声光控制开关说明书
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声光Q开关使用说明书一、产品名称:声光Q开关二、产品标识HR 27———XX———X X制造单位标记声波模式工作频率(MHz)有效光孔径(mm)驱动功率(W)HR27系列产品包括两大类:一类声波模式为C,称为压缩声波(Compressional acoustic wave),泛称为纵向声波(Longitudinal acoustic wave),缩写为L(C与L模式的物理意义相同,仅欧美等国家表示不同而已)。
该类期间的主要特点是较小的驱动功率能获得较高的衍射损耗,但与入射光的偏振态有关,因而最适用于单模激光的调Q。
另一类声波模式为S,称为切变声波(Shear acoustic wave)。
该类器件的主要优点是光衍射损耗与入射光的偏振态无关。
因而最适用于多模、非偏振态的激光调Q。
两类声光Q开关的工作频率均为27.12MHz,有效通光孔径2mm—8mm,驱动功率从25W 直到100W,均可为用户量身定制。
三、主要技术参数案例:HR27—50—5S声光Q开关性能参数:光学性能:光学介质熔石英通光长度46mm光学波长1064nm增透膜层多层介质硬膜光学透过率>99.8%光损伤阈值>500MW/cm²光学偏振任意插入损耗≤5%衍射效率>40%有效光孔径5mm电声性能:工作频率27.12MHz声学模式切变波电压驻波比<1.2:1(输入阻抗50Ω)驱动功率额定值50W最大承载驱动功率<75W脉冲上升/下降时间173ns/mm脉冲重复率1Hz—50KHz热性能:散热方式水冷却水的质量去离子水水的流量>300ml/分钟水温范围(22—30)℃最高水温32℃过热保护(45±3)℃四、工作原理声光Q开关主要由压电换能器、声光介质和吸声材料所组成。
压电换能器由驱动电源输入射频电功率,因其压电效应具有电声转换功能产生超声功率。
超声功率耦合传输到声光介质中,因该介质的弹光效应而形变,发生折射率周期变化,形成疏密相间的声光栅。
电工电子实训课外综合训练=项目名称:通用楼道灯声光控制开关班级:电气12-3班组长:高萌小组成员:柴宏大陈泓倩崔俊峰杜佳维高萌指导教师:***完成日期:2016/1/17摘要每当我们晚上走在楼梯道里你会发现灯会突然亮,走过后灯会自动灭如果让楼道的照明灯一直亮着,则难免会浪费电力资源,特别是在当今这个资源紧张的时代,提倡节约型社会是我们国家的宗旨,也是可持续发展的一个良好表现。
因此设计一种既不浪费电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。
这里通过设计此系统电路来说明光敏电阻,双向可控硅,驻极体传声器,CD4011等器件的用法和原理。
在本设计中介绍了声光控路灯控制器白天光照好,不管过路者发出多大声音,都不会是灯泡发亮。
夜晚光暗,电路的拾音器的组成、性能,适用范围及工作原理,节电效果十分明显,同时也大大减少了维修量、节约了资金,使用效果良好。
只要检测到有碎发声响,就会自动亮为行人照明,过数十秒后又自动熄灭,节能节电。
关键词: 电源,整流,稳压器,可控硅,CD4011,光敏电阻目录前言 (1)1.方案论证 (2)1.1 方案1 (2)1.2 方案2 (2)1.3方案选择 (3)2.电路的原理分析 (3)2.1工作原理 (3)3.芯片及元件选择部分 (4)3.1 CD4011数字集成芯片 (4)3.2 驻极体传声 (5)3.3晶闸管 (6)3.4 光敏电阻 (8)4.单元电路 (9)4.1稳压电源 (9)4.2主电路 (10)4.3声控电路 (10)4.4光控电路 (11)4.5延时电路 (11)4.6逻辑电平反转电路 (12)5.电路制作与调试 (12)5.1元器件清单 (12)5.2 安装制作 (13)5.3调试准备—检查电路 (13)5.4通电观察 (13)5.5调试 (14)6技术经济分析 (14)7 实物展示 (14)心得体会 (15)参考文献 (16)前言随着电子技术的发展,尤其是数字技术的发展,用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要,而且贴近我们的实际生活。
