《基于晶体三极管的简易声控灯设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于晶体三极管的简易声控灯设计（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目：基于晶体管的简易声控灯的设计初始条件：具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式有一定的了解；具备晶体管电路的根本设计及根本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测；使用适当的软件进行仿真和制作PCB板图。要求完成的主要任务： 1.采用晶体管设计电路完成一个简易声控灯的设计；2.通过声音震动使灯发光，并且延迟10秒左右后熄灭；Pspice或Multisim仿真电路，并学习PROTEL软件，并用其绘制电路的原理图和PCB图，要求图纸绘制清晰，布线合理，符合绘图标准；4.完成
2、课程设计报告应包含电路图，清单、调试及设计总结。时间安排：12010年6月12日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施方案与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。22010年6月13日 至2010年6月24日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。3. 2010年6月25日提交课程设计报告，进行课程设计验收和辩论。指导教师签名： 年 月 日系主任或责任教师签名： 年 月 日目 录摘 要IAbstractII1绪论12设计内容及要求2设计目的及主要任务2设计目的2设计任务及要求2设计思想23声控灯的工作与设计原理3放大电路的原理3单稳态电路的原理4继电器电路的原理5整机
3、电路的原理64整机电路的制作75软件仿真与硬件调试85.1 multisim10仿真85.1.1 仿真图示85.1.2 仿真结果95.2 Protel绘制PCB幅员11硬件调试126元器件清单表137设计总结148参考文献15摘 要本文介绍作品采用Multisim10对简易声控灯电路进行绘制电路图及仿真工作以及protel进行绘制电路图制作PCB 板。主要介绍了声控灯的制作原理以及Multisim10和protel的一些根本的操作和用法。例如，原理图sch的绘制，当然其中也包括元件的制作；印刷电路板PCB的制作；对电路原理图进行仿真。电路分块清晰，PCB板美观、模块清晰。经仿真电路原理正确。到
4、达任务要求。运用PROTEL软件绘制最小系统原理图及局部外围扩展，在使用该软件当中，学会创立设计文档管理库，加载元件库，绘制电路图，放置电源部件，修改元件参数，生成网络表文件，同时还要将自己设计的电路原理图生成PCB电路板图等方法。在此根底之上将自己设计的电路进行仿真，并对其波形及数据进行分析。关键词：Multisim，protel，声控灯，PCBAbstractThis article describes the work on the simple voice-activated light with Multisim10 to draw circuit diagrams and circ
5、uit simulation work and to draw circuit diagrams produced PROTEL PCB board. Introduces the principles of voice production as well as light PROTEL and Multisim10 some of the basic operation and usage. For example, the schematic drawing of SCH, of course, including the production of components; printe
6、d circuit board PCB production; on the circuit diagram for simulation. Clear the circuit block, PCB board appearance, the module definition. The simulation circuit correctly. Meeting mission requirements. Using PROTEL software to draw the minimum system schematics and part of the external expansion,
7、 in which the use of the software, learn to create the design document management library, load cell library, drawing schematics, place the power supply components, modify component parameters, the network table file generated, but also his design of the circuit board PCB schematic generation method
