wú)電流輸出，其集電極電壓近似為電源電壓，Q2發(fā)射結(jié)電壓近似為零，不能導(dǎo)通，因此R8無(wú)電流流過，R8兩端電壓太小，即輸出端點(diǎn)位太低，不足以令后面電路工作，此時(shí)燈泡不亮。當(dāng)黑暗或光線較弱時(shí)，反之。</p><p

20、>　　Q4采用和放大電路一樣的晶體管，即采用9014集體管。Q2為PNP型晶體管，采用9012型晶體管，其集電極-發(fā)射極電壓 30V，集電極-基電壓 50V，放大倍數(shù)30-90。</p><p><b>　　圖6</b></p><p><b>　　（6）電子開關(guān)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　可控硅經(jīng)常被用作照明

21、設(shè)備或著其他自動(dòng)控制設(shè)備的續(xù)流元件，本次設(shè)計(jì)也不例外，使用單向可控硅作為續(xù)流元件即電子開關(guān)。單向可控硅的特點(diǎn)，具有靈敏的控制極觸發(fā)電流，導(dǎo)通時(shí)壓降低。用途廣泛應(yīng)用于各種萬(wàn)能開關(guān)器、小型馬達(dá)控制器、彩燈控制器、漏電保護(hù)器、燈具繼電器激勵(lì)器、邏輯集成電路驅(qū)動(dòng)、大功率可控硅門極驅(qū)動(dòng)、摩托車點(diǎn)火器等線路功率制。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用可控硅型號(hào)為MCR22-6，腳位排列1--A, 3--G, 2--K。導(dǎo)通電壓

22、Vgt=0.8v。具體電路如圖7所示：</p><p><b>　　圖7</b></p><p>　　P1為照明設(shè)備的接口，P2為交流市電的接口，當(dāng)控制電路導(dǎo)通時(shí)，R8兩端的電壓升高，當(dāng)大于晶閘管Q3的導(dǎo)通電壓時(shí)，Q3導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。</p><p><b>　　（7）電源的設(shè)計(jì)</b></p><p&

23、gt;　　通常穩(wěn)壓電源都包括降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓四個(gè)部分，然后將市電220v交流電轉(zhuǎn)換成適合自己電路的電源。由于本次設(shè)計(jì)考慮到經(jīng)濟(jì)因素和其他因素，就省去了降壓部分。即使沒有該部分，電路也正常工作。模塊圖如下：</p><p><b>　　220V</b></p><p><b>　　圖8</b></p><p>　　以上

24、各模塊兒圖作用：</p><p><b>　　①整流電路：</b></p><p>　　將直流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，即將正弦波電壓轉(zhuǎn)換成單一方向的脈動(dòng)電壓。</p><p>　　整流電路可分為全波整流和半波整流。其各自參數(shù)如下（假設(shè)輸入電壓有效值為U1）：</p><p><b>　　a）半波整流</b&g

25、t;</p><p>　?。╝）輸出電壓平均值： 。</p><p>　?。╞）輸出電流平均值： 。</p><p>　?。╟）脈動(dòng)系數(shù)： 。說(shuō)明半波整流的輸出脈動(dòng)系數(shù)很大，其基波峰值約為平均值的1.57倍。</p><p><b>　　b）全波整流</b></p><p>　　(a）輸出電壓平

26、均值： 。</p><p>　　(b）輸出電流平均值： 。</p><p>　　(c）脈動(dòng)系數(shù)： 。與半波整流相比，輸出電壓脈動(dòng)系數(shù)減小很多。</p><p>　　通過以上參數(shù)的對(duì)比，全波整流對(duì)電源的利用率高，故本次設(shè)計(jì)采用全波整流電路，即單向橋式整流電路。</p><p>　　在選擇整流二極管時(shí)，?？紤]以下參數(shù)：</p>&

