东北石油大学课程设计课程光电检测技术题目无线防盗报警器的设计院系************专业班级*******************学生姓名*******学生学号**************指导教师2007年 3 月 11 日2011年3 月10 日东北石油大学课程设计任务书课程光电检测技术题目无线防盗报警器的设计专业****************姓名**** 学号************* 主要内容：分析无线防盗报警器的感应式触发电路及音频放大电路等的特点，设计无线防盗报警器。

基本要求：1、分析无线防盗报警器的感应式触发电路及音频放大电路的特点。

2、设计报警器是当发生危险时自动发出报警。

3、进行调试安装。

4、完成课程设计总结报告。

主要参考资料：[1]肖景和编著，集成运算放大器应用精粹[M]，北京：人民邮电出版社，2006.11.[2]陈振官等编著，光电子电路制作实例[M]，北京：国防工业出版社，2006.4.[3]黄继昌等编著，使用报警电路[M]，北京：人民邮电出版社，2005.2,144-145.完成期限2011年3月10日指导教师专业负责人2011年3 月10 日目录第1章概述 (3)1.1 无线防盗报警器的意义 (3)1.2 无线防盗报警器发展前景 (3)第2章基本原理与总体设计 (4)2.1 无线防盗报警器基本原理 (4)2.2 总体设计 (4)第3章具体设计 (6)3.1 感应式触发电路 (6)3.2 音效发生器 (7)3.3 音频放大电路 (7)3.4 无线发射电路及接收 (8)第4章电路的安装调试 (9)4.1 对实际购买元件进行测试 (9)4.2 电路的搭接 (9)4.3 调试 (10)第5章总结 (11)参考文献 (11)第1章概述无线防盗报警器主要由感应触发电路，音乐发生器，音频放大电路，无线发射电路及接受器组成。

通过感应触发电路的感应电极检测到盗情后触发音乐芯片开始工作，把音乐信号经放大后由高频振荡电路将信号发射出去，在不远处可以有FM调频收音机接收到报警信号。

1.1无线防盗报警器的意义在各种监控装置里,常常需要对越限信号进行接收并及时的报警, 目前已经有不少采用的报警装置是无线防盗报警器。

无线防盗报警器接受来自现场仪表和其它盘装、架装仪表的越限接点信号，发出声音及灯光报警信号，以引起操作人员警觉并及时采取措施，确保物品的安全。

正因为无线防盗报警器具有这种功能，所以在人们现代生活中的各个领域的应用非常普遍，已然在人们的生活生产实践中扮演着一个不可或缺的角色。

1.2无线防盗报警器发展前景在现代生活中，报警器的应用现在已经非常广泛。

在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。

随着社会科学技术的迅速发展，传统的报警器（通常采用触摸式、开关报警器等）具有应用范围窄等缺点，而且安全性能也不是很好。

无线防盗报警就很好的改善了这点。

如今，无线防盗报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域。

本实验的设计由感应触发电路，音乐发生器电路，音频放大电路，无线发射电路组成，此种设计简单、方便、灵活性强，电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。

正是由于无线防盗报警器的种种优点，为无线防盗报警器的更广泛的应用展现了一个美好的前景。

接收电路无线发射电路音频放大电路音效发生器电路感应触发电路第2章基本原理与总体设计2.1无线防盗报警器基本原理无线防盗报警器主要由探测触发电路，音效发生器电路，高频振荡发射电路，以及无线接收机组这几部分组成。

探测触发电路电路可以由感应电极或者多普勒效应传感器，或者采用微动开关或光敏电阻器等来探测盗情。

音效发生器电路可以由音效集成电路芯片及一些外围元件构成，在探测到盗情之后，触发芯片开始工作。

通常会在音频发生器电路之后加一级音频放大电路，音频放大电路由晶体管，电阻器，电容器组成。

高频振荡发射电路是无线防盗报警器的一个核心模块，由电感，电容构成的调谐回路作BJT的集电极负载，将得到的一定频率的振荡波通过天线发射出去。

将电感电容调谐回路的频率设置在FM调频收音机可接收的范围内，用FM 调频收音机来接收。

2.2总体设计电路由感应触发电路，音乐发生器电路，音频放大电路，无线发射电路组成。

总体框图如图2-1，总体电路图如下图2-2所示图2-1图2-2 电路图电路中，感应式触发器由感应电极A、可变电阻器RP和场效应晶体管组成；音乐发生电路由音乐集成电路IC、47K电阻器和可变变阻器组成；音频放大电路由晶体管V1，10k和1M的电阻器和2200pf电容组成；无线发射电路是晶体管V2，27K和470欧的电阻器，47pf，1000pf，18pf的电容器，电感器和天线组成的高频振荡器。

其中47pf电容和电感组成的振荡回路振荡频率调在FM调频收音机可接收范围内。

在感应电极A附近无人时，VF的漏极和源极之间成低阻状态，IC不工作，无音乐报警信号输出，V1和V2处于待机状态。

当有人靠近感应电极A时，人体会发射出杂波信号，人体的杂波信号通过A加至场效应管的栅极，使场效应管的漏极和源极之间的电阻变大，IC因触发端由低电平变为高电平而受触发工作，其输出的音乐电信号经V1放大而后，经V2调制后，通过天线W发射出去。

用户在远处通过FM调频收音机即可接收到此音乐报警信号。

调节变阻器的阻值，可以改变感应式触发电路的灵敏度。

第3章具体设计3.1感应式触发电路感应式触发电路主要由感应电极与场效应管构成。

如图3-1所示图 3-1 感应触发电路场效应管是一种利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件。

