直流45V电压的声控小灯.docx

直流4. 5V电压的声控小灯2009-12-24 17:21这个声控小灯用于控制4. 5V直流供电的小灯泡,可用作学生实验也可用作声控夜光小灯电路主要由5G555时基集成电路和一些分立元件组成,如下图所示:工作原理压电陶瓷片B与晶体三极管VT1,电阻R1,和电阻R2等组成了声控脉冲触发电路,时基集 成电路IC与电阻R3,电容器C等组成了典型单稳态延时电路,晶体三极管VT2, VT3和电阻R4, R5等组成了小电珠H的功率驱动放大电路平时,由于晶体三极管VT1的偏流电阻R1取值较大,所以VT1趋于截止状态，其集电极输 出电压高于1/3VDD=1. 5V （VDD等于电源电压,即4. 5V）,与Z相连的时基集成电路IC的低电 位触发端2脚处于高电平,单稳态电路处于稳态电容器C两端通过IC的7, 1脚被IC内部导 通的三极管短路,IC的3脚输出低电平,VT2, VT3均无偏流而截止,小电珠H不发光当在有效距离范围内拍一下手掌时,突发的声波被压电陶瓷片B接收，并转换成微弱的电 信号,该信号的止半周经VT1放大后,从其集电极输出负脉冲,时基集成电路IC的2脚获得瞬 间低于1/3VDD=1. 5V的低电平触发信号,使TC组成的单稳态电路受触发进入暂稳态（即延时状 态）,IC的3脚输出高电平,VT2获得适合的偏流而导通,VT3进入完全饱和导通状态,小电珠通电 发出亮光,随着IC的3脚变成高电平,IC内部导通的三极管截止,解除对电容器C的短路,电 池GB通过电阻R3向电容器C开始充电,当C两端的充电电压（即IC的高电位触发端6脚电位） 达到2/3VDD=3V时,单稳态电路翻转恢复稳态,IC内部三极管重新导通,C通过IC的7, 1脚 放电并被再次短路,IC的3脚重新输出低电平,导通到VT2, VT3失去偏流而截止,II断电自动 熄灭。

电路中,小电珠H每次延时点亮的时间长短,取决于单稳态电路中电阻器R3,电容器C的 时间常数,具体可以通过公式:T二1. 1R3C来估算按图选择R3和C的值,H延时点亮的时间约 为lmino在晶体三极管VT1电流放大系数B, R1电阻值确定的情况下,通过改变R2的电阻值, 可调整静态时IC的2脚屯位高低,也就是说,通过适当调整R2的电阻值,可以控制声控灵敏 度元器件选择:IC选用静态功耗很小的CMOS工艺的555时基集成电路,这种CMOS时基集成电路的静态电 流很小,只有75uA左右（4. 5V工作电压下测定）,而且工作电压低（实测不低于2V就能工作） 常用的普通TTL工艺生产的“555”时基集成电路,因其功耗大,要求工作屯压较高（24. 5V）, 所以不适宜在本制作中使用VT1, VT2均选用9014 （集电极允许最大电流ICM二0. 1A,集电极最大允许功耗PCM=310mW） 或3DG8型硅NPN小功率三极管,要求VT1的电流放大系数B〉200, VT2的电流放大系数0〉100, VT3选用9012 （ICM=~O. 5Af PCM=625mW）或3CG23型硅PNP中功率晶体三极管,要求电流放大系数 !3 >50 oR1-R5均选用RTX-1/8W型碳膜电阻器。

C用漏电很小的优质CD11-10V型电解电容器B用^27mm 压电陶瓷片,如FT-27, HTD27A-1型等,要求配上简易塑料或金属共振腔盒H用手电筒常用的3.邓0. 3A小电珠（三节干电池供电的手电筒专用）GB用三节5号干电池串联（须配塑料电池 架）而成,电压4. 5VO如果嫌声控灵敏度不高,可通过适当增大电阻器R2的阻值加以调整;反之,如果嫌声控灵 敏度太高,则适当减小R2阻值加以调整R2阻值一般的选择的范围为10-150KR2阻值太大,（TC的2脚在静态时就己处于低电平（＜ 1. 5V）,单稳态电路便不能正常工作小电珠H就会 常亮不灭如果嫌lmin的延时时间太短,可通过适当增大电阻器R3阻值来加以调整;反乙 可通过适当减小R3的阻值来加以调整例如,当R3阻值分别取560K, 1.8M, 2. 4M, 3M和3. 6M 时,所对应的延时时间依次为30S, 1. 5min, 2mim 2. 5min 3. 1分钟该延时小夜灯由于采用了谐振频率较高（约4K左右）的压电陶瓷片B作为声波传感器,所 以对猝发的击掌声,硬物相碰撞声反应灵敏,而对于人们的讲话声以及环境其他低频率的嘈杂 声,却反应不灵敏。

这就是说,电路具有比较好的防误触发性能当然,将电路声控灵敏度调 得比较高时,防误触发能力就会相应降低这一点在调试声控灵敏度时，要掌握并统筹兼顾好由于整个电路平时静态耗电很小,实测静态总电流小于130uA,故电路末设置电源开关。