电子小制作作业

发布 2022-09-08 23:29:28 阅读 8088

简易光控自动报警器。

简易光控自动报警器。

前言: 随着经济的发展,人民的生活水平不断提高,自动报警器的市场需求量也越来越大。简单、实用、节约、环保、可靠、廉价的自动报警器,是广大消费者所关注的对象。

此自动报警器,设计简单,用材少,成本低,环保、实用可靠,能够满足消费者的要求,是消费者的首选对象。该报警器可以做为保险柜防盗报警,在打开柜门时,由于保险柜外光线照射而报警;也可以安装在背包中,当背包被打开时,由于光照而报警;还可以安装在旅行箱里,也可起到报警作用;等等。

自动报警器电路图自动报警器电路板图:

所需电子元件:

电池两块、按钮开关一个、9013三极管一个、光敏电阻器一个、10kω偏执电阻器一个、蜂鸣器(3v)一个。

工作原理:1、ha为采用低电压(3v)蜂鸣器,其工作电流仅需十几个毫安。三极管发射极电流为0。

当无光照时,光敏电阻阻值很大(约为几mω——几十mω),此时,通过光敏电阻的电流很小(几乎为零),可视为零,三极管基极电流为0,三极管处于截止状态,蜂鸣器中无电流通过,蜂鸣器不发声;当有光照时,光敏电阻阻值迅速降至几百ω——几kω,三极管的基极电流ib约0.1ma,集电极电流ic约为10ma,此时vt已经饱和导通,其集电极—发射极之间电压vce仅为0.05v ,蜂鸣器中有电流通过,蜂鸣器发声报警。

图中按钮开关的作用是:控制报警器的报警对象,即不对自己报警。

2、蜂鸣器:分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。

电磁式蜂鸣器:由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场,振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

压电式蜂鸣器:由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成,当接通电源后(1.

5~15v直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5khz的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

3、三极管工作原理:

晶体三极管有三种工作状态,分别为截止状态、放大状态和饱和导通状态。

截止状态:当加在三极管发射结的电压小于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,这时三极管失去电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,此时的三极管处于截止状态。

放大状态:当加在三极管发射结的电压大于pn结的导通电压并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起控制作用,使得三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=δic/δib,三极管处于放大状态。

饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于pn结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不再变化,这时的三极管失去电流放大作用,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,这种状态我们称之为三极管的饱和导通状态。

输入特性曲线:

在三极管共射极连接的情况下,当集电极与发射极之间的电压ube 维持不同的定值时,ube和ib之间的一簇关系曲线,称为共射极输入特性曲线,如下图所示。

三极管输入特性曲线。

uce≥1v,即给集电结加上固定的反向电压,集电结的吸引力加强,使得从发射区进入基区的电子绝大部分流向集电极形成ic。同时,在相同的ube值条件下,流向基极的电流ib减小,即特性曲线右移。总之,三极管的输入特性曲线与二极管的正向特性相似,因为b、e间是正向偏置的pn结(放大模式下)

输出特性曲线:

输出特性通常是指在一定的基极电流ib控制下,三极管的集电极与发射极之间的电压uce同集电极电流ic的关系。共射输出特性曲线表示以ib为参变量时,ic和uce间的关系为:ic= f(uce)/ib = 常数。

在输出特性曲线上,曲线间的距离随温度升高而增大。

实测的输出特性曲线如下图所示:根据外加电压的不同,整个曲线可划分为四个区: 放大区、截止区、饱和区、击穿区。

三极管输出特性曲线。

此自动报警器的简易之处在于晶体三极管的运用,这不仅简化了电路,而且大大降低了成本。三极管的运用使报警器更加小型化,便于安装和使用,不易被人发现。所以,虽然三极管在该电路中相当于一个开关,但它是该报警器的核心成分。

另外,光敏电阻因其对光的特性,从而控制着三极管的工作状态,因此,它是该报警器的重要组成成分。最后,蜂鸣器在三极管的控制下发声报警,它是该报警器不可或缺的部分。所以,三极管、光敏电阻和蜂鸣器共同组成了该自动报警器。

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