声光Q开关使用说明书一、产品名称:声光Q开关二、产品标识HR 27———XX———X X制造单位标记声波模式工作频率(MHz)有效光孔径(mm)驱动功率(W)HR27系列产品包括两大类:一类声波模式为C,称为压缩声波(Compressional acoustic wave),泛称为纵向声波(Longitudinal acoustic wave),缩写为L(C与L模式的物理意义相同,仅欧美等国家表示不同而已)。
该类期间的主要特点是较小的驱动功率能获得较高的衍射损耗,但与入射光的偏振态有关,因而最适用于单模激光的调Q。
另一类声波模式为S,称为切变声波(Shear acoustic wave)。
该类器件的主要优点是光衍射损耗与入射光的偏振态无关。
因而最适用于多模、非偏振态的激光调Q。
两类声光Q开关的工作频率均为27.12MHz,有效通光孔径2mm—8mm,驱动功率从25W 直到100W,均可为用户量身定制。
三、主要技术参数案例:HR27—50—5S声光Q开关性能参数:光学性能:光学介质熔石英通光长度46mm光学波长1064nm增透膜层多层介质硬膜光学透过率>99.8%光损伤阈值>500MW/cm²光学偏振任意插入损耗≤5%衍射效率>40%有效光孔径5mm电声性能:工作频率27.12MHz声学模式切变波电压驻波比<1.2:1(输入阻抗50Ω)驱动功率额定值50W最大承载驱动功率<75W脉冲上升/下降时间173ns/mm脉冲重复率1Hz—50KHz热性能:散热方式水冷却水的质量去离子水水的流量>300ml/分钟水温范围(22—30)℃最高水温32℃过热保护(45±3)℃四、工作原理声光Q开关主要由压电换能器、声光介质和吸声材料所组成。
压电换能器由驱动电源输入射频电功率,因其压电效应具有电声转换功能产生超声功率。
超声功率耦合传输到声光介质中,因该介质的弹光效应而形变,发生折射率周期变化,形成疏密相间的声光栅。
------课程设计题目:数字石英钟专业:计算机科学与技术班级:2002级3班姓名:* * *学号:020501113指导老师:****日期:2004.9.16目录1.绪论 (1)2.总体方案 (2)3.各部分电路原理分析设计一、电路的组成 (4)二、测光原理 (5)三、声音的检测与放大 (6)四、声音信号的处理 (7)五、灯两条件的判断 (10)六、节能灯电路图 (11)七、灯亮时间的控制与调节 (12)八、声音次数累计和显示 (12)九、时间和次数的显示 (12)4.安装与调试 (13)5.逻辑参考电路 (14)6.结束语 (15)7.参考文献 (17)绪论课程设计是工科各专业的主要实践性教学环节之一,是围绕一门主要基础课或专业课,运用所学课程的知识,结合实际应用设计而进行的一次综合分析设计能力的训练。
课程设计旨在培养学生在本课程范围内,初步掌握解决实际应用问题时所应具有的查阅资料、技术标准和规范,以及绘图、调试等能力,为毕业设计及今后从事专业工作打下基础。
数字逻辑课程设计是对我们所学知识的一次实践检验,目的在与培养我们测试电子电路和使用电子仪器的能力。
通过对电子元器件的识别,性能的测试和对各种电子电路性能指标的测量,巩固所学的电子技术理论知识,学会正确仪器和科学地测量电路的方法,并通过综合实验进行电路组装、调试、故障排除等训练,提高实践动手能力,为今后从事生产、科研工作打下基础。
同时,经过实验实训的锻炼,使我们既学会生产第一线所需的基本技能,又培养良好的职业习惯和职业道德,为以后适应工作岗位打好基础。
所选课题声光控制节能开关,主要使用在教学楼和宿舍楼道内的由声、光控制的节能电路,即由人们发出的声音和光线的亮暗程度联合控制,白天电路不工作,灯灭,晚上电路可由声音触发,灯亮约30秒后,自动熄灭。
声光控制节能开关具有使用方便,安装便捷,维修简便,用电节约等优点,其可谓物美价廉。
总体方案节能开关是一种由人们发出的声音和光线的亮暗程度联合控制的。
声光控延时开关节电灯说明书.————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:目录1.设计要求与目的 (2)1.1设计背景 (2)1.2设计目的 (2)2.方案论证 (3)2.1原理方框图 (3)2.2晶闸管的工作原理 (3)2.3各部分电路的分析 (6)2.3.1声音放大电路……………………………………………………………………………………………2.3.2 整流电路………………………………………………………………………………………………..2.3.3光敏电路…………………………………………………………………………………………………2.3.4 电子开关………………………………………………………………………………………………..2.3.5 延时电路与交流开关…………………………………………………………………………..