西安邮电学院
课 程 设 计 报 告 书
系部名称 学生姓名 专业名称 班 级 时
间
电子与信息工程
滕超
电子科学与技术 科技0505（48）
2008年5月19日至2008年5月30 日
：：：：：一、设计题目：
语音传输光发射/光接收电路设计 二、设计要求
1. 用三极管9018作为LED发射电路的偏置和放大器件； 2. 用硅光电池作为接收电路的信号采集器件；
3. 用运算放大器LM741对硅光电池所采集的信号进行放大； 4. 用MIC作为语音信号源，最后用耳机将语音信号输出； 三、分析设计 1.
硅光电池
光电池是利用光生伏特效应把光直接转变成电能的光电器件。由于它可把太阳能直接转变为电能，因此又称为太阳能电池。它有较大面积的PN结，当光照射在PN结上时，在结的两端出现电动势。故光电池是有源元件。
硅光是在一块N型硅片上用扩散的办法掺入一些P型杂质(如硼)形成PN结。当光照到PN结区时，如果光子能量足够大，将在结区附近激发出电子-空穴对，在N区聚积负电荷，P区聚积正电荷，这样N区和P区之间出现电位差。若将PN结两端用导线连起来，电路中有电流流过，电流的方向由P区流经外电路至N区。若将外电路断开，就可测出光生电动势。
光照特性：
开路电压曲线：光生电动势与照度之间的特性曲线，当照度为2000lx
时趋向饱和。
短路电流曲线：光电流与照度之间的特性曲线
2. 发光二极管
发光二极管的伏安特性与普通二极管相似，但随材料禁带宽度的不同，开启（点燃）电压略有差异。图为砷磷化镓发光二极管的伏安曲线，红色约为1.7V开启，绿色约为2.2V。
注意，图上的横坐标正负值刻度比例不同。一般而言，发光二极管的反向击穿电压大于5V，为了安全起见，使用时反向电压应在5V以下。
3. 运算放大器LM741：
集成运算放大器简称“运放”，它实质上是一种高增益的直接耦合放大器，当运放工作在
线性区时，具有“虚断”和“虚短”两个特性，通过不同的电路组合，可实现模拟信号的加、减、积分、微分、对数，指数运算，这些运算电路是构成一些复杂运算的基础及其它各种应用基本单元。
4．发射电路：
在设计中，将光发射电路分为两个部分。第一级为信号偏置电路，可以提供稳定合适的静态工作点，用三极管加偏压电阻实现。第二部分为共集电极三极管放大电路。共集电极放大电路具有输入电阻高、输出电阻低、电压放大倍数接近于1、输出电压与输入电压同相的特点，输出电压能够在较大的范围内跟随输入电压作线性变化，又称为射极跟随器。一、二级之间通过耦合电容级联。语音信号源用1khz、
VP?P=1V
的正弦交流信号来代替进行仿真。
使用器件：
100k——3个、400k——1个、100?——2个、1.2k——1个 50k——1个、10?f——2个、BJT9018——2个、LED——1个