基本介紹
- 中文名：聲控電路
- 外文名：A sound control circuit.
聲控燈已經廣泛套用在居民樓的樓道中,它給人民的生活帶來很多的方便。這些聲控燈電路中幾乎都使用了積體電路,並且直接使用220V的交流電源。雖然這樣做簡化了電路,但對於初學者來說他們理解電路有一定的困難,調試電路也具有一定的危險性。這裡介紹一個簡單的聲控燈電路,採用了三極體等分立元件和低壓電源,不僅適合初學者的學習,而且通過電路中的繼電器也可以控制其它電器進行工作。當你對著聲控電路拍手或喊叫時,電路中的繼電器會動作,如果用它控制小燈,可以使小燈工作幾秒鐘,然後自動關閉。
聲控電路一、元器件的準備
所用的元器件如表7所示。電路中使用了一隻φ27的壓電陶瓷片,它的符號和外形見圖7-1所示,最好帶有共鳴腔。電路板是按JRC4098型6V繼電器的尺寸設計的,也可以根據需要選用其他符合要求的繼電器。電路也可以使用外接電源。
圖7-1 壓電陶瓷片的符號和外形
聲控電路二、電路的製作與調試
聲控電路圖7-3是聲控電路的電路板安裝圖,圖7-4是電路板元件圖。對照電原理圖7-2中元器件的數值認清元器件。安裝時首先將六隻電阻器焊到電路板上,然後依次將電容器、二極體、三極體、繼電器焊到電路板上,注意電解電容器的極性和三極體的管腳排列。壓電陶瓷片要通過導線與電路板連線,注意在焊接壓電陶瓷片時,時間不能太長以免燙壞壓電陶瓷片的鍍銀層。小型開關和電池夾也通過導線與電路板連線。只要元器件正確,焊接可靠,電路不需調整就可以工作
元器件裝好後可接通直流電源進行調試。首次通電時繼電器會吸合幾秒鐘然後釋放。這時可以拍手來觸發聲控電路,每拍一下手,繼電器就應吸合,十秒鐘後繼電器會自動釋放。
繼電器的一組常開觸點可以作為受控電路的開關,這一部分在電原理圖中沒有畫出。電路板安
裝圖的右邊兩接點即為繼電器的常開觸點。聲控電路調試成功後就可用這兩點作為電燈開關。
聲控電路
聲控電路三、電路工作原理
圖7-2中三極體VT2、VT3及其電阻器、電容器組成了單穩態電路。電阻器R3為三極體VT2提供了基極電流;而三極體VT3的基極電流則是從三極體VT2的集電極電阻R4上得到的。三極體VT2集電極與三極體VT3基極之間是直接耦合的;而三極體VT3集電極與三極體VT2基極之間的耦合則是由電容器C2來完成的。電阻器R4是三極體VT2的集電極負載,三極體VT3的集電極負載是電阻器R5。
單穩態電路的特點是它只有一個穩定狀態。電路在沒有信號輸入時,選擇合理的R3使三極體VT2穩定在飽和狀態,此時它的集電極電壓約為0.3V以下。這樣使三極體VT3穩定在截止狀態。這就是單穩態電路的穩定
狀態。
聲控電路
聲控電路當一個負脈衝通過C1到達三極體VT2的基極時,三極體VT2開始趨向截止,它的集電極電流減小,集電極電壓升高;經過直接耦合,使三極體VT3的基極電壓升高,三極體VT3開始導通,它的集電極電壓下降;經電容C2的藕合又使三極體VT2的基極電壓進一步下降(雖然這時負脈衝已經不再存在),形成一個正反饋,很快達到一個新的狀態。此時三極體VT2截止,三極體VT3飽和導通。這就是單穩態電路的暫穩態現象。
單穩態電路的暫穩態是不能持久的。在暫穩態期間,電容器C2通過電阻器R3進行放電,隨著放電的進行,三極體VT2的基極電壓逐漸升高,當它達到0.5V以上時,三極體VT2開始導通,正反饋現象再次發生,整個電路很快又回到VT2飽和導通,VT3截止的穩定狀態。電容C2通過電阻R3的放電過程決定了電路暫穩態的維持時間。根據計算,這個時間t =0.7×R3×C2。在本電路中電阻R3為330KΩ,電
容C2為47μF,所以
t=0.7×330×103×47×10-6≈1ls.根據這個公式改變電阻R3或電容C2的參數,可以延長或縮短電路的延遲時間。
聲控電路
t=0.7×330×103×47×10-6≈1ls.根據這個公式改變電阻R3或電容C2的參數,可以延長或縮短電路的延遲時間。
聲控電路電路復原後,電容器C2通過電阻器R5和三極體VT2的發射結進行充電。充電完成後電路才可以接收下一次的觸發。
電路中的B是一隻壓電陶瓷片,它能將聲音信號轉變為電信號。壓電陶瓷片所轉換的電信號很微弱,只有通過由三極體VT1組成的放大器把微弱的信號進行放大後,才能去觸發單穩態電路。放大後信號中的負脈衝作用在三極體VT2的基極上時,可以使單穩態電路翻轉。電路中的電容器C3是電源退耦濾波電容器。
在電路的穩態過程下,單穩態電路中三極體VT2導通,三極體VT3截止。三極體VT3的集電極為高電平,接在它上面的三極體VT4是PNP型三極體,所以三極體VT4沒有導通,繼電器不工作。一旦有外界的聲音來觸發電路,單穩態電路中三極體VT2的基極受到負脈衝的作用而截止,單穩態電路處在了暫態的過程中。這時三極體VT3導通,它的集電極電壓下降,導致與它連線的三極體VT4也導通,繼電器吸合。由於單穩態電路的暫態時間是由電阻器R3與電容器C2的參數決定的,所以十秒鐘後單穩態電路會自動恢復到穩態過程下,繼電器停止工作。
