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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目录前言01.总体设计方案11.1 声控闪光电路方案12.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. PROTEL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.设计总结135.参考文献13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
2、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。1.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.单元模块设计2.1电路方案声音转换为电信号声音波形图当有声时，VT1截止，
3、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
4、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VT1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
5、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）图2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
6、，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，而当电
7、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;R4 U l X o2.电容原理图中常用
8、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）DIODE VARCTOR（变容二极管）ZENER13（稳压二极管）引脚封装形式：DIOD
9、E0.4和DIODE 0.7; y AJ U-M+Z p Q c B6.三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）TO220H（大功率三极管）TO3（大功率达林顿管）星湖映月.k8Q)o&h ?7.场效应管原理图中常用的名称为JFET N（N沟道结型场效应管），JFET P（P沟道结型场效应管）MOSFET N（N沟道增强型管）MOSFET P（P沟道增强型管）引脚封装形式与三极管同。!R y(F1k V C8.整流桥原理图中常用的名称为BRIDGE1和BRIDGE2，引脚封装形式为D系
10、列，如D-44，D-37，D-46等。星湖映月 H9(d+e#s F+ o-0P G9.单排多针插座原理图中常用的名称为CON系列，从CON1到CON60，引脚封装形式为SIP系列，从SIP-2到SIP-20。星湖映月 V6ot9l6O b*V* U G:E10.双列直插元件原理图中常用的名称为根据功能的不同而不同，引脚封装形式DIP系列。星湖映月 G F k2+Q+z!C)A a11.串并口类原理图中常用的名称为DB系列，引脚封装形式为DB和MD电阻 AXIAL u b0T7l0无极性电容 RAD:k6D d:x7L J V 0电解电容 RB-星湖映月 $ ? y u电位器 VR星湖映月 2
11、p a4y6R-_ j二极管 DIODE星湖映月 p w p1a L*O5l y三极管 TO星湖映月.a -J:q U r V;w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 D37 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
12、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!yJ4A%/? J电位器：pot1,pot2；封装属性为vr-1到vr-5A:o W/h g&W0二极管：封装属性为diode-0.4(小功率）diode-0.7(大功率）星湖映月(4d l:g/G V%q T3i三极管：常见的封装属性为to-18（普通三极管）to-22(大功率三极管）to-3(大功率达林顿管）B7N!?B T*i0电源稳压块有78和79系列；78系列如7805，7812，7820等星湖映月 _/c P H S，79
13、系列有7905，7912，7920等8y,S(T+z v6w0常见的封装属性有to126h和to126v:xP y!k M E0整流桥：BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列（D-44，D-37，D-46）星湖映月 | o3 I 电阻：AXIAL0.3-AXIAL0.7其中0.4-0.7指电阻的长度，一般用AXIAL0.4星湖映月 F X(e8 J/CS ?瓷片电容：RAD0.1-RAD0.3。其中0.1-0.3指电容大小，一般用RAD0.1)H DQ. k B0电解电容：RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般470uF用RB.3/.6c E5z
14、4|1V0二极管：DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二极管长短，一般用DIODE0.49 H!S s J ?4E E0发光二极管：RB.1/.2I(s.x-O,U V+r J8E9d(o0集成块：DIP8-DIP40, 其中指有多少脚，脚的就是DIP8星湖映月7f5 ? d w p1a q1贴片电阻0603表示的是封装尺寸 与具体阻值没有关系星湖映月 W1&z W7F u m B l x但封装尺寸与功率有关 通常来说星湖映月 E%b i D O:e | b0201 1/20W星湖映月 T T#k o5 C0402 1/16W:? R u I s V00603 1/10WI
15、 w,v1S2N,a00805 1/8W星湖映月 T F b;G 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 QCb01206=3.2x1.67 V z2z3L1P(|01210=3.2x2.5 S|.p n$d7m01812=4.5x3.2星湖映月-T P9 $q0Y*Z5sc2225=5.6x6.5 u La M o0 零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念因此
