电子百鸟鸣正文.docx

电子百鸟鸣正文.docx

《电子百鸟鸣正文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子百鸟鸣正文.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电子百鸟鸣正文

电子百鸟鸣电路

1.绪论

课题背景及目的

此刻咱们已经把电子技术模拟部份学习完毕，有些理论知识亟待实践，所以参加这次课程设计，学习怎么制作电路板，制作出能发出多种鸟鸣的混合叫声的“百鸟”鸣电路板。

研究内容

通过利用放大器、BT33、电解电容、变值电阻等原件组成音频振荡器、颤音振荡器、音频放大器来实现发出“百鸟”鸣的叫声。

2．课程设计工作内容与大体要求

性能指示

要求：

用扬声器做喇叭，能实现多种鸟混合叫声。

设计任务与要求

．1按照设计指标选择电路图形式，画出原理电路图；

画出pcb图

估算原件的参数并选择原件，列出材料清单，利用全能板焊接元器件；

拟定测试内容及步骤，并记录表格；

写出总结报告。

安装调试要求

安装时仔细检查元器件和连接；

进行元器件的焊接；

对电路板进行测试。

工作计划

序号

设计内容

所用时间

1

布置任务及调研

5天

3

制作与调试

7天

4

撰写设计报告书

2天

合计

14天

3．工作计划：

电路图制定

按照所学知识认后制作出符合设计指标要求的电路图，并利用软件制作出电路图及pcb图；和课程设计要求经小组讨论分析出切实可行的电路图，仔细分析电路图的可行性，经老师确

按照设计指标每人制作出一份初设计，然后从初设计图当选出较好两组进行小组内讨论；

小组内肯定电路图后请教老师分析该图的可行性，是不是能达到设计指标。

若不能达到则请老师帮忙设计电路图。

肯定电路图后，利用运算机软件制作出电路图和pcb图；

原件的采购

按照电路图分析、计算出相应原件的参数，列出清单并组织人员进行采购；

清单：

电源*8开关*8

扬声器*83DG12*8

3DG6*8BT33*16

相应电解电容*24相应电阻*24

变值电阻*24

熟悉原件

组织同窗熟悉原件，并请老师教同窗们怎么利用指针式万用表、电烙铁、如何肯定原件的极性等；

三极管：

型号：

3DG12（3DG6）

封装：

铁帽金属封装极性：

NPN

主要参数：

20V，，，100MHz

如何判断三极管的极性：

第一把用表万用表转到欧姆档×10K位置。

然后用红色表笔固定在三极管的任一个极上，黑色表笔别离测其余两极，这时可能会有两种情形：

若是指针都有指示（阻值很小），那个就是PNP结构的三极管，用红色表接的就是基极，这时把红色和黑色表笔互换（即黑色表笔固定接基极），红色表笔别离测其余两极，其中一个指针有轻微指示的（阻值较大），就是发射极，没有任何读数（阻值无穷大），那个极就是集电极。

（即PNP结构的三极管，红色笔接基极，黑色笔接发射极或集电极都是接近通路，互接接法接近开路。

）

若是其中一个指针有轻微指示的另一个没有，那个就是NPN结构的三极管，用红色表接的就是基极，有轻微指示的（阻值较大），就是发射极，没有指示（阻值无穷大）就是集电极（即NPN结构的三极管，红色笔接基极，黑色笔接发射极或集电极都是接近开路，互接接法接近通路。

）

三极管放大时管子内部的工作原理:

发射区向基区发射电子

电源Ub通过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子（自由电子）不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。

同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，能够不考虑那个电流，因此能够以为发射结主如果电子流。

基区中电子的扩散与复合

电子进入基区后，先在靠近发射结的周围密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。

也有很小一部份电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

集电区搜集电子

由于集电结外加反向电压专门大，那个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结周围的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。

另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异样敏感。

BJT的工作状态

截止状态：

当加在BJT发射结的电压小于ＰＮ结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，BJT这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，咱们称BJT处于截止状态。

放大状态：

当加在BJT发射结的电压大于ＰＮ结的导通电压，并处于某一适当的值时，BJT的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使BJT具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔＩｃ／ΔＩｂ，这时BJT处放大状态。

饱和导通状态：

当加在BJT发射结的电压大于ＰＮ结的导通电压，并当基极电流增大到必然程度时，集电极电流再也不随着基极电流的增大而增大，而是处于某必然值周围不怎么转变，这时BJT失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。

BJT的这种状态咱们称之为饱和导通状态。

按照BJT工作时各个电极的电位高低，就可以判别BJT的工作状态，因此，电子维修人员在维修进程中，常常要拿多用电表测量BJT各脚的电压，从而判别BJT的工作情形和工作状态。

