采用硅光电池实现光照度计电路设计和分析
5.3.2 电路DRC检测
电路DRC检测主要是对设计完成的电路进行检测，作用就在于检测设计完成的电路是否存在问题，例如：电源短接。检测完成的结果如图5.16所示。检测结果均为0，说明电路正确。
图5.16 电路DRC检测结果
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6 光照度计电路制作
6.1 电路的焊接
电路板制作成功后，我们就可以进行电路板的焊接。需要焊接的元器件有：硅光电池一个，蓝光LED灯珠2只，绿光LED灯珠2只，红光LED灯珠一只，芯片LM741一块，电位器一个，1K电阻2个，100K电阻一个，150Ω电阻一个，220Ω电阻一个，330Ω电阻2个，470Ω电阻一个，导线若干，9V干电池两个。
在进行电路焊接时，使用的工具有电烙铁，焊锡丝，松香等。焊接时必须按照PCB板电器位置摆放原件，并正确的调整好正负极后，即可将元器件焊接上。本次焊接实物图如图6.1所示。
图6.1 电路焊接实物图
6.2 电路的调试及结果
电路焊接完成后，我们就可以进行电路的调试。对电路调试主要是检测电路是否能按照预设的程序完成工作。调试使用的工具主要有：示波器，万用表。调试的目的主要是看电路时否能够能够调零，是否能都根据输入信号的变化产生相应的效果。调试过程可以参靠图6.2。
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图6.2 电路调试
本电路的工作过程如下：
1、当光照较强时，硅光电池能产生足够的光电信号，再将其传输到放大电路，放大电路根据接收到较强输入信号的的强，驱使干电池输出高电平。此时能满足所有LED灯珠的工作电压，所以LED灯珠全亮，且亮度较高。
2、当光照适中时，硅光电池产生稍弱的光电信号，将其传输到放大电路后，放大电路只能驱使干电池输出适当的电压。此时能满足部分LED灯珠的工作电压，所以LED灯珠只有蓝绿灯亮，红灯不亮。
3、当光照较弱时，硅光电池只产生很弱甚至没有光电信号，由于放大电路接收不到输入信号，所以也就没有电压输出。此时所有LED灯珠全灭。
本电路具体的工作效果可以参考图6.4。
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（强）
（适中）
（弱）
图6.3 电路工作调试图
至此，此次实验完成了实电路实物的制作，采用硅光电池实现光照度计的电路设计与分析过程就已经结束了。本次设计出的电路能利用光照使硅光电池的输出参数发生变化，从而驱动整个显示电路的工作，成功的达到了预期的设计要求与实验效果。
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总结
硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。它的结构很简单，核心部分是一个大面积的PN 结，把一只透明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成闭合回路，当二极管的管芯(PN结)受到光照时，你就会看到微安表的表针发生偏转，显示出回路里有电流，这个现象称为光生伏特效应。硅光电池的PN结面积要比二极管的PN结大得多，所以受到光照时产生的电动势和电流也大得多。
硅光电池作为新型的光电转换原件，在很多的领域都有广泛的应用，例如：数码摄像、光通信、太阳能电池等领域。本文则使用硅光电池进行了光照度计电路的设计与分析。经过大量的实验数据采集、分析，实现了对硅光电池特性的了解，进而成功的设计出了光照度计电路。本文所使用专业的电路设计软件Protel 99SE，为电路设计提供了更多简洁、快速的设计方式，从而为成功的设计出电路奠定了坚实的基础。
限于水平，本文介绍了硅光电池的结构与特性分析、放大电路的工作方式以及Protel 99SE的使用过程。也重点介绍了电路的实现过程。但对硅光电池的应用只局限在了光电探测方面，因此，对于硅光电池的应用拓展还有不足之处。
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