三段聲控電平顯示器的設計

1、2013年度本科生畢業(yè)論文（設計）三段聲控電平顯示器的設計院 系： 工學院自動化系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 年 級： 學生姓名： 學 號： 導師及職稱： 2013年5月2013Annual Graduation Thesis (Project) of the College UndergraduateDesign three sound level displayDepartment: College of engineeringMajor: Electrical engineering and automationGrade: Students Name:Student No.: Tu

2、tor: May, 2013畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設計）是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本論文（設計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設計）授權使用說明本論文（設計）作者完全了解紅河學院有關保留、使用畢業(yè)論文（設計）的規(guī)定，學校有權保留論文（設計）并向相關部門送交論文（設計）的電子版和紙質版。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。學校可以公布論文（

3、設計）的全部或部分內容。保密的論文（設計）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導教師簽名：日期： 日期： 畢業(yè)論文（設計）答辯委員會(答辯小組)成員名單姓名職稱單位備注工學院自動化系主席（組長）工學院通信工程系工學院通信工程系工學院通信工程系 3紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)摘要知識要學以致用，才能發(fā)揮它的最大作用。我們在課堂所學的是書本的知識，是理論上的東西，我們只有真正用到實際中去才能發(fā)揮它最大的作用，這就需要我們親自動手去操作，理論結合實際，這對于現(xiàn)在的大學生顯得更加重要。本文對三段聲控電平顯示器做了淺顯的介紹，三段聲控電平顯示器主要電路包括電源電路、音頻電路、分頻電路和驅動電路構成。由

4、音頻電路中的傳感器把聲音信號轉換成電信號，然后通過分頻電路把電信號分成不同的頻段，低頻為紅色，頻率為50-400HZ，中頻綠色，頻率為50-800HZ，高頻為藍色，頻率為1000HZ，然后根據(jù)各段頻率的大小由不同的驅動電路驅動相應的LED燈閃爍。由電源電路分別為其他三個電路供電，電源電壓輸入為9V-15V，電源電路中裝設一個三端穩(wěn)壓管L7806為整個電路提供穩(wěn)定的電壓6V，同時裝設一個二極管IN4007可防止電源極性接反而損壞三端穩(wěn)壓管。本文先對三段聲控電平顯示器器中用到的原件的特性和基本情況做了一些相關介紹，然有逐一介紹了顯示器中的不同電路，最后簡單的介紹了一些安裝調試的過程以及一些應當注意

5、的一些事項。最后在指導老師的精心指導下完成三段聲控電平顯示器的焊接和調試并能成功運行。關鍵詞：電平顯示器 頻率 聲控 安裝調試ABSTRACTKnowledge to apply what they have learned to play the biggest role. We have learned in the classroom is a book of knowledge, theoretical things, we only really used the actual order to play its role, which we need to hands to ope

6、rate, integrate theory with practice, which for now college students become more important. The facile introduction of three sections voice level display, the three sections of the voice level monitor circuit includes a power supply circuit, the audio circuit, the frequency divider circuit and a dri

7、ving circuit constituting. Sound signal is converted into an electrical signal by the audio circuit in the sensor, and then passed through the frequency divider circuit, the electrical signal into different frequency bands, a low frequency of the red, 50-400Hz frequency, IF green, a frequency of 50-

8、800Hz, high-frequency blue color, frequency to 1000 Hz, and then depending on the size of the frequency by a different driver circuit to drive the corresponding LED flashes. The other three circuit power supply, the power supply voltage input from the power circuit, respectively, for the installatio

9、n of a three-terminal regulator L7806 for the entire circuit to provide a stable voltage 6V 9V-15V, power supply circuit, while a diode IN4007 prevents installation of the power pole sexually but damage the three-terminal regulator. The first three paragraphs voice level monitor used in the original

10、 features and basic introduction, and then go through the different circuits in the display, the last simple installation and commissioning of the process, as well as some should Note that some of the issues. Finally, under the careful guidance of the instructor, completed the three paragraphs voice

11、 level monitor welding and commissioning and successful operation.Key words: Level display Frequency Voice Installation and commissioning目錄目錄3第1章 緒論11、1 論文選題目的及意義11、2理論淵源及演化1第2章主要元件介紹32、1 電阻32、1、1 電阻阻值的判斷32、2 半導體二極管52、2、1 二極管辨別及參數(shù)52、2、2 半導體二極管的選用52、2、3 二極管的伏安特性曲線62、3 電容72、3、1 電容的分類72、3、2 電容的選用方法72、3

