模擬電子技術課程設計

1、安徽農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟技術學院模擬電子技術課程設計報告書課題名稱路燈控制器姓 名張彪學 號13558075院、系、部機械工程系專 業(yè)車輛工程指導教師李 琰2015年6月27日一引言 2二、總體設計方案22.1整體構思 22.2總體設計框圖 3三、設計組成及原理分析 33.1電路工作原理及分析 33.2原理圖 53.3所用元器件統(tǒng)計、介紹及其參數(shù)6四、心得體會 8五、參考文獻 9路燈控制器摘要：本設計通過晶體管、電阻器等，用模電知識，實現(xiàn)路燈的光線與聲音雙重控制： 即白天開關自動封鎖，電燈不會被點亮，只有在夜間燈才受環(huán)境聲音控制，聲音觸發(fā)燈 泡點亮發(fā)光，延遲數(shù)十秒后，燈自動熄滅。關鍵詞：路燈，聲控,光

2、控,延時引言隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們的需求也越來越不同。為了方便公共 場所行人，節(jié)約電力資源，減少人力資源浪費，聲光控的路燈越來越受到各部門的青睞, 因此，了解、應用路燈控制器也為人們所需要。二、總體設計方案2.1整體構思路燈控制器，根據(jù)設計要求，實為一個由聲、光雙控延遲照明開關控制的路燈。其 電路可簡化為如圖1所示。圖1簡化電路由此，可以把電路設計為由電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制開關電路四 個部分組成。電源采用220V電壓，經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓得到所需電壓；聲控 電路用傳感器采音、經(jīng)三極管放大將信號輸入控制電路；光控電路采用光敏電阻，利用 其白天有自然光照射時

3、呈低電阻、晚上無光照時呈高電阻的性質，對電路進行控制；延 遲電路由電容器、電阻器和晶閘管組成構成控制電路。2.2總體設計框圖圖2總體框圖三、設計組成及原理分析3.1電路工作原理及分析220V交流經(jīng)燈泡EL、VD1-VD4整流，在晶閘管VTH的陽-陰極間形成正向陽極電壓,從而構成燈開關的主回路，如圖3所示。圖3燈開關主回路電源電路由照明燈EL、二極管VD1-VD4 VL，電阻器R7,電容C2和VS組成。如圖 4所示。圖4電源電路聲控電路由傳感器B,晶體管T1,電阻R1、R2 R3,電容C1組成。如圖5所示圖5聲控電路光控電路由光敏電阻RL電阻器R4 R5 R6和晶體管T2組成；如圖6所示。V C

4、CriR 6R 4V T2圖6光控電路延時電子開關電路由晶體管 T2、T3,二極管VD5電容器C4,電阻器R5 R6 R8 和晶閘管VTH組成。如圖7所示。JVT3kVT2PR5VD5R8C4VTH圖7延時電路控制回路則由VT1VT3等元器件構成，其工作電源來自 R7降壓限流、VL隔離、VS 穩(wěn)壓與C2濾波，在C2兩端可獲得10V左右的穩(wěn)定直流電壓。白天，光敏電阻器 RL受 自然光線照射呈低電阻，使 VT2 VT3無法進入導通態(tài)，故燈 EL不會點亮。夜間，RL 呈現(xiàn)高電阻，從而解除對 VT2 VT3的封鎖。此時，若路燈旁有人走動或有人談話時，腳步聲或談話聲將被話筒B拾取，并被轉換為電信號由C1

5、經(jīng)VT1放大，放大后信號經(jīng)C3耦合，其信號正半周期可使 VT2導通， VT3也相繼導通，C2儲存電荷就通過VT3 VD5向C4迅速充電，逼供內使晶閘管 VTH開 通，電燈EL通電發(fā)光。人走后，C4儲存電荷可通過R8向VTH門極放電，仍能維持VTH 繼續(xù)開通，所以燈不會馬上熄滅，直至 C4電荷基本放完后，VTH失去門極觸發(fā)器電流， 當交流電過零時，VTH關斷，電燈EL才熄滅。電路延遲時間主要由R8 C4的數(shù)值決定， 可根據(jù)需要進行調整。3.2原理圖圖8總原理圖3.3所用元器件統(tǒng)計、介紹及其參數(shù)3.3.1元器件的統(tǒng)計其元件清單如表1:表1所用元件清單序號名稱型號規(guī)格位號數(shù)量1話筒CRZ2-113F

6、B1個2電阻10KQR11個3電阻2.2M QR21只4電阻68KQR31只5電阻3.6K QR41只6電阻68KQR51只7電阻10KQR61只8電阻100KQR71只9電阻68KQR81只10電阻MG44或 MG45RL1只11二極管1N4007VD1 VD55只12二極管普通VL1只13二極管10 V、1/2WVS1只14瓷介電容CT1/0.01 卩 FC11只15電解電容220 卩 FC2、C42只16電解電容4.7 卩 FC31只17三極管9014VT11只18三極管9013VT21只19三極管9015VT31只20晶閘管2N6565VTH1只21照明燈15 100WEL1只332所

7、用元器件介紹及其參數(shù)VTH采用觸發(fā)電流較小的 0.8-1A/400-600V 的單向晶閘管，女口 MCR100-8 2N6565 BT169 等；VT1、VT3應分別采用放大倍數(shù)B值大于 200的9041與9051型等硅晶體管；VT2可 用普通9013型硅管，B >=100即可；VD1-VD4用 1N4007型硅整流二極管，VD5用 1N4001 或 1N4148型 硅二極管；VL為普通二極管；VS為10V 1/2W穩(wěn)壓二極管，如 UZ-10B型等；RL可選用亮阻與暗阻相差倍數(shù)愈大愈好 MG44 MG45型等光敏電阻器；R7選用1/2W的金屬膜電阻器；其他電阻均用 RTX-1/4W型碳膜

8、電阻器。C1CT1型瓷介電容器，C2-C4為CD11-16V 型電解電容器；B應采用靈敏度較高的小型駐極體電容話筒，如CRZ2-113F型等；EL采用15W-100W勺白熾燈泡。晶閘管：(1)晶閘管陽極電路加正向電壓；(2) 控制電路加適當正向電壓；(3) 導通之后，控制極就失去作用了；(4) 要想關斷晶閘管，必須將陽極電流減小到使之不能維持正反饋。光敏電阻 光敏電阻是電導率隨著光量力的變化而變化的電子元件，當某種物質受到光照時，載流子的濃度增加從而增加了電導率，這就是光電導效應。瓷介電容器 穿心式或支柱式結構瓷介電容器，它的一個電極就是安裝螺絲。引線 電感極小，頻率特性好，介電損耗小，有溫度

9、補償作用不能做成大的容量，受振動會引 起容量變化特別適于高頻旁路。電解電容器：(1) 鋁電解電容器 用浸有糊狀電解質的吸水紙夾在兩條鋁箔中間卷繞而成，薄的 化氧化膜作介質的電容器因為氧化膜有單向導電性質，所以電解電容器具有極性容量 大，能耐受大的脈動電流容量誤差大，泄漏電流大；普通的不適于在高頻和低溫下應用， 不宜使用在25kHz以上頻率低頻旁路、信號耦合、電源濾波。(2) 鉭電解電容器 用燒結的鉭塊作正極,電解質使用固體二氧化錳溫度特性、頻 率特性均優(yōu)于普通電解電容器，特別是漏電流極小，貯存性良好，壽命長，容量誤差小， 而且體積小，單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對脈動電流的耐受能力差，若

10、損壞 易呈短路狀態(tài)，應用于超小型機件中。四、心得體會作為一個電氣專業(yè)的學生，我深知課程設計的重要性。這次實習我從剛開始的什么 都不懂不會不敢不碰，到現(xiàn)在的基本了解了一個電路元件是如何構成的，還有以前看的 集成板上讓人難琢磨的電路焊接圖我都可以看懂一些了，其中的電路仿真也讓我對以前 學習的電路知識有了詳細地了解。我們順利完成了這周的模擬電子的課程設計。完成這次課程設計我覺得收獲很多，不但進一步掌握了模電的知識及一門專業(yè)仿真 軟件的基本操作，還提高了自己的設計能力及動手能力。更多的是讓我看清了自己，明 白了凡事需要耐心，實踐是檢驗真理的唯一標準。理論知識的不足在這次實習中表現(xiàn)的 很明顯。這將有助于

11、我今后的學習，端正自己的學習態(tài)度，從而更加努力的學習。只有 這樣我們才能真正的去掌握它，而不是只懂得一點皮毛。同時我認為我們的工作是一個 團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊，必須發(fā)揚團結協(xié)作的精神。只有一個 人知道原理是遠遠不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導致整 個工作失敗。團結協(xié)作是我們實習成功的一項非常重要的保證。而這次實習也正好鍛煉 我們這一點，這也是非常寶貴的。對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè) 工作前一個必不少的過程.”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會

12、到這 句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是 為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎.我還了解到要做好一個實物還是很不簡單的，需要我們考慮的東西很多，我們要考 慮到所用的元器件的參數(shù)夠不夠我們電路所需要的，還要考慮到用到哪些器件是最合適的，不能大材小用，不過有時候用理論值來取用元器件是遠遠不行的，因為元器件設計 時也有誤差，所以我們有時要適當?shù)倪x取額定值比理論值大一點的元件。這次試驗雖然不是很難，但是我們在這整個過程中也遇到了很多困難，但是我沒有因此而泄氣，我翻閱資料和同學探討，將不會的問題解決掉，這整個過程中我認識到我的 知識還是很欠缺的，學習的過程

13、中也不是很扎實，還意識到理論與實際結合的重要性， 在以后的學習中我會更加的努力充實自己的知識儲備。通過這次課程設計，本人在多方面都有所提高。通過這次設計，綜合運用本專業(yè)所 學課程的理論和生產(chǎn)實際知識進行設計工作的實際訓練從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作 能力，鞏固模擬電子技術設計等課程所學的內容， 掌握模擬電子技術設計的方法和步驟， 掌握模擬電子技術設計的基本技能懂得了怎樣分析元件的性能，怎樣確定方案，了解了 電子元件的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。在這次設計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設計的能力以及綜合運用知識的能力，體會了 學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)， 從而加以彌補。在此感謝我們的老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的 榜樣；老師循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次模電設計的每個 實驗細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細心指導。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫 助我能夠很順利的完成了這次課程設計。同時感謝對我?guī)椭^的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的 友誼。由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教，我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感