【正文】 就會(huì)在輸入正弦波電壓下一個(gè)過零點(diǎn)時(shí)自然截止，燈泡熄滅。 設(shè)計(jì)任務(wù)分析 5 圖 1 是一個(gè)雙向可控硅控制燈泡亮度電路，圖 2 為控制波形圖。 要求完成的任務(wù) （ 1）計(jì)算參數(shù)，安裝、調(diào)試電路。當(dāng)輸入音樂信號的幅度小于10mV 時(shí)，要求彩燈全亮。每組彩燈的亮度隨各自輸入音樂信號的大小分八個(gè)等級。是一種將聽信號轉(zhuǎn)換為視信號的裝置，隨著音樂節(jié)奏的起伏彩燈的亮度有節(jié)奏得變換來調(diào)節(jié)聽眾欣賞音樂時(shí)的情緒和氣氛。 希望全體指導(dǎo)教師、教研室主任、 院 督導(dǎo)組成員、教學(xué)秘書及 院 有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)深入學(xué)習(xí)、嚴(yán)格貫徹，對執(zhí)行中出現(xiàn)的問題及時(shí)向院 分管副 院長 反映 ，以便下次修訂。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量也是衡量教學(xué)水平，學(xué)生畢業(yè)與學(xué)位資格認(rèn)證的重要依據(jù)。膅 蠆蚅芅芇蒁羃芄蒀蚇罿芃薂薀裊節(jié)節(jié)螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莁薅蚄羄薃莇肂羄節(jié)蚃羈羃蒞 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié) 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)在培養(yǎng)學(xué)生探求真理、強(qiáng)化社會(huì)意識、進(jìn)行科學(xué)研究基本訓(xùn)練、提高綜合實(shí)踐能力與素質(zhì)等方面，具有不可替代的作用，是教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的重要體現(xiàn)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要途徑。 為積極貫徹、落實(shí)教育部 教高廳 [2021]14 號文 件精神和《黃石理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作條例 (試行 )》之規(guī)定，規(guī)范我院畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)管理，建立、健全畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)我院畢業(yè)設(shè)計(jì)工作“執(zhí)行有依據(jù)、運(yùn)行有監(jiān)控、過程有記錄、評估有標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)果有考核、文檔有保存”的基本目標(biāo)，進(jìn)一步提高我院畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平，方便指導(dǎo)教師開展畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作，加快推進(jìn)我院教學(xué)管理“科學(xué)化、制度化、規(guī)范化、日?；?、信息化”建設(shè)，特編制本手冊。 2 目錄 第一章 課程任務(wù) 設(shè)計(jì)題目與目的??????? ??? ???? ???? ? 5 技術(shù)指標(biāo)??????????? ? ?????????? 5 要求完成的任務(wù) ????? ? ??? ?????????? 5 設(shè)計(jì)任務(wù)分析 ????? ? ??? ??????????? 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 ????? ? ??? ??????????? 6 第二章 單元電路分析與設(shè)計(jì) 同步脈沖發(fā)生器和階梯波發(fā)生器的工作原理和設(shè)計(jì) ? ? ? 8 帶通濾波器的工作原理 和設(shè)計(jì) ???????????? 12 精密整流器的工作原理和設(shè)計(jì) ????????? ? ?? 13 電壓比較器和同步脈沖控制電路 ??????????? 14 10mV 音樂信號鑒別器的原理與設(shè)計(jì) ?????? ? ? ? ? 15 3 第 三 章 系統(tǒng)原理電路及印刷電路的繪制 3． 1 系統(tǒng)原理電路 ? ???? ?????? ?? ???? 16 印刷電路的繪制 ?? ?????? ?? ? ??? ?? 18 電阻、電容的相關(guān)知識 ???? ?? ????? ?? 19 二極管的相關(guān)知識 ??????? ??? ? ? ??? 20 三極管的相關(guān)知識 ?????????? ??? ?? 24 第 四 章 電路 焊接與 安裝 電路的焊接方法 ????? ????? ? ?? ???? 27 PCB 安裝工藝 ????? ???????????? 30 結(jié)束語????? ????????? ?????? ?? ?? 