8、s such as. On this basis, the circuit simulation of their own design, and its waveforms and data for analysis. Key words: Multisim, protel, voice light, PCB1绪论晶体管transistor是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关如Relay、switch不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度
9、可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。晶体管，本名是半导体三极管，是内部含有两个PN结，外部通常为三个引出电极的半导体器件。它对电信号有放大和开关等作用，应用十分广泛。输入级和输出级都采用晶体管的逻辑电路，叫做晶体管晶体管逻辑电路，书刊和实用中都简称为TTL电路，它属于半导体集成电路的一种，其中用得最普遍的是TTL与非门。TTL与非门是将假设干个晶体管和电阻元件组成的电路系统集中制造在一块很小的硅片上，封装成一个独立的元件.晶体管是半导体三极管中应用最广泛的器件之一，在电路中用“V或“VT旧文字符号为“Q、“GB等表示。本文介绍了基于晶体管的简易声控灯设计。声控灯已经广泛应用
10、在居民楼的楼道中，它给人民的生活带来很多的方便。这些声控灯电路中几乎都使用了集成电路，并且直接使用220V的交流电源。虽然这样做简化了电路，但对于初学者来说他们理解电路有一定的困难,调试电路也具有一定的危险性。这里介绍一个简单的声控灯电路，采用了三极管等分立元件和低压电源，不仅适合初学者的学习，而且通过电路中的继电器也可以控制其它电器进行工作。当你对着声控电路拍手或喊叫时，电路中的继电器会动作,如果用它控制小灯，可以使小灯工作几秒钟,然后自动关闭。2设计内容及要求设计目的提高电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；学习晶体管电路的根本设计能力及根本调试
11、能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测；使用适当的软件进行仿真和制作PCB板图。设计任务及要求根据条件，完成通过基于晶体管的声控灯的设计、连接与仿真。须符合以下要求：1.采用晶体管设计电路完成一个简易声控灯的设计；2.通过声音震动使灯发光，并且延迟10秒左右后熄灭；Pspice或Multisim仿真电路，并学习PROTEL软件，并用其绘制电路的原理图和PCB图，要求图纸绘制清晰，布线合理，符合绘图标准；4.完成课程设计报告应包含电路图，清单、调试及设计总结。本次设计要求完成基于晶体管的声控灯的设计、连接与仿真，选择适合三极管。而整个设计的核心局部就在采用了三极管等分立元件和低压电源,通
12、过电路中的继电器也可以控制其它电器进行工作的设计，当你对着声控电路拍手或喊叫时，电路中的继电器会动作,如果用它控制小灯,可以使小灯工作几秒钟，然后自动关闭。该模块完成的功能主要包括放大电路和单稳态电路以及继电器控制电路。随后运用Multisim10中的仿真功能对其予以仿真，从仿真的结果中分析程序的正确性。然后运用Protel画出电路图待所有模块的功能正确之后，然后制作相应的PCB板。最后照着原理图进行整机电路的连接。3声控灯的工作与设计原理如下列图所示，在本次设计电路中使用了一只20的压电陶瓷片，它的符号和外形见图3.1所示，压电陶瓷片所转换的电信号很微弱，只有通过由三极管VT1组成的放大器把
13、微弱的信号进行放大后，才能去触发单稳态电路。所以要设置一个简单的放大电路，将微弱的信号放大，才能触发后边的电路。图3.1 压电陶瓷片的符号和外形图3.2所示为放大电路的组成，将信号放大。图3.2 放大电路局部由R1和R2比例控制放大的倍数。图中Vo输出了放大的信号。图3.3中三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成了单稳态电路。电阻器R3为三极管VT2提供了基极电流；而三极管VT3的基极电流那么是从三极管VT2的集电极电阻R4上得到的。三极管VT2集电极与三极管VT3基极之间是直接耦合的；而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间的耦合那么是由电容器C2来完成的。电阻器R4是三极管VT2的集
14、电极负载，三极管VT3的集电极负载是电阻器R5。图3.3 单稳态电路局部单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时，选择合理的R3使三极管VT2稳定在饱和状态，此时它的集电极电压约为0.3V以下。这样使三极管VT3稳定在截止状态。这就是单稳态电路的稳定状态。当一个负脉冲通过C1到达三极管VT2的基极时，三极管VT2开始趋向截止，它的集电极电流减小，集电极电压升高；经过直接耦合，使三极管VT3的基极电压升高，三极管VT3开始导通，它的集电极电压下降；经电容C2的藕合又使三极管VT2的基极电压进一步下降(虽然这时负脉冲已经不再存在)，形成一个正反应，很快到达一个新的状态。此时三极管
15、VT2截止，三极管VT3饱和导通。这就是单稳态电路的暂稳态现象。R3C2。在本电路中电阻R3为330K，电容C2为47F,所以t=0.73301034710-6=1ls.根据这个公式改变电阻R3或电容C2的参数,可以延长或缩短电路的延迟时间。电路复原后,电容器C2通过电阻器R5和三极管VT2的发射结进行充电。充电完成后电路才可以接收下一次的触发。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点常闭触点释放。这样吸合、释放，从而到达了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时
