【正文】 質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心介紹，我國已成為世界最大的節(jié)能燈生產(chǎn)國和出口國，生產(chǎn)的節(jié)能燈質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高。消費(fèi)者使用節(jié)能燈既節(jié) 能 又省錢。從 1998 年我國對節(jié)能燈實施監(jiān)督抽查以來，由于加大了產(chǎn)品生 產(chǎn)的監(jiān)管力度，在企業(yè)中推廣宣傳國家標(biāo)準(zhǔn)和要求，節(jié)能燈產(chǎn)品產(chǎn)量合格率不斷提高由于大中型企業(yè)占主導(dǎo)地位，雖然歷年企業(yè)合格率增長不聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計 2 大，但是我國按產(chǎn)量計算的合格率逐年穩(wěn)步提高。僅美國環(huán)保局從 1991 年開始實施綠色照明計劃以來，就投資了 10 多億美元用于推廣高效照明產(chǎn)品。研究指出，節(jié)能燈能 減少雇員眼部疲勞和頭疼的發(fā)生率?？梢姽?jié)能燈在國內(nèi)外都有著重大的發(fā)展和重要的作用。 這是一種聲音和光照雙控照明燈，它可以廣泛用于樓梯、過道、庫房的場合。白天光照好，不管過路者發(fā)出多大聲音，都不會是燈泡發(fā)亮。 聲光 雙控節(jié)能燈 具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。節(jié)能燈 適合 接入 采用繼電器作為輸出器件的聲光控開關(guān) 。具體采用什么電路合適，則根據(jù)主體電路及執(zhí) 行機(jī)構(gòu)不同和可靠、價廉、有效益等要求進(jìn)行選用。接入 +220V交 流電源經(jīng)降壓整流濾波穩(wěn)壓后得到 +9V的 直流 電壓，為電燈控制電路提供了工作電壓 ，同時 220V交流電源也為電燈提供工作電源 。 本系統(tǒng)放大整形電路設(shè)計結(jié)構(gòu)如 圖 23 C4R44 3 0 kV T 1F M M T 4 9 1 AR54 3 0 kV T 2F M M T 4 9 1 AR64 3 0 kR74 3 0 kC51 0 0 nC61 0 0 nD31 N40 0 1D21 N40 0 1V T 3F M M T 4 9 1 AC71 0 0 nR84 3 0 kM 圖 23 信號放大整形電路圖 拾音器采用駐極體話筒 M， 駐極體 話筒 具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、 無線話筒 及 聲控 等電路中 ， 屬于最常用的電容話筒 。 2 總體電路設(shè)計 5 延時處理電路單穩(wěn)態(tài)電路的設(shè)計 555 和 R C VT VT5 等組成光控單穩(wěn)態(tài)電路。白天光照強(qiáng) VT5 呈低阻， VT4 正偏置而飽和導(dǎo)通?？煽毓璨粫|發(fā)導(dǎo)通，電燈無電不亮。 555 的 4 腳呈高位，使 555 觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài)，此時如果有聲響，經(jīng)拾音，放大，倍壓整流后，正極性信號使 VT3 飽和導(dǎo)通，下跳變信號加之 555 的 2 腳使 555 翻轉(zhuǎn)置位。電燈點(diǎn)亮的時間即單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)后高電平持續(xù)的時間（穩(wěn)態(tài)時間），他取決于單穩(wěn)態(tài)電路的時間常數(shù)，其大小為， Td=（ R9）（ C8） 圖 24 所 示電路的單穩(wěn)態(tài)時間為 120s，即電燈點(diǎn)亮后 2 分鐘熄滅。 （ 2）電路工作原理 電路簡述 555 和 R C VT VT5 等組成光控單穩(wěn)態(tài)電路。白天光照 VT5 呈低阻， VT4 正偏置而飽和 導(dǎo) 通?？煽毓璨粫|發(fā) 導(dǎo) 通，電燈無電不亮。 555 的 4 腳呈高位，使 555 觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài)，此時如果有聲響，經(jīng)拾音，放大，倍壓整流2 總體電路設(shè)計 7 后，正極性信號使 VT3 飽和 導(dǎo) 通，下跳變信號加之 555 的二腳使 555 翻轉(zhuǎn)置位。 同時延時電路開始延時，延時結(jié)束，電燈 H 熄滅，等待下一次聲音的觸發(fā)。 