小,音频信号被GM 短路,无法往后传输,白天灯不亮;晚上无光照时GM 电阻很大,达到兆级以上,相当于开路,音频信号不受影响,灯受声音控制。
(5) 音频放大电路: 由两个三极管来组成放大电路,即由一支N PN 三极管BG2 和一支PN P三极管BG3 互补,实现放大。
(6) 检波电路: 音频信号是交流信号,不能用交流信号控制可控硅,需转换为直流信号,才能控制可控硅,这里采用了1N4148 二极管,由于两级音频放大电路输出信号大,足以使D6 导通,输出音频信号的正半周对延时电容C4 进行充电。
(7) 延迟电路: 由 R8,C4 组成,检波二极管D6 取得音频信号正半周时,对C4 充电,C4充电后得到的直流电压,就是控制电压。要放电必须经过R8 和可控硅,放电完的时间就是延迟时间,主要由C4, R8的参数控制。检波后的音频信号经过延时电路以后,去控制可控硅,若可控硅断开,则整流电路负载断开,灯不亮;若导通,则整流电路负载导通, 灯亮。
可见,电路中灯泡要受可控硅的控制,可控硅受话筒取得的音频信号和光敏电阻的控制,从而可以实现声控和光控,而灯亮的时间由延时电路的时间长度决定。
3、电路搭建面包板
五、功能实现及扩展 1基本要求:
(1)当外界有光时,照明系统关闭。
(2)当外界黑暗时(用盒子遮住光敏电阻),但无声时,照明系统关闭。
(3)当外界黑暗时(用盒子遮住光敏电阻),轻拍手掌或者高声说话,照明系统开启,灯亮。
(4)灯亮,25秒后,照明系统关闭。
2提高要求
将控制电阻R8换作电位器后,可实现照明时间的调节。如需要照明时间20秒,则电位器R8为200K。
3探索要求 利用NE555实现声光自动照明电路
该电路的声控电路、光控电路等与本实验相同,唯一不同的是用到了555定时器。
话筒声控电路和光敏控制电路共同控制555定时器的触发输入端, 实现了声光两信号的逻辑“与”, 即声光双控功能。具体而言, 在光线强的时候, 不论是否有声音, 触发输入端的电位总在VCC/3 以上, 不能触发555 定时器;在光线弱的时候, 若有声音信号, 则使触发输入端的电位拉低至VCC/3 以下, 从而触发555 定时器。
定时器在此电路中用作单稳态触发器。当触发输入端低于VCC/3( 3V) 时, 555 定时器进入暂稳态, 输出高电平8V, 触发单向可控硅MCR22-8 导通使灯炮点亮。灯泡点亮后,光敏电阻值减小, R9两端电压升高, 使定时器触发输入端电位上升至VCC/3 以上。灯泡点亮时间约为12秒。
六、测试
1、可控硅的选择与测试:
单向可控硅有阴极(K)、阳极(A ) 和控制极(G) 三个极。可控硅使用时应注意:
①极性的判别:先任测两个极,若正、反测指针均不动(R×10 档),可能是A , K 或G,A 极; 若其中有一次测量指示为几十至几百欧,则红笔所接为K 极,黑笔接的为G 极,剩下即为A 极。 ②性能的判别: 将旋钮拨至R ×10 挡,红笔接K 极,黑笔同时接通G、A 极,在保持黑笔不脱离A 极状态下断开G 极,指针应指示几十欧至一百欧,此时可控硅已被触发,且触发电压低;然后瞬时断开A 极再接通,指针应退回∞位置,则表明可控硅良好。
2、三极管的选择与测试:
电流放大倍数(B) 用万用表可以测量,将量程开关拨到hFE 位置,并使两表笔分开,把被测三极管插入测试插座,即可读出管子的放大倍数。
3、其他元器件的选择与测试
包括电阻的阻值、电容的容值、二极管的正负极等等。
七、故障及问题分析
1) 灯泡常亮不灭: 一般由于桥式整流二极管或可控硅击穿所致。 2) 灯泡一直不亮: 一般由于桥式整流二极管连接不当;R9太大或可
控硅开路所致。
3) 灯泡周期性亮灭:R9太小。
4) 声音灵敏度降低或无效: 一般由于麦克风或三极管性能变差所
致。
5) 声音灵敏度升高:一般由于R2电阻过小导致经整流后的波动电压
加在MIC两端的细微变化过大,经放大触发可控硅控制级所致。 6) 光线灵敏度降低或无效: 一般由于光敏电阻暗阻变小所致。 7) 发光延时过长:一般由于延时电阻阻值过大或者声音信号过大所
致。 发
8) 光延时过短:一般由于延时电容容量小或者触发的声音过小所致。
八、总结和结论
本次试验是综合设计性实验,要求我们将以前学过的知识都综合 运用起来,融会贯通, 设计出具有一定综合功能的电路。在选题时, 我考虑到声光控照明系统与生活联系较大,做起来比较有成就感,选择了这个实验。一开始,心里还有些忐忑。由于这个实验教材中并没有,且被老师归为较困难的一类,做的人并不多。好在在研究了一段时间后,发现电路结构清晰明了,并不是太困难。
这次实验与以往的实验不同,规模更大,更复杂,对我们的要也很高。在前期搭电路板的过程中,由于各种原因,几次从头再来。特别是做完后与实验结果不符,但又找不出原因,很是锻炼人的耐心,同时我的发现问题的能力和动手能力也不断提高。