………2.3.5 电源电路………………………………………………………………………………………………..2.4 方案选择 (8)2.4.1 主控电路……………………………………………………………………………………………….2.4.2 电子元器件的选取…………………………………………………………………………………….2.5 原理图及原理 (9)2.5.1电路原理图 (9)2.5.2电路工作原理................................................。
.. (10)3.元器件选取................................................................................................................................................ .11 3.1 元器件清单.. (12)3.2 重要元器件的识别 (12)4. 实验论述 (14)4.1 电路模拟仿真图(附录一)4.2 测量参数 (15)4.3 电路调试 (15)5.结论分析 (16)6.心得体会 (16)参考文献 (16)1.设计要求与目的1.1设计背景公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。
声光控延时开关电路设计与制作指导书一任务与要求1任务:设计声光控制的开关电路2要求(1)了解声光控延时开关电路的组成及工作原理。
(2)熟悉驻极体话筒和光敏电阻器的特性,掌握检测方法及其应用电路。
(3)学习声光控延时开关电路设计。
(4)光线暗时,声音触发开关接通灯亮,延时一定时间(50秒左右)后自动熄灭二、原理描述1、声光控延时开关电路的组成声光控延时开关实现在白天呈关闭状态,只有在晚上且存在声响情况下(如人的脚步声等)才开启,开启后延时一段时间后又能自动关闭。
这种开关广泛应用于楼梯、走廊、公厕等公共场合作照明灯自动控制开关。
声光控延时开关电路方框组成如图5.3.1所示,包括声音检测、亮度检测、判别电路、延时电路和开关电路等几个主要部分。
图5.3.1 声光控延时开关电路组成方框图声音检测通常由驻极体话筒或高灵敏度的压电陶瓷片完成。
亮度检测由光敏电阻器完成。
判别电路综合检测信号,符合预定条件(晚上且存在声响情况)输出控制信号开启开关。
延时电路在开关开启后延时预定时间,输出控制信号关闭开关。
开关常用可控硅或继电器。
2、驻极体话筒的特性及其检测驻极体话筒简称ECM,通称MIC(Microphone),是一种常用的能将声音信号转换成电信号的声—电转换器件。
它的突出特点是体积小、重量轻、结构简单、使用方便、寿命长、频响宽、灵敏度高,且价格也比较低廉。
因而被广泛应用于盒式录音机、无线话筒及声控开关等电子电路中。
驻极体话筒的核心器件是驻极体振动膜。
它实际上是一种经永久性极化处理的电介质。
其制作原理是,将一片极薄的塑料膜片的一面蒸发上一层纯金薄膜,然后将其置于高压电场之下驻极,使两面分别驻有能长期保持的异性电荷。
膜片的蒸金一面向外,与金属外壳相连通,膜片的另一面与金属极板之间用很薄的绝缘衬圈隔离开。
这样,蒸金膜与金属极板之间便形成了一个电容。
当驻极体膜片受到声波作用而振动时,就引起电容两端的电场发生变化,从而产生随声波变化的交变电压信号。
课程设计说明书(论文)课程设计题目:声光控制开关电路学生姓名:学号:院系:专业班级:指导教师姓名及职称起止时间:一、课题名称:声光控制开关电路二、设计意义:随着电子技术的发展,尤其是数字技术的发展,用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要,而且贴近我们的实际生活。
声光控灯已成为人们日常生活中必不可少的必需品,它不需要开关,在晚上当有人经过时会自动的亮;它广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所,给人们的生活、带来极大的方便。
因此,得到了广泛的应用。
声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。
