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1、四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告0目录目录前言前言.01.1.总体设计方案总体设计方案.11.1 声控闪光电路方案 .12.2.单元模块设计单元模块设计.22.1 电路方案.22.2 声音转换电路.32.3 放大电路 .32.4 滤波电路.52.5 PROTEL中常见元件封装形式.62.6 声控闪光灯主要元件介绍.103.3. PROTELPROTEL 绘制原理图和制版绘制原理图和制版.103.1.PROTEL软件介绍 .103.2 PROTEL原理图绘制.113.3 PROTELPCB 图绘制.124.4.设计总结设计总结.135.5.参考文献参考文献.13四川师范大学成都学院电子
2、工程系课程设计报告1前言前言当我们生活越来越现代化的时候，就意味着我们生活的便捷，那么声控闪光灯就应运而生了。本次所做的课程设计就是一个声控闪光灯的电子产品，讲述了电路各部分的设计原理及所能实现的功能，它要求要对电源部分、谐振放大部分和触发器的熟悉，并能加以运用。声控产品在市面上的产品已经非常多了，对于我们设计的这个电子产品也自知有许多的不足，但能首次设计自己的产品，并能在实现相同功能的基础上节约成本也是非常有意义的，还有助于提高自己的动手能力，丰富课余生活。四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告21.1.总体设计方案总体设计方案1.1 声控闪光电路方案图 1 声控闪光灯电路工作原理声控闪
3、光灯由触发器电路和放大器电路两部分组成。触发器电路完成触发功能，即判断有无声音，有声则被截止，处于放大状态，灯随着声音的频率大小而闪烁；无声则被触发，放大器处于截止状态，灯灭。2.2.单元模块设计单元模块设计2.1 电路方案声音转换为电信号四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告3声音波形图当有声时，VT1 截止，那么 VT2 处于放大状态，使 VL1、VL2 亮，根据声音的频率而闪烁；当无声时，VT1 处于临界饱和，电位低，则 VT2 截止，那么 VL1、VL2 灭。2.2 声音转换电路电路图四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告4电路主要由捡音器，晶体管放大器和发光二极管等构成。静态
4、时，VT1 处于临界饱和状态，使 VT2 截止，LED1 和 LED2 皆不发光，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 VT 处于截止状态，两只 LED 中无电流流过而不发光，当 MIC 拾取声波信号后，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。VT2 导通，LED1 和 LED2 电亮发光，当输入音频信号较弱时，不足以使 VT
5、1 退出饱和状态，LED1 和 LED2 依然保持熄灭状态，只有较强信号输入时，以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.2.3 放大电路放大电路又称放大器，是电子设备中的核心部分，其主要作用是对输入的信号进行放大，从而推动负载工作。所谓放大，实质就是将直流电源的能量转化为具有一定大小且随着输入信号变化而变化的输出信号，也可以讲放大器是一个能量转换器。放大电路分为共发射极放大电路、共基极放大电路和共集电集放大电路三种基本形式。基本放大电路的组成图 1 共射极放大电路（双电源供电）四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告5图 2
6、 共射极放大电路（单电源供电）共集电极放大电路图 1 所示为双电源供电的 共射极放大电路，V 是一个 NPN 型三极管，作用是放大电流；UCC是输出回路的电源，作用是为输出信号提供能量；RC是集电极负载电阻，作用是把电流的变化转换成电压的变化；基极电源 UBB和基极偏置电阻 RB的作用是为了发射结提供正向偏置电压和合适的基极电流 IB；C1、C2称为隔直电容，作用是隔直流、通交流信号。图 2 为单电压供电的共射极放大电路，只要 RB远大于 RC，单电源就可代替双电源的作用。为了是三极管工作在放大状态，首先必须保证反射结为正向偏置，集电结为反向偏置； 其次为了保证放大电路能尽可能不失真地放大交流
7、信号， ，必须在静态是，三极管的各 极都要有一个合适的 工作电源和电流，即给放大器设置一个合适的静态工作点。2.4 滤波电路四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告6滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器 C，或与负载串联电感器 L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器 C 在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容 C 具有平波的作用；与负载串联的电感 L,当电源供给的电流增加（由电源电压增加引起）时，它把能量储存起来，而当
8、电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感 L 也有平波作用。滤波电路形式很多，为了掌握它的分析规律，把它分为电容输入式(电容器 C 接在最前面）和电感输入式（电感器 L 接在最前面） 。前一种滤波电路多用于小功率电源中，而后一种滤波电路多用于较大功率电源中（而且当电流很大时，仅用一电感器与负载串联） 。2.5 protel 中常见元件封装形式1.电阻电阻原理图中常用的名称为 RES1-RES4；引脚封装形式：星湖映月 I E Y w J IAXIAL 系列 从 AXIAL-0.3 到 AXIAL-1.0，后缀数字代表两焊盘的间距，单位为 Kmil.星湖映月 _ M B /A;R
9、4 U l X o2.电容电容原理图中常用的名称为 CAP（无极性电容） 、ELECTRO（有极性电容） ；星湖映月 | ? Q G w I ;B9 W引脚封装形式：无极性电容为 RAD-0.1 到 RAD-0.4，有极性电容为 RB.2/.4 到 RB.5/1.0.星湖映月*f+n L K v43.电位器电位器原理图中常用的名称为 POT1 和 POT2；2 z b+|+x0 引脚封装形式：VR-1 到 VR-5.星湖映月 F M M i-k4.二极管二极管原理图中常用的名称为 DIODE（普通二极管） 、DIODE SCHOTTKY（肖特基二极管）DUIDE TUNNEL（隧道二极管）DI
10、ODE VARCTOR（变容二极管）ZENER13（稳压二极管）引脚封装形式：DIODE0.4 和 DIODE 0.7; y AJ U-M+Z p Q c B6.三极管三极管原理图中常用的名称为 NPN，NPN1 和 PNP，PNP1；星湖映月-d d*g D Y C _%9_引脚封装形式 TO18、TO92A（普通三极管）四川师范大学成都学院电子工程系课程设计报告7TO220H（大功率三极管）TO3（大功率达林顿管）星湖映月.k8Q)ow电源稳压块 78 和 79 系列 TO126H 和 TO-126Vt4h b x u x0 场效应管 和三极管一样I d l 7_ q0 整流桥 D44 D
11、37 D46 星湖映月 0D! w7P U Q%f单排多针插座 CON SIP;q6B8a-v D N*D 0 双列直插元件 DIP 星湖映月*N d T L(u-i晶振 XTAL1 星湖映月 m M+O+K 电阻：RES1，RES2，RES3，RES4；封装属性为 axial 系列b ?t x e5s-r y _0 无极性电容：cap;封装属性为 RAD-0.1 到 rad-0.4a m i |3S7_ R0 电解电容：electroi;封装属性为 rb.2/.4 到 rb.5/1.0 星湖映月 A#v7q j H!y“J4A%/? J电位器：pot1,pot2；封装属性为 vr-1 到 vr-5A:o W/h gG p l:;d+h!_ e1206 1/4W:i Q s+ B Y0 电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:;K -c F1|)J o z00402=1.0x0.5 星湖映月 N K5Z a S B0603=1.6x0.8 星湖映月) Q | T V9m U K!I6m0805=2.0x1.2S J J r n QC“b01206=3.2x1.6四川师范大学成都学院