27、lt;p>　　（i）二極管的平均電流：指二極管長(zhǎng)期工作時(shí)允許通過的最大正向平均電流。該電流由PN結(jié)的結(jié)面積和散熱條件決定。使用時(shí)應(yīng)注意通過二極管的平均電流不能大于此值并要滿足散熱條件。</p><p>　?。╥i）二極管承受的最大反向電壓：指二極管兩端允許施加的最大反向電壓。若大于此值則反向電流(IR)劇增二極管的單向?qū)щ娦员黄茐莫亩?引起反向擊穿。通常取反向擊穿電壓(VB)的一半作為(VR)。&l

28、t;/p><p>　?。╥ii）最高工作頻率fm它是二極管在正常情況下的最高工作頻率。主要由PN結(jié)的結(jié)電容及擴(kuò)散電容決定若工作頻率超過fm則二極管的單向?qū)щ娦阅軐⒉荒芎芎玫伢w現(xiàn)。</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　在選擇時(shí)，經(jīng)常選擇最大整流電流，最高反向工作電壓。在本次設(shè)計(jì)中，為220V，故。因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中，用

29、到的是小功率元器件，故采用小功率整流二極管。因?yàn)樨?fù)載為220V，30W的燈泡，其額定電流0.14A由以上的計(jì)算結(jié)果可知，最小要343V，為保證電路的穩(wěn)定性，本次設(shè)計(jì)采用的整流二極管型號(hào)為RC2，從表1看，RC2已經(jīng)完全滿足本次設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　?、跒V波電路：</b></p><p>　　通常整流電路輸出的是單向脈動(dòng)的電壓，為了減小電壓的脈動(dòng)，需要通

30、過低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。理想情況下，應(yīng)將交流分量全部濾掉，使濾波電路的輸出電壓僅為直流電壓。然而，由于濾波電路為無(wú)源電路，所以接入負(fù)載后，勢(shì)必影響其濾波效果。對(duì)于穩(wěn)定性要求不高的電子電路，整流、濾波后的直流電壓可以作為供電電源。</p><p>　　濾波電路可以分為以下幾種：</p><p><b>　　表3</b></p><p>

31、;　　因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中，控制電路為小電流負(fù)載，故采用最常見的電容濾波電路。</p><p><b>　?、鄯€(wěn)壓電路：</b></p><p>　　交流電壓通過整流、濾波后雖然變?yōu)榉至枯^小的直流電壓，但是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或者負(fù)載變化時(shí)，其平均值也將隨之變化。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本上不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變化夫人影響，從而獲得足夠高的穩(wěn)定性。本次設(shè)計(jì)采用穩(wěn)壓

32、值為12V的穩(wěn)壓二極管作為穩(wěn)壓元件。</p><p>　　以下是電源的整體設(shè)計(jì)的原理圖：</p><p><b>　　圖9</b></p><p>　　市電經(jīng)D2、D4、D5和D6組成的整流電路整流后，經(jīng)過指示燈D1，再經(jīng)限流電阻R1，然后經(jīng)電容C1濾波后，輸出平滑的直流電壓，然后經(jīng)穩(wěn)壓管D3穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的直流電壓。輸出電壓為12V的直流電。

33、</p><p><b>　　總原理圖及工作原理</b></p><p><b>　　圖10</b></p><p>　　當(dāng)白天光線較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R9阻值較小，其所分得的電壓較小，不足以令晶體管Q4導(dǎo)通，此時(shí)Q4處于截止?fàn)顟B(tài)，其集電極電壓幾乎是電源電壓，此時(shí)晶體管Q2不能導(dǎo)通，處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)其集電極點(diǎn)位很低，即電阻R

34、8兩端的電壓較低，未達(dá)到晶閘管Q3的導(dǎo)通電壓，Q3截止，由于流經(jīng)燈泡的電流很小，此時(shí)燈不亮。</p><p>　　當(dāng)晚上或光線較暗時(shí)，光敏電阻阻值很大（大約5M），當(dāng)有腳步聲或談話聲時(shí)，駐體式話筒MIC2和其組成電路將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，再經(jīng)晶體管Q1放大，然后經(jīng)C2、D7和D8組成的倍壓整流電路倍壓整流后，由于此時(shí)R9電阻很大，所以經(jīng)整流后的電流流經(jīng)R9時(shí)，R9兩端的電壓較大，令晶體管Q4導(dǎo)通，此時(shí)其集電極點(diǎn)

