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本例介绍的声控照明灯是采用压电陶瓷片作为声控元件,由数字集成电路和晶闸管等组成控制电路,它以拍手声作为遥控指令,拍一下手掌,电灯就点亮;再拍一下手掌,电灯就关闭,所以使用十分方便。 工作原理 采用压电陶瓷片的声控照明灯电路如图所示。压电陶瓷片B为换能器,它接收到拍手声波信号后就输出相应的电信号,送到由反相器D1、D2和D3组成的高增益放大器进行放大,放大后信号由6脚输出,经VD6整流使反相器D4的输人端获得高电平:反相后8脚输出低电平,此低电平作为触发信号使双稳态电路发生翻转。
反相器D5、D6组成双稳态电路,它有两个稳定状态。这两个稳定状态是靠电阻器R9和R10交连获得的。若10脚输出高电平,12脚输出低电平,则晶闸管VS无触发信号而处于关断态,这时灯EL熄灭不亮。电阻器R7、R8和电容器C4、C5及土极管VD7、VD8组成引导门,其作用是将8脚输出的低电平信号(即负脉冲)每次都加到输人端为高电平的反相器D5(或D6)的输人端。假设12脚为低电平,则13脚必为高电平,12脚的低电平经电阻器R10加到11脚,反相后10脚输出高电平。此高电平又经电阻器R9加到13脚,反相后使12脚为低电平,所以这个状态是稳定的。如果这时拍一下手掌,8脚就输出一个负脉冲,因 13脚为高电平,所以VD8导通,8脚输出的负脉冲就通过C5、VD8加到13脚,反相后12脚输出高电平,此高电平一路经R11加到晶闸管VS的门极上,使其开通,故灯EL通电发光;另一路经R10加到11脚,反相后10脚输出低电平,此低电平又经R9加到13脚。所以拍手声过后,虽然8脚不再输出低电平,由于R9的藕合交连作用,故此状态就能保持下来,12脚始终输出高电平,灯EL一直点亮发光。需要关灯时,只要再拍一下手掌,8脚又输出一个负脉冲,此负脉冲将通过C4、VD7加到11脚,使双稳态电路又发生一次翻转,这时12脚恢复低电平,VS失去触发电压,当交流电过零时即关断,灯EL熄灭。 VD1一VD4接成桥式整流电路,它和VS组成灯EL的供电主回路。VD5、R1、C1组成半波降压整流电路,它与R3、R4和RI,又构成分压器,输出约4V直流电供集成电路IC使用。 元器件选择 IC选用一块CD4069六反相器数字集成电路,它的6个反格器全部都用上了。 VS选用普通小型塑封单向晶闸管,如MCR 100一8型等IA/600V的晶闸管。 VDl一VD5用I N4004或1N4007型等硅整流二极管;VD6一VD8用1N4148型硅开关二极管。 RP选用WSW型有机实心微调电阻器,其余电阻全部采用RTX一1/8W型碳膜电阻器。 C1采用CD 11一lOV型电解电容器,其余电容用CT1型瓷介电容器。 B用Φ27mm的普通压电陶瓷片,如FT一27、HTD27A一1型等。 制作与调试 全部元器件装好后经检查无误,即可通电调试。调试时须注意,由于本机没有采用电源变压器,所以电路板是带电的,操作时要特别小心,人体千万不能接触电路板上的电路元器件。有条件的话,调试时最好有一个200W的隔离变压器。 首先不接灯泡EL,使晶闸管VS空载,用万用表电压挡测集成电路IC的14脚,应为4V左右,表示电源电路正常。再测8脚电压,应为高电平4V左右。然后一边用表监测,一边用绝缘螺钉旋具(小起子)调整RP,使8脚电平刚要变为低电平(但仍为高电平4V)为止,这时用嘴向B吹口气,应能看到电表指针跌落,然后又恢复高电平(即输出一个负脉冲),说明灵敏度已调到最高。实际使用时,可根据各人要求,将灵敏度调到合适即可。然后接上被控的灯泡EL。如调试良好,在4m范围内击手掌,应能看到灯EL会随拍手声开灯和关灯。认为满意后,可用石蜡封固微调电阻RP使它不再变动。本例经试用,它对击掌声反应敏感,而对一般的谈话声和收录机播放的音乐声反应不灵敏,所以使用效果比较令人满意的。 调试中,如发现声控灵敏度很低,需要大声击掌,才能使灯起反应。其原因一般为RP没有调整好或者是压电陶瓷片B的质量太差,可以重新调整RP或更换压电陶瓷片。如果发现灯EL的亮灭不随击掌声控制,而是交替闪亮。其原因一般是RP调过了头。只要将RP阻值调大些即可。 本例电路控制功率即负载灯EL的功率应为100W及以下,它除了能遥控白炽灯的亮灭外,也可控制100W以下各种荧光灯具或其他电器。 |