基于聲音光信號(hào)傳感器的聲光控制電路(編輯修改稿)
2025-07-24 20:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。圖32 光敏電阻構(gòu)成與原理：用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。 、光敏電阻等分立元件組成光控電路光敏器件包括光敏電阻、光敏二極管及光敏三極管等。光敏器件可以用來(lái)以可見光或紅外光的形式控制報(bào)警器、測(cè)試儀、自動(dòng)開關(guān)、繼電器等多種裝置或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此光敏器件在自動(dòng)化技術(shù)中起著極其重要的作用。光敏電阻的特性與人眼最為接近，因此，光敏電阻比較適合用于聲光控路燈、照相機(jī)曝光表、空氣煙塵檢測(cè)器等可見光裝置。光敏二極管、三極管的最佳響應(yīng)特性在紅外區(qū)（但目前，有些日光型的光敏二極管、三極管的特性與人眼的視覺特性更趨接近），因此，光敏二極管、三極管最適合用于紅外遙控系統(tǒng)、紅外光束阻斷報(bào)警器等裝置。綜上所述光控元件選光敏電阻。在光線較暗時(shí)，光敏電阻呈高阻態(tài)；在光線較亮?xí)r，光敏電阻呈低阻態(tài)，光敏電阻通常都工作于直流或低頻狀態(tài)下。如圖27所示光控電路由光敏電阻器RG，電阻器R5和CD4011中的D1組成。圖33 光控電路工作原理如下：在黑暗狀態(tài)下光敏電阻RG呈高阻態(tài)，電路通過R5在光敏電阻RG形成高電平。當(dāng)同時(shí)有聲音信號(hào)時(shí)，經(jīng)過CD4011的一個(gè)與非門D1使后級(jí)電路工作。當(dāng)有足夠的光通量照射在光敏電阻上時(shí)，其電阻值突然降得很低，既光敏電阻兩邊就的電壓就很小，即不能形成高電平，使其后級(jí)電路不能工作。、延時(shí)電路的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)此光控電路的延時(shí)電路采用晶閘管及RC震蕩延時(shí)電路，下面對(duì)晶閘管的原理及組成作介紹：、晶閘管的結(jié)構(gòu)與原理可控硅是可控硅整流器的簡(jiǎn)稱。可控硅有單向、雙向、可關(guān)斷和光控幾種類型它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于可控整流、調(diào)壓、逆變以及無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)等各種自動(dòng)控制和大功率的電能轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合。單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號(hào)作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，但一旦導(dǎo)通，外部信號(hào)就無(wú)法使其關(guān)斷，只能靠去除負(fù)載或降低其兩端電壓使其關(guān)斷。單向可控硅是由三個(gè)PN結(jié)組成的四層三端半導(dǎo)體器件與具有一個(gè)PN結(jié)的二極管相比，單向可控硅正向?qū)ㄊ芸刂茦O電流控制；與具有兩個(gè)PN結(jié)的三極管相比，差別在于可控硅對(duì)控制極電流沒有放大作用。晶閘管的工作原理分析：晶閘管可用兩個(gè)不同極性（PNP和NPN）晶體管來(lái)模擬，如圖34所示。當(dāng)晶閘管的柵極懸空時(shí)，BG1和BG2都處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)電路基本上沒有電流流過負(fù)載電阻RL，當(dāng)柵極輸入一個(gè)正脈沖電壓時(shí)BG2導(dǎo)通，使BG1的基極電位下降，BG1因此開始導(dǎo)通，BG1的導(dǎo)通使得BG2的基極電位進(jìn)一步升高，BG1的基極電位進(jìn)一步下降，經(jīng)過這一個(gè)正反饋過程使BG1和BG2進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。電路很快從截止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)柵極就算沒有觸發(fā)脈沖電路由于正反饋的作用將保持導(dǎo)通狀態(tài)不變。如果此時(shí)在陽(yáng)極和陰極加上反向電壓，由于BG1和BG2均處于反向偏置狀態(tài)所以電路很快截止，另外如果加大負(fù)載電阻RL的阻值使電路電流減少BG1和BG2的基電流也將減少，當(dāng)減少到某一個(gè)值時(shí)由于電路的正反饋?zhàn)饔?，電路將很快從?dǎo)通狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，我們稱這個(gè)電流為維持電流。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可通過一個(gè)開關(guān)來(lái)短路晶閘管的陽(yáng)極和陰極從而達(dá)到晶閘管的關(guān)斷。圖34 晶閘管的結(jié)構(gòu)圖、延時(shí)電子開關(guān)電路如圖211所示延時(shí)電子開關(guān)電路由二極管VD電容C電阻R晶閘管VT和集成芯片CD4011組成。工作原理如下：延時(shí)電路的設(shè)計(jì)主要由C3和R8組成。當(dāng)夜晚有響聲（如腳步聲、說話聲等），駐極話筒會(huì)接收到信號(hào)并通過三極管VT對(duì)其進(jìn)行放大之后送到CD4011的1腳，同時(shí)光敏電阻這時(shí)也呈高阻態(tài)并送入CD4011的2腳，經(jīng)與非關(guān)系后3腳輸出低電平，（集成芯片引腳的連接方式
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