模拟电子技术课程设计----声控延时电动机

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1、 - 1 - 模拟电子技术课程设计 题 目：声控延时电动机 专 业：自动化 - 2 - 声控延时电动机 一、 实验目的 1. 了解多谐振荡器的原理。 2. 掌握多谐振荡器的应用设计。 二、 设计要求和技术指标 1.技术指标 （1）电机额定工作电压为 2V3V 的直流低速电动机； （2）供电电源为直流 3V。 2.设计要求 （1）对着话筒拍手或叫喊时，电动机 M 会转动，几秒以后又会停止 工作，再次拍手，又重新转动，实现声控延时的作用； （2）拟定测试方案和设计步骤； （3）根据性能指标，选好元件，设计电路并画出电路图； （4）在面包板上或万能板上安装电路； （5）写出设计报告。 三、 设计方案

2、及方案论证 1. 设计方案 （1）声控的实现 话筒将声信号转换为电信号， 此信号可能很小，可以通过一个基 本共射放大电路将其放大，形成一个脉冲。 - 3 - （2）延时的实现 话筒形成的脉冲宽度是不定的， 而单稳态多谐振荡电路的输出脉 冲宽度与触发脉冲无关， 可以将任意宽度的脉冲转换成一定宽度的脉 冲。并由于输出脉冲宽度一定，因此可以用来作为时间延时电路。 （3）电机的驱动 由单稳态多谐振荡电路产生的一定宽度的脉冲实际上是高低电 平的转换，而晶体三极管可以因其基极电压升降而导通或截止， 从而 控制电机的工作与否。 2. 方案论证 （1） 小信号放大 基本共射放大电路如右图所示。 话筒发出的信号

3、可能很小，需要经过一 个基本共射放大电路对其进行放大，输出一 个负脉冲。 （2） 单稳态多谐振荡电路 单稳态多谐振荡电路如右图所示。 三极管 T2的集电极和三极管 T3的 基极之间是直接耦合的。而三极管 T3 的集电极与三极管 T2基极之间通过电 容 C 进行耦合。 - 4 - 电路在没有信号输入时，选择合理的 R4，使三极管 T2稳定在饱 和状态，此时它的集电极电压约为 0.3V 以下。这样，三极管 T3稳定 在截止状态。这就是单稳态电路的稳定状态。 当一个负脉冲到达三极管 T2的基极时， 三极管 T2开始趋向截止， 它的集电极电流减少，集电极电压升高。经过直接耦合，使 T3的基 极电压升高

4、，T3开始导通，它的集电极电压下降，形成一个负反馈， 很快达到一个新的状态，此时三极管 T2截止，T3饱和导通。这就是 单稳态电路的暂态过程。 单稳态电路的暂态过程不能持久。在此期间，电容 C 通过电阻 R 进行放电，随着放电的进行，三极管 T2的基极电压逐渐升高，当它 达到开启电压 0.5V 以上时，三极管 T2开始导通，正反馈现象再次发 生，整个电路很快回到三极管 T2饱和导通、T3截止的稳定状态，即 暂态结束。 这个暂态期的时间即为电路的延时时长。 电路恢复稳态后，电容 C 通过 T2的发射结进行充电，充电完成 后电路才可以接收下一次的触发。 （3） 驱动电路 单稳态电路处于稳态时， 三极管 T2 饱和导通， T3截止。T3的集电极为高电平。接在 T3集电极上面 的 T3是 PNP 型三极管，所以三极管 T4没有导通， 电机不工作。当单稳态电路处于暂态时，三极管 T3 饱和导通，集电极电压下降，导致与之连接的三极 - 5 - 管 T4也导通，电机开始工作。于是几秒后单稳态电路自动恢复到稳 态过程，于是电机停止工作。 四、 具体分析 1. 系统原理框图 声音信号 2. 电