聲控檯燈電子控制器的製作方法
2023-05-12 00:49:06 1
專利名稱:聲控檯燈電子控制器的製作方法
本實用新型是一種聲控檯燈電子控制器。
一種典型的現有技術是中國「無線電」雜誌1982年第7期第27頁圖1所示聲控娃娃的電子控制器，耳塞機將拍手等聲音信號轉化為電信號，通過由直耦放大極、雙穩觸發器、輸出級等組成的聲控電子開關控制執行機構，實現娃娃行走或停止的動作。這種聲控電子開關如果用於電燈開關，當有一個足夠強的幹擾聲而又不需要用燈時，雙穩態觸發器也會翻轉，電燈會自動點亮，房間內無人時無法自動熄滅，這是極不經濟的。
本實用新型的目的是提供一種能聲控開燈、能延時自動熄燈並具有一定抗幹擾性能的檯燈電子控制器。
本聲控檯燈電子控制器，由拾聲器、音頻直耦放大器、開關電路、輸出電路、繼電器執行電路以及電源電路組成。拾聲器將聲音信號轉化為電信號，由音頻直耦放大器加以放大之後，進入開關電路，開關電路作為電信號的電子開關，然後進入輸出電路，對電信號進行功率放大，最後通過繼電器執行電路，實現對檯燈的開關動作。本實用新型的特徵在於開關電路是由電晶體射極耦合器、電晶體積分延時電路、電晶體單穩態延時電路耦合而成。其中電晶體射極耦合器作為門閥電路，以抑制較小聲音強度的聲頻幹擾信號，防止電燈開啟過於敏感；電晶體積分延時時路用於抑制具有較大聲音強度而時間比較短促的聲頻幹擾信號，防止這類幹擾信號引起開燈的誤動作；電晶體單穩態延時電路中通過延時控制電位器調節延時時間長短，當一個具有較大聲音強度而持續時間較長的聲頻幹擾信號使燈開啟之後，延時照明一分鐘左右，然後燈自動熄滅。當人為發出一個具有一定強度和持續時間的聲頻信號，燈即自動開啟。延時照明一分鐘左右，燈自動熄滅。當要求燈作長時間照明，只要特燈開啟之後，把延時控制電位器調到最大值。燈用畢後，又將該電位器調到最小值，燈又重新處於單穩延時自熄滅狀態。
本聲控檯燈電子控制器，可以實現聲控開燈，解決摸黑開燈之不便；可以聲控開燈延時照明一定時間後自動熄滅，解決關燈之後如摸黑上床之類的不便。如果要長時間照明使用，只要在開燈後把延時控制電位器調到最大值。本聲控電燈電子控制器要求具有一定強度和持續時間的聲頻信號才能開啟燈具，而較弱小的或強而短促的聲頻幹擾信號具有抑制作用。即使房間無人而又遇到強而持續較久的聲頻幹擾信號引起誤開燈，由於採用了單穩態延時電路，也能使燈經過短暫時間又自動熄滅。
以下結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的說明。
圖1是本實用新型的電路圖。並優先選用為本實用新型的最佳實施方案，在此把它表示為電路11。該電路11由以下單元組合而成拾聲器HTD；包括電晶體T1、T2，電阻R1～R4以及電容器C1、C2組成的音頻直耦放大器；包括電晶體T3～T9，二極體D1～D5，電阻R5～R25，電位器W以及電容器C3～C9組成的開關電路；包括電晶體T10，二極體D6、D7，繼電器J，電阻R26以及電容器C10組成的執行電路；包括電晶體T11，二極體D8～D12，電阻R27，電容器C10～C11以及電源變壓器等組成的電源電路。
本實用新型的特徵在於開關電路包括如下三部分單元電路耦合而成——由電晶體T3、T4，電阻R5～R11組成的射極耦合觸發器，其中R5、R6串聯連接之後，跨接於電源正極＋Ec與地(電源負極)之間，R5、R6的接點與T3管基極連接，R7接於T3集電極與＋Ec之間，R8接於T3發射極與地之間，R9接於T3集電極與T4基極之間，R10接於T4基極與地之間。