它将声音(如击掌声)和光转化为电信号,经放大、整形,输出一个开关信号去控制各种电器的工作,在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。
由于,本电路广泛应用于人们的日常生活中,所以,有很大的重用作用。
该设计主要是通过对声光控灯的电路设计来介绍有关器件的用法和一般电路的设计。
声光控制是通过光敏电阻来实现的,当光敏电阻在背光的的时候即使这时也是人走过了(有声音时)的时候灯也不会亮。
在有的电路中这种原理也可以通过声音的振动来实现,这样就给路人提供了相应的方便,同时也达到了节电和节能的目的,延长灯的寿命,同时也实现了不用人工去管理路灯的开关,节约了人力成本。
在实际生活中节电节能,能够实现更多的自动化,也具有良好的经济潜力。
三、设计内容及要求:1.内容用声与光控制路灯,白天光线强,路灯不亮,只有光线暗时,通过声音触发路灯亮,并且灯点亮一定时间后,自动熄灭。
2.主要要求(1)电路稳定性和可靠性要高。
这是控制电路性能的最基本要求,否则自控能力弱,严重时会失去自动控制功能。
(2)功耗要小。
控制电路一直接于交流220伏电路上,若功耗特别是静态功耗大,则不利于节能,甚至还会大大缩短控制电路的寿命。
(3)灵敏度要能调节。
这是控制电路正常工作时,对声光控制信息信号的最低要求,控制信号的灵敏度应满足不同的环境要求。
声光控制延时开关一、设计目的1. 掌握三极管的概念及相关物理量。
2. 认识声光控开关电路的结构和原理3. 熟练掌握三极管的参数、作用及测量方法。
4. 了解效应管、可控硅等元件的作用及测量方法。
5. 掌握放大电路的简单分析。
6. 培养独立分析电路的能力7. 熟练运用Protel 99SE 绘制原理图及PCB板制作二、设计要求整个电路由电源电路,放大电路,处理电路(声控电路、光控电路)及延时电路等部分组成。
电源由家用220伏交流电源供电,光敏控电路对外界光亮程度的感应相对应的电压信号。
从而实现白天灯泡不亮晚上遇到声响时,通过声控电路使灯泡自动点亮,声控电路主要将声音信号转变为电信号,从而要实现自动控制,延时电路声音消失后延长一段光照时间。
以增强电路的实用性。
1)电路稳定性和可靠性要高。
这是控制电路性能的最基本要求,否则自控能力弱,严重时会失去自动控制功能。
2)功耗要小。
控制电路一直接于交流220伏电路上,若功耗特别是静态功耗大,则不利于节能,甚至还会大大缩短控制电路的寿命。
3)灵敏度要能调节。
这是控制电路正常工作时,对声光控制信息信号的最低要求,控制信号的灵敏度应满足不同的环境要求。
4)带负载能力要强。
被控灯的功率不尽相同,因此要求控制电路的一定范围的驱动能力。
5)触发延时时间要能按要求调节。
延时时间至少在1分钟内可以调节。
三、方案设计与论证设计的方案有以下三种:方案一:含555定时器、光敏三极管、双向可控硅的声光控电路简要分析其优点:此声、光同时控制的新式照明灯用光敏三极管的输出端控制555的触发控制端,用音频放大电路控制555的复位端。
555定时器接成单稳态触发器,控制双向可控硅,简单易制、成本低、节电又方便。
原理图设计:设计中考虑到光敏电阻的阻值随电压升高有规律的下降,而蜂鸣器则用驻极体话筒代替。
具体原理如图:图2-1 设计原理图555定时器接成单稳态触发器,控制双向可控硅,当555定时器输出高电平,触发可控硅导通,灯泡亮,当555定时器输出低电平时,可控硅未导通,灯泡灭。
精研电子——声光控接线调试说明功能说明:环境声音和光强自动检测,在声音超过设定阈值时,继电器自动吸合,并延时一段时间,然后再断开。
光控功能可启用也可关闭。
用于控制设备在一定声强/光强以下打开。
模块特色:1.声控/声光控可选:可以只使用声控功能,也可声光控同时使用。
2.声音两级放大,100-5000倍放大可调,(对应声音约10-90分贝),可调声强阈值。
3.光强阈值10-10000LX灵敏度可调(大约相当于全黑到晴天中午背阴处的亮度变化范围)4.吸合延时时间1-60S可调(可定制1-120S可调型号)。
5..反接保护,电源接反不工作,不会烧坏模块。
6.宽电压输入5-30V,适用范围超广。
模块参数:电源电压:5-30V(<6V输入时插上短路帽,>6Vd电源时拔去短路帽,切记!错误选择可能烧坏模块)声强阈值范围:约10-90分贝可调。
光强阈值范围:约10-10000Lx可调。
