北邮电子电路综合实验_声控报警器实验报告资料
北邮电路综合实验大二下 声控报警电路实验报告

《电子测量与电子电路》综合设计实验报告题目实验八声控报警电路设计姓名学院信息与通信工程学院专业通信工程学号班级指导老师日期一. 课题名称声控报警电路设计二. 摘要现今报警系统越来越受到人们的重视。
报警电路在我们的生活中非常常见,各种家用电器、小电子产品和汽车防盗报警器等,均是运用了相同的原理。
本实验主要涉及了简易的声控报警器的电路设计,此电路主要由麦克偏置电路、LM358放大电路板、延时比较电路,NE555方波震荡器等组成。
设计利用麦克偏置电路获得信号,经LM358放大后经过延时比较电路,输出5以上的10V 高电平,触发由NE555集成芯片构成的多谐振荡器,输出电压驱动蜂鸣器工作。
关键词:声控,LM358,NE555,多谐振荡器三.设计任务要求1. 基本要求:在麦克风附近击掌,模拟异常响动,电路能发出报警声,持续时间大于5秒,蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器。
2. 提高要求A 增加报警灯,使其闪烁报警。
B 增加输出功率,提高报警音量,加强威慑力。
四.设计思路与总体结构框图1.总体结构框图2.设计思路 麦克捕捉到声信号后将其转变成微弱的电信号,进入放大器进行放大,之后与电压比较器设定的参考电压进行比较,若高于门限值,比较器输出电平翻转,控制震荡器产生方波信号,使蜂鸣器发声。
为了使蜂鸣器发声持续一段时间,用比较器输出电平维持相应的时长。
(1) 设计驻极体麦克的直流偏置电路,并检测其灵敏度,便于设计放大倍数。
麦克延时电路放大器 比较器 方波振荡器 蜂鸣器(2)用LM358构成两级放大器,根据麦克的灵敏度设计放大倍数,在调试过程中麦克的输出信号可以用单向正脉冲模拟。
放大器可选单电源供电,双电源供电,可选同相放大也可选反向放大。
(3)用LM358构成电压比较器电路,可选滞回式和无滞回式电压比较器根据放大后的声信号的大小,调整参考电压值,使其有合适的灵敏度。
(4)用RC电路构成延时电路,合理设计RC的值,计算时间常数,保证一定的延时时长(5)用NE555构成方波震荡器。
汽车声控报警器实训报告

本次实训旨在让学生掌握汽车声控报警器的设计与制作方法,提高学生的实际操作能力和创新思维。
通过实训,使学生了解声控报警器的工作原理,熟悉相关元器件的应用,学会使用仿真软件和PCB设计软件,培养团队合作精神。
二、实训内容1. 汽车声控报警器原理汽车声控报警器是一种利用声波信号来控制报警的电子设备。
当汽车行驶过程中,驾驶员通过发出特定声波信号,报警器会根据声波信号触发报警,以提醒驾驶员注意安全。
2. 硬件电路设计(1)声控传感器:选用压电陶瓷片作为声控传感器,将声波信号转换为电信号。
(2)放大电路:采用运放芯片作为放大电路,对声控传感器输出的微弱电信号进行放大。
(3)滤波电路:采用RC滤波电路,对放大后的信号进行滤波,去除噪声。
(4)触发电路:采用555定时器构成单稳态触发电路,当输入信号满足一定条件时,输出高电平触发报警。
(5)报警电路:采用蜂鸣器作为报警器,当触发电路输出高电平时,蜂鸣器发出报警声。
3. 软件设计(1)仿真软件:选用Multisim进行电路仿真,验证电路功能。
(2)PCB设计软件:选用Altium Designer进行PCB设计,绘制电路板布局和布线。
4. 调试与测试(1)调试:按照电路原理图,将元器件焊接在PCB板上,连接好电源和声控传感器,进行电路调试。
(2)测试:在汽车行驶过程中,发出特定声波信号,观察报警器是否能够正常触发报警。
1. 硬件电路设计(1)绘制原理图:根据汽车声控报警器原理,绘制电路原理图。
(2)选择元器件:根据原理图,选择合适的元器件。
(3)PCB设计:使用Altium Designer进行PCB设计,绘制电路板布局和布线。
2. 软件设计(1)仿真:使用Multisim进行电路仿真,验证电路功能。