35、位降低，使得Q2發(fā)射結(jié)導(dǎo)通，令Q2導(dǎo)通，此時(shí)流經(jīng)電阻R8電流較大，使得R8兩端的電壓較大，令晶閘管導(dǎo)通。當(dāng)晶閘管導(dǎo)通后，其兩端的電壓較低，相當(dāng)于短路，電源電壓完全加在燈泡兩端，點(diǎn)亮燈泡。當(dāng)聲音信號(hào)消失時(shí)，由于電容C4的作用，燈泡不能立即熄滅，此時(shí)C4經(jīng)電阻R9放電，當(dāng)C4兩端電壓較低時(shí)，Q4截止，燈泡熄滅。燈泡亮的時(shí)間有電容C4和電阻R9決定，取晚上時(shí)光敏電阻阻值約為5M，令燈亮2分鐘，此時(shí)由可得C。</p><p&

36、gt;　　2.Multisim軟件仿真</p><p><b>　　仿真軟件的簡(jiǎn)要介紹</b></p><p>　　Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路

37、原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。</p><p>　　其仿真內(nèi)容豐富可以進(jìn)行很多仿真：</p><p

38、>　　（1）器件建模及仿真；</p><p>　　（2）電路的構(gòu)建及仿真；</p><p>　　（3）系統(tǒng)的組成及仿真；</p><p>　?。?）儀表儀器原理及制造仿真。</p><p>　　器件建模及仿真：可以建模及仿真的器件：</p><p>　　模擬器件（二極管，三極管，功率管等）；</p>

39、<p>　　數(shù)字器件（74系列，COMS系列，PLD，CPLD等）；</p><p><b>　　FPGA器件。</b></p><p>　　Multisim具有豐富的測(cè)試儀器，提供了22種虛擬儀器進(jìn)行電路動(dòng)作測(cè)量，而且該軟件也提供了完備的分析手段，它們利用仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)執(zhí)行分析，分析范圍很廣，從基本的到極端的到不常見的都有，并可以將一個(gè)分析作為另一個(gè)分析

40、的一部分的自動(dòng)執(zhí)行。集成LabⅥEW和Signalexpress快速進(jìn)行原型開發(fā)和測(cè)試設(shè)計(jì)，具有符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的交互式測(cè)量和分析功能。另外還包含獨(dú)特的射頻（RF）模塊和強(qiáng)大的MCU模塊。</p><p><b>　　本次設(shè)計(jì)的仿真內(nèi)容</b></p><p><b>　?。?）元件的替換</b></p><p>　　因?yàn)榉抡?/p>

41、軟件multisim中部分元件沒有，故采用其他元器件代替，代替元器件如下：</p><p>　　a）駐體式話筒MIC2由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（1KHz，20mV的正弦波）與開關(guān)串聯(lián)代替，模擬聲音信號(hào)的出現(xiàn)與消失。</p><p>　　b）光敏電阻有普通電阻代替。調(diào)節(jié)阻值大小模擬白天和晚上阻值的變化。</p><p>　　c）220V 30W燈泡由120V 250W代替。&

42、lt;/p><p>　　d）220V市電由120V交流電源代替。</p><p>　?。?）仿真原理圖及仿真結(jié)果</p><p><b>　　圖11</b></p><p><b>　　仿真結(jié)果：</b></p><p>　　當(dāng)白天陽(yáng)光較強(qiáng)時(shí)，R3（代替的光敏電阻）較小，近似5K