12、、3 電容的特性參數(shù)82、3、4 電容元件的符號和特性曲線92、4 三極管92、4、1 晶體三極管的伏安特性曲線102、4、2 三極管工作原理122、4、3 三極管引腳的判別132、4、4 三極管的主要參數(shù)132、5 三端穩(wěn)壓管152、5、1 集成穩(wěn)壓電路概述152、5、2 三端集成穩(wěn)壓器簡介152、5、3L7806三端穩(wěn)壓器16第3章三段聲控電平顯示器原理173、1聲控電平指示器的主要模塊173、2 工作原理173、2、1 電源電路173、2、3 音頻放大電路183、2、4 分頻電路203、2、5 驅動電路21第4章電路板的安裝和調試224、1 電路板的安裝要求和注意事項224、2 調試注意

13、事項23結束語25參考文獻26附錄A 元器件清單28附錄B 電路圖29第1章 緒論1、1 論文選題目的及意義隨著社會科技的進步，各種新科技的產(chǎn)品不斷出現(xiàn)在我們的生活中，各式各樣的電子產(chǎn)品更是隨處可見。科學技術的發(fā)展帶動了生產(chǎn)力的發(fā)展，對人類社會的發(fā)展作出了巨大貢獻，同時電子技術的不斷發(fā)展給我們帶來了越來越多的方便，跺腳發(fā)出的聲音就能讓樓道里的燈亮起來，對手機說出要撥打電話人的姓名，手機會自動接通相應的電話號碼，隨著科學技術的不斷進步，聲控技術給我們帶來了更大的方便。聲控電平指示他可以讓我們把抽象的東西具體化，通過發(fā)光二極管亮的個數(shù)我們可以知道我們發(fā)出的聲音在各個頻率斷的大小，通過三段聲控電平指

14、示器我們可以做智能音樂背景，LED燈隨著音樂的變換而跳動，這樣我們不僅可以聽到悅耳的音樂，還可以根據(jù)不同的音樂顯現(xiàn)不同的背景，使生活更豐富多彩。三段聲控電頻顯示器的研究制作過程中涉及到了我們所學的放大電路、穩(wěn)壓電路、LED驅動電路、和分頻電路，通過這個設計更加熟習的掌握了二極管、三極管、電容等的功能。整個設計過程是理論與實際的緊密結合的過程，我們在學校學習的很多只是理論上的東西，只有將理論應用與實踐才能真正體現(xiàn)出它的價值，只有理論結合實際這樣才能更好的運用我們所學的知識去服務社會。1、2理論淵源及演化早在我國古代就已經(jīng)有關于聲音運用的記載。兩千多年以前，墨子一書中曾這樣記載：做一個小口大肚的瓶

15、子，一半埋在地下，瓶口露在地面上，讓聽覺好的人在瓶口聽，這樣就可以知道對方挖的地道到了哪里，然后鑿開地面去消滅對方。現(xiàn)今，聲音控制技術已經(jīng)邁向技術成熟的階段，聲音控制技術也廣泛應用于日常生活的各行各業(yè)。例如，利用聲音控制技術制造的聲控開關、聲納探傷、聲光控制路燈、聲控遙控小車等等。目前，聲音控制技術發(fā)展主要有兩個趨勢：其一是朝著體積小、速度快、功能強、價格低的微小型方向發(fā)展；其二是朝著高精度、智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、多功能方向發(fā)展。隨著社會的不斷發(fā)展和多媒體通信以及聲音轉換技術的深入發(fā)展，聲音控制技術已經(jīng)得到廣泛的關注。聲音控制技術經(jīng)過長期快速發(fā)展，已經(jīng)被運用到實際生活中。聲音控制技術原理就是

16、利用聲波傳到特定的物質上時，使該物質帶電，即把聲音信號轉換成電信號的，也就根據(jù)這個原理制成聲敏傳感器，再配上語音識別系統(tǒng)及一些控制裝置，就形成了一套完整的聲控系統(tǒng)。聲音控制技術是集聲音識別技術、聲音采集轉換技術和聲音檢測技術與一體的現(xiàn)代化控制技術。隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，人們對聲音的認識并加以應用就更加廣泛和新穎。聲納技術就是利用超聲波在水中的傳播和反射來進行導航和測距的技術或設備。人耳能夠聽到的聲音的頻率在2020000赫茲之間。通常把頻率高于20000赫茲的聲波叫做超聲波，頻率低于20赫茲的聲波叫做次聲波。超聲波和次聲波都是人耳無法聽到的。超聲波具有方向性強，能夠沿直線傳播和反射的特性

