【文章內(nèi)容簡介】 于各電路的工作電壓及某些其他因素影響 ， 所以電路的整合難度稍大。最終搭試出一個新的電路 ， 如方案一所示 ， 此電路設(shè)計符合實驗的要求。再對新電 路進(jìn)行測試 ， 不斷修改 ， 成功后焊接到電路板上。 第 2章 電路的工作原理 3 第 2 章 電路的工作原理 聲控原理 聲控原理如圖 2 圖 (a) 圖 (b) 圖 (c) 圖 (a)為聲控電路部分 ， 由圖 (b)聲音感應(yīng)、放大電路和圖 (c)單穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成。圖 （ c） 中三極管 VT VT3 及其電阻、電容器組成了單穩(wěn)態(tài)電路。電阻 R3 為三極管 VT2 提供了基極電流；而三極管 VT3 的基極電 流則是從三極管 VT2 的集電極電阻 R4 上得到的。三極管 VT2 集電極與三極管 VT3 基極之間是直接耦合的；而三極管 VT3 集電極與三極管 VT2 基極之間的耦合則是由電容器 C2 來完成的。電阻 R4 是三極管 VT2 的集電極負(fù)載 ， 三極管 VT3 的集電極負(fù)載是電阻 R5。單穩(wěn)態(tài)電路的特點(diǎn)是它只有一個穩(wěn)定狀態(tài)。電路在沒有信號輸入時 ， 選擇合理的 R3 使三極管 VT2 穩(wěn)定在飽和狀態(tài) ， 此時它的集電極電壓約為 以下。這樣使三極管 VT3 穩(wěn)定在截止?fàn)顟B(tài)。這就是單穩(wěn)態(tài)電路的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)一個負(fù)脈沖通過 C1 到達(dá)三極管 VT2 的基極時 ， 三極管 VT2 開始趨 向截止 ，它的集電極電流減小 ， 集電極電壓升高；經(jīng)過直接耦合 ， 使三極管 VT3 的基極電壓升高 ， 三極管 VT3 開始導(dǎo)通 ， 它的集電極電壓下降；經(jīng)電容 C2 的藕合又使三極管 VT2 的基極電壓進(jìn)一步下降 (雖然這時負(fù)脈沖已經(jīng)不再存在 )， 形成一個正反饋 ， 很快達(dá)到一個新的狀態(tài)。此時三極管 VT2 截止 ， 三極管 VT3 飽和導(dǎo)通。這就是單穩(wěn)態(tài)電路的暫穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象。單穩(wěn)態(tài)電路的暫穩(wěn)態(tài)是不能持久的。在暫穩(wěn)態(tài)期間 ， 電容器 C2 通過電阻 R3 進(jìn)行放電 ， 隨著放電的進(jìn)行 ， 三極管 VT2 的基極電壓逐漸升高 ， 當(dāng)它達(dá)到 以上時 ， 三極管 VT2 開始導(dǎo)通 ， 正反饋現(xiàn)象再次發(fā)生 ， 整個電路很快又回到 VT2 飽和導(dǎo)通 ， VT3 截止的穩(wěn)定狀態(tài)。電容 C2 通過物理與電 子工程系畢業(yè) 論文 4 電阻 R3 的放電過程決定了電路暫穩(wěn)態(tài)的維持時間。根據(jù)計算 ， 這個時間 t = R3 C2。在本電路中電阻 R3 為 510KΩ ， 電容 C2 為 47μ F， 所以 t≈ 這個公式改變電阻 R3 或電容 C2 的參數(shù) ， 可以延長或縮短電路的延遲時間。電路復(fù)原后 ， 電容器 C2 通過電阻 R5 和三極管 VT2 的發(fā)射結(jié)進(jìn)行充電。充電完成后電路才可以接收下一次的觸發(fā)。電路中的 B 是一只駐極體傳聲器 ， 它能將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。駐極體傳聲器壓所轉(zhuǎn)換的電信號較微弱 ， 只有通過由 三極管 VT1 組成的放大器把微弱的信號進(jìn)行放大后 ， 才能去觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路。