(2)PCB制作:将仿真结果导入Altium Designer,生成PCB文件,制作电路板。
3. 调试与测试(1)焊接:将元器件焊接在PCB板上。
(2)连接:连接电源和声控传感器。
北京邮电大学声控报警器实验报告

《电子测量与电子电路》综合设计型实验——声控报警电路设计摘要电子报警器应用于安全防范,系统故障,交通运输,医疗救护等领域,和社会生产密不可分。
本课题基于应用需求,结合实验要求设计电路。
报告介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路的搭建调试。
关键词:报警器;CD4011;无源蜂鸣器;LM358P引言本课程设计利用驻极体式咪头作为声传感器获得电压,经LM358P放大电路两级放大,然后通过电压比较器和多谐振荡器,输出驱动蜂鸣器和发光二极管工作报警。
设计要求设计概述本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析,采用驻极体式咪头作声传感器。
能利用物体的撞击、行人的脚步声、车辆行驶的震动声作为触发信号(试验中用击掌模拟),使蜂鸣器发出报警信号。
设计要求基本要求设计一个声控报警电路,在麦克风附近击掌,电路能发出报警声,持续时间大于5秒。
声音传感器采用驻极体式咪头,蜂鸣器用无源式蜂鸣器。
提高要求①增加报警灯,使其闪烁报警;②增加输出功率,提高报警音量,加强威慑力。
元件及设计准备参考自资料及网络驻极体式咪头驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。
声电转换的关键元件是驻极体振动膜。
它是一片极薄的塑料膜片,在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。
然后再经过高压电场驻极后,两面分别驻有异性电荷。
膜片的蒸金面向外,与金属外壳相连通。
膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。
这样,蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。
当驻极体膜片遇到声波振动时,引起电容两端的电场发生变化,从而产生了随声波变化而变化的交变电压。
驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小,一般为几十pF。
因而它的输出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc),约几十兆欧以上。
电路接法:源极输出源极输出类似晶体三极管的射极输出,需用三根引出线。
漏极D接电源正极。
源极S 与地之间接电阻Rs来提供源极电压,信号由源极经电容C输出。
编织线接地起屏蔽作用。
源极输出的输出阻抗小于2k,电路比较稳定,动态范围大。
北邮火灾报警器

北京邮电大学电子电路综合设计实验报告课题名称:火灾报警电路的设计与实现学院:信息与通信工程学院班级:姓名:学号:班内序号:火灾报警电路的设计与实现摘要:通过测试两路温度传感器,使得两者产生的温度差值转变为电压差值,当此压差增大到一定数值时,经由集成运放电路构成的差分放大电路以及单限比较器的状态比较实现电平的转换。
输出高电平使发光二极管导通发光,使cd4011模块构成的多谐振荡器产生方波驱动蜂鸣器鸣叫。
关键词:热敏电阻;比例运算电路;单限比较器;多谐振荡器;声光报警电路1.设计任务要求:1.1要求电路能够通过热敏电阻实现对温度的控制,从而当温度升高到一定程度时会有声光报警信号(灯发光,蜂鸣器发声)。
1.2温度范围t>=70℃。
1.3 要求温度必须手动调整。
2.设计思路2.1 系统组成框图相输路端,U2B反向输入端接有精密基准源2.5V;另一路送给反向比例电路U3A.电路的输出电压V03,最后以数字电压表显示V03的值。