43、，晶體管Q2截止，燈不亮。當(dāng)光線較暗或晚上時(shí)，R3阻值很高，當(dāng)有聲音時(shí)，R3兩端的電壓令Q2導(dǎo)通，推動(dòng)后續(xù)電路工作，燈泡點(diǎn)亮，當(dāng)聲音消失時(shí)，燈泡兩一段時(shí)間后熄滅。</p><p>　　當(dāng)無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，即開關(guān)J1斷開時(shí)，Q1發(fā)射結(jié)電壓（圖12所示）和集電極-發(fā)射極電壓（圖13所示）分別為：</p><p>　　從所測(cè)值可以看出>且，所以，晶體管工作在飽和區(qū)。但有聲音信號(hào)時(shí)，經(jīng)過放大的信

44、號(hào)，再經(jīng)倍壓整流輸出的電壓已經(jīng)很大（如圖14所示），可以推動(dòng)后續(xù)電路工作。</p><p>　　圖12 圖13</p><p><b>　　圖14</b></p><p>　　每一個(gè)放大電路都有其頻帶，下圖為聲頻放大電路的波特圖如圖15所示：</p><p><b>　?。╝）<

45、;/b></p><p><b>　?。╞）</b></p><p><b>　　(c)</b></p><p>　　圖15（a圖為幅頻特性，b圖為幅頻特性，c圖為相頻特性）</p><p>　　從上圖圖a和圖b可以看出，當(dāng)增益下降3dB時(shí)，其下限截止頻率為639.375KHz，此時(shí)產(chǎn)生+45

46、.505Deg的相移，正好符合理論。當(dāng)頻率f<fL時(shí)，頻率f每下降10倍，增益下降20dB。</p><p>　　其輸入和輸出波形如下圖圖16所示：</p><p><b>　　圖16</b></p><p>　　通道A為輸入通道，其波形為未濕疹的正弦波，通道B為經(jīng)放大的輸出波形通道，其波形為飽和失真的正弦波。從波形上看正好符合靜態(tài)值。&

47、lt;/p><p>　　3.PCB版電路制作</p><p><b>　　1）軟件介紹</b></p><p>　　Altium Designer 是原Protel軟件開發(fā)商Altium公司推出的一體化的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)這套軟件通過把原理圖設(shè)計(jì)、電路仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合。</p>

48、;<p><b>　　2）軟件功能：</b></p><p>　?、匐娮赢a(chǎn)品設(shè)計(jì)全端，包括原理圖輸入、電路仿真和驗(yàn)證及PCB和CAM文檔瀏覽功。</p><p>　?、趥鹘y(tǒng)板件電路設(shè)計(jì)，驗(yàn)證及文檔編輯。</p><p>　?、刍诖笠?guī)?？删幊踢壿嬈骷臄?shù)字電路設(shè)計(jì)，片上可編程可嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)。</p><p

49、><b>　?、苘浖詣?dòng)更新。</b></p><p>　?、菰鰪?qiáng)版本控制功能，提供版本控制向?qū)А?lt;/p><p>　　⑥支持高速電路設(shè)計(jì)，完善的布線和信號(hào)完整系分析功能。</p><p>　?、哒嬲鄬哟?，多通道的原理圖輸入設(shè)計(jì)功能。</p><p>　　⑧增強(qiáng)PCB設(shè)計(jì)功能，支持各種字符和圖形，包括對(duì)中文的支持

50、。</p><p>　?、嵩鰪?qiáng)高密度封裝（如BGA），提出扇出逃逸功能。</p><p>　?、?FPGA的開發(fā)。</p><p><b>　　3）制作過程</b></p><p>　?。?）PCB的制作流程</p><p>　?、?根據(jù)電路功能需要設(shè)計(jì)原理圖。原理圖的設(shè)計(jì)主要是依據(jù)各元器件的電氣

51、性能根據(jù)需要進(jìn)行合理的搭建，通過該圖能夠準(zhǔn)確的反映出該P(yáng)CB電路板的重要功能，以及各個(gè)部件之間的關(guān)系。原理圖的設(shè)計(jì)是PCB制作流程中的第一步，也是十分重要的一步。通常設(shè)計(jì)電路原理圖采用的軟件是PROTEl和Altium Designer，本次設(shè)計(jì)采用Altium Designer6.9，因?yàn)樗苋菀子稍韴D生成PCB圖。</p><p>　?、?正式生成PCB。網(wǎng)絡(luò)生成以后，就需要根據(jù)PCB面板的大小來(lái)放置各個(gè)元

