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光电子课程设计光电警报器VIP免费

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光电子课程设计一.课程设计目的:1.学会用振荡电路设计发光管调制电源的方法;2.了解微弱信号放大电路的设计思想;3.熟悉集成运算放大器的各类性能参数;4.了解带通滤波器从躁声中检出弱信号的方法;5.学会多重反馈有源带通滤波器的设计步骤和参数计算;6.练习如何进行光电信号检测系统的联调试验;二. 课程设计简介:主要采用了 NE555 定时器构成多谐振荡器电路,产生振荡信号,驱动砷化镓红外发光二极管 HG412A,并使用 2CU2D 硅光敏二极管探测该红外信号,得到的微弱电流信号经低噪声集成运放 LF353 放大,再经运放 uA741 对放大后的信号滤波,信号中心频率为 5KHz,滤波后的信号送至光电报警电路。当红外发光管与硅光敏二极管之间的区域被隔断时,报警电路部分的红灯亮。而当电路正常接受到 5KHz 光脉冲时,发光二极管不亮,设计思路见下图三.课程设计内容: 1.发光二极管调制电源设计[1]设计要求:利用 LM555CN 为 HG412A 砷化镓发光二极管的调制电源。电源调制频率在最小可调范围为 3kHz~7KHz,输出波形占空比为 50%,且发光二极管的输出功率可以调节。[2]工作原理:输出端 OUT 的高电平通过可变电阻 R1 对电容器 U2 充电,使 U2 逐渐升高到2VCC/3,输出端 OUT 跳变为地电平,电容器 U2 又通过可变电阻 R1 向输出端 OUT放电,当 U2 下降到 VCC/3 时,输出端 OUT 又变为高电平。电容器在 VCC/3 和2VCC/3 之间充电和放电,输出端 OUT 输出连续的矩形脉冲。由于充放电通道相同,所以输出的波形占空比为 50%。[3]计算过程:充电时间 T1=放电的时间 T2: T1=T2=ln2*RC=0.7R输出的电平的矩形脉冲的频为: f=1/(T1+T2)=1/(1.4RC)要使输出为 5K 矩形脉冲: R=6.5K C=0.22uF用 NE555 组成的多谐振荡器来驱动发光二极管,输出的电平为 12V,设发光二极管的工作电流为 Id=30mA,电压为 Vd=1.5V,计算可得限流电阻为 R2=360。[4]电路及波形图:2.光电微弱信号放大电路设计[1]设计要求:本电路是应用低噪声集成运放 LF353 的 A 部分设计的微弱信号放大电路,用于 2CU2D 型光电二极管输出的微弱电流信号前置放大。放大倍数 1000-2000可调,输出要求出去 1/f 低频噪声。[2]工作原理:由于光敏二极管在工作时近似于一个电流源 Is,因此在进行微弱电流信号放大时必须考虑如何进行 I-V 转换,有两种方法进行转换,一是直接电阻转换,即电流源连接电阻 R,然后与取 R 上的电压进...

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