延續(xù)時間： 120 秒，可調(diào) 開關(guān)燈全自動化控制，包括白天全關(guān)閉，晚上自動開、關(guān)燈 。 工作可靠， 且價格低廉。它的結(jié)構(gòu)比較簡單，使用卻非常靈活，也很方便，可以用它構(gòu)成多諧波振蕩器、施密特觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等。 [10] （ 1） 555 定時器的結(jié)構(gòu) 圖 27 555定時器的結(jié)構(gòu)圖 各種 555定時器的電路結(jié)構(gòu)大同小異，它由比較器 C1 和 C2 、基本觸 發(fā)器和輸出級三個部分組成，外部共有 8根引腳，各腳的名稱和功能如下： 1 腳為接地端，也是芯片的公共端； 8 腳為電源端 VCC ； 3 腳為信號輸出端 VO ； 71 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 2 J u n 2 0 0 5 S h e e t o f F i l e : E : \指導(dǎo)書 \電子技術(shù)指導(dǎo)書 \數(shù)字電路 .d d b D r a w n B y :5K5K5K+TQamp。Q+AASRV 1V 21DQVTHTLV RCCV SS128 4563712CD2 總體電路設(shè)計 9 腳為放電端 OV? 。 4腳為直接復(fù)位端 DR 。正常工作是接高電 平可直接接到電源上 6腳為 C1 比較器的信號輸入端 V1l 又稱閾值段 TH； 2 腳為 C2 比較器的信號輸入端 V2l 又稱為觸發(fā)端。 5腳為控制電壓輸入端 Vco 。 在這種情況下，該端可通過電容（ ? F）接地防干擾信號竄入。 （ 2） 芯片功能 若 DR =0，不管其它輸入如何輸出端都為 低電平。 若 DR =1，當(dāng) V1l (32 )VCC 且 V2L (31 VCC )時，比較器 C1 、 C2 輸出都為 0，即V1C =V 2C =0，基本 RS觸發(fā)器狀態(tài) Q=Q =1，輸出低 Q 端為高電平， VO 也輸出為高電平，同時放電管 T1 截止，放電端 OV? 沒有放電回路。 若 DR =1，當(dāng) V1l (32 )VCC 且 V2L (31 VCC )時，比較器 C1 、 C2 輸出都為 1, 即V1C =V 2C =1, 基本 RS觸發(fā)器狀態(tài) Q保持 不變， VO 和放電管狀態(tài)保持不變。屬于最常用的電容話筒。 駐極體話筒體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電聲性能好，價格低廉，應(yīng)用非常廣泛。 電容上電荷的公式是 Q＝ CV，反之 V＝ Q/C也是成立的。最后再通過阻抗非常高的場效應(yīng)將電容兩端的電壓取出來，同時進(jìn)行放大，我們就可以得到和聲音對應(yīng)的電壓了。 駐極體話筒由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。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。膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連通。這樣，蒸金膜與金屬極板之間就形成一個電容。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。這樣高的阻抗是不能直接與 音頻放大器 相匹配的。 場效應(yīng)管 的特點(diǎn)是輸入 阻抗 極高、 噪聲 系數(shù)低。這里使用的是在內(nèi)部源極和柵極間再復(fù)合一只二極管的專用場效應(yīng)管。場效應(yīng)管的柵極接金屬極板。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。源極輸出類似晶體三極管的射極輸出。漏極 D 接電源正極。編織線接地起屏蔽作用。但輸出信號比漏極輸出小。只需兩根引出線。源極 S 與編織線一起接地。 Rs 和 RD 的大小要根據(jù)電源電壓大小來決定。例如電源電壓為 6V 時， Rs 為 4． 7k， RD 為 2。圖 3 輸出電路中，若電源為正極接地時，只須將 D、 S 對換一下，仍可成為源、漏極輸出。關(guān)于駐極體電容式話筒的檢測方法是：首先檢查引腳有無斷線情況，然后檢測駐極體電容式話筒。駐極體話筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。它的電路的接法有兩種：源極輸出和漏極輸出。所以，在使用駐極體話筒之前首先要對其進(jìn)行極性的判別。將 萬用表 撥至 R1kΩ 檔，黑表筆接任一極，紅表筆接另一極。 