取R5=2.7KΩ,R7=R8//R9=50KΩ,R1,R2,R3,R6,R8,R9=100KΩ由图可知V02=(1+R1/R4)V01而V02=V01—2.7V, V03=—V01,故(1+R5/R4)V01= V01—2.7V,即V01=—R4/R5×2.7V因此,V03=—V01=2.7×(R4/R5)=R4(以V为单位)这样就实现电阻----电压变换3.2 差分比例运算电路基本结构如图由于所用的温度传感器在常温下温度约为5欧姆,在80~90摄氏度时温度约为7~8欧姆,因此所得的压差约为2~3毫伏,因此确定放大倍数为1000倍,可通过两级放大电路达成,分别放大20倍和50倍。
一级放大电路中选择R1=R2=100Ω,R3=RF=2KΩ;二级放大电路中选择R1=R2=2 KΩ,R3=RF=100 KΩ。
3.3 单限电压比较器基本结构如图:经过差分比例运算电路放大后的压差值约为2~3伏,因此取单限比较器的阈值电压为2伏,由R5,R6 分压提供,因此取R5=13 KΩ,R6=2 KΩ.将放大的压差值转换为高低电平两状态的变化。
电子电路综合实验———声控报警电路设计与实现

电子电路综合实验设计声控报警系统的设计与实现学院:信息与通信工程学院班级:学号:姓名:班内序号:一、摘要生活中常见的声控电路就是楼道里的声控节能灯。
在实际生活中,用麦克把声音信息转化为电信号继而经过一系列的处理最终达到报警的作用有很广的应用。
用声响使它点亮,然后延时熄灭。
本题目的设计实现要求对运算放大器、电压比较器和多谐振荡器的理论知识有很好的理解。
通过在麦克风近处击掌(模拟异常响动),电路能发出报警声。
二、关键词:NE555延时电路、LM358放大器、电压比较器、驻极体式咪头、蜂鸣器三、设计任务要求1. 基本要求:在麦克风近处击掌(模拟异常响动),电路能发出报警声,持续时间大于5秒。
声音传感器用驻极体式麦克,蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器。
2. 提高要求:A、增加报警灯B、增加输出功率,提高报警音量四、设计思路与总体结构框图A、五、分块电路和总体电路的设计1. 电路板及整体电路整体电路2.分块电路(1)话筒放大电路为实现声控功能,要设置话筒放大电路。
由R,MIC 组成话筒拾音电路,话筒上端得到音频信号,通过C藕合到放大电路,C是输出耦合电容。
改变电路中R阻值大小和C容值大小,可调节声控的灵敏度。
放大电路由LM358来实现2级放大,我们加了一个下拉电阻及射随来让输出波形更好。
(2)电压比较器为了实现电压比较的功能,首先我们使用了1N4148二极管。
然后我们使用了LM358制作了电压比较器,通过调节电位器阻值大小,来改变电位器与电阻的比值大小,改变参考电压。
实现输入高电平输出也是高电平的功能。
(3)延时电路由 R,C 组成,检波二极管取得音频信号正半周时,对C充电,C充电后得到的直流电压。
要放电必须经过R,放电完的时间就是延迟时间,主要由C, R的参数控制,可以实现延长报警时间的功能。
(4)NE555组成的多谐振荡器用555定时器构成的多谐振荡器电路如图所示:图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件,决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。
报警器实验报告

报警器实验报告报警器实验报告引言:报警器是一种常见的安全设备,广泛应用于家庭、商业和工业等各个领域。
它的作用是在发生紧急情况时发出警报声,提醒人们注意并采取相应的措施。
为了更好地了解报警器的工作原理和性能,我们进行了一次实验。
实验目的:本次实验的目的是通过搭建一个简单的电路,制作一个能够发出声音的报警器,并测试其性能。
实验材料:1. 电池2. 导线3. 电磁铁4. 铁片5. 蜂鸣器实验步骤:1. 将电池连接到电磁铁的两端,形成一个闭合电路。
2. 在电磁铁的上方放置一个铁片,使其与电磁铁接触。
3. 将蜂鸣器连接到电池的正负极上。
