【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動(dòng)膜。它是一片極薄的塑料膜片，在其中一面蒸發(fā)上一層純金薄膜。然后再經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)駐極后，兩面分別駐有異性電荷。膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連通。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開(kāi)。這樣，蒸金膜與金屬極板之間就形成一個(gè)電容。當(dāng)駐極體膜片遇到聲波振動(dòng)時(shí)，引起電容兩端的電場(chǎng)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓。駐極體膜片與金屬極板之間的電容量比較小，一般為幾十pF。因而它的輸出阻抗值很高(Xc＝1／2~tfc)，約幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與音頻放大器相匹配的。所以在話筒內(nèi)接入一只結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管來(lái)進(jìn)行阻抗變換。場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)是輸入阻抗極高、噪聲系數(shù)低。普通場(chǎng)效應(yīng)管有源極(S)、柵極(G)和漏極(D)三個(gè)極。這里使用的是在內(nèi)部源極和柵極間再?gòu)?fù)合一只二極管的專(zhuān)用場(chǎng)效應(yīng)管。接二極管的目的是在場(chǎng)效應(yīng)管受強(qiáng)信號(hào)沖擊時(shí)起保護(hù)作用。場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接金屬極板。這樣，駐極體話筒的輸出線便有三根。即源極S，一般用藍(lán)色塑線，漏極D，一般用紅色塑料線和連接金屬外殼的編織屏蔽線。其原理圖如下： 駐極體話筒結(jié)構(gòu)圖 光敏電阻又稱(chēng)光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長(zhǎng)的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。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）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見(jiàn)光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)1~10M歐,在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)可見(jiàn)光（~）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。圖（3）為光敏電阻基本結(jié)構(gòu)圖： 光敏電阻結(jié)構(gòu)圖在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過(guò)，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒(méi)有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。光敏電阻是采用半導(dǎo)體材料制作，利用內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光導(dǎo)效應(yīng)，因此，光敏電阻又稱(chēng)光導(dǎo)管。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。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。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，從而造成光敏電阻的阻值下降。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。光敏電阻隨入射光線的強(qiáng)弱其對(duì)應(yīng)的阻值變化不是線性的，也就不能用它作光電的線性變換，這是使用者應(yīng)注意的地方。初學(xué)者可購(gòu)置一只光敏電阻器（MG45型)，在夜間點(diǎn)一盞60～100W的白熾燈，用萬(wàn)用表直接測(cè)量光敏電阻器的阻值。測(cè)量時(shí)，應(yīng)把光敏電阻對(duì)著白熾燈的光，再逐漸拉開(kāi)與燈的距離(由近到遠(yuǎn))，觀察萬(wàn)用表指示的阻值變化，可以直觀驗(yàn)證光敏電阻的特牲，以加深對(duì)它的感性認(rèn)識(shí)。常用的光敏電阻器型號(hào)有密封型的MG4MG4MG43和非密封型的MG45。它們的額定功率均在200mW以下。在光電自動(dòng)控制電路中，可以選用光敏電阻器作為光電傳感元件。 光敏電阻實(shí)物圖 雙電壓比較集成器LM393 主要功能輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上，不受 (當(dāng)不用負(fù)載電阻沒(méi)被運(yùn)用)，(16mA)時(shí)，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升。輸出飽和電壓被輸出晶體管大約60ohm 的γSAT限制。當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí),輸出晶體管的低失調(diào)電壓()允許輸出箝位在零電平。 LM393芯片圖 主要特點(diǎn)LM393 是雙電壓比較器集成電路。該電路的特點(diǎn)如下：比較器數(shù):2工作溫度范圍:0176。C +70176。CSVHC(高度關(guān)注物質(zhì)):No SVHC (18Jun2010) 器件標(biāo)號(hào):393通道數(shù):2邏輯功能號(hào):393工作電源電壓范圍寬，單電源、雙電源均可工作，單電源： 2～ 36V， 雙電源：177。1～177。18V；消耗電流小， ICC=；輸入失調(diào)電壓小， VIO=177。2mV；共模輸入電壓范圍寬， VIC=0～；輸出與TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；輸出可以用開(kāi)路集電極連接“或”門(mén)；采用雙列直插8 腳塑料封裝（DIP8）和微形的雙列8 腳塑料封裝（SOP8）。 結(jié)構(gòu)圖LM393內(nèi)部采用雙列直插8 腳塑料封裝（DIP8）和微形的雙列8 腳塑料封裝（SOP8） LM393內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 應(yīng)用說(shuō)明LM393是高增益,寬頻帶器件，象大多數(shù)比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合，則很容易產(chǎn)生振蕩。這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí)，輸出電壓過(guò)渡的間隙，電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)PC板的設(shè)計(jì)對(duì)減小輸入—輸出寄生電容耦合是有助的。減小輸入電阻至小于10K將減小反饋信號(hào)，而且增加甚至很小的正反饋量(~10mV)能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換,使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩，除非利用滯后，否則直接插入IC(集成電路板integrated circuit，縮寫(xiě)：IC) 并在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩，如果輸入信號(hào)是脈沖波形，并且上升和下降時(shí)間相當(dāng)快，則滯回將不需要。比較器的所有沒(méi)有用的引腳必須接地。LM393偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 ~30V無(wú)關(guān)。通常電源不需要加旁路電容。差分輸入電壓可以大于Vcc并不損壞器件。LM393的輸出部分是集電極開(kāi)路，發(fā)射極接地的NPN輸出晶體管，可以用多集電極輸出提供。： 光控電路模塊光敏傳感器模電變換的電路圖 當(dāng)光敏電阻收到光照的時(shí)候，電阻減小，運(yùn)放同向輸入端為低電平，端口1輸出為低電平；當(dāng)光照較弱時(shí)，電阻增加，運(yùn)放同向輸入端為高電平，端口1輸出為高電平。光控電路的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓跟隨器后，將比較微弱的電流信號(hào)放大到單片機(jī)能夠識(shí)別的電流。 聲控電路模塊聲控電路部分電路圖 聲控電路圖 駐極體話筒將接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成微弱的電壓信號(hào)，然后，微弱的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大器的放大，然后將放大后的信號(hào)電壓通過(guò)遲滯比較器轉(zhuǎn)變成單片機(jī)識(shí)別的高低電平信號(hào),經(jīng)過(guò)雙向穩(wěn)壓管變成翻轉(zhuǎn)電平信號(hào)。 串口通信模塊 串口通信模塊電路圖 串口通訊對(duì)單片機(jī)而言意義重大，不但可以實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)端，而且也能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)單片機(jī)的控制。由于其所需電纜線少，接線簡(jiǎn)單，所以在較遠(yuǎn)距離傳輸中，得到了廣泛的運(yùn)用。通信協(xié)議原理 通信協(xié)議是通信設(shè)備在通信前的約定。單片機(jī)、計(jì)算機(jī)有了協(xié)議這種約定，通信雙方才能明白對(duì)方的意圖，以進(jìn)行下一步動(dòng)作。假定我們需要在PC機(jī)與單片機(jī)之間進(jìn)行通信，在雙方程式設(shè)計(jì)過(guò)程中，有如下約定： 0xA1：?jiǎn)纹?