延时时间:1-60S可调(可定制1-120S型号)最大负载电流:10A/220V模块尺寸:50mm*33mm*18mm(长*宽*高),带一个M3螺丝安装定位孔。
首先我们先来看下宝贝图片:主要接线和功能描述如上图,一、供电说明左面两个蓝色端子是电源输入端,下正上负(接反不会烧坏,但不工作),可以接5-30V直流电特别说明:当供电小于6V时(例如USB、4节AA电池),插上短路帽(发货时短路帽插入一半,也就是相当于没插)。
下图红色插法当供电大于6V时,应该把短路帽拔掉如下图红色圈:切记大于6V 一定要拔掉不然可能会烧坏电路如果电源电压>6V,切记拔去短路帽!否则将烧坏模块!!!二、调节设备1.确认光敏电阻被黑胶带包裹(模块为无光开启型,相当于调试前先关闭光控功能)注:一定要包严实了光敏电阻如下图黑色圈内,用黑色电工胶布包裹之后如下图,2.顺时针调节延时旋钮,将延时调到最短(调节过程中会听到转一圈延时旋钮咔一声,这个时候就是最短了,就不要再继续调了),以方便调节声强(调试之后可以调节成需要的延时时间)。
电工电子实训课外综合训练=项目名称:通用楼道灯声光控制开关班级:电气12-3班组长:高萌小组成员:柴宏大陈泓倩崔俊峰杜佳维高萌指导教师:***完成日期:2016/1/17摘要每当我们晚上走在楼梯道里你会发现灯会突然亮,走过后灯会自动灭如果让楼道的照明灯一直亮着,则难免会浪费电力资源,特别是在当今这个资源紧张的时代,提倡节约型社会是我们国家的宗旨,也是可持续发展的一个良好表现。
因此设计一种既不浪费电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。
这里通过设计此系统电路来说明光敏电阻,双向可控硅,驻极体传声器,CD4011等器件的用法和原理。
在本设计中介绍了声光控路灯控制器白天光照好,不管过路者发出多大声音,都不会是灯泡发亮。
夜晚光暗,电路的拾音器的组成、性能,适用范围及工作原理,节电效果十分明显,同时也大大减少了维修量、节约了资金,使用效果良好。
只要检测到有碎发声响,就会自动亮为行人照明,过数十秒后又自动熄灭,节能节电。
关键词: 电源,整流,稳压器,可控硅,CD4011,光敏电阻目录前言 (1)1.方案论证 (2)1.1 方案1 (2)1.2 方案2 (2)1.3方案选择 (3)2.电路的原理分析 (3)2.1工作原理 (3)3.芯片及元件选择部分 (4)3.1 CD4011数字集成芯片 (4)3.2 驻极体传声 (5)3.3晶闸管 (6)3.4 光敏电阻 (8)4.单元电路 (9)4.1稳压电源 (9)4.2主电路 (10)4.3声控电路 (10)4.4光控电路 (11)4.5延时电路 (11)4.6逻辑电平反转电路 (12)5.电路制作与调试 (12)5.1元器件清单 (12)5.2 安装制作 (13)5.3调试准备—检查电路 (13)5.4通电观察 (13)5.5调试 (14)6技术经济分析 (14)7 实物展示 (14)心得体会 (15)参考文献 (16)前言随着电子技术的发展,尤其是数字技术的发展,用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要,而且贴近我们的实际生活。
声光控灯已成为人们日常生活中必不可少的必需品,它不需要开关,在晚上当有人经过时会自动的亮;它广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所,给人们的生活、带来极大的方便。
因此,得到了广泛的应用。
声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。
它将声音(如击掌声)和光转化为电信号,经放大、整形,输出一个开关信号去控制各种电器的工作,在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。
由于,本电路广泛应用于人们的日常生活中,所以,有很大的重用作用。
该设计主要是通过对声光控灯的电路设计来介绍有关器件的用法和一般电路的设计。
声光控制是通过光敏电阻来实现的,当光敏电阻在背光的的时候即使这时也是人走过了(有声音时)的时候灯也不会亮,。
在有的电路中这种原理也可以通过声音的振动来实现,这样就给路人提供了相应的方便,同时也达到了节电和节能的目的,延长灯的寿命。
在实际生活中节电节能,能够实现更多的自动化。