4. 打开电池开关,观察蜂鸣器是否发出声音。
实验结果:在实验中,我们成功制作出了一个简单的报警器。
当电池开关打开时,电流通过电磁铁,产生磁场,吸引铁片。
同时,电流也通过蜂鸣器,使其震动并发出声音。
当电池开关关闭时,电磁铁不再产生磁场,铁片自然脱离电磁铁,蜂鸣器停止发声。
实验讨论:通过这个实验,我们可以了解到报警器的工作原理。
报警器利用电磁铁的磁性吸引力和蜂鸣器的振动来发出声音。
当电流通过电磁铁时,电磁铁产生磁场,吸引铁片,使其与电磁铁接触,从而产生声音。
而当电流断开时,磁场消失,铁片脱离电磁铁,蜂鸣器停止发声。
报警器在现实生活中有着广泛的应用。
它可以用于家庭安防系统,当有入侵者进入家中时,报警器会发出警报声,提醒家人注意。
在商业场所,报警器可以用于防盗系统,一旦有人试图非法进入,报警器会立即发出警报,吓退入侵者并通知相关人员。
在工业领域,报警器可以用于监测设备的异常情况,当设备出现故障或超出正常工作范围时,报警器会发出警报,及时提醒工作人员采取措施。
然而,报警器也存在一些局限性。
首先,报警器只是起到提醒作用,无法直接解决问题。
其次,报警器的性能受到电源供应的影响,一旦电池电量不足,报警器可能无法正常工作。
此外,报警器的灵敏度也是一个需要考虑的问题,过于敏感的报警器可能会频繁误报,影响正常使用。
声光报警器实验报告

声光报警器实验报告声光报警器实验报告引言:声光报警器是一种常见的安全设备,广泛应用于建筑物、车辆和工业场所等各个领域。
它通过发出高亮度的闪光和响亮的声音来提醒人们注意危险或紧急情况。
本实验旨在探究声光报警器的原理和性能,并通过实际操作验证其有效性。
实验材料和方法:1. 声光报警器:本次实验使用的声光报警器为市场上常见的型号,具有高亮度LED灯和高音量扬声器。
2. 电源:使用直流电源供电,电压为12V。
3. 实验仪器:数字万用表、电线等。
实验步骤:1. 连接电源:将声光报警器的正极和负极分别连接到电源的正负极,确保电路连接正确。
2. 测试电流:使用数字万用表测量电路中的电流值,记录下来。
3. 测试声音:打开电源,观察声光报警器是否开始发出声音。
调节音量大小,观察声音的变化。
4. 测试闪光:观察声光报警器的LED灯是否开始闪烁。
调节闪烁频率,观察闪光的效果。
实验结果:通过实验,我们得到了以下结果:1. 电流测试结果显示,声光报警器的工作电流为2A左右,符合设备说明书中的标准要求。
2. 声音测试结果显示,声光报警器发出的声音响亮而清晰,可以有效吸引人们的注意力。
3. 闪光测试结果显示,声光报警器的LED灯具有高亮度,闪烁频率可根据需要进行调节。
讨论与分析:声光报警器的实验结果表明其具有良好的性能和可靠性。
声音的响亮度和清晰度可以确保在嘈杂环境中也能有效传达警示信息,而LED灯的高亮度和可调节的闪烁频率可以吸引人们的目光,提醒他们注意周围的危险情况。
这些特点使得声光报警器成为一种理想的安全设备,广泛应用于各行各业。
然而,声光报警器也存在一些局限性。
首先,它只能通过声音和光线进行警示,无法提供更多的信息,如具体的危险类型和位置。
其次,声光报警器的警示范围有限,如果人们距离报警器过远或处于噪音环境中,可能无法及时察觉到警示信号。
因此,在一些特殊情况下,需要配合其他安全设备或手段来提高警示效果。
结论:通过本次实验,我们对声光报警器的原理和性能有了更深入的了解。
声控报警电路实验报告

#### 实验目的1. 理解声控报警电路的工作原理。
2. 掌握声控报警电路的设计与组装方法。
3. 培养实验操作能力和分析问题能力。
#### 实验原理声控报警电路主要由声控触发电路、定时电路、达林顿电路和控制执行电路组成。
当声音信号通过驻极体电容话筒(MIC)转换为电信号,经C1电容滤波后,若电信号强度超过设定阈值,则通过单向可控硅VS触发报警电路工作。
报警电路启动后,继电器K得电吸合,常开触点K-1闭合,接通高响度报警器HA,发出报警声。
