模电课程设计 声控灯

1、华南理工大学广州学院电气工程学院数字电子技术课程设计报告模拟电子技术课程设计报告题目：声控灯开关设计所在学院 电气工程学院 专业班级 xx级电气xx班 学生姓名 学生学号 201130088 xx 同组队员 xxx 指导教师 xxx 提交日期 2013 年 3 月 11 日 6电气工程学院模拟电子技术课程设计评阅表学生姓名 xx 学生学号 201130088xx8 同组队员 xx 专业班级 11级电气争先班 题目名称 声控灯开关设计 一、学生自我总结 学生签名： 年 月 日二、指导教师评定评分项目平时成绩报告（答辩）综合成绩权 重5050单项成绩教师评语： 教师签名： 年 月 日目录一、设计目

2、的1二、设计要求和设计指标1三、设计内容13.1 工作原理13.1.1 原理框图13.1.2 整体电路图23.1.3 与非门的高低电平的输入确定23.1.4 VCC值的确定33.1.5 延时电路的确定33.1.6 单向桥式整流电路设计33.1.7 仿真电路说明43.2 仿真结果与分析4四、本设计改进建议5五、总结5六、主要参考文献5七、附录56.1 74LS00功能说明5华南理工大学广州学院电气工程学院数字电子技术课程设计报告一、设计目的1、进一步熟悉和掌握模拟电子技术这门学科的知识，熟悉常用电子元器件类型和特性，掌握合理选用的原则。2、学习Multisim仿真软件的使用。3、锻炼自主学习、查

3、找资料、利用仿真软件开发电路的能力、团结分工协作的能力。二、设计要求和设计指标1、办公楼或居民楼应用的声控开关； 2、白天光线充足时，灯不亮； 3、晚上光线暗，若无人声，灯不亮；若有人声，则灯亮。三、设计内容3.1 工作原理3.1.1 原理框图反相感光控制模块反相、放大感声灯电子开关整形延时图3-1 原理框图3.1.2 整体电路图图3-2 声控灯开关设计电路3.1.3 与非门的高低电平的输入确定NPN的参数为：=50Vce(sat)=0.3V Vbe=0.7V如果无光时，RW>2M，与非门有一脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决于另脚的状态，此脚的状态将由噪声传感器来决定。当没有声音时

4、：灯不亮，要求第一个与非门的一脚为低电平，即使三极管工作在饱和区满足条件，且输出的电压为0.3V。此时A为高电平，B为低电平，C为高电平，D为低电平，此时晶闸管截止，灯泡为暗。由三极管的工作参数得： Ibs=（Vcc-Vce）/R5=0.18uAIb=（Vcc-Vbe）/R6=1.4uA 在饱和工作区不满足Ic=Ib 且Ib>Ibs 令Ib=10Ibs 由此可得R3=510K R6=47k当有声音时：灯亮，要求第一个与非门的一脚为高电平，三极管工作在放大区且输出高电平3.4V。在麦克两端产生一个交流信号，经过电容而将脚置成高电平，此时A为低电平，B为高电平，C为低电平，D为高电平，从而将

5、晶闸管触发导通，灯泡点亮。R=R6/R7 算得R=21.4I=Ib+Vce/R 算得I=12.2mA满足声音传感器的额定电流I=12.2mA，电压112V3.1.4 VCC值的确定可由R1、R8的分压作用将家用电压经整流后所得电压Vo=2201.414=311V输入电压的表达式为：Vcc=R1*Vo/(R1+R3) 算得Vcc=5V3.1.5 延时电路的确定图3-3 延时电路如图3-3所示由R3、C1组成延时电路，要求延时为1min，与非门工作高低电平为3.4V、0.3V，所以延时T计算公式：T=R7C2ln（Vt+/Vt-） 算得R3=1.1M C1=22uf3.1.6 单向桥式整流电路设计

6、整流电路有单相桥式整流电路，单相半波整流电路，单相全波整流电路等。此次设计选用单相桥式整流电路。单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图3-4所示。在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。 图3-4 整流电路及波形图根据图3-4的电路图可知：当负半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。当正半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。3.1.7 仿真电路说明在绘制仿真电路中有些元器件在MULTISIM10.0中找不到，替换如下： 1“220V

7、_50HZ电压源”用“120V_50HZ电压源”替换 2声音传感器用“交流电压源”替换。参数设置幅度5mV，频率1000HZ。 3“9014三极管”用“TRANSISTORS”库元件中的“2N2222”替换 4“光敏电阻”仿真白天的时候用100替换：仿真夜晚时，用10M的电阻替换。 3.2 仿真结果与分析白天工作情况：图中R2用100电阻（模拟白天）替换，按下仿真开关，来回按A键（相当于接受到声音信号），灯泡不发光。仿真结果符合电路原理。在仿真的时候，可以用电压表测试各关键点的电位，验证理论值。夜晚工作情况：图中R2用10M电阻（模拟夜晚）替换。按下仿真开关，按A键闭合J1（相当于接受到声音信号），然后马上断开J1.通过仿真结果可以观察到灯亮，且能延时1min左右。如果J1不断快速断开闭合，灯会持续亮，直到最后一次断开1min，灯熄灭。四、本设计改进建议五、总结六、主要参考文献1华成英. 模拟电子技术基本教程 M. 北京：清华大学出版社，2006.2华南理工大学广州汽车学院电气工程系. 电工