电子元器件认识与系统设计报告
指导教师评语 平时 （30）
报告 （40） 成果 （30） 总成绩 专 业： 自动控制 班 级： 控102班 姓 名： 李成东 学 号： 201008720 指导教师： 许 丽
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2012 年 7月 6日
电子元器件课程设计
熄火报警器
1 设计目的
本实验设计的是熄火报警器系统。该系统要实现的功能是：当火熄灭时，接通报警器电源，电路处于工作状态，报警器发出声音，从而给出熄灭的信号。
2 设计分工说明
整个设计实验有李成东和张秀娟两个人完成，在完成过程中，李成东通过运用电子方面的知识同时查阅相关资，完成了系统电路设计和电路分析的任务。张秀娟完成了电路工作原理的说明，通过查阅书籍和上网搜集有关资料从而对电路中所用到的各元件的功能作了详细介绍，两个人共同完成了购买器材以及市场调研工作和实物电路的搭建。
3 电路设计
RP 100k Q1 9014 C1 100uf R1 47kQ49012 RG Q2 9013 R2 1k C2 104Q3 9014Y
（熄火报警器原理图）
3.1 光敏电阻
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
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3.2 三级管（PNP和NPN）
NPN管结构与符号 PNP管结构与符号
晶体管的作用是电流放大，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量，这是三极管最基本的和最重要的特性。三极管有三个极，分别叫做集电极Ｃ，基极B，发射极E。分成NPN和ＰＮＰ两种（其中，N表示在高纯度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而P是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电）。两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的）。 对于ＮＰＮ管，它是由2块Ｎ型半导体中间夹着一块Ｐ型半导体所组成，发射区与基区之间形成的ＰＮ结称为发射结,而集电区与基区形成的ＰＮ结称为集电结,三条引线分别称为发射极Ｅ、基极Ｂ和集电极Ｃ。 当Ｂ点电位高于Ｅ点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而Ｃ点电位高于Ｂ点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电压EC要高于基极电压ＥＢＯ。
本次熄火报警器中用到了9012、9013和9014的三极管。它们的主要性能参数如下：
9012结构：PNP 集电极电流0.5A 耗散功率 0.625W 放大倍数 128 9013结构：NPN 集电极电流0.5A 耗散功率 0.625W 放大倍数 202 9014 结构：NPN??集电极电流0.1A??耗散功率 0.4W 放大倍数 331
4 电路工作原理
本电路是由电阻，电容，三极管，小喇叭和电池等原件构成，其中主要元
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件为光敏电阻，三极管和可调电阻。在电路工作过程中，RG、Q1、Q2组成光控开关。根据光敏电阻的工作原理，有光照或温度升高时光敏电阻的阻值就会非常小，而当温度降低活在黑暗的环境下光敏电阻的阻值便会很大。整个电路中，光敏电阻，C1电阻，R1都起着分压的作用，其中，光敏电阻为Q1和Q2提供电压，C1为R1和Q3提供电压，R1为Q4提供电压。当炉火燃烧时光敏电阻RG受到强烈的光照，内阻很小，光敏电阻分压(即加在Q1和Q2两端的电压)很小，Q1、Q2均处于反向偏置状态，截止工作，由Q3、Q4组成的报警电路也就不工作；当炉火熄灭时，光照基本消失，光敏电阻内阻增大，构成分压式偏置电路（即加在Q1和Q2两端的电压较大），致使Q1、Q2导通，由于R1和C1的分压作用，致使Q3和Q4也处于正常工作状态，又因为电容有隔直流阻交流的作用，使Q3和Q4之间无法形成反馈电路，电路处于正常工作状态，此时相当于接通了报警电路的电源，扬声器发出报警声，给出熄火信息；RP为可变电阻， 从而可通过调节滑动变阻器RP来获得合适的报警灵敏度。测试时可以采用白炽灯的亮灭当做炉火的燃烧与熄灭。
5 市场调研
通过市场调研，对搭建系统所用的各种元器件有了更多的认识与了解，电路所用的电子元器件详细信息如下表
电子元器件信息表
元名称 电阻 电阻 可调电阻 光敏电阻 电解电容 瓷片电容 三极管 三极管 三极管 小喇叭
型号 R1 R2 RP RG C1 C2 Q1、Q3 Q2 Q4 Y
参数 47k 1k 100k 100uf 104 9014 9013 9012 8Ω
数量 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1
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生产厂家
山东大通电阻器科技有限公司 山东大通电阻器科技有限 上海文顺电器有限公司 深圳市龙信达科技有限公司 昆山正耀科技有限公司 吴江佳亿电子科技有限公司 绍兴宏帮电子有限公司 绍兴宏帮电子有限公司 绍兴宏帮电子有限公司 东阳市禹磁电子有限公司
单价（元） 0.02 0.02 1 2.5 0.5 0.2 0.2 0.2 0.2 5