报警一段时间后,电容C2放电,VT1、VT2集电极放大电流小于K的吸合电流,继电器K释放,报警器停止报警。
#### 实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 万用表3. 驻极体电容话筒(MIC)4. 单向可控硅VS5. 继电器K6. 高响度蜂鸣器HA7. 电解电容C28. 电位器R1、R29. 连接线10. 电源6V#### 实验步骤1. 根据实验原理,绘制声控报警电路图。
2. 将电路图中的元器件按照实际电路连接。
3. 调整电位器R1、R2,使电路处于正常工作状态。
4. 对电路进行测试,观察报警电路是否正常工作。
5. 分析实验过程中遇到的问题,并尝试解决。
#### 实验数据与分析1. 调整电位器R1、R2,使电路处于正常工作状态,记录电位器阻值。
2. 对电路进行测试,记录报警声的响度、持续时间等数据。
3. 分析实验过程中遇到的问题,如电路连接错误、元器件故障等。
#### 实验结论1. 成功组装并测试了声控报警电路,电路工作正常。
2. 通过实验,掌握了声控报警电路的设计与组装方法。
3. 培养了实验操作能力和分析问题能力。
#### 实验总结1. 本实验成功组装并测试了声控报警电路,验证了电路原理的正确性。
2. 在实验过程中,遇到了电路连接错误、元器件故障等问题,通过分析问题并解决,提高了实验操作能力和分析问题能力。
3. 声控报警电路具有实用价值,可用于家庭、办公室等场所,起到防盗、报警的作用。
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电子电路综合实验设计实验名称:声控报警电路设计学院:信息与通信工程学院班级:学号:姓名:班内序号:一、课题名称声控报警电路设计二、摘要和关键词(一)摘要本实验分析并设计了声控报警电路,实现了在麦克近处鼓掌,电路能发出报警声并持续大约5秒。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析,然后讨论各级电路具体设计和原理图,后给出实际搭建电路测试的数据和分析,最后总结本次实验。
(二)关键词放大器,比较器,延时,方波振荡三、设计任务要求在驻极体麦克附近鼓掌,麦克捕捉声信号后电路发出报警声,持续时间大约五秒。
1 声音传感器用驻极体式咪头,蜂鸣器用无源式蜂鸣器;2 用LM358构成两级放大器,合理设计放大倍数3用LM358构成电压比较器电路。
4延时电路用RC电路构成,计算时间常数,保证一定的延时时常四、设计思路、总体结构框图(一)设计思路麦克捕捉到声音信号后将其转变成微弱电信号,进入放大器进行放大,之后与电压比较器设定的参考电压进行比较,若高于门限值,比较器输出电平翻转,控制振荡器产生方波信号,使蜂鸣器发声。
为使蜂鸣器发声持续一段时间,要用一个延时电路保持比较器输出电平维持相应的时长。
(二)总体系统框图如图:五、分块电路和总体电路设计(一)麦克偏置电路驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。
声电转换的关键元件是驻极体振动膜。
它是一片极薄的塑料膜片,在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。
然后再经过高压电场驻极后,两面分别驻有异性电荷。
膜片的蒸金面向外,与金属外壳相连通。
在麦克近处击掌,使麦克可以输出一个瞬时电压脉冲。
麦克直流偏置电路如图所示:电路说明:麦克偏置电压约6V,通过电阻R接地,麦克两端电压通过一个0.1μ电容输出电压。
电容起隔直作用,消除直流的影响,使放大后的电压便于与比较器相比较。
(二)LM358组成的放大器1、说明由于话筒提供的信号非常弱,一般在比较器前面加一个前置放大器。
考虑到设计电路对频率相应及零输入时的噪声、电流、电压的要求,前置放大器选用集成运算放大器LM358。
LM358里面包括有两个高增益,独立的,内部频率补偿的双运放,适用于电压范围很宽的单电源,而且也适用于双电源工作方式。
