電工電子技術(shù)在聲光雙控開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1．4 聲音信號(hào)輸入電路
駐極體話筒的基本結(jié)構(gòu)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(gòu)成。駐極體面與背電極相對(duì)，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(gòu)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(dāng)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(shù)始終保持恒定，根據(jù)公式：
Q=CU (7)
所以當(dāng)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(hào)，實(shí)現(xiàn)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(hào)極為微弱，輸出阻抗極高，可達(dá)數(shù)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)專用的場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)二極管復(fù)合，組成阻抗變換器。聲音信號(hào)輸入電路的工作原理：當(dāng)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(dāng)有聲音時(shí)，聲音信號(hào)經(jīng)話筒MIC轉(zhuǎn)換為電信號(hào)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(zhuǎn)變成高電平并送入集成電路CD4011的2腳。由圖4中的駐極體話筒MIC、電阻R1、R2、R3、電容C1和三極管Q1組成。

1．5 光信號(hào)輸入電路
光信號(hào)輸入電路的工作原理：光的強(qiáng)弱經(jīng)光敏電阻RG轉(zhuǎn)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(hào)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(hào)不導(dǎo)通，燈不亮。夜晚，RG因無(wú)光線照射呈高阻，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。