实现以下功能:1.白天正常光照下,无论有无声音,该开关不动作,灯不亮;2.夜晚无声音的时候,灯不亮;有声音触发时,开关动作,灯亮;3.灯亮一定时间以后,自动熄灭且可自动延时。
1.方案论证1.1 方案1主要包含四部分电路,分别为:电源电路、光控电路、声控延时电路、晶闸管开关电路,下面对其功能进行逐一分析并确定电路结构。
电源电路主要为控制电路提供工作电压,本设计采用传统的电源电路设方法,即降压、整流、滤波、稳压,使电路输出12V直流电压供给控制电路。
光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。
该电路可以对声控延时电路进行控制,在白天光线较强时,光控电路输出低电平将声控电路封锁;在晚上光线较弱时,光控电路输出高电平,则声控功能打开。
本设计采用光敏电阻和其他电阻组成的分压电路来控制555定时器的触发输入端2脚,并且将555定时器的脚2 和6脚连接在一起,通过一电容接地,555定时器的输出去控制声控电路中的555定时器的复位端。
声控延时电路该电路主要在光线较弱时起作用。
这主要是通过光控电路的输出来控制的。
在白天,该电路在光控电路的控制作用下,处于关闭状态,对任何声音信号都不响应;在晚上,光控电路将该电路的功能打开,使得该电路能根据外界声音信号作出相应的响应。
经放大处理后的声音信号控制处于单稳工作的555定时器来实现声控及延时功能。
晶闸管开关电路该电路受声控电路555定时器输出端的控制。
当其输出低电平时,晶闸管截止,由于照明灯与晶闸管串联,所以灯熄灭;当其输出高平时,晶闸管导通,照明灯点亮。
1.2 方案2电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。
控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。
直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。
交流220V 电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电,供后续电路工作。
控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。
由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭,从而控制整个灯的关灭。
光敏电阻在白天时,电阻值小, CD40011输出永远为低电平,晶闸管为低电压,不导通,灯不亮。
光敏电阻在夜晚时阻值大,光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。
夜晚当有声音时声音信号经过放大,与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平,晶闸管导通,灯亮。
无声音信号时,不亮。
延时电路有电容C和电阻R的冲放电里控制。
1.3方案选择由于方案一电路设计过于复杂,需要两个555计时器,并且需要变压器实现低电压来执行各个电路,所需要的元器件多,不易实现,可行性较差。
而案二设计简单,易实现,所用元器件少,可行性好。
故选择二号方案。
2.电路的原理分析2.1工作原理图2.1 声光控制开关的原理电路图声光控延时开关的电路原理图见图2.1所示。
电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011,其内部含有4个独立的与非门VD 1~VD4,使电路结构简单,工作可靠性高。
顾名思义,声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启",若干分钟后延时开关“自动关闭"。
因此,整个电路的功能就是将声音信号处理后,变为电子开关的开动作。
明确了电路的信号流程方向后,即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元,由此可画出图2.2所示的方框图。
图2.2 SGK-10声光控延时开关框图 结合图2.2来分析图2.1。
声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒BM 接收并转换成电信号,经C1耦合到VT 的基极进行电压放大,放大的信号送到与非门(VD1)的2脚,R4、R7是VT 偏置电阻,C2是电源滤波电容。