它的应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运放的地方使用。
本次实验用到的LM358主要特点有:电源电压范围宽:单电源(3—30V);双电源(±1.5 一±15V);. 直流电压增益高(约100dB)。
2、LM358内部电路图:3、LM358集成器的引脚图及引脚功能图4、设计前置放大电路由LM358组成的两级放大电路。
由于在麦克近处鼓掌时,驻极体麦克偏置电路输出电压约为20mv到50mv,结合之后电压比较器参考电压数值,先将放大器增益A设定为大约100倍。
则两级放大器的每级放大倍数约为:A1=A2=10。
设置电路为两级同相放大,并且利用所发1kΩ与10kΩ电位器可设计出如下图;5、放大器电路6、电路说明:结合LM358引脚图,令第一个运放U1A的3管脚为总同向输入端,第二个运放U1B的7管脚为总输出端。
则U1A的输出(1管脚)接U2A 的同向输入端(5管脚)。
通过输出管脚1与7由反馈电阻接回反相输入管脚2与管脚5.管脚8接正电源12V,管脚4接负电源-12V.由同相放大电路增益公式得如图所示放大电路增益:第一级放大增益:A1=1+R2/R6=1+10/(1*100%)=11;第二级放大增益:A2=1+R5/R7=1+100/(10*100%)=11.则总放大增益A=A1*A2=11*11=121.放大电路的增益可通过调节两个电位器做调整。
减小电位器电阻值可增大放大电路增益。
即A1=1+R2/1000*a;A2=1+R5/10000*b;A=A1*A2.具体放大倍数要根据前级麦克偏置电路与后级电压比较器做调整,将在总电路说明中阐述。
(三)LM358组成的比较器1、概述麦克产生的电压经过放大器放大后与电压比较器设定的参考电压进行比较,若高于门限值,比较器输出电平翻转,为后级振荡电路提供供电电压。
比较器仍用LM358集成块实现,LM358集成块的参数及引脚图等特征已在放大电路介绍中说明,此处不再赘述。
考虑到LM358为双运放且相互独立,等价,电压比较器选用其中一个运放即可。
选用哪一个具体可根据时基电路的连接安排。
经放大电路放大后的瞬时电压值约为3V,所以比较电压的设定应在3V左右,使得放大后的电压脉冲可以使电压比较器翻转。
电压比较器设为单限比较器,2、电路图如图所示:3、电路说明放大器输出电压接入比较器同向输入端(3管脚),反相输入端(2管脚)接参考电压。
暂定参考电压Vss=2V,则由运放虚断与虚短概念知,反向输入端电压V o=Vss=2V;同向输入端电压Vp=V o时出电压翻转。
且由于电压比较器为同向输入,则输入电压高于参考电压时输出电压翻转为高电平。
(四)555运放构成方波振荡1、概述考虑到本实验蜂鸣器需要鸣叫需要方波输入,本实验中选用555芯片作为方波振荡器。
555是一个综合了数字电路与模拟电路特点于一身的集成电路,在一些与时间相关的电路上得到广泛的应用。
且其外围电路简单,易于实现。
2、555内部结构:3、其各脚主要功能如图所示:4、设计通过查找相关资料,得出NE555振荡器的电路连接图如图所示,其原理为通过电容的充放电与触发器等内部元件的作用,将直流形式电能转换为矩形波形式的电能,因而将输入的直流电压转换成矩形波输出。
5、电路图6、电路说明:电路4管脚,8管脚接高电平电压,1管脚接地,3管脚为方波输出端。
振荡器通过电容C2的充放电实现高低电平的转换。
输出方波的频率f=1.44/[(R9+2R10)C2];输出方波的占空比与R1,R2的相对大小有关,q=(R1+R2)/(R1+2R2)。
考虑到后级蜂鸣器对方波输出要求,令R9=1KΩ,R10=560ΩC2=0.33μF.则输出的方波频率为f=1.44/[(R9+2R10)C2]=1.44/[(1000+2*560)*0.33*0.001]KHz=2.06]KHz. (五)RC延时电路1、概述考虑到在麦克近处击掌,产生的较大的电压脉冲持续时间较短,而期望报警器报警持续一段时间,所以在电路中应加相应的延时电路来保证方波振荡器有持续几秒的高电平输入。
