電工電子技術(shù)在聲光雙控開(kāi)關(guān)設計中的應用

1．4 聲音信號輸入電路
駐極體話(huà)筒的基本結構是由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個(gè)上面有若干小孔的金屬電極(背電極)構成。駐極體面與背電極相對，中間有一個(gè)極小的空氣隙，形成一個(gè)以空氣隙和駐極體作絕緣介質(zhì)，以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個(gè)電極構成一個(gè)平板電容器。電容的兩極之間有輸出電極。由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。當聲波引起駐極體薄膜振動(dòng)而產(chǎn)生位移時(shí)；改變了電容兩極板之間的距離，從而引起電容的容量發(fā)生變化，由于駐極體上的電荷數始終保持恒定，根據公式：
Q=CU (7)
所以當C變化時(shí)必然引起電容器兩端電壓U的變化，從而輸出電信號，實(shí)現聲一電的變換。由于實(shí)際電容器的電容量很小，輸出的電信號極為微弱，輸出阻抗極高，可達數百兆歐以上。因此，它不能直接與放大電路相連接，必須連接阻抗變換器。通常用一個(gè)專(zhuān)用的場(chǎng)效應管和一個(gè)二極管復合，組成阻抗變換器。聲音信號輸入電路的工作原理：當沒(méi)有聲音時(shí)，三極管Q1工作在飽和狀態(tài)，CD4011的2腳為低電平；當有聲音時(shí)，聲音信號經(jīng)話(huà)筒MIC轉換為電信號后經(jīng)C1耦合至三極管Q1放大，Q1由飽和進(jìn)入放大狀態(tài)，其集電極由低電平轉變成高電平并送入集成電路CD4011的2腳。由圖4中的駐極體話(huà)筒MIC、電阻R1、R2、R3、電容C1和三極管Q1組成。

1．5 光信號輸入電路
光信號輸入電路的工作原理：光的強弱經(jīng)光敏電阻RG轉換為高、低電平后送入集成電路CD4011的1腳。由降壓濾波電路知，光敏電阻和R4的總電壓U為12 V，白天光線(xiàn)射到光敏電阻RG上時(shí)，其阻值變得很小，約為20 kΩ，則光敏電阻的電壓U1為：
U1=UxRG／(R4+RG)=12 Vx20／(180+20)=1．2 V (8)
CD4011的1腳為低電平，則3腳被鎖定為高電平，與2腳的輸入高低電平無(wú)關(guān)，所以電路封鎖了聲音通道，使聲音信號不能通過(guò)，即燈泡亮滅不受聲音控制。這時(shí)，門(mén)U1A的3腳輸出的高電平經(jīng)過(guò)門(mén)U1B、U1C、U1D 3次反相后成低電平，晶閘管D7無(wú)觸發(fā)信號不導通，燈不亮。夜晚，RG因無(wú)光線(xiàn)照射呈高阻，約為10 M。則光敏電阻的電壓U2為：
U2=UxRG／(R4+RG)=12 V×10 000 000／(180+10 000 000)≈12 V (9)
則與非門(mén)U1A的輸入端1腳變成高電平，門(mén)U1A的3腳輸出狀態(tài)受2腳輸入電平的控制，這為聲音通道的開(kāi)通創(chuàng )造了條件。它是由圖5中的電阻R4和光敏電阻RG組成。