为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻RG 等元件组成光控电路,R5和RG 组成串联分压电路,夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,RG 两端的电压高,即为高电平间T=2πR8C3,改变R8或C3的值,可改变延时时间,满足不同目的。
VD3和VD4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。
当C3充电到一定电平时,信号经与非门VD3、VD4后输出为高电平,使单向可控硅导通,电子开关闭合;C3充满电后只向R8放电,当放电到一定电平时,经与非门VD3、VD4输出为低电平,使单向可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。
二极管VD1~VD4将交流220v 进行桥式整流,变成脉动直流电,又经R1降压,C2滤波后即为电路的直流电源,为BM 、VT 、IC 等供电。
3.芯片及元件选择部分3.1 CD4011数字集成芯片IC 选用 CMOS 数字集成电路 CD4011 , CD4011 有四个独立的与非门电路,它可做成振荡、单稳、双稳,又可作为整形、反相等等。
在本电路中CD4011仅用作反相和整形以及控制门的作用。
内部功能见图3.11 2 3 4 5图3.1CD4011引脚图3.2 驻极体传声随着通讯业的蓬勃发展,和相关技术的提高,整机产品对传声器的要求也越来越高。
本文所提到的传声器,是指驻极体电容传声器,即俗称的咪头。
传声器的通用指标:1、灵敏度(感度)一般定义为:传声器声电转换的效率。
用dB表示。
在相关传声器的测试标准中设定为0dB=1V,所以传声器的灵敏度值均为负值。
例如:-58dB 传声器的灵敏度一般在―28----―66 dB之间选择,不同的用途就有着不同的灵敏度要求。
例如:笔记本电脑的灵敏度值要求就比较高,要在―27db左右,而蓝牙耳机则比较低,只要-62db左右就可以。
必须提及的是:传声器灵敏度的高低不仅是传声器自身的灵敏度决定的,还与电路中的电阻R有关。
这个电阻的大小直接影响到传声器的灵敏度。
同样一个传声器,如采用不同的R值,灵敏度就完全不同。
例如:R值为1k和2k时,灵敏度可相差近7db!所以灵敏度是有条件的,传声器生产厂家一般要给定测试条件,通常为:2.2k 、3v 。
2、频率响应一般定义为:传声器在音频传输中频率各点所对应的灵敏度的一致性状态。
传声器的频响范围大夺标称为20----20khz,一般认为,这种一致性越趋一致,整个频响曲线越平越好。
但在实际使用中并非如此。
如:在电话机中,就希望传声器的频响曲线是斩头去尾的草垛型。
这样可以最大限度的克服低频噪声和高端啸叫。
航空耳唛中的传声器则要求削掉700hz以下的成分,以避开飞机发动机的低频噪声频率。
在一般的会议传声中则希望降低4000hz以上的频响也应该视用而异。
3、电流与阻抗的频率,以克服啸叫。
而在超声传输中,则要求传声器的频响15khz以上高端灵敏度越高越好。
所以传声器咪头内部有一个场效应三极管,其作用是阻抗转换和信号放大,所以咪头工作必须要加一个直流电压,可在1.5--6v之间选择。
咪头的电流值正常情况下取决于FET(场效管)的电流值。
一般在0.15--0.5mA之间。
在这里,FET 是一个恒流源,当咪头的外加电压、电阻变化时电流值基本不变。
因此,我们可以认为咪头的电流值就是FET的电流值。
FET电流值与自身的放大增益指标即跨导(相当于晶体管的放大倍数)、自身的阻抗值有关。
一般认为:在一定的范围内,咪头的正常电流值越大、阻抗也就越低、放大能力就越高、咪头的灵敏度也就越高。
咪头的阻抗生产厂家一般标定为:2.2k,事实上,咪头的阻抗是个范围值,而不是点值。
实践中咪头的阻抗在700欧姆---3000欧姆之间,不少用户用万用表测阻抗其实是不对的,万用表测得的只是咪头FET的直流电阻。
咪头的阻抗值不仅影响到咪头本身的灵敏度,更重要的是影响到使用咪头的电器的指标,就是说,咪头的输出阻抗一定要与使用咪头的电器的放大器的输入阻抗匹配,才能获得最大传声增益。
4、噪声的产生与克服咪头的噪声分自身的本地噪声,和外界的干扰噪声。