52、件的位置，在放置時(shí)需要確保各個(gè)元件的引線不交叉。放置元器件完成后，最后進(jìn)行DRC檢查，以排除各個(gè)元器件在布線時(shí)的引腳或引線交叉錯(cuò)誤，當(dāng)所有的錯(cuò)誤排除后，一個(gè)完整的pcb設(shè)計(jì)過程完成。</p><p>　　③ 利用專門的復(fù)寫紙張將設(shè)計(jì)完成的PCB圖通過噴墨打印機(jī)打印輸出，然后將印有電路圖的一面與銅板相對(duì)壓緊，最后放到熱交換器上進(jìn)行熱印，通過在高溫下將復(fù)寫紙上的電路圖墨跡粘到銅板上。</p><p

53、>　?、?制板。調(diào)制溶液，將硫酸和過氧化氫按3：1進(jìn)行調(diào)制，然后將含有墨跡的銅板放入其中，等三至四分鐘左右，等銅板上除墨跡以外的地方全部被腐蝕之后，將銅板取去，然后將清水將溶液沖洗掉。</p><p>　?、荽蚩?。利用鑿孔機(jī)將銅板上需要留孔的地方進(jìn)行打孔，完成后將各個(gè)匹配的元器件從銅板的背面將兩個(gè)或多個(gè)引腳引入，然后利用焊接工具將元器件焊接到銅板上。</p><p>　?、?焊接工作

54、完成后，對(duì)整個(gè)電路板進(jìn)行全面的測(cè)試工作，如果在測(cè)試過程中出現(xiàn)問題，就需要通過第一步設(shè)計(jì)的原理圖來(lái)確定問題的位置，然后重新進(jìn)行焊接或者更換元器件。當(dāng)測(cè)試順利通過后，整個(gè)電路板就制作完成了。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的原理圖的繪制，在前面介紹各模塊功能時(shí)已經(jīng)講述，在此就不再講解原理圖的繪制了。</p><p>　?。?）在繪制PCB電路板時(shí)，應(yīng)注意一些規(guī)則：</p><

55、p>　?、匐娫淳€應(yīng)適當(dāng)粗一點(diǎn)。</p><p>　?、诓季€時(shí)盡量別讓線平行太長(zhǎng)的距離，尤其是高頻電路時(shí)，如果平行距離太長(zhǎng)，會(huì)相互產(chǎn)生干擾，使信號(hào)失真。</p><p>　?、?同一層面的線不能交叉。不同層面的線盡量不要保持平行，交叉最好呈九十度角，以保證信號(hào)的穩(wěn)定。</p><p>　?、艽蠊β试骷紤]到散熱問題，提高其散熱面，使其能夠正常工作。</

56、p><p>　　⑤最好不要用該軟件提供的自動(dòng)布線功能，因?yàn)楹芸赡艹鼍€錯(cuò)誤，令信號(hào)失真。</p><p>　?。?）以下是本次設(shè)計(jì)的PCB圖：</p><p>　　畫好原理圖后，編譯整個(gè)工程，如果沒有錯(cuò)誤，就可以直接生成PCB文件了，然后對(duì)電路板進(jìn)行布局，使走線更加方便，也是電路板更加美觀。本次所制作PCB版為雙面板，雙面板有很所有點(diǎn)，容易制作，而且布線較為方便。以此采用

57、雙面板。本次布線采用的是自動(dòng)布線，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)所用到的元件較少，自動(dòng)布線對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生的影響不大。之后就可以制作電路板了。</p><p><b>　　圖17</b></p><p><b>　　四.心得體會(huì)及建議</b></p><p>　　通過這兩周的設(shè)計(jì)，在這兩周的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中，我做的課題是“聲光控延時(shí)開關(guān)的設(shè)