17、，根據(jù)這種特性制成聲納，在多個領域有著很大的用途。第2章 主要元件介紹2、1 電阻作為電路中最常用的器件，電阻器，通常簡稱為電阻。電阻幾乎是任何一個 電子線路中不可缺少的一種器件，顧名思義，電阻的作用是阻礙電子的作用。在電路中主要的作 用是：緩沖、負載、分壓分流、保護等作用。電阻是阻礙電流流過的物理量。因為物質對電流產(chǎn)生的阻礙作用，所以稱其該作用下的電阻物質。電阻將會導致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。沒有電阻或電阻很小的物質稱其為電導體，簡稱導體。不能形成電流傳輸?shù)奈镔|稱為電絕緣導體，簡稱絕緣體。常見電阻符號如圖2-1所示：圖2-1 常見電阻符號2、1、1 電阻阻值的判

18、斷電阻的阻值一般情況下我們可以通過用萬用表來量取，采用相近組織的量程量取誤差較小，但是當身邊沒有萬用表時我們怎么樣獲取阻值呢，只要注意5第2章 主要元件介紹觀察我們不難發(fā)現(xiàn)，每個電阻上都有不同顏色的圓環(huán)，其實除了萬用表之外我們還可以通過色環(huán)來判斷我們所拿電阻的阻值，下面我們就介紹一下怎么用色環(huán)來判斷阻值的大?。荷h(huán)電阻分為四色環(huán)和五色環(huán)。先說四色環(huán)，顧名思義，就是用四條有顏色的環(huán)代表阻值大小。每種顏色代表不同的數(shù)字，對于四色環(huán)來說：第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字； 第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字； 第三條色環(huán)：10的冪數(shù)； 第四條色環(huán)：誤差表示。 還有精確度更高的“五色環(huán)”電阻，用五條色環(huán)表示電阻

19、的阻值大小，具體如下： 第一條色環(huán)：阻值的第一個數(shù)值； 第二條色環(huán)：阻值的第二個數(shù)值； 第三條色環(huán)：阻值的第三個數(shù)值； 第四條色環(huán)：阻值乘數(shù)的10的冪數(shù)； 第五條色環(huán)：誤差（常見是棕色，誤差為1%）如下表2-1所示： 顏色第一位有效值第二位有效值乘數(shù)偏差黑00100棕111011%紅221022%橙33103黃44104綠55105藍66106紫77107灰88108白99109金10-15%銀10-2無色20%表2-1 電阻色環(huán) 紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計) 2、2 半導體二極管2、2、1 二極管辨別及參數(shù)半導體二極管由一個PN 結，再加上電 極、引線，封裝而成。通過PN結辨別二極管正負極

20、，從P區(qū)引出端為二極管的陽極，N區(qū)則為陰極。二極管最明顯的就是它的單向單向導電性，只能從陽極流向陰極，我們可以用萬用表來判別二極管的陰極和陽極表筆接二極管的負極，黑表筆接二極管的一端，紅表筆接另一端，如果指針偏轉則黑表筆一端為陽極，若指針只偏轉一點點或者根本不動，則黑表筆一端為陰極。但一般情況二極管的正負極是直接表在二極管上的，如下圖所示（2-2）的二極管有顏色環(huán)的一端即為二極管的陽極，另一端即為陰極。 圖2-2 二極管圖形符號結構示意圖和外形圖2、2、2 半導體二極管的選用 通常小功率鍺二極管的正向電阻值為300500，硅管為1k或更大些。鍺管反向電阻為幾十千歐，硅管反向電阻在500k以上(

21、大功率二極管的數(shù)值要大得多)。正反向電阻差值越大越好。 點接觸二極管的工作頻率高，不能承受較高的電壓和通過較大的電流，多用于檢波、小電流整流或高頻開關電路。面接觸二極管的工作電流和能承受的功率都較大，但適用的頻率較低，多用于整流、穩(wěn)壓、低頻開關電路等方面。 選用整流二極管時，既要考慮正向電壓，也要考慮反向飽和電流和最大反向電壓。選用檢波二極管時，要求工作頻37 第2章主要元件介紹率高，正向電阻小，以保證較高的工作效率，特性曲線要好，避免引起過大的失真。2、2、3 二極管的伏安特性曲線二極管的伏安特性指的是二極管兩端外加電壓u和流過二極管的電流i之間的關系。理想情況下二極管電流i和外加電壓u之間

