CN220325868U - 一种声控led电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种声控LED电路，包括：声音信号输入模块，调控模块，LED输出模块，电源模块；其中所述声音信号输入模块包括微型麦克风和三极管Q1,三极管Q1用于将微型麦克风的信号进行幅度放大后输入调控模块；所述调控模块包括电阻R7和三级管Q2，通过调整电阻R7的阻值改变三极管Q2的工作状态，从而控制LED输出模块，所述电源模块用于提供电源；本实用新型提供的一种声控LED电路，利用可变电位器来调整放大级三极管的静态偏置工作点，利用三极管的放大作用与开关作用来实现，演示三极管在不同静态工作点下的电路性能变化，通过外部语音(或拍掌声)来控制LED灯的点亮与熄灭的闪烁过程，增加学生对电路原理的理解，并增加实验的趣味性。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验领域，特别是一种声控LED电路。
背景技术
目前，传统的模拟电子技术课程中有关晶体管工作状态的实验采用模拟电子技术实验箱来完成。实验电路一般采用单管放大电路，通过改变晶体管的偏置电阻来改变晶体管的工作状态，测试晶体管的极间电压。学生对照实验电路图完成接线，按照指导书的实验步骤逐步完成实验内容、测试电路参数。晶体管的工作状态变化没有得到直观体现，实验枯燥无味，不能激发学生的学习兴趣，达不到期望的教学效果。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种声控LED电路，利用可变电位器来调整放大级三极管的静态偏置工作点，利用三极管的放大作用与开关作用来实现，演示三极管在不同静态工作点下的电路性能变化，通过外部语音(或拍掌声)来控制LED灯的点亮与熄灭的闪烁过程，增加学生对电路原理的理解，并增加实验的趣味性。
本实用新型采用如下技术方案：
一种声控LED电路，包括：声音信号输入模块，调控模块，LED输出模块，电源模块；其中所述声音信号输入模块包括微型麦克风和三极管Q1,三极管Q1用于将微型麦克风的信号进行幅度放大后输入调控模块；所述调控模块包括电阻R7和三级管Q2，通过调整电阻R7的阻值改变三极管Q2的工作状态，从而控制LED输出模块，所述LED输出模块包括LED灯，所述电源模块包括5V的直流电源，用于给声音信号输入模块，调控模块和LED输出模块提供电源。
具体地，所述电源模块包括5V的直流电源和电容C2，电容C2和5V的直流电源并联。
具体地，所述声音信号输入模块，具体包括：微型麦克风，极性电容C1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，三极管Q1，电阻R4，电阻R5，极性电容C3，极性电容C5，电容C7；微型麦克风的正极连接极性电容C1的正极以及电阻R2的一端，极性电容C1的负极连接电阻R1的一端，电阻R3的一端，三极管Q1的基极以及电容C7的一端，三极管Q1的集电极连接电容C7的另一端，电阻R4的一端以及极性电容C5的正极，三极管Q1的发射极连接电阻R5的一端以及极性电容C3的正极，微型麦克风的负极、电阻R3的另一端、电阻R5的另一端和极性电容C3的负极均接直流电源负极，电阻R2的另一端，电阻R1的另一端和电阻R4的另一端均接直流电源的正极，极性电容C5的负极连接LED输出模块。
具体地，所述调控模块包括：电阻R7，三极管Q2和电阻R6，电阻R7的一端连接三极管Q2的基极，电阻R7的另一端连接三极管Q2的发射极，并连接直流电源的负极，电阻R6的一端连接三极管Q2的基极，电阻R6的另一端连接直流电源的正极。
具体地，所述LED输出模块包括：LED灯和电阻R8，LED灯串联电阻R8，电阻R8连接三极管Q2的集电极，LED灯正极连接直流电源的正极。
由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
(1)本实用新型提供了一种声控LED电路，包括：声音信号输入模块，调控模块，LED输出模块，电源模块；其中所述声音信号输入模块包括微型麦克风和三极管Q1,三极管Q1用于将微型麦克风的信号进行幅度放大后输入调控模块；所述调控模块包括电阻R7和三级管Q2，通过调整电阻R7的阻值改变三极管Q2的工作状态，从而控制LED输出模块，所述LED输出模块包括LED灯，所述电源模块包括5V的直流电源，用于给声音信号输入模块，调控模块和LED输出模块提供电源；本实用新型提供的一种声控LED电路，利用可变电位器来调整放大级三极管的静态偏置工作点，利用三极管的放大作用与开关作用来实现，演示三极管在不同静态工作点下的电路性能变化，通过外部语音(或拍掌声)来控制LED灯的点亮与熄灭的闪烁过程，增加学生对电路原理的理解，并增加实验的趣味性。
附图说明
图1为本实用新型提供的声控LED电路结构图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
参照图1，一种声控LED电路，包括：声音信号输入模块，调控模块，LED输出模块，电源模块；其中所述声音信号输入模块包括微型麦克风和三极管Q1,三极管Q1用于将微型麦克风的信号进行幅度放大后输入调控模块；所述调控模块包括电阻R7和三级管Q2，通过调整电阻R7的阻值改变三极管Q2的工作状态，从而控制LED输出模块，所述LED输出模块包括LED灯，所述电源模块包括5V的直流电源，用于给声音信号输入模块，调控模块和LED输出模块提供电源。
具体地，所述电源模块包括5V的直流电源和电容C2，电容C2和5V的直流电源并联。