将延时电路接在比较器输入端。
具体选用RC并联延时电路如下图所示;2、电路图3、电路说明: 当瞬时的高电压经过二极管,电容快速充电使其有一定存储电荷。
当瞬时高电压消失,电容通过R11放电,使比较器输入端电压不会立即降低为零,而是缓慢减小。
如是,只要电容两端电压高于参考电压,比较器便可输出高电平给方波振荡器供电,达到延时目的。
(六)总体电路1、概述在麦克近处鼓掌,麦克直流偏置电路输出一个瞬时电压脉冲,将这个脉冲输入放大电路使其放大后,经过延时接入电压比较器输入端与参考电压比较。
若高于门限电压则输出高电平,使振荡器工作,输出方波,使蜂鸣器鸣叫报警。
总体电路如图所示:2、电路图3、电路说明麦克偏置电路电压通过两个5.1kΩ分压电阻实现。
通过测试,在麦克近处击掌麦克直流偏执电路输出有一个瞬时脉冲电压,幅度大约为50mV.经过放大电路,瞬时电压峰值被放大为约5V,波形图见附图。
经过一个延时电路输入到电压比较器。
电压比较器参考电压为2.5V,实际电路中通过阻值为15k Ω,3.9kΩ分压电阻实现。
实际电路中还要增加一个适当电容后接蜂鸣器。
六、所实现的功能说明通过调测,电路实现了在麦克近处鼓掌,蜂鸣器发出报警声且持续一段时间。
改变蜂鸣器前的电容值大小可以影响蜂鸣器响度和音调。
在蜂鸣器两端并联一个发光二极管可以使报警时灯光亮起一段时间,起到报警灯光的作用。
放大器:放大器注意负电源接法,用信号源测试。
用示波器观察输入输出波形,通过调节电位器,使输入峰峰值为40mV(击掌时麦克输出峰峰值)输出电压峰峰值大约10V.。
不允许出现严重失真,否则会影响电路正常报警。
方波振荡器:用直流电压源测试方波输出,改变电阻与电容值使输出方波频率适当。
七、故障及问题分析1、将电路总体接通后击掌,蜂鸣器没有反应。
原因可能放大电路放大倍数过小不足以使电压比较器电平翻转。
应重新测试调节放大倍数,注意不能出现严重失真。
2.报警时长不适当。
报警时长过短则有可能为比较电压过大,应改变分压电阻。
可能为放大倍数过小,应调节电位器。
可能延时电路参数不适当,应调节。
3.蜂鸣器叫声过小:改变蜂鸣器的输出电容可以调节蜂鸣器鸣叫的响度与音调。
八、心得体会本次实验是综合类实验,是电子电路实验从单功能电路到综合电路的转折。
不仅考验了我们电子电路课程理论知识,更加锻炼了我们实际动手搭建电路的能力。
不仅在调测放大电路,比较电路等单个电路块时需要扎实的理论基础,在电路拼接后的一系列问题中也需要我们有思考问题和解决问题的能力。
实验前通过大量查找资料,相互交流,分析电路功能,在仿真软件中搭建电路仿真工具可以使我们在动手搭建电路时有可靠清楚的实验思路。
在电路出现故障时,我们要冷静思考,不慌不忙,通过查阅资料,相互交流来解决问题。
本次实验的电路比较复杂,在实验前我需要提前规划好面包板的使用,这锻炼了我的布局策划能力。
在实践中提高我们的知识水平和动手能力。
九、Multisim 仿真原理图波形图(一)仿真及测试如图所示:因驻极体麦克没有被引进multisim软件,所以用信号发生器进行模拟。
正弦波峰峰值约为麦克直流偏置的输出。
(二)信号源(三)放大倍数放大器脉冲的输入与输出波形。
放大倍数约为100倍。
(四)电比较器输出电压(五)方波振荡器输出信号:十、所用元器件及测试仪表清单1、元器件:序号名称数量序号名称数量1 电阻1kΩ 1 10 LM358 22 电阻10kΩ3 11 555 13 电阻5.1kΩ 3 12 1N4148 14 电阻560Ω 15 电阻1MΩ 16 电容10μF 17 电容0.1μF 218 电容0.33μF9 面包板 12、所用仪表仪器:示波器万用表函数发生器直流稳压电源参考文献:1.电子测量与电子电路实践,北京:北京邮电大学电路中心,20122.刘宝玲等,电子电路基础,北京:高等教育出版社,2008实验实拍图片。