声光控开关的制作.

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1、任务4、 声光控开关的制作 提出问题 常见过道照明灯 的开关方法 分析问题 声光控开关的开关条件 同时具备两个条件: 光强较弱的时候有声音信号才起作用 动手做 声光控开关 教学目的 掌握三极管的概念及相关物理量。 认识声光控开关电路的结构和原理 熟练掌握三极管的参数、作用及测量方法。 了解效应管、可控硅等元件的作用及测量方法。 掌握放大电路的简单分析。 会用示波器测量三极管的特性曲线。 掌握简单可控开关的制作方法。 认知、检测 元器件 电阻 光敏电阻 可调电阻 电解电容 瓷片电容 二极管 稳压二极管 三极管 可控硅 话筒 集成电路 三极管、 可控硅 重点 主要元器件 分析电路图 220V的市电

2、经过灯泡和全桥整流后一路加在单向可控硅MCR 100-8 上，另一路经R1限流后给本电路供电。由于一开始可控硅无触发信号， 呈关断状态，灯不亮。C1为主滤波电容，VD为12V的稳压二极管给本电 路提供稳定的工作电压。Q1、R3、R4组成前级电压放大电路，对话筒 MIC送来的微弱信号进行放大，然后再送入门电路F1、F2进一步放大， 后经D5整流加在F3的输入端及C3的正极给其充电，很快C3上就充到了 门电路的翻转电压， F3输出低电平，F4输出高电平，可控硅导通，电 灯点亮。在这个过程中，声音信号只需一个瞬时即可，这是因为，当声 音信号来时，C3上的电压很快就充到了电源电压，而这时即使声音信号

3、消失， C3只能通过W、R6进行放电，所以C3上将维持一段时间的高电 平，这个高电平将维持单向可控硅导通，这就是延时的效果，灯亮后所 能延时的长短取决于C3上维持高电平的时间长短，所以选择C3、W和R6 的组合，可以控制延时的长短。当C3上的电压放到低于1/3电源电压时， F3输出高电平，F4输出低电平，单向可控硅的控制端没了触发信号，当 交流电压过零时就被关断，灯熄灭。 参照电路图完成 声光控开关的制作 安装步骤：电阻二极管IC 瓷片电容三极管 可控硅可调电容电解电容话筒 安装好之后检测，电路正常再安装光敏二极管 制作注意事项 1. 首先检查你的印刷电路是否设计正确，元器件位置是否安装正确

4、。特别是话筒、二极管、三极管、电容等极性不要装错。 2. 焊接质量尤其重要。焊接时间较长易损坏元器件，焊点处理是否 合理，有没有焊接点短路、虚焊、多余管脚是否剪去。 3. 制作过程中必须听从实训老师电子制作安排和要求。遵守纪律， 注意用电安全，按照正常规程进行操作。 任务检测 1、任务电路板检查（实物与电路图相对应）（20分） 2、完成效果检测 （产品是否合格）（30分） 3、安全事项（人身安全、产品安全 ） （20分） 4、声光控原理理解 （掌握必要的理论知识）（10分） 5、创新，讨论 （是否还要更好的介意，以及小组共同 完成任务（20分） 功能扩展 如何改善电路的延时效应 知识库 常见二

5、极管、三极管、场效应管、可控硅等元 器件 、三极管 双极型半导体晶体三极管(BJT) 由两个PN结和三个电极构成。 三个区域为基区（B区）、发射区（E区）、集电区（C区）。 两个PN结为发射结（BE结）、集电结（CB结）。 三个电极为发射极E（Emitter）、基极B（Base）、集电极C（ Collctor）。 因杂质半导体有P、N型两种，所以三极管的组成形式有NPN型 和PNP型两种。 半导体三极管并不是两个PN结的简单连接，它的工艺特点是，基 区（B）很薄且杂质浓度低，发射区（E区）杂质浓度高，集电结 面积大。这3个特点保证了半导体三极管具有较好的电流放大作 用。 半导体三极管内部两个P

