1、(?；?? 模擬電子技術 ?課程設計報告書 2021-2021 學年第 二 學期系 別： 電子信息工程系 專 業： 電氣自動化技術 班 級： 13級 2 班 姓 名： 唐 巍 指導教師： * 2014 年 6 月 27 日目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc328467403 一.設計的目的與意義34 HYPERLINK l _Toc328467404 二.課程設計概況45 HYPERLINK l _Toc328467405 三.課程設計方案及內容511 HYPERLINK l _Toc328467406 四總結1213 HYPERLINK l _Toc32

2、8467408 參考書目13 意義從建國以來，我國的電子技術的不斷地飛速開展，廣泛應用于社會的各個領域，工業、農業、醫學、軍事及日常生活等，但我國由于沒有趕上前兩次科技革命，經濟開展相對于興旺國家比擬晚，仍屬于開展中國家，所以作為21世紀的大學生有義務肩負起振興國家的使命。憶往昔，1837年畫家出身的莫爾斯S.F.Morse創造了電報，1876年，美國人貝爾雖然不懂電學和機械，但他憑借造福人類的激情和毅力創造了 ，沒有受過正規大學教育的馬可尼利用赫茲的火花振蕩器作為發射器，實現了無線電信號的傳遞鑒于以上各種事實，同樣也點燃了我決心未來成為一名電子工程師內心的火花，我認為在學習好文化知識的根底上

3、，我們應該多實踐，把所學到的知識能盡量多地轉化為造福社會的生產力。 目的經過我們組四個人共同的商議，我們決定從比擬簡單的實驗入手，設計一個聲控閃光燈。聲音由麥克風拾取，LED燈能隨著環境聲音的強弱起伏而閃爍發光，當有聲音時閃光燈發光，并且在一定范圍內隨著聲音的大小閃光燈的亮暗發生變化，聲音越大越亮。 2.1 設計任務一 制作聲控閃光燈。1 理解聲控閃光燈電路的工作過程。2理解電路中各元件的作用，如耦合電容決定整個電路的下限頻率，了解駐極體話筒的構造和特點。3會對聲控閃光燈電路進展安裝、調試和測試。4會用萬用表對駐極體話筒進展正、負極識別和質量檢測。5掌握電阻、發光二極管、三極管、駐極體話筒的插

4、裝要求與工藝。6掌握印制電路板元器件的焊接技術。7熟悉印制電路板的連線方法。二 幫助我們更好地理解所學的理論知識。能利用模擬電電子技術課程一些根底知識制作出簡單的電子器件。三 學會查找資料，包括圖書、網絡等渠道。四 提升我們的動手能力。五 培養我們制作報告的一些根本方法。2.2 根本概況1.打印?模擬電子技術?課程設計說明書一份，給出課題的設計和制作、調試過程。 2.根據技術指標要求，畫出設計電路圖，畫出印制電路幅員。3.設計時間為一周。4.制作PCB板。，四人一組，選擇同一課題的電路一樣，但課程設計報告不能完全一樣.3.1 電路設計方案圖3-1 聲控閃光燈電路根本工作原理圖3-2 聲音波形圖

5、根據上述根本功能，設計電路圖如附錄1。 論證三極管VT1相當于開關，VT2起放大作用。當無聲時，VT1處于臨界飽和，集電極電位低，那么VT2截止，那么VL1、VL2滅，當有聲音時，其信號的負半周使ICE1減小，UC1增大，VT1導通，那么VT2也進入放大狀態，使VL1、VL2亮，根據聲音的頻率而閃爍。 仿真在仿真軟件multisim中進展仿真，仿真電路圖如圖3-3，其中話筒用函數發生器代替，9014晶體管用2N3904代替。仿真效果為:當函數發生器大約為0HZ時，發光二級管幾乎不閃爍，用萬用表測得UC1兩端的電壓為，示波器測量二級管兩端波形幾乎為一條水平線。當函數發生器大約為100HZ以上時，