放大后信號中的負(fù)脈沖作用在三極管 VT2 的基極上時 ， 可以使單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)。 在電路的穩(wěn)態(tài)過程下 ， 單穩(wěn)態(tài)電路中三極管 VT2 導(dǎo)通 ， 三極管 VT3 截止。三極管 VT3 的集電極為高電平 ， 接在它上面的三極管 VT4 是 PNP 型三極管 ， 所以三極管 VT4 沒有導(dǎo)通 ， 繼電器不工作。一旦有外界的聲音來觸發(fā)電路 ， 單穩(wěn)態(tài)電路中三極管 VT2 的基極受到負(fù)脈沖的作用而截止 ， 單穩(wěn)態(tài)電路處在了暫態(tài)的過程中。這時三極管 VT3 導(dǎo)通 ， 它的集電極電壓下降 ， 導(dǎo)致與它連接的三極管 VT4 也導(dǎo)通 ， 繼電器吸合 ， LED 電路導(dǎo)通從而燈亮。 觸摸控制原理 觸摸控制原理在搞懂單穩(wěn)態(tài)電路原理的基礎(chǔ)上 ， 很好的利用單穩(wěn)態(tài)電路的性質(zhì)嘗試了觸摸控制的實現(xiàn) ， 經(jīng)試驗得到了兩個點(diǎn)可以通過觸摸來控制的即 R6 電阻兩端（ VT3 的集電極和 VT4 的基極） ， 取的是 VT4 基極 ， 這樣有利于我焊接分布元件。如圖 ， 當(dāng)人體觸摸 A 點(diǎn)時 ， 人體感應(yīng)電壓使得 VT4 的基極電壓降低 ， VT4 導(dǎo)通。繼電器吸合 ， LED 發(fā)光。其熄滅原理與聲控電路相同。 圖 觸摸控制原理圖 第 2章 電路的工作原理 5 光控原理 光敏二極管性質(zhì)：當(dāng)有光照時（達(dá)到一定強(qiáng)度）相當(dāng)于斷路 ， 當(dāng) 無光照時 ，相當(dāng)于導(dǎo)線。如圖 當(dāng)有光照 D2 時 ， 三極管 VT6 的基極與 R10 的交叉點(diǎn)斷路 ，VT6 截止 ， 從而 VT5 也截止。當(dāng)無光照時 ， VT6 導(dǎo)通 ， 其集電極電壓接入 VT5基極使其導(dǎo)通 ， VT5 發(fā)射極的電壓觸發(fā)繼電器吸合。 LED 電路通路。（之所以這樣設(shè)計 ， 是為了直接實現(xiàn)光控功能。也可以將光控作為電路的總開關(guān)。） 圖 光控原理圖 物理與電 子工程系畢業(yè) 論文 6 第 3 章 電路板的焊接、調(diào)試及故障分析 電路板的焊接安裝時首先將電阻焊到電路板上 ， 然后依次將三極管、發(fā)光二極管、光敏二極管、開關(guān)、電解電容、 555定時器 焊到電路板上（在電路板上 的高度由低到高依次焊接） ， 注意電解電容器的極性和三極管的管腳排列。只要元器件正確 ， 焊接可靠 ， 電路基本不再需調(diào)整就可以工作了。首次通電 ， 繼電器會吸合。當(dāng)燈熄滅后 ， 可以拍手使燈亮 ， 也可以觸摸圖釘 A 使燈亮 ， 這兩種方法點(diǎn)亮燈后約 17 秒（ t=R3C2= ）后燈自動熄掉 ， 可以調(diào)節(jié) R3或 C2 控制亮燈時間。三、電路工作原理 聲控原理 焊接 印刷板的設(shè)計要求 正確 這是印制板設(shè)計最基本、最重要的要求 ， 準(zhǔn)確實現(xiàn)電原理圖的連接關(guān)系 ， 避免出現(xiàn)“短路”和“斷路”這兩個簡單而致命的 錯誤。這一基本要求在手工設(shè)計和用簡單 CAD 軟件設(shè)計的 PCB中并不容易做到 ， 一般的產(chǎn)品都要經(jīng)過兩輪以上試制修改 ， 功能較強(qiáng)的 CAD 軟件則有檢驗功能 ， 可以保證電氣連接的正確性。 可靠 這是 PCB 設(shè)計中較高一層的要求。連接正確的電路板不一定可靠性好 ， 例如板材選擇不合理 ， 板厚及安裝固定不正確 ， 元器件布局布線不當(dāng)?shù)榷伎赡軐?dǎo)致PCB不能可靠地工作 ， 早期失效甚至根本不能正確工作。再如多層板和單、雙面板相比