22、的關系為：這個稱為二極管的電流方程，式中Is為反向飽和電流，UT為溫度電壓當量，常溫下UT26mV。下面我們以鍺管為例具體分析，其特性曲線如圖2-3所示，分為三部分： 圖2-3 半導體二極管(硅管)伏安特性(a)正向特性 OA段為死區(qū)，此時正偏電壓稱為死區(qū)電壓Uth，硅管0.5V，鍺管0.1V。AB段為緩沖區(qū)。BC段為正向導通區(qū)。當uUth時，二極管才處于完全導通狀態(tài)，導通電壓UF基本不變。硅管為0.70.8V,一般取0.7V，鍺管為0.20.3V，通常取0.2V。當二極管為理想二極管時，UF=0。(b)反向特性 如圖OD段所示，二極管處于截止狀態(tài)，在電路中相當于開關處于關斷狀態(tài)。(c)反向擊

23、穿特性紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)如圖所示，反向電流在E處急劇上升，這種現(xiàn)象稱之為反向擊穿，此時所對應的電壓為反向擊穿電壓UBR。對于非特殊要求的二極管，反向擊穿時會使二極管PN結過熱而損壞。2、3 電容電容亦稱電容量，是指在給定單位下的電荷儲存量，是表現(xiàn)電容器容納電荷的本領的物理量。從物理學上講，它是一種靜態(tài)的電荷儲存介質，點和可能永久存在，電容在電子、電力領域被廣泛運用，主要用于電源、信號的濾波，信號耦合、補償、充放電、隔直流等電路中，在不同的電路中，電容起到不同的作用。2、3、1 電容的分類按不同的分類方法，電容有不同的種類：按照結構可分為：固定電容、可變電容、微調電容；按電解質分類有

24、：有機電介質電容、無極電介質電容、電解電容和空氣介質電容；按用途分有：高頻電容、低頻電容、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容；按頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器等等的不同分類方法。2、3、2 電容的選用方法低頻中使用的范圍較寬，可以使用高頻特性比較差的；但是在高頻電路中就有很大的限制，一旦選擇不當會影響電路的整體工作狀態(tài)；一般的電源里用的有電解電容、和瓷片電容、但是在高頻中就要使用云母等價格較貴的電容，就不可以使用絳綸的電容，和電解的電容，因為它們在高頻情況下會形成電感，以致影響電路的工作精度。第2章 主要元件介紹2、3、3 電容的特性參數(shù)允許偏差標

25、稱電容量是標志在電容器上的電容量。電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差，在允許的偏差范圍稱精度。精度等級與允許誤差對應關系：00（01）-1%、0（02）-2%、-5%、-10%、-20%、 -（+20%-10%）、-（+50%-20%）、-（+50%-30%）一般電容器常用、級，電解電容器用、級，根據(jù)用途選取。絕緣電阻直流電壓加在電容上，并產(chǎn)生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻。當電容較小時，主要取決于電容的表面狀態(tài)，容量0.1uf時，主要取決于介質的性能，絕緣電阻越大越好。電容時間常數(shù)：為恰當?shù)脑u價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數(shù)，它等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。電容損耗在電場作用下

26、，電容在單位時間內因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內的損耗允許值，電容的損耗主要由介質損耗，電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏導損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏導有關，而且與周期性的極化建立過程有關。頻率特性隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。大電容工作在低頻電路中的阻抗較小，小電容而比較適合工作在高頻環(huán)境下。紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)2、3、4 電容元件的符號和特性曲線特性曲線通過坐標原點的電容元件稱為線性電容元件，否則稱為非線性電容元件。線性時不變電容元件的符號與特性曲線

27、如圖(c)和(d)所示，它的特性曲線是一條通過原點不隨時間變化的直線，其數(shù)學表達式為 式中的系數(shù)C為常量，與直線的斜率成正比，稱為電容，單位是法拉,用F表示。圖2-4a）電容元件的符號 c）線性時不變電容元件的符號 b）電容元件的特性曲線 d）線性時不變電容元件的特性曲線 2、4 三極管半導體三極管又稱“晶體三極管”或“晶體管”。在半導體鍺或硅的單晶上制備兩個能相互影響的PN結，組成一個PNP（或NPN）結構。中間的N區(qū)（或P區(qū)）叫基區(qū)，兩邊的區(qū)域叫發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分別叫 基極B、 發(fā)射極E和 集電極C，是能起放大、振蕩或開關等作用的半導體電子器件。可以有PNP和NP