这种器件不仅兼有体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特点，而且还有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强和制作工艺简单等优点，因而获得广泛的应用，特别是MOSFET在大规模和超大规模集成电路中占有重要的地位。

本次制作选用的是3DJ6或3DJ7型结型场效应晶体管。

结型场效应管JEFT是利用半导体内的电场效应进行工作的，也称为体内场效应管。

N沟道结型场效应管的结构剖面图如图3-2图 3-2 N沟道JEFT结构剖面图①栅源电压对沟道的控制作用当VGS =0时，在漏、源之间加有一定电压时，在漏源间将形成多子的漂移运A动，产生漏极电流。

当V GS ＜0时，PN 结反偏，形成耗尽层，漏源间的沟道将变窄，I D 将减小，V GS 继续减小，沟道继续变窄，I D 继续减小直至为0。

当漏极电流为零时所对应的栅源电压V GS 称为夹断电压V GS(off)。

② 漏源电压对沟道的控制作用在栅极加有一定的电压，且V GS ＞V GS(off)，若漏源电压V DS 从零开始增加，则V GD =V GS -V DS 将随之减小。

使靠近漏极处 的耗尽层加宽，沟道变窄，从左至右呈楔形分布。

当V DS 增加到使V GD =V GS -V DS =V GS(off)时，在紧靠漏极处出现预夹断。

当V DS 继续增加，漏极处的夹断继续向源极方向生长延长。

在感应电极A 附近有人时，场效应管的漏极和源极之间由于受人体杂波影响，栅源反向电压变大，耗尽层随着栅源电压的增大而变宽。

漏源之间电阻阻值变大，音乐芯片触发端电压由低电平变为高电平，音乐芯片开始工作。

当感应电极附近无人时，场效应管的漏极和源极之间成低阻，音乐芯片触发端为低电位，不工作。

调节电位器的阻值，可以改变感应式触发电路的灵敏度。

与场效应管的漏源之间的阻值相比，当电位器阻值较小，场效应管的漏源之间的阻值在栅漏之间有干扰电压时增加到某一相对较小值就可视为源漏之间开路，音乐芯片触发端有低电位跳变为高电位。

当电位器阻值较大时，场效应管的漏源之间的阻值需要增加到某一足够大的值才能认为是阻值足够大，视之为开路，触发音乐芯片开始工作。

3.2 音效发生器音效发生器选用KD9300或CW9300型的单曲音乐集成电路。

但没有买到用一块生日快乐的芯片代替。

它有四个触点，用导线引出后分别接电源正负极，输入（即作音乐芯片的触发控制端），输出。

3.3 音频放大电路[1]音频放大电路由晶体管V1，10k 和1M 的电阻器和2200pf 电容组成。

此部分的电路图如图3-3所示10 k ohm2200pf1 M ohm2200 pf图3-3 音频放大电路图1M的电阻在电路中的作用是引入负反馈，提高放大倍数。

[2]3.4无线发射电路及接收无线发射电路是晶体管V2，27K和470欧的电阻器，47pf，1000pf，18pf 的电容器，电感器和天线组成的高频振荡器。

其中47pf电容和电感组成的振荡回路振荡频率调在FM调频收音机可接收范围内。

此部分的电路图如图3-4所示27 k ohm1 mH 47 pf18 pf1000 pf470 ohm 3 v图3-4 无线发射电路图采用的是电容三点式振荡器。

电感和电容构成的回路谐振时的振荡频率为 LC1≈ω （3-1） 用收音机接收，故谐振频率点必须设置在收音机可接受范围内。

比如可设置在88MHZ —100MHZ 之间。

第4章 电路的安装调试4.1 对实际购买元件进行测试对实验条件进行准备。

元件清单如下：1/4W 的金属膜电阻器，阻值为47K ，10K ，1M ，27K ，470各五个； 阻值为5K 的电位器两个；瓷片电容10个，分别为2200pf,0.1uf,1000pf,47pf,18pf 各两个； S9013型硅NPN 三极管和S9018型硅NPN 高频晶体管各两个； 音乐芯片一片；直径为0.5mm 的漆包线和1m 的软细导线； 开关两个； 焊锡，电路板等。

由于考虑到感应式触发电极价位问题及与场效应管一起实际效果问题，选择用一个开关代替触发控制部分。

4.2 电路的搭接[3]具体电路器件的焊接过程中,有以下需要注意的事项及要求：元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管，其它元器件为先小后大。

对元器件焊接要求如下：电阻器焊接：将电阻器准确装人规定位置。

要求标记向上，字向一致。

装完同一种规格后再装另一种规格，尽量使电阻器的高低一致。

焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。

电容器焊接：将电容器按图装人规定位置，并注意有极性电容器其“＋”与“－”极不能接错，电容器上的标记方向要易看可见。

先装玻璃釉电容器、有机介质电容器、瓷介电容器，最后装电解电容器。

二极管的焊接：二极管焊接要注意以下几点：第一，注意阳极阴极的极性，不能装错；第二，型号标记要易看可见；第三，焊接立式二极管时，对最短引线焊接时间不能超过 2S 。

三极管焊接：注意 e 、 b 、 c 三引线位置插接正确；焊接时间尽可能短，焊接时用镊子夹住引线脚，以利散热。

焊接大功率三极管时，若需加装散热片，应将接触面平整、打磨光滑后再紧固，若要求加垫绝缘薄膜时，切勿忘记加薄膜。