6、發光二級管不停地閃爍，用萬用表測得UC1兩端的電壓為頻率變化,UC1兩端的電壓也變化不大,如a、當話筒為100HZ時,；b、當話筒為10000HZ時,開場,大約10秒后，最終，用示波器測量二級管兩端，兩端的波形如圖3-4。因為人聲音的頻率為85-1100HZ，所以當人發出聲音時UC1應該等于0.74V，VT2會導通。圖3-3 仿真電路圖圖3-4 二極管兩端波形3.4 設計原理及功能說明靜態時，使VT1處于臨界飽和狀態， VT2截止，LED1和LED2無電流流過皆不發光。 R1給電容話筒MIC提供偏置電流只要選取適宜的R2、R3就能使無聲波信號時，VT1處于臨界飽和狀態，使VT2處于截止狀態。當

7、有聲波信號時，話筒撿取室內環境中的聲波信號后即轉為相應的電信號，經電容C1送到VT1的基極，電信號的負半周使VT1退出飽和狀態正半周時不能使VT1 的IC降低，進入放大狀態， VT1的集電極電壓上升VT1、VT2組成兩級直接耦合放大電路，VT2導通，LED1和LED2點亮發光。當輸入音頻信號較弱時，缺乏以使VT1退出飽和狀態，LED1和LED2仍保持熄滅狀態，只有較強信號輸入時，發光二極管才點亮發光，所以，LED1和LED2能隨著環境聲音如音樂、說話信號的強弱起伏而閃爍發光。3.5 單元電路的設計計算與說明3.5.1 主要1、2單元電路圖 分別如下：圖5-1 單元1 圖5-2 單元25.2 無

8、聲波信號時單元1 :給電容話筒MIC提供偏置電流， (5-1)R2=1MIBQ1UCCUBE)/R2=2.3*e-06mA (5-2)R3=10K使此時VT1處于臨界飽和狀態，不能放大電流。單元2:UC3=UCE1,不能使VT2導通，IBQ2幾乎為零，VT2截止,燈不亮。5.3 有聲波信號時單元1:C1作用：耦合電容，隔直流，決定下限頻率。fl1=1/ 2RMIC+riC1 1/2riC1 (5-3) (5-4) (5-5)所以聲波信號經話筒轉化為相應的電信號，經C1送至VT1的基極進展放大其信號負半周正半周不能使IBQ1減小，退出飽和狀態使VT1的IBQ1減小，退出飽和狀態，那么ICQ1減小

9、，UCE1增加剛有聲波時IBQ2仍0,UC1=UCC-I1*R3，UCE1=UC1單元2：C2作用: 耦合電容，隔直流，決定下限頻率,當C2容抗Xc增大，fl2降低，兩端壓降增大，即輸出電壓UO下降，從而Au下降。同理：fl2=1/ 2(RLED/2) C2 (5-6) (5-7)所以fl2所以從而影響了低頻放大倍數Ausl Ausl=Ausm/(1-jf1/f)UC1增加使VT2導通退出截止狀態，截止狀態時IBQ2A,IBQ2增加，退出截止狀態。5.4 附加內容 放大電路放大電路又稱放大器，是電子設備中的核心局部，其主要作用是對輸入的信號進展放大，從而推動負載工作。所謂放大，實質就是將直流電

10、源的能量轉化為具有一定大小且隨著輸入信號變化而變化的輸出信號，也可以講放大器是一個能量轉換器。放大電路分為共發射極放大電路、共基極放大電路和共集電集放大電路三種根本形式。根本放大電路的組成如下：圖5-3 共射極放大電路雙電源供電 圖5-4 共射極放大電路單電源供電圖5-5 共集電極放大電路圖5-3所示為雙電源供電的共射極放大電路，V是一個NPN型三極管，作用是放大電流；UCC是輸出回路的電源，作用是為輸出信號提供能量；RC是集電極負載電阻，作用是把電流的變化轉換成電壓的變化；基極電源UBB和基極偏置電阻RB的作用是為了發射結提供正向偏置電壓和適宜的基極電流IB；C1、C2稱為隔直電容，作用是隔