R11接於T4集電極與＋Ec之間，T3、T4發射極相接；——由電晶體T5、T6、T7，二極體D1、D2，電阻R12～R17以及電容器C5、C6組成的積分延時電路，其中D1負極以及正極分別與T4集電極、R13一端相接，R13另一端與T5基極連接，C5跨接於T5基極與地之間，C5負極接地，R12與C5並聯連接，R14接於T5集電極與＋Ec之間，R15接於T5集電極與T6基極之間，T5、T6射極接地，R16接於集電極與＋Ec之間，C6接於T6集電極與地之間，C6負極接地，D2負極以及正極分別與T6集電極、T7基極連接，T7發射極接地，R17接於T7集電極與＋Ec之間；——由電晶體T8、T9，二極體D3、D4、D5，電阻R18～R25，電位器W以及電容器C7～C9組成的單穩態延時電路，其中C7正極與T7集電極連接，C7負極與D5負極、R25一端連接，T8基極與R22、R23一端連接，T8集電極與D3負極、R18以及R21的一端連接，D3正極與C8正極、R19一端連接，C8負極與D4正極、R20一端連接，R20另一端與W的一固定端相接，R21另一端與D4負極、D5正極、T9基極、C9一端連接，T9集電極與R23、R24、R25另一端連接，T7、T8、T9的發射極以及R22、C9的另一端與地連接，R17、R18、R19、R24的另一端以及W的可變端和另一固定端與＋Ec連接。
分壓電容器C3、C4相串連，跨接於T2集電極與地之間，C3與C4的接點接於T3的基極，作為耦合電容。電晶體T9通過串聯連接的二極體D6、電阻R26與電晶體T10相耦合。
該電路11是這樣工作的當一個持續2秒鐘左右的一定強度的聲頻信號(例如「啊」一聲或口哨聲)被拾聲器撿拾後，轉變為電信號，通過電容器C1直接加到由T1、T2管等組成的直耦放大器加以放大，然後經過由T3、T4管等組成的射極耦合觸發器，該射極耦合觸發器作為門閥電路，它是由輸入信號幅度來觸發的，該電路有兩種穩定狀態。靜態時，T3管截止，T4管導通。只有當T2管輸出的信號幅度高於某一值時，T3管才從截止態過渡到導通狀態，T4管從導通態到截止態。因此，該級電路可以抑制小的聲頻幹擾信號，防止電燈開啟過於敏感。
T5、T6、T7等管組成的積分延時電路，靜態時T5管截止，T6管飽和導通，此時電容器C6兩端電壓接近於零伏，T7管截止。
當有一個強的聲頻信號輸入拾聲器HTD並經T1、T2管放大後，T3管從截止態過渡到導通態，T4管從導通態到截止態，T5管從截止態到導通，T6管截止，T6管集電極電壓上升，電容器C6兩端逐漸充電，當輸入拾聲器HTD是一個強度而時間持續較長(如達2秒左右)的聲頻信號，則C6兩端充電電壓可以升到使二極體D2反向穿通，T7管隨之飽和導通。如果輸入HTD是一個強而短促的信號，那末電容器C6兩端電壓尚未達到二極體D2的反向擊穿電壓時，而T5管已由導通轉為截止，T6管轉為導通，電容器通過T6管放電，T7管仍處於截止，不能翻轉。這就有效地抑制了強而短促的聲頻幹擾信號。二極體D1和R13的作用是提高T5管的基極輸入電壓，提高抗聲頻幹擾信號的能力。
電阻R13、電容器C5構成積分電路，用以加寬T5管基極輸入信號幅度，以保證在強信號作用下T5管由截止到導通，T6由導通到截止。
由T8、T9管等組成的集基耦合單穩態延時電路是這樣工作的電阻R22接在T8基與地之間，與R23和R24構成分壓電路，使T8管基極電位比T9管基極電位(接近＋Ec)要低，因而靜態時T9管先導通，T8管截止，此時T8管集電極電位接近於＋Ec。電阻R22(R23＋R24)的最佳比值為14。
當T7管由截止至導通時，經過C7與R22微分電路並經過二極體D5削波後的負脈衝引入T9管基極後，T9管截止，T8管導通，電路翻轉。此時T8管集電極電位由＋Ec下降到接近零伏，確保T9管截止。F點電位也從＋Ec下降到接近零伏。由於C8電容器兩端電壓不能突變，A點電位從原來的零點幾伏跌到接近於－Ec，D4反偏截止，此時進入暫穩狀態。隨著C8通過R20、可變電位器W、D3、T8及電源放電，A點電位逐漸上升，當上升到大於D4管正向死區電壓時，T9管導通，T8管截止，回復到原來單穩狀態。經過暫穩態又回到穩態，從而起到延時的作用。當C8取值470微法，R20取值150千歐姆，與R20串聯的電位器調到零位，延時時間約一分鐘後，燈自動熄滅。如果要求燈長時間照明，只要繼續增大W值到最大值，電路能維持在T8管導通、T9管截止的狀態，此時相當延時時間趨於無窮大。燈長時間照使用結束，只要將W調到最小值，燈又恢復到聲控延時自熄滅狀態。
電路中D4的作用是防止C8經R21放電，並在暫穩態開始時，防止T9管發射結擊穿。
