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声控电子鸟
类别:电子综合  
 
本例介绍一种具有声控功能的电子“鸟”,每当你在它周围lm以内的地方拍一下手掌时,它便会发出长约2s的“啾、啾……”鸟鸣声来,使你仿佛置身于美丽的大自然怀抱之中。

工作原理

声控电子“鸟”的电路如图7一10 (a)所示。压电陶瓷片B1和三极管VTI等组成声控正脉冲触发电路,模拟鸟叫声专用集成电路IC和VT2、B2等组成音响发生电路,发光二极管VD1、V D2组成随声同步闪光电路。该电路由于采用了模拟鸟叫声专用集成电路芯片IC,所以产生的鸟鸣声十分逼真,可以达到以假乱真的地步。

平时,由于VTI的偏流电阻器R取值较大,所以VTI处于不完全导通状态,其发射极输出小于1/2 VDD的低电平,与之相连的IC的触发端TG亦处于低电平,IC内部电路不工作,VT2截止,扬声器B2无声。当在有效作用距离(lm)范围内拍一下手掌时,压电陶瓷片B1接收到声波,并转换成相应电信号。该电信号的正半周经VTI放大后,使其发射极输出正脉冲电信号,直接触发IC从OUT端输出长约2s的“啾、啾……”鸟鸣声电信号,经VT2功率放大后,推动B2发出逼真响亮的鸟鸣声来;与此同时,并联在B2两端的发光二极管VD1、VD2也会随声发出同步闪烁光。

电路中,R阻值大小直接影响声控灵敏度。只有当R取值合适时,VTI的发射极在静态时才会输出略低于1/2 VDD的电压,电路才会具有比较高的声控触发灵敏度。如果R取值过大,则向VTI提供的偏流几乎为零,VTI静态时趋于截止,就会起不到有效提高声控灵敏度的作用;反之,如果R取值太小,则VTI静态时趋于饱和,IC会因TG端始终处于高电平(1/2 VDD)而持续工作,电路便发声、发光不止。

元器件选择

IC选用G一518型模拟鸟叫声专用集成电路芯片。该芯片采用软包封装形式制作在一块尺寸为20mm x 13mm的小印制板上,并给有外围元件焊接脚孔,使用很方便。

晶体管VTI选用9014或3DG8型硅NPN小功率三极管,要求电流放大系数月>150; VT2选用9013或3DG12、3DK4、3 DX201型硅NPN中功率三极管,要求β>100。VD1、VD2宜用Φ3mm红色高亮度发光二极管。

R用RTX一1/8W型碳膜电阻器。

B1用Φ27 mm的压电陶瓷片,如FT一27、HTD27 A一1型等,要求配带简易塑料共振腔;B2用Φ27mm x 9mm或Φ29mm x 9mm、8。0.25W超薄微型动圈式扬声器,以减小体积、方便安装。G用两节5号干电池串联(须配带塑料电池架)而成,电压3V.

制作与调试

整个电路以IC芯片为基板进行焊接,无须另外再设计制作电路板。焊接时注意:电烙铁外壳必须良好接地,也可拔去电烙铁的电源插头利用烙铁余热快速焊接,否则交流感应电压会击穿IC内部CMOS集成电路,从而造成IC芯片永久性损坏。

全部电路装人一个体积合适的扁圆形塑料盒内,盒面板事先为压电陶瓷片BI开出受音孔、为扬声器B2开出释音孔。由于IC存在着固有的输出信号结束后延时触发特性,故不必担心B2发出的声音会由B1接收后造成自身触发而发声不止。电路盒上面还要固定一只小鸟造型的工艺晶或儿童塑料玩具,并通过双股软细电线将VDl、VD2分别引接到“鸟”的两眼珠内,以起到装饰美化作用。为了方便悬挂,还要用粗铁丝等材料加工、装配上挂钩。制成的仿真电子“鸟”外形如图(b)所示。

该电子“鸟”电路一般不用任何调试,便可投人使用。万一发生接通电源后“鸟”鸣不止的现象,可通过适当加大R阻值或改用月值小一些的三极管VT1来加以排除:反之,如果嫌声控触发灵敏度不够,可通过适当减小R阻值或改用月值大一些的VTl来加以提高C如果电路产生自激振荡,可通过在集成电路IC的电源端跨接一只22 - 47uF的电解电容器(正极接vDD,负极接vSS)来加以排除。

由于整个电路平时静态耗电很小,实测静态总电流蕊10μA,故电路未设置电源开关。

但长时间不用电子“鸟”时,应将干电池从电路盒内的电池架上取下来,以免电能消耗尽后,电池流液腐蚀坏机芯电路。