11、直流、通交流信號。圖5-4為單電壓供電的共射極放大電路，只要RB遠大于RC，單電源就可代替雙電源的作用。為了是三極管工作在放大狀態，首先必須保證反射結為正向偏置，集電結為反向偏置；其次為了保證放大電路能盡可能不失真地放大交流信號，必須在靜態是，三極管的各極都要有一個適宜的工作電源和電流，即給放大器設置一個適宜的靜態工作點。 濾波電路濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩端并聯電容器C，或與負載串聯電感器L，以及由電容，電感組成而成的各種復式濾波電路。由于電抗元件在電路中有儲能作用，并聯的電容器C在電源供應的電壓升高時，能把局部能量儲存起來，而當電源電壓降低時

12、，就把能量釋放出來，使負載電壓比擬平滑，即電容C具有平波的作用；與負載串聯的電感L,當電源供應的電流增加由電源電壓增加引起時，它把能量儲存起來，而當電流減小時，又把能量釋放出來，使負載電流比擬平滑，即電感L也有平波作用。濾波電路形式很多，為了掌握它的分析規律，把它分為電容輸入式(電容器C接在最前面和電感輸入式電感器L接在最前面。前一種濾波電路多用于小功率電源中，而后一種濾波電路多用于較大功率電源中而且當電流很大時，僅用一電感器與負載串聯。6 硬件的制作與調試1用multisim仿真成功后，按電路圖進展裝配，實物圖如下。MIC:有標記一端為正極。C1、C2：長引腳為正極。VT1、VT2:方法a，

13、9014中間一端為基極，有數據一方面對自己，引腳朝下，那么左：發射級，右：集電極。方法b，用萬用表指針式測量，萬用表調到歐姆檔，讓萬用表兩表筆接三極管任意兩引腳，共8次，其中兩次讀數最大，那么那兩次任一端為發射級或集電極，這兩次阻值小的一次，黑表筆為C，紅表筆為E。 黃紫黑棕金，R2:1M 棕黑黑黃金，R3:10K 棕黑黑紅金。圖6-1 實物圖1圖6-2 實物圖22焊接時注意烙鐵的使用方法，先使烙鐵預熱，一定時間后再焊接，把烙鐵放在電路板的小銅片上使銅片預熱，再把錫絲放在銅片上，讓錫絲融化，再抽去焊錫絲，移開烙鐵。連接導線時最好使導線中間留一層絕緣皮，就不容易短路。最后用膠棒再對電路板進展密封

14、，以進一步防止短路現象發生。三極管的極性一定不能接錯，元件排列整齊美觀。3通電后先測出VT1 0.4V之間，如該電壓太低，那么施加聲音信號后VT1不能退出飽和狀態，VT2不能導通如果該電壓超過VT2的死區電壓，那么靜態時VT2就導通，使發光二極管點亮發光，所以對于靈敏度不同的三極管，VT1的集電極電阻R3的大小要通過調試來確定。4離話筒約遠，用普通聲音適中講話時，發光二級管隨聲音閃爍，如需大聲講話，燈才閃爍，可適當減小R3的阻值，或者更換值更大的三極管。5適當的減小R1的阻值，或者更換靈敏度更高的駐極體話筒，也可使話筒承受聲音的靈敏度提高。四總結經過一個星期的課程設計，留給我印象最深的是設計一個成功的電路，必須要有扎實的知識根底。本產品能通過聲音的頻率來控制燈的閃爍，個人感覺其功能還算比擬完善。此次的設計并不奢望十全十美，當中不完美的地方有：所設計的電路比擬簡單，但這也讓我有更多的時