35 致謝????????????? ???????? ?? ?? 37 附錄?????????????? ???????? ?? ? 37 參考文獻(xiàn)??????????????? ???? ??? ? 38 4 設(shè)計(jì)題目與目的 音樂彩 燈控制器是用音樂信號控制多組顏色的燈泡，利用其亮度變化反映音樂信號。 技術(shù)指標(biāo) 要求電路把輸入的音樂信號分為高、中、低三個(gè)頻段，并分別控制三種顏色的彩燈。輸入信號最大時(shí)，彩燈最亮。 （ 1）高頻段 2021Hz 一 4000Hz 控制藍(lán)燈 （ 2）中頻段 500Hz 一 1200Hz 控制綠燈 （ 3）低頻段 50Hz 一 250Hz 控制紅燈 （ 4）電源電壓交流 220V，輸入音樂信號≥ 10mV。 （ 2）畫出總電路圖，寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。如果輸入交流 220V 正弦波電壓過零點(diǎn)時(shí)在雙向可控硅的控制極和陰極之間連續(xù)加入幅度大于 3V，寬度大于 1ms 的同步觸發(fā)脈沖，可控硅就可連續(xù)導(dǎo)通，忽略可 控硅導(dǎo)通壓降，正弦波電壓將全部加到燈泡上，燈泡最亮?？梢栽O(shè)想，把同步觸發(fā)脈沖每八個(gè)分為一組，利用音樂信號的大小控制每組脈沖出現(xiàn)的個(gè)數(shù)，就可以控制加在燈泡正弦波半波的個(gè)數(shù)，從而也就控制了燈泡的亮 度。組成帶通濾波器電路的形式很多，其中最簡單的并且上、下限截止頻率分別可調(diào)的是由低、高通濾波電路串聯(lián)而成的帶通濾波器。 圖 1 雙向可控硅控制燈泡亮度電路 6 圖 2 控制波形圖 通過帶通濾波器選出所需要的頻率段的音樂信號，經(jīng)過精密整流器變?yōu)橹绷?，其直流電平隨音樂信號大小而上下浮動(dòng)。 7 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 圖 3 音樂彩燈控制器方框圖 由上述分析可知 ，音樂彩燈控制器大致由下面幾個(gè)部分組成：①同步脈沖發(fā)生器，⑧階梯波發(fā)生器，②帶通濾波器和放大器，④精密整流器，⑤電壓比較器，⑧與門和雙向可控硅執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。 圖 3 方框圖可以看出，除三個(gè)頻率通道濾波器外，其他部分都相同。 同步脈沖發(fā)生器和階梯波發(fā)生器的工作原理和設(shè)計(jì) 同步脈沖和階梯波產(chǎn)生電路如圖 4 所示。 12V 直流電壓，作為 各運(yùn)算放大器的電源。 圖 4 同步脈沖和階梯波產(chǎn)生電路 D5是隔離二極管。 uA、 uB 、uC、 uD、 uE各點(diǎn)電壓波形如圖 5 所示。二極管 D6的正向?qū)妷?UR作為比較器的參考電壓， R5是 D6的限流電阻。 設(shè) D6導(dǎo)通電壓 UR=，運(yùn)算放大器的正，負(fù)飽和輸出電壓 Uc=177。 10v 代入上式可得 公式 2 圖 5 uA uB uC uD uE 電壓波形圖 可見閾值電壓 UTH 只與 R3和 R4的比值有關(guān)。由圖 1． 3— 4 可知脈沖寬度 TW=△ t1+△ t2，按照正弦波變化規(guī)律，可以列出 UTH1和 UTH2的表達(dá)式，其中， Um為變壓器副邊輸出正弦波峰值電壓。 公式 6 公 式 7 圖 1． 3— 3 中 CC40163 四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和運(yùn)算放大器 A2組成了階梯波發(fā)生器。 R RR R10為權(quán)電阻，如使 R7＝ 8R11,R8=4R11， R9=2R11,R10=R11，就可以使 A2的輸出 uF為八個(gè)臺階的階梯波電壓，如設(shè)計(jì)數(shù)器 Q 端輸出高電平為 11 5V，低電平為 0V，那么每個(gè)臺階的高度為 5／ 8＝ 0． 625V，為了減輕CC40163 的負(fù)載 R11的選擇不應(yīng)小于 l0k。 帶通濾波器 的工作原理和設(shè)計(jì) 圖 6 音樂通道電路原理圖 音樂通道電路結(jié)構(gòu)如圖 6所示。只要這兩種濾波器相串聯(lián)并且使通頻帶相重疊，就可組成帶通濾波器，其上限截止頻率取決于低通濾波 ,其下限截止頻率取決于高通濾波器。 12 為了避免自激振蕩， R14／ R15和 R18／ Rl9，的比值應(yīng) 小于 2。 D D9為整流二極管。 A 6 的同相輸入端通過 R22接地， D9因反偏而截止， A6同樣工作在電壓跟隨狀態(tài)，其輸出為零。音樂信號被整流后，就會(huì)在 RW上形成與音樂信號的幅度成正比的負(fù)的直流電壓。 D D9以選用管壓降小的鍺管為宜。 C11和 R22起平滑作用以減小輸出波形的脈動(dòng)，但還必須保證輸出電壓能跟隨輸入音樂信號的變化，所以 C11和 R22的乘積不能太大。 2． 4 電壓比較器和同步脈沖控制電路 在圖 6 中， A7和 T2組成電壓比較器和同步觸發(fā)脈沖控制電路。階梯波 uF作為被比較電壓，當(dāng) |uF|＜ |uG|時(shí)， A7 輸出低電平， T2 飽和導(dǎo)通，其集電極輸出為高電平，與門打開，同步觸發(fā)脈沖 uE通過與門，由射極跟隨器輸出 uH去觸發(fā)可控硅。 圖 7 uH uO uT uG uF 電壓波形圖 由此可見， |uG|的大小決定了 A