光敏三極管 光敏三極管和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時也受光輻射的控制。 當(dāng)具有光敏特性的 PN 結(jié)受到光輻射時，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個放大了相當(dāng)于 β 倍的信號電流。 通過對半導(dǎo)體二極管和三極管的學(xué)習(xí)，我了解了晶體管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。 發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的 PN 結(jié)叫發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的 PN 結(jié)叫集電極。發(fā)射極箭頭向外。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有 PNP 型和 NPN 型兩種類型。半導(dǎo)體就像一個開關(guān)，可以通過導(dǎo)通與截止來控制電路。光敏晶體管 就是一種重要的衍生物。因為光敏三極管由于還具有放大作用，因此應(yīng)用比二極管更加廣泛。下面用事例說明介紹一下各種功能。有的同學(xué)早晨去教室，雖然教室很明亮但還要開燈，雖然一盞日光燈不會浪費(fèi)多少資源，但積少成多，浪費(fèi)就 是很大了。我們可以利用光敏三極管附加電磁繼電器來完成這個電路。例如在 20 個教室中都安放光敏三極管，我們可以設(shè)置，如果他們?nèi)炕蛘叽蟛糠至炼榷己芨撸敲?，日光燈就無法正常啟動 ，達(dá)到節(jié)約能源的目的。但是不久云開霧散，天氣放晴，日光 燈不會自動關(guān)閉?？梢栽诓晒恻c(diǎn)所在的教室外面再安裝一個采光點(diǎn)，當(dāng)室內(nèi)外強(qiáng)度的差值縮小到一定范圍是，我們可以認(rèn)為日光燈的作用可以忽略了，日光燈就會自動關(guān)閉。因此要避免這種問題。 綜上所述，我們可以利用光敏三極管設(shè)計一個電路，使得日光燈無法正常啟動或者被強(qiáng)制關(guān)閉從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。不過我認(rèn)為的確可以通過光敏三極管的特性來得到節(jié)約的目的。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（ LED），使之發(fā)出一定波長的光 ，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。 光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸 出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳輸效率高。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。 V1 管選用 C485，β的值不少于 150 倍。 該燈在接入 220V直流電源后， 白天電路不工作 ,它只會在光線不足 或者夜晚 的 時候電路才進(jìn)行工作 ,在發(fā)出一定聲音的情況下，燈亮并且持續(xù)一定時間后會自動熄滅。其中用一個開關(guān)代替駐極體話筒，用滑動變阻器代替光敏三極管。 其中對于封裝庫中沒有的封裝或者是與實際的元件不符的封裝，需要自己畫。四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將 完成 之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。 感謝我的爸爸媽媽，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。96 [18] 張偉福 袁素蘭等電子節(jié)能燈 1995(6) [19] 張懷浚 節(jié)能燈綜述 1992(1) [20] 薦玉奎 ,吳克 .巧用聲光控開關(guān)演示光敏電阻特性 [J].物理實驗 ,2020,(6). 聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計 20 附錄 聲光雙控節(jié)能燈的整機(jī)電路原理圖（附錄 A） C4R4430kVT1FMMT491AR5430kVT2FMMT491AR6430kR7430kC5100nC6100nD31N4001D21N4001VT3FMMT491AC7100nR8430kR9430kC8100nR4DC7Q3G N D1V C C8TR2TH6CV5IC1555555C9100nR11430kR10430k