58、計(jì)”。這是一種聲音和光照雙控的照明設(shè)備，它可以用于跟多場(chǎng)合，例如樓梯、過道、庫(kù)房等。在白天，由于光照較強(qiáng)，無(wú)論有沒有人通過，都不會(huì)點(diǎn)亮燈泡。夜晚光線較暗，電路的接受聲音的電路只要檢測(cè)到有碎發(fā)聲音，就會(huì)自動(dòng)為行人照明，過一段時(shí)間就會(huì)自動(dòng)熄滅，達(dá)到節(jié)能省電的效果。</p><p>　　通過這次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，我對(duì)本學(xué)期學(xué)習(xí)的模擬電子技術(shù)有了更深的理解。在此設(shè)計(jì)中運(yùn)用到了晶體管、光敏電阻等元件，讓我進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。&l

59、t;/p><p>　　剛開始拿到設(shè)計(jì)課題時(shí)，不知道從那邊下手，經(jīng)過在圖書館翻閱相關(guān)書籍和在網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，對(duì)我這次的課程設(shè)計(jì)有很大的幫助。經(jīng)過不同方案的比較與仿真，結(jié)合本次設(shè)計(jì)要求，選定了此次方案。此次設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多東西，比如：</p><p>　　1.學(xué)會(huì)使用仿真軟件，及其調(diào)試。雖然不是精通，但為以后的深入學(xué)習(xí)打下課良好基礎(chǔ)。</p><p>　　2.了解了PCB

60、電路板制作的過程，以及相關(guān)軟件的應(yīng)用。</p><p>　　3.對(duì)整個(gè)課題設(shè)計(jì)需要考慮的各方面的要素，并不是將各個(gè)元件連接起來(lái)就行的。整個(gè)方案的可行性，是必須提前考慮的。</p><p>　　另外，在進(jìn)行仿真時(shí)，電路元件的連接非常重要，整個(gè)電路的連接方法及布局，是非常重要的。如果布局不好，連線時(shí)就會(huì)很麻煩，而且很容易出現(xiàn)混連，雖然不會(huì)像實(shí)物那樣燒壞元件，但也得不出想要的結(jié)果。修改調(diào)試起來(lái)會(huì)

61、很麻煩。所以在進(jìn)行元件的連接時(shí)，一定要布好局。應(yīng)該注意一下內(nèi)容：</p><p>　　1.上面已經(jīng)說(shuō)過了，排版要好。</p><p>　　2.選擇元器件要合適，雖然是仿真，也要很據(jù)實(shí)物進(jìn)行選擇，否則仿真結(jié)果和實(shí)際結(jié)果相差甚多。</p><p>　　3.晶體管靜態(tài)點(diǎn)的調(diào)試，根據(jù)自己設(shè)計(jì)的電路要求，調(diào)節(jié)合適的靜態(tài)值?？梢杂没瑒?dòng)變阻器調(diào)節(jié)。</p><

62、p>　　通過本次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)，雖然設(shè)計(jì)不夠完美，但已經(jīng)達(dá)到本次設(shè)計(jì)的目的，及鞏固了所學(xué)知識(shí)，也為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。是我對(duì)本專業(yè)所學(xué)知識(shí)有了更加深刻的理解，使我對(duì)本專業(yè)的知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。</p><p><b>　　五.附錄</b></p><p><b>　　元件列表：</b></p><p>&l

63、t;b>　　圖18</b></p><p><b>　　六.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 童詩(shī)白 華成英ISBN 978-7-04-018922-3 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）高等教育出版社 2006</p><p>　　2. 郭海文ISBN-978-75646-1455-3 電工電子實(shí)驗(yàn)技術(shù) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出

64、版社 2012</p><p>　　3. 宋賢法 韓晶 路秀麗ISBN 978-7-111-25563-5 Protel Altium Designer 6.x入門與實(shí)用 機(jī)械工作出版社 2009.1</p><p>　　4. 高吉祥 ISBN-7-50-536710-2 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) 電子工業(yè)出版社 2004</p><p>　　5.劉修文