具体地，所述声音信号输入模块，具体包括：微型麦克风，极性电容C1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，三极管Q1，电阻R4，电阻R5，极性电容C3，极性电容C5，电容C7；微型麦克风的正极连接极性电容C1的正极以及电阻R2的一端，极性电容C1的负极连接电阻R1的一端，电阻R3的一端，三极管Q1的基极以及电容C7的一端，三极管Q1的集电极连接电容C7的另一端，电阻R4的一端以及极性电容C5的正极，三极管Q1的发射极连接电阻R5的一端以及极性电容C3的正极，微型麦克风的负极、电阻R3的另一端、电阻R5的另一端和极性电容C3的负极均接直流电源负极，电阻R2的另一端，电阻R1的另一端和电阻R4的另一端均接直流电源的正极，极性电容C5的负极连接LED输出模块。
具体地，所述调控模块包括：电阻R7，三极管Q2和电阻R6，电阻R7的一端连接三极管Q2的基极，电阻R7的另一端连接三极管Q2的发射极，并连接直流电源的负极，电阻R6的一端连接三极管Q2的基极，电阻R6的另一端连接直流电源的正极。
具体地，所述LED输出模块包括：LED灯和电阻R8，LED灯串联电阻R8，电阻R8连接三极管Q2的集电极，LED灯正极连接直流电源的正极。
声控LED电路的工作原理：
微型麦克风MIC拾取的音频信号幅度只有几毫伏，所以为了实现本实验的演示功能，需要Q1对信号进行幅度放大，使放大后的信号幅度足以驱动Q2来控制LED1的亮度变化。所以Q1的静态需要偏置在放大状态。
当调整R7使Q2发射结电压接近0V时，Q2处于深度截止状态，且R7把Q2基级近乎短接入地，所以LED灯总是熄灭的，且不随外部拍掌声而变化；
当调整R7使Q2发射结电压超过0.65V，且Q2集电极电压接近零时，Q2处于深度饱和状态，LED灯总是亮着的，且基本不随拍掌声而变化，只在掌声很大时才使亮度随着变暗一点；
当调整R7使Q2的发射结电压0.5V左右时，Q2的静态工作点偏置在截止与微导通的临界状态，此时LED1灯处于熄灭或微亮状态。
截止与微导通的临界状态下，只要获得不很大的驱动(发射结电压增加几十～几百毫伏)就能使其进入导通状态，从而使LED灯完全点亮。在有拍掌声时，Q1输出信号的驱动下，Q2处于开关工作状态——在信号的正半周Q2导通，而负半周则截止。因此能观察到LED灯随掌声亮起的现象。
学生首先使用multisim对声控LED电路进行仿真，了解三极管工作状态对电路性能的影响，接着让学生使用万能板焊接声控LED电路，实现电路功能，分析电路原理，攥写实验报告。
本实用新型提供了一种声控LED电路，包括：声音信号输入模块，调控模块，LED输出模块，电源模块；其中所述声音信号输入模块包括微型麦克风和三极管Q1,三极管Q1用于将微型麦克风的信号进行幅度放大后输入调控模块；所述调控模块包括电阻R7和三级管Q2，通过调整电阻R7的阻值改变三极管Q2的工作状态，从而控制LED输出模块，所述LED输出模块包括LED灯，所述电源模块包括5V的直流电源，用于给声音信号输入模块，调控模块和LED输出模块提供电源；本实用新型提供的一种声控LED电路，利用可变电位器来调整放大级三极管的静态偏置工作点，利用三极管的放大作用与开关作用来实现，演示三极管在不同静态工作点下的电路性能变化，通过外部语音(或拍掌声)来控制LED灯的点亮与熄灭的闪烁过程，增加学生对电路原理的理解，并增加实验的趣味性。
上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (5)
1.一种声控LED电路，其特征在于，包括：声音信号输入模块，调控模块，LED输出模块，电源模块；其中所述声音信号输入模块包括微型麦克风和三极管Q1,三极管Q1用于将微型麦克风的信号进行幅度放大后输入调控模块；所述调控模块包括电阻R7和三级管Q2，通过调整电阻R7的阻值改变三极管Q2的工作状态，从而控制LED输出模块，所述LED输出模块包括LED灯，所述电源模块包括5V的直流电源，用于给声音信号输入模块，调控模块和LED输出模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种声控LED电路，其特征在于，所述电源模块包括5V的直流电源和电容C2，电容C2和5V的直流电源并联。
3.根据权利要求2所述的一种声控LED电路，其特征在于，所述声音信号输入模块，具体包括：微型麦克风，极性电容C1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，三极管Q1，电阻R4，电阻R5，极性电容C3，极性电容C5，电容C7；微型麦克风的正极连接极性电容C1的正极以及电阻R2的一端；极性电容C1的负极连接电阻R1的一端，电阻R3的一端，三极管Q1的基极以及电容C7的一端；三极管Q1的集电极连接电容C7的另一端，电阻R4的一端以及极性电容C5的正极；三极管Q1的发射极连接电阻R5的一端以及极性电容C3的正极；微型麦克风的负极、电阻R3的另一端、电阻R5的另一端和极性电容C3的负极均接直流电源负极；电阻R2的另一端，电阻R1的另一端和电阻R4的另一端均接直流电源的正极；极性电容C5的负极连接LED输出模块。
4.根据权利要求2所述的一种声控LED电路，其特征在于，所述调控模块包括：电阻R7，三极管Q2和电阻R6，电阻R7的一端连接三极管Q2的基极，电阻R7的另一端连接三极管Q2的发射极，并连接直流电源的负极；电阻R6的一端连接三极管Q2的基极，电阻R6的另一端连接直流电源的正极。
5.根据权利要求2所述的一种声控LED电路，其特征在于，所述LED输出模块包括：LED灯和电阻R8，LED灯串联电阻R8，电阻R8连接三极管Q2的集电极，LED灯正极连接直流电源的正极。
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