D3和R19的作用是電路由暫穩態回復到穩態，T8管導通變為截止時，防止電源＋Ec通過R18向C8充電，只能由R19向C8充電，否則，影響T8和T9管的開關特性。
執行電路主要由T10管與繼電器J組成。當控制信號使單穩態延時電路翻轉後，T9管截止，集電極電位升高，T10管導通飽和，繼電器J常開接點吸合，電燈點亮。
二極體D7的作用，是在電晶體T10從導通到截止瞬間，為繼電器繞組中的峰值感應電流提供一條通路，防止T10管燒損。
整流穩壓電源電路市電經變壓器降壓後，D9～D12管組成橋式整流，經C12濾波後的直流電壓由T11管、R27、D8等組成的電路穩壓，其輸出電壓取於穩壓管T8的穩壓值。
電路11在典型應用情況下，T1～T9管可取3DG6管；T10～T11管可取3DK4管或3DG12管；D1、D2、D8管取2CW型管，D3～D7、D9～D12取2CP型管；C6、C7、C8分別取100微法、4、7微法、470微法；R18、R20、R21、R22、R23、R24分別為3.9K、150K、51K、3K、10K、2K，W取1M；HTD為壓電陶瓷片；繼電器取JRX－13F型；其它有關電路元件參數取通用設計值。
權利要求
1.一種聲控檯燈電子控制器，由拾聲器、音頻直耦放大電路、開關電路、輸出電路、繼電器執行電路及電源電路組成，開關電路位於音頻直耦放大電路與輸出電路之間，其前接音頻直耦放大電路，後接輸出電路，本實用新型的特徵在於開關電路包括如下三部分單元電路耦合而成；-由電晶體T3、T4，電阻R5～R11組成的射極耦合觸發器，其中R5、R6串聯連接之後，跨接於電源正極+Ec與地(電源負極)之間，R5、R6的接點與T3管基極連接，R7接於T3集電極與+Ec之間，R8接於T3發射極與地之間，R9接於T3集電極與T4基極之間，R10接於T4基極與地之間，R11接於T4集電極與+Ec之間，T3、T4發射極相接；-由電晶體T5、T6、T7，二極體D1、D2，電阻R12～R17以及電容器C5、C6組成的積分延時電路，其中D1負極以及正極分別與T4集電極、R13一端相接，R13另一端與T5基極連接，C5跨接於T5基極與地之間，C5負極接地，R12與C5並聯連接，R14接於T5集電極與+Ec之間，R15接於T5集電極與T6基極之間，T5、T6射極接地，R16接於T6集電極與+Ec之間，C6接於T6集電極與地之間，C6負極接地，D2負極以及正極分別與T6集電極、T7基極連接，T7發射極接地，R17接於T7集電極與+Ec之間；-由電晶體T8、T9，二極體D3、D4、D5，電阻R18～R25，電位器W以及電容器C7～C9所組成的單穩態延時電路，其中C7正與極T7集電極連接，C7負極與D5負極、R25一端連接，T8基極與R22、R23一端連接，T8集電極與D3負極、R18以及R21的一端連接，D3正極與C8正極、R19一端連接，C8負極與D4正極、R20一端連接，R20另一端與W的一個固定端相接，R21另一端與D4負極、D5正極、T9基極、C9一端連接，T9集電極與R23、R24、R25另一端連接，T7、T8、T9的發射極以及R22、C9的另一端與地連接，R17、R18、R19、R24的另一端以及W的可變端和另一固定端與+Ec連接。
2.依據權利要求
1所述的聲控檯燈電子控制器，其特徵在於電晶體單穩態延時電路中，R22(R23＋R24)的阻值比為14。
專利摘要
聲控檯燈電子控制器，由拾聲器、音頻放大電路、開關電路、輸出電路、執行電路等組成。其中開關電路由射極耦合觸發電器、積分延時電路、單穩態電路三單元構成。本電子控制器能聲控開燈，延時照明一分鐘左右自動熄滅。如果要長時間照明使用，只要在開燈後把延時控制電位器調到最大值，本電子控制器並具有一定的抗幹擾聲性能。
文檔編號H05B39/04GK87202202SQ87202202
公開日1988年12月7日 申請日期1987年2月17日
發明者黃興柏 申請人:黃興柏導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan