声光控灯分析

        分析完光敏电阻和驻极话筒特性后，就开始我们的声光控灯的分析和制作。我们首先进行原理分析后用TINA进行仿真实验，然后再搭建电路观测。由于电路存在高压比较危险，在做实验时把高压部分换成12v，灯泡换成LED来做实验，先用TINA仿真观察结果再搭建电路观察。

电路分析：

        该声光控电路的基本原理：白天或光线较强时，光控电路起到抑制作用，无论是否有声音，声控电路都不起作用，灯泡不会亮；当晚上或者光线较弱时，光控电路不起作用，声控才起作用。当声控信号触发点亮灯泡时，经过一定的时间后灯泡自动熄灭（一般为5S-60s，需多少时间可以根据器件参数设定）。

        该声光控电路的主回路由全桥整流器和晶闸管组成，通过控制晶闸管导通来点亮灯泡，控制电路主要由光控电路、声控电路和延时电路组成。

（1）当白天或者光线较强时，光敏电阻的阻值较低，三极管Q2基极的分压较小，无论是否有声音的激发，Q2一直处于截止状态，PNP三极管Q3的基极为高电平，Q3截止，晶闸管的控制端为低电平，晶闸管截止，灯泡不亮。

（2）当晚上或者光线较弱时，光敏电阻的阻值变大，若声控电路有信号激发，光敏电阻的分压足以使Q2导通。

        当没有声音（或声音较小）时，Q1的基极为高电平，Q1导通，拉低Q2的基极，Q2截止，Q3截止，晶闸管的控制端为低电平，晶闸管截止，灯泡不亮；当声音较大时，声音信号被麦克风接收到，当音频信号的负半周经过电容C2耦合到Q1的基极时，Q1的基极为低电平，Q1截止，光敏电阻的电压较高，Q2导通，Q3导通，此时电源为电容C4快速充电，当电容C4充满时，晶闸管的控制端为高电平，晶闸管导通，灯泡点亮。

        当声音消失时，电源给电容C2充电，当C2充满时，Q1恢复导通状态，Q2截止，Q3截止，当电容C4的电量放完时，晶闸管恢复截止状态。当再次有声音时，C4又恢复充电，再次点亮灯泡。

若想改变灯泡点亮的时间，只需改变电容C4或者R6的大小即可。

仿真分析：

        上面分析了电路，我们做实验时为了安全，就需要对上面电路进行变换，将220v稳压到12v部分全部用设备上12v供电，晶闸管和灯泡也用低压LED代替。仿真电路图如图2.驻极话筒用信号发声器模拟产生，光敏电阻用一个开关模拟白天和黑夜的电阻变化。控制电路需要加驱动来驱动LED灯。

        当驻极话筒有声音和处于黑夜时，用仿真测量各点的波形如图3，示波器ch3出一直为高电平，LED灯一直处于高亮状态。

我们可以控制输入声音和改变光敏电阻阻值，会看到声控灯变化的整个过程。图4和图5分别是声音产生和声音消失的测量波形，我们能够完整的看到音频信号如何影响控制信号。

电路搭建：在电路板上搭建仿真时的电路图。我们通过实际电路观察状态。测量点我们选择和仿真电路的测量点一样。

打开示波器观察工作时各个点的波形，图7的波形时和仿真时测量点波形对应，可以各个测量点，观察其他位置波形状态。

声音从无到有变化，当驻极话筒检测到声音后，声音进固定放大电路后，可以看到led被点亮，电容一瞬间也被充满电。声音一直存在下，电容也在一直充电，保持高电平。

声音从有到无变化，当驻极话筒没有检测到声音后，电容慢慢放电，可以看到在电容放电过程中，led还是在亮，当电容电量不能驱动三极管时，led才熄灭。