28、N兩種組合，在沒施加偏壓時，兩個PN接面都會形成耗盡區(qū)，將中性的P型區(qū)和N型區(qū)隔開。2-5 PNP和NPN三極管的結構及其示意圖2、4、1 晶體三極管的伏安特性曲線晶體管的伏安特性曲線是描述三極管的各端電流與兩個PN結外加電壓之間的關系的一種形式，其特點是能直觀，全面地反映晶體管的電氣性能的外部特性。晶體管的特性曲線一般用實驗方法描繪或專用儀器（如晶體管圖示儀）測量得到。 晶體三極管為三端器件，在電路中要構成四端網(wǎng)絡，它的每對端子均有兩個變量（端口電壓和電流），因此要在平面坐標上表示晶體三極管的伏安特性，就必須采用兩組曲線簇，我們最常采用的是輸入特性曲線簇和輸出特性曲線簇。輸入特性是指三極管輸

29、入回路中，加在基極和發(fā)射極的電壓UBE與由它所產(chǎn)生的基極電流IB之間的關系。（1）UCE = 0時相當于集電極與發(fā)射極短路，此時，IB和UBE的關系就是發(fā)射結和集電結兩個正向二極管并聯(lián)的伏安特性。因為此時JE和JC均正偏，IB是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)分別向基區(qū)擴散的電子電流之和。 （2）UCE1V 即：給集電結加上固定的反向電壓，集電結的吸引力加強！使得從發(fā)射區(qū)進入基區(qū)的電子絕大部分流向集電極形成Ic。 同時，在相同的UBE值條件下，流向基極的電流IB減小，即特性曲線右移， 總之，晶體管的輸入特性曲線與二極管的正向特性相似，因為b、e間是正向偏置的PN結（放大模式下）。圖2-6 輸入特性曲線輸出特性通

30、常是指在一定的基極電流IB控制下，三極管的集電極與發(fā)射極之間的電壓UCE同集電極電流Ic的關系。現(xiàn)在我們所見的是共射輸出特性曲線表示以IB為參變量時，Ic和UCE間的關系： 即 Ic= f(UCE)|IB = 常數(shù) 實測的輸出特性曲線如圖所示：根據(jù)外加電壓的不同，整個曲線可劃分為四個區(qū)： 放大區(qū)、截止區(qū)、飽和區(qū)、擊穿區(qū)圖2-7輸出特性曲線2、4、2 三極管工作原理晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導電，而p是加入

31、硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。對于NPN管，它是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結稱為發(fā)射結，而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結稱為集電結，三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。當b點電位高于e點電位零點幾伏時，發(fā)射結處于正偏狀態(tài)，而C點電位高于b點電位幾伏時，集電結處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。在制造三極管時，特意使發(fā)射區(qū)的載流子濃度大于基區(qū)的，同時基區(qū)做得很薄，而且，嚴格控制雜質含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）

32、及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過發(fā)射結互相向對方擴散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流了。由于基區(qū)很薄，加上集電結的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過集電結進入集電區(qū)而形成集電極電流Ic，只剩下很少（1-10%）的電子在基區(qū)的空穴進行復合，被復合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補給，從而形成了基極電流IBO.根據(jù)電流連續(xù)性原理得：Ie=Ib+Ic，這就是說，在基極補充一個很小的Ib，就可以在集電極上得到一個較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關系，即：1=Ic/Ib 式中：1-稱為直流放大倍數(shù)，集電極電流的變化量I

33、c與基極電流的變化量Ib之比為：= Ic/Ib。式中-稱為交流 電流放大倍數(shù)，由于低頻時1和的數(shù)值相差不大，所以有時為了方便起見，對兩者不作嚴格區(qū)分，值約為幾十至一百多。三極管是一種電流放大器件，但在實際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過電阻轉變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?、4、3 三極管引腳的判別最常用的判別方法是使用萬用表電阻檔進行判別。三極管內部有兩個PN結，可用萬用表電阻檔分辨e、b、c三個極。在型號標注模糊的情況下，也可用此法判別管型。 （1） 基極的判別 判別管極時應首先確認基極。對于PNP管，用黑表筆接假定的基極，用紅表筆分別接觸另外兩個極，若測得電阻都小，約為幾百歐幾千歐；而將黑、

34、紅兩表筆對調，測得電阻均較大，在幾百千歐以上，此時假定極就是基極。NPN管，情況正相反，測量時兩個PN結都正偏（電阻均較?。┑那闆r下，紅表筆接基極。 實際上，小功率管的基極一般排列在三個管腳的中間，可用上述方法，分別將黑、紅表筆接基極，既可測定三極管的兩個PN結是否完好（與二極管PN結的測量方法一樣），又可確認管型。 （2）集電極和發(fā)射極的判別 確定基極后，假設余下管腳之一為集電極c，另一為發(fā)射極e，用手指分別捏住c極與b極（即用手指代替基極電阻Rb）。同時，將萬用表兩表筆分別與c、e接觸，若被測管為NPN，則用黑表筆接觸c極、用紅表筆接e極（PNP管相反），觀察指針偏轉角度；然后再設另一管腳

35、為c極，重復以上過程，比較兩次測量指針的偏轉角度大的一次表明IC大，管子處于放大狀態(tài)，相應假設的c、e極正確。2、4、4 三極管的主要參數(shù)在設計中，我們主要用到的是9012和9013兩個型號的三極管，我們在這里主要介紹一下這兩類三極管的主要參數(shù)：9013三極管主要參數(shù)如下表所示：參數(shù)符號測試條件最小值最大值單位集電極 發(fā)射極擊穿電壓VceoIc=0.1mA Ie=025V發(fā)射極 基極擊穿電壓VeboIe=0.1mA Ic=05V集電極 發(fā)射極截止電流IcboVCE= 20 V IB=0uA發(fā)射極 基極截止電流IceoVEB= 5 V IC=00.1uA集電極 發(fā)射極飽和壓降VceIC= 500

36、 mA, IB=50 mAV特征頻率FtVCE= 6 V, IC= 20 mAf =30MHz150MHz9012三極管主要參數(shù)：項目符號最小值最大值單位測試條件直流電流增益Hfe64300Vce=-1VIc=-50 mA集電極 基極截止電流Icbo0.1uAVcb=-25VIe=0 mA發(fā)射極 基極截止電流Iebo0.1uAVeb=-3VIc=0 mA集電極 基極擊穿電壓Vcbo-40VIc=-0.1A Ie=0 mA集電極 集電極擊穿電壓Vebo-5VIc=-0.1A Ie=0 mA基極發(fā)射極電壓Vebo-0.6-0.67VIc=-0.1A Ib=0 mA集電極 發(fā)射極飽和壓降Vce-0.

37、18VIc=500mA Ib=-50 mA基極 發(fā)射極飽和壓降Vbe-0.95VIc=500mA Ib=-50 mA2、5 三端穩(wěn)壓管2、5、1 集成穩(wěn)壓電路概述隨著集成技術的發(fā)展，穩(wěn)壓電路也迅速實現(xiàn)集成化。從20世紀60年代末開始，集成穩(wěn)壓器已經(jīng)成為模擬集成電路的一個重要組成部分。目前已能大量生產(chǎn)各種型號的單片集成穩(wěn)壓電路，集成穩(wěn)壓電路體積小，使用方便而且成本低，因此被廣泛運用。集成穩(wěn)壓電路的類型很多。按內部工作方式可以分為串聯(lián)型、并聯(lián)型和開關型；按外部特性可以分為三端固定式、三端可調式、多端固定式等。2、5、2 三端集成穩(wěn)壓器簡介三端集成穩(wěn)壓器的內部是由啟動電路、基準電源、放大電路、調整管

38、、采樣電路和保護電路組成的，其中啟動電路的作用是在剛接通直流輸入電壓時，使調整管、放大電路和基準電源等建立各自的工作電流，而當穩(wěn)壓電路工作正常時啟動電路被斷開，以免影響穩(wěn)壓電路的性能。三端集成穩(wěn)壓器實際上就是由串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源和 保護電路構成。輸入端 +調壓管啟動電路基準電源放大電路保護電路采樣電路U1公共端輸出端+U0 圖2-8三端集成穩(wěn)壓器機構框圖2、5、3 L7806三端穩(wěn)壓器三端穩(wěn)壓管L7806的固定輸出電壓是6V，而輸入電壓至少大于10V，這樣輸入/輸出之間有24V及以上的壓差。當使調整管保證工作在放大區(qū)。而壓差取得大時，這樣將會增加集成電路的損耗，所以，兩者應該兼顧，即能既保證在

