实验六  声光控路灯控制器
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实验六 声光控路灯控制器. 实 验 目 的. 实 验 原 理. 实 验 任 务. 实 验 问 题. 一 、实验目的. 1 . 了解声光控制传感器基本特性。 2 . 掌握运算放大器件的综合应用。 3 . 掌握声、光控的基本原理和调试、设计技术。 4 . 了解实际路灯的应用扩展技术。. 二、实验原理. 图 6.1 实验框图 Ⅰ.

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实验六 声光控路灯控制器

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实验六 声光控路灯控制器

实 验 目 的

实 验 原 理

实 验 任 务

实 验 问 题


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一 、实验目的

1. 了解声光控制传感器基本特性。

2. 掌握运算放大器件的综合应用。

3. 掌握声、光控的基本原理和调试、设计技术。

4. 了解实际路灯的应用扩展技术。


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二、实验原理

图6.1 实验框图Ⅰ

电路如下页图,核心是通过光敏电阻控制音频放大器的放大倍数(增益),在白天,光敏电阻阻值小,放大输出小,整流后的电压未达到比较门限,LED熄灭。夜晚光敏电阻阻值大,音频放大倍数高,被充分放大后的半个周期音频信号经过二极管峰值整流电路得到对应的直流电压,该电压超过设定的门限电压时输出高电平,驱动LED点亮,其点亮时间主要取决于峰值整流的负载回路时间常数г=RC。


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图6.2 声光控参考电路Ⅰ


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二、实验原理

图6.3 实验框图2

电路如下页所示,音频放大器输出信号经过二极管峰值整流电路得到对应的直流电压,该电压为晶体三极管提供基极偏置电流;另一方面电压比较器的输出电压作为晶体管的集电极电源,当光敏电阻较小(白天)时,比较器输出低电平,LED灯不亮,当光敏电阻较大(夜晚)时,比较器输出高电平。该电压与声音信号同时到来时驱动LED点亮(逻辑与),否则LED熄灭。其点亮时间主要取决于峰值整流的负载回路时间常数г=RC。


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图6.4 声光控参考电路Ⅱ


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三 实验任务(请自拟表格记录数据)

1.认真理解两个实验电路的工作原理,做好预习。

2.利用万用表分别测量光敏电阻的亮阻和暗阻并记录:

3.设麦克风输出信号有效值为20mV,根据运算放大器外部元件参数估算白天和夜晚音频放大器的输出幅度,并估算峰值整流后的输出电压值,根据估算幅度设定并调节门限设定电位器的电压。


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三 实验任务(请自拟表格记录数据)

4.自行选择一个实验电路并组装,加上+12V直流电压。暂时不接麦克风,将光敏电阻捂住模拟夜晚时刻,利用函数信号源给电路输入20mV、1KHz正弦信号,用示波器观察并记录输出波形与幅度,用万用表测量记录C2两端的输出直流电压。调节比较器的门限设定电位器RW1,让此时的LED灯刚刚发光,放开光敏电阻或断开信号源则LED应该熄灭。

5.换上麦克风,验证电路的工作情况,观察在被触发后灯的延时情况。


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四 实验问题(可用于实验检查提问)

1.如何改变LED的延迟时间;

2.运放的输出波形为何出现了明显失真?该失真可以如何消除?

3.两个电路的优缺点各是什么?

4. 如果要改为有声音时灯熄灭,没有声音时LED发光,电路该如何修改?

注:本实验过程中应保持实验室安静,避免声音相互影响。


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