6、N结的4种偏置方式 发射结正偏、集电结反偏，BJT处于放大状态 发射结反偏、集电结正偏，BJT处于反向应用状态，（一般不宜反向应用）。 二个PN结均正偏，晶体管处于饱合状态 二个PN结均反偏，晶体管处于截至状态 不管半导体三极管组成的放大电路形式如何变化，要使其具有放大作用 ，都必须满足发射结正偏，集电结反偏。 在发射结正偏，集电结反偏的情况下，载 流子运动可分为如下3个过程。 1. 发射区向基区注入电子 2. 电子在基区的扩散与复合 3. 集电区收集扩散到集电结边缘的电子 2、放大电路三极管的三种连接方式 图（a）从基极输入信号，从集电极输出信号，发射极作为输入信号和输 出信号的公共端，此即

7、共发射极（简称共射极）放大电路；图（b）从基 极输入信号，从发射极输出信号，集电极作为输入信号和输出信号的公 共端，此即共集电极放大电路；图（c）从发射极输入信号，从集电极输 出信号，基极作为输入信号和输出信号的公共端，此即共基极放大电路 。 放大器放大的实质是实现小能量对大能量的控制和转换作用。根据能量 守恒定律，在这种能量的控制和转换中，电源UCC为输出信号提供能量。 多用表检测量晶体管的极性 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基 本功，为了迅速掌握测判方法，可以总结出四句口诀：“三 颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准， 动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。

8、（） 三颠倒，找基极 大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以 分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管。 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R100或R1k挡位 (注意红表笔所连接 的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极) 。 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试 的第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万 用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个 电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针

9、的偏转角度。在这三 次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小； 剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻 找的基极。 （） PN结，定管型 找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电 极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表 笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表 头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表 头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。 （） 顺箭头，偏转大 找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时 我们可以用测穿透电流Iceo的方法确

10、定集电极c和发射极e。 (a) 对于NPN型三极管，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的 正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小， 但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表 笔c极b极e极红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向 一致(“顺箭头”)，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接 的一定是发射极e。 ( b )对于PNP型的三极管， 道理也类似于NPN型， 其电流流向 一定是：黑表笔e极b极c极红表笔，其电流流向也与三极管符号 中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极e，红表笔所接 的一定是集电极c。 （） 测不

11、出，动嘴巴 l 若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后 的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了 。具体方法是：在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两 只手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住(或用舌 头抵住)基电极b，仍用“顺箭头，偏转大”的判别方法即可 区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作 用，目的是使效果更加明显。 分析声光控开关 练习 声光控开关内部电路图 电路图分析 声音 放大 倍压 整流 光敏 电路 电子 开关 延时 电路 交流 开关 220 VT 1 VD1 -2 RG M VT2 -4 MCR100 -8 VT3 VD3, C4 M

12、IC 上图是该声控照明节电开关电路原理方框，由 话筒、声音放大、倍压整流、光控、电子开关 、延时和交流开关七部分电路组成。 电路原理：话筒MIC1和VT1、R1R3、C1组成声音拾取放大电路。为了 获得较高的灵敏度，VT1 的值选用大于100。话筒MIC也选用灵敏度高 的。R3不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡，C2、D1和D2、C3构成倍 压整流电路。把声音信号变成直流控制电压。R4、R5和光敏电阻R11组成 光控电路。有光照射在R11上时，阻值变小，对直流控制电压衰减很大。 VT2、VT3和R7、D3组成的电子开关截止，C4 内无电荷，单向可控硅MCR 截止，灯泡不亮。在MCR截止时，直流高压经R9、R10、D4降压后加到C3 、CW1（稳压管）上端。C3为滤波电容，CW1为稳压值1215V的稳压二极 管，保证C3上电压不超过15V直流电压。当无光照射R11 时，R11 阻值很 大，对直流控制电压衰减很小，VT2、VT3等组成的电子开关导通，D3 也 导通，使C4充电。R8、C5和单向可控制MCR、D5D8 组成延时与交流开关 。C4通过R8 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。灯泡 发光时间长短由C4、R8 的参数决定，按图中所给出的元器件数值（R8为 22K），发光30秒左右后，MCR截止，灯熄灭。C5为抗干扰电容，用于消 除灯泡发光抖动现象。