39、最大負載電流時調整管不進入飽和，又不致于其功耗偏大。圖2-9 三端穩(wěn)壓管紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)第3章 三段聲控電平顯示器原理3、1聲控電平指示器的主要模塊音頻放大電路（MK1駐極體話筒，Q1Q2兩級放大，VR1調節(jié)靈敏度）分頻電路（三個不同容量的電容控制三個不同頻段的聲音信號）驅動電路（三個分頻電路，分別為紅色，50-400HZ綠色50-800HZ，藍色，1000HZ）電源電路（9V-15V電壓，7086三端穩(wěn)壓）3、2 工作原理三段聲控電平指示器主要由電源電路、音頻放大電路、分頻電路及LED驅動電路四大部分構成。電源電路為整個電路供電，音頻電路把聲音信號轉換成電信號，而分頻電路則把電

40、信號分為不同的頻率，通過驅動電路驅動LED燈。3、2、1 電源電路電源電壓輸入9V-15V，D1可防止電源極性接反而損壞三端穩(wěn)壓，C4濾波后由L7806三端穩(wěn)壓為整個電路提供穩(wěn)定的6V電壓。7806三端穩(wěn)壓管是一種半導體器件，它可以直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高的電阻。穩(wěn)壓管在反向擊穿時，在一定的電流范圍內，端電壓器件兩端電壓差或者器件某端相對地的電壓紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)幾乎不變，這樣就會出現(xiàn)穩(wěn)壓特性。 圖3-1電源電路3、2、3 音頻放大電路（1）駐極體話筒MK1將拾取的聲音轉換成電信號。 駐極體話筒的工作原理可以用下圖來表示： 圖3-2話筒的基本結構由一片單面涂有金屬的駐極體薄

41、膜與一個上面有若干小孔的金屬電極（被稱為背電極）構成。駐極體面與背電極相對，中間有一個極小的空氣隙，形成一個以空氣隙和駐極體作絕緣介質，以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個電極構成一個平板電容器。電容的兩極之間有輸出電極，由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。 當聲波引起駐極體薄膜振動而產(chǎn)生位移時；改變了電容兩極版之間的距離，從而引起電容的容量發(fā)生變化，由于駐極體上的電荷數(shù)始終保持恒定，根據(jù)公式：Q =CU 所以當C變化時必然引起電容器兩端電壓U的變化，電壓變化紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)就會產(chǎn)生電流，從而輸出電信號。當外界的聲波傳來時，聲波會引起駐極體薄膜振動而產(chǎn)生位移；產(chǎn)生位移就會改變駐極體薄膜

42、和金屬電極之間的距離，距離改變就會改變電容容量，（Q =CU）但是又由于駐極體上的電荷數(shù)始終保持恒定，電壓變化就會輸出電信號。（2）晶體三極管Q1，Q2組成的多級音頻放大器。阻容元件C1和Q1組成了阻容耦合放大電路（耦合指的是第一級電路到第二級電路的傳遞過程），擔任前置音頻電壓放大電路。駐極體話筒接收到聲波信號后，輸出相應的微弱電信號。該信號經(jīng)電容器C1耦合到Q1的基極進行放大，放大后的信號由集電極輸出，再經(jīng)過C2耦合到Q2進行二級放大。（各級的靜態(tài)工作點相互獨立，而且只要耦合電容C1，C2，C3足夠大，放大器的交流信號損失就小，保證了較高的放大倍數(shù)。）在低頻信號的傳遞和放大過程中，為防止前后

43、兩級電路的靜態(tài)工作點相互影響，采用電容耦合來防止信號中低頻分量損失過大。而C3起濾波作用，使之輸出穩(wěn)定的交流電壓，輸出的電壓大小在0-2.5V之間。電流放大后經(jīng)過滑動變阻器，其中滑動變阻器通過改變自身電阻的大小來調節(jié)電流的大小，從而調節(jié)Q2信號的大小，從而調節(jié)整個電路的靈敏度。按電源濾波的要求，7806的輸入、輸出端都應該接大電容，一般是幾百uF級別，兩端選擇的電容都是220uF的，因為7806的自激是低頻的，大電容已經(jīng)可以達到穩(wěn)定電壓的目的。電路圖如下所示：圖3-3 音頻放大電路紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)3、2、4 分頻電路分頻電路分頻電容分別選擇的是：C11，4.7uF，低頻；C10，