BT33晶体管：

极性判断：

BT33是单结晶体管，也叫双基极二极管。

其三个管脚的极性可利用万用表的R×1KΩ档，测任意两个管脚的正向电阻和反向电阻，直到测得的正反向电阻不变时，说明这两个管脚是两个基极（一般约3KΩ到12KΩ之间），剩下的另一个管脚就是发射极。

BJT的原理

BJT是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线别离称为发射极e、基极b和集电极。

当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。

在制造BJT时，成心识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，如此，一旦接通电源后，由于发射结正确，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（控穴）很容易地截越过发射结构彼此向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流大体上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。

电解电容：

先将电容两脚短路放电，再将两脚做好A、B标记，将万用表置R×100或R×1k档，黑表笔接A脚，红表笔接B脚，待指针静止不动后读数，测完后短路放电；再将黑表笔接B脚，红表笔接A脚，比较两次读数，阻值较大的一次黑表笔所接为正极，红表笔所接为负极。

电容器工作原理：

这得从电容器的结构上提及。

最简单的电容器是由两头的极板和中间的绝缘电介质（包括空气）组成的。

通电后，极板带电，形成电压（电势差），可是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。

不过，如此的情形是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的

前提条件下的。

咱们明白，任何物质都是相对绝缘的，当物质两头的电压加大到必然程度后，物质是都能够导电的，咱们称那个电压叫击穿电压。

电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。

不过在中学阶段，如此的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，能够被当做绝缘体看。

可是，在交流电路中，因为电流的方向是随时刻成必然的函数关系转变的。

而电容器充放电的进程是有时刻的，那个时候，在极板间形成转变的电场，而那个电场也是随时刻转变的函数。

实际上，电流是通过场的形式在电容器间通过的。

万用pcb板：

万用pcb板有两面，一面是有铜片，另一面没有，有铜片的是需要焊接的。

预备施焊第一把被焊件、锡丝和烙铁预备好，处于随时可焊的状态。

即右手拿烙铁，左手拿锡丝处于随时可施焊装态。

加热焊件把烙铁头放在接线端子和引线上经行加热。

送入焊丝被焊件经加热达到必然温度后，当即将手中锡丝触到被焊件上使之融化适量的焊料，注意焊锡应加到被焊件上与烙铁头对称的一侧，而不是直接加到烙铁头上。

移开焊丝当锡丝熔化必然量后（焊料不能太多），迅速移开锡丝。

移开烙铁当焊料的扩散范围达到要求，即焊锡浸润焊盘或焊件施焊部位后移开电烙铁，撤离烙铁的方向和速度的快慢与焊接质量紧密有关，操作时应特别留意仔细体会。

注意事项：

焊接的时候将烙铁放在自己的眼前空位处，切勿将同窗或自己误伤。

当烫伤时，应注意要先用冷水冲洗，然后涂上牙膏或用酒精持续擦拭。

电烙铁不使历时，应该及时的拔下插头，然后放于空旷处冷却后再收起来。

可调电阻

可调电阻的工作原理：

阻值能够调整的电阻器，用于需要调节电路电流或需要改变电路阻值的场合。

可变电阻器能够改变信号发生器的特性，使灯光变暗，启动电动机或控制它的转速。

按照用途的不同，可变电阻器的电阻材料能够是金属丝、金属片、碳膜或导电液。

可变电阻器的工作原理

对于一般大小的电流，常常利用金属型的可变电阻器。

在电流很小的情形下，则利用碳膜型。

当电流专门大时，电解型最适用;这种可变电阻器的电极都浸在导电液中。

电势计是可变电阻器的特殊形式，它使未知电压或未知电势相平衡，从而测出未知电压或未知电势差的大小。

更为常常利用的电势器只不过是一个有两个固定接头的电阻器，第三个接头连到一个可调的电刷上。

电位器的另一个用途是再音响设备顶用作音响控制。

在万用板上焊接

按照电路图3-4-1第一把电路中的音频振荡器与发声装置制作出来，并在图中A处串联20千欧变值电阻以调节电阻值来替代颤音振荡器的作用。

若上图制作出的发音装置不能达到要求，分析犯错原因并改良。

若达到要求，则完成全数电路图。

系统的调试

调试进程中出现各类问题，如焊件间的间隙太短，有元器件的虚焊，元件焊接后的线路连接不牢固等。

这次的系统调试暴漏出我的动手能力放大的音频信号第一，按照电路图的对照检查电路板的元器件的连接是不是正确、是不是漏接、是不是错接等问题。

利用万用表电阻档检查元件是不是焊接良好，三极管、二极管极性是不是正确，接线处是不是短路等影响电路板正常运行的因素。

然后，将万用表调到电压档经行通电测试，观察元件是不是正常。

如不正常测量各元件两头的电压，重点测量各关键点的电压，如静态工作点，放大电路输出、输入端直流电压等。

如调解不正常，换接元件。

4.整体方案：

通过颤音振荡器产生振荡信号，经音频振荡器，在对其进行调制，进过放大电路进行放大，通过扬声器发出鸟声。

原理图如下：

5.详细设计:

颤音振荡器：

LC振荡器是通信电路中很常见的电子线路，它输出具有固定幅值、频率和相位的正弦波，一般作为通信用载波或混频用信号，有多种结构形式。

常常利用的振荡器一般为反馈振荡器，由一个放大器和一个反馈网络组成，为维持振荡要具有所谓奈奎斯特标准

音频振荡器：

颤音振荡器:

音频放大器：

扬声器：

6.整体电路

图中T2C2R2及组成音频振荡器；T1C1R1Rw1组成颤音振荡器，产生约5~10HZ的振荡信号，经C3Rw2加到T2的发射极上，对音频振荡器进行调制。

T3T4组成音频放大器，音频信号由扬声器发生，T3T4的β值大于50。

调节Rw1可改变颤音频率，调节Rw2可改变“鸟”的叫声，使声音清脆传神。

7.总结

此设计可模拟出鸟的叫声，调节Rw1可改变颤音频率，调节Rw2可改变“鸟”的叫声，使声音清脆传神，此设计构造简单易做，具有专门大的商业价值。

8.收获和体会

与商业价值相较较，对咱们更有价值的是在即将结束的那个学期里,我完成了课程设计这门课程.课程设计的成功是所学知识的表现,虽然很多是复现课堂上所学理论知识的原理与结果,但这一进程却不容易，这就是理论与实践的区别吧。

在没有做课程设计之前，我只是明白三极管有三个极，可是不明白怎么辨别，不明白电烙铁怎么用，不明白松香是干什么的，不明白什么是吸锡器……通过这次课程设计我就明白怎么利用这些东西，更为关键的是了解到了不是越先进的仪器越好用，比如万用表，以前的指针是万用表在测量时就比较方便，不用像数字式的来回换档。

而且采购物品时发觉有很多原件之间能够替换，并非必然必需用设计指定的，对于应对突发事件，咱们能够灵活替换也是不错的，可是前提是必需对该种原件有充分了解。

对于电路图的肯定，除老师帮忙外，对咱们帮忙最大的要数网络了。

此刻网络资料库很多，有很多前人经验能够借鉴。

通过这次课程设计，我发觉以前自己学的只是皮毛，很多东西需要慢慢钻研，要向老师学习，固然也要多读念书，了解所学知识在生活中的应用范围。

在生活中咱们也能够多动手，增加咱们的时刻能力。

在课程设计中碰到很多困难，比如制作完成后没有声音等，我也学会很多排除故障的方式，一些方式是老师教的，一些是自己想得。

自己想得虽然很麻烦，可是一定有自己的创新在里面，我仍是感到很自豪的。

可是对于自己的发放还要和简单方式彼此融合，如此才能进步。

课程设计到最后，我的作品已经达到设计要求能够发出“百鸟”鸣，可是咱们组其他一些人尚未让他们的作品叫起来，虽然我也看过他们的电路图，可是仍是找不出原因，所以我仍是要尽力，把情形做得更好。

整体来讲这次课程设计咱们组还算较为优秀的完成了，中间有很多困难，咱们都一一克服，我希望这次课程设计像穆国华老师说的那样，这次课程设计不是一个结束，而是一个开始，一个让咱们在生活中多动手，多实践的序幕。

9．致谢

这次课程设计圆满结束，之所以能这么顺利，是离不开老师的指导和同窗的帮忙，若是没有他们的帮忙，我毅然不能这么快完成这次课程设计。

第一感激穆国华老师，先给咱们讲解电路图，然后又为咱们讲解元器件，在焊接元器件时又亲自为咱们指导，最后有些同窗制作的有问题还帮忙咱们用示波器检测电路，谢谢您。

第二是谢谢同窗们的帮忙，专门是杨鑫和杨翔宇，有很多不会的都是他们给我指点。

有了大家的帮忙，我才能完成设计，再次感激。

10.参考文献

[1]康华光.《电子技术基础》模拟部份（第五版）.[M].北京：

高等教育出版社

[2]彭介华.《电子技术课程设计指导》高教出版社

11.附录

包括：

百鸟鸣实物图正反面

百鸟鸣电路图

百鸟