44、10000pf，中頻；C6，2200pf，低頻。由于不同大小的電容有不同的頻率特性，就可以用不同的電容選擇不同頻段的信號。電容的選取有一定的參考，一般情況下，電解電容的作用是過濾掉電流中的低頻信號，但即使是低頻信號，其頻率也分為了好幾個數(shù)量級。因此為了適合在不同頻率下使用，電解電容也分為高頻電容和低頻電容。分頻電路如下圖（3-4）所示：分頻電路采用三段完全獨立的LED指示，共分為紅、綠、藍三種。所以加入三個分頻電路，其中紅色的是低頻的，大概在50-400HZ之間；綠色的是中頻的，大概在50-800HZ之間；藍色的是高頻的，大概在1000HZ以上。f=；（ls是等效串聯(lián)電感，C是電容的容量大小，

45、f是頻率）。根據(jù)這個公式可知，電容的頻率大小和其容量成反比，也就是說電容量大的電容對高頻率不是很敏感，而低容量的電容對低頻率不敏感，對高頻率敏感。所以，根據(jù)電容的大小可以得到不同頻率的交流電壓信號。用以指示不同頻段聲音的電平，VR2、VR3、VR4分別調節(jié)各段LED指示的靈敏度，利用C6、C10和C11的容量不同，可以分出三個不同頻段的聲音信號，再經(jīng)后面二級三極管的進一步分頻及放大，紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)在Q4、Q5、Q18集電極上得到三個不同頻段且隨外界聲音大小變化而電化的電壓（即外界聲音越大，此電壓越高）。電源濾波電容的大小，第一級用4.7uF,用于濾低頻，第二級用0.1uF，用于

46、濾高頻，4.7uF的電容作用是減小輸出脈動和低頻干擾，0.1uF的電容是減小由于負載電流瞬時變化引起的高頻干擾。3、2、5 驅動電路每一頻段有9只1N4148二極管，每個頻段的每只二極管都是相互串聯(lián)的，串聯(lián)分壓，在一定范圍內，最前面的LED指示燈是最亮的，最后面的LED指示燈之最暗的，因為分到的電壓小。1N4148二極管導通后有0.4-0.5v的導通壓降，在最后面的LED二極管電壓可能會很低，亮度沒有前面LED指示燈亮。因為電壓不夠，沒有達到其額定電壓。驅動電路如下圖所示：圖3-5 驅動電路驅動電路分為三路來驅動不同頻率的LED 燈，每路有十個LED燈，所有驅動電路除電阻和二極管數(shù)值不同之外，

47、其余的全都一樣，因此，這里我們僅僅給出電路的一部分，全面的電路我們將在附件中給出。第4章 電路板的安裝和調試4、1 電路板的安裝要求和注意事項1 焊接時要注意先大到小，先高到低的原則依次焊接，有跳線先焊接跳線。紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)2 有極性的元器件應注意正負放置，以免接反。3 焊接時不要在板上停留太久，否則有可能導致覆銅板線或焊盤脫落，另外有可能導致元器件燒壞。4 注意三極管的封裝是否與PCB板封裝一致。5 焊接完畢后，先檢查有無短路，焊接等問題，此后方可上電調試。焊接好后成品如下圖所示：圖4-1 三端聲控電平顯示器接通電源成功運行時如下圖所示：圖4-24、2 調試注意事項在通電調試

48、之前，必須認真檢查電路連線是否正確，對照電路圖按照一定順序逐級檢測，特別要注意電源是否接錯，電源與地是否短接，二極管是否接反，輕輕撥一撥元器件，觀察焊點是否牢固。如用萬用表檢測時，將萬用表兩表筆接觸電路板相連處即可。通電后，人體不允許接觸電路板的任一部分，防止觸電，注意安全。若通電后觀察電路有冒煙、起火等現(xiàn)象，應立即斷電，排除故障后繼續(xù)通電，并注意觀察各器件引腳是否正常。打開電源，給系統(tǒng)加上紅河學院本科畢業(yè)論文 (設計)激勵信號源（如拍手聲，音樂）等等，觀察指示燈是否按要求變化。如不能順利完成以上功能，則應認真檢查電路的連接及功能設計是否有誤并作出相應調整。接通電源，對話筒播放音樂，發(fā)現(xiàn)有部分電平指示器燈不亮，將萬用表調到電壓檔，連接測試電源的接口，發(fā)現(xiàn)沒有信號電壓信號；反過來測試，同樣沒有信號。斷開電源，將萬用表調到電阻檔，將表筆分別連接導線接線端與它對應的電源端口，發(fā)現(xiàn)接負極的導線沒有導通，此時可能導線沒有接通。紅河學院本科畢業(yè)論文 (