项目

使用LM386放大器和NPN晶体管构建自己的报警系统

2015年7月13日经过帕特里克劳埃德

使用LM386放大器和NPN晶体管构建模拟陷阱报警系统。这个报警系统是由一个触发传感器激活的，它会发出刺耳的噪音，向所有人发出警报，吓跑小偷。

介绍

让我画一张照片：一个漫长的伟大的叔叔只是留下了一个价值数千美元的坚实黄金香蕉。这是一个仓促的安排，没有时间确保适当的安全，所以它必须在厨房柜台上隐藏在厨房柜台上。当你在厨房里的灯光下来然后上床睡觉时，穿过阴影的狡猾的夜贼溜滑。偷偷地，小偷接近了财富的香蕉，就像他刷它一样，隐藏在水果篮中的尖叫警发生突然出现了！骗子被抓住，香蕉是安全的，感谢一点自制的模拟电路。

供应所需:

链接到在线材料清单

零件号	制造商	描述	数量	价格(美元)
LM386N-1 / NOPB	德州仪器	音频放大器低VLTG音频PWR放大器	1	0.98美元
SB4011NOM	NKK开关	按钮切换SPST - （ON）Strt	1	3.58美元
CLS0231MA-1-L152	崔公司	扬声器&转换器扬声器	1	$ 4.63
CF1 / 4CT52R333J	高雅斯皮尔	碳膜电阻器 - 通孔33k欧姆5％	1	0.15美元
cf1 / 4ct52r103j	高雅斯皮尔	碳膜电阻器-通孔10K欧姆5%	1	0.15美元
cf1 / 4ct52r102j	高雅斯皮尔	碳膜电阻器 - 通孔1K欧姆5％	2	0.30美元
2N3904BU.	飞兆半导体	双极晶体管-通用BJT NPN晶体管	1	0.19美元
84 - 4	梯形电子	9V电池扣和与我们联系9V电池表带	1	0.85美元
C320C104K5R5TA	kemet.	多层陶瓷电容器MLCC - 铅50Volts 0.1UF 10％X7R	1	0.32美元
EEU-FC1H680	松下	铝电解电容器-铅68uF 50V	1	0.49美元
6lf22xwa / b12	松下	消费电池&光电池工业ALK 9V盒12/价格EA	1	2.37美元

原理图：

试验板:

该项目的面包和黄油是上面的振荡器。这LM386数据表在第6页的“典型应用”部分中展示了类似的振荡器。他们将其设计称为1kHz方波振荡器，R4指定为30k而不是33k电阻。没有巨大的区别，但是，正如我们在下面看到的那样，它确实对所产生的频率产生略微影响。这种配置是一种称为多谐振荡器的电路 - 很想看到它们由数字逻辑芯片和555个定时器以及Op-AMPS制成。连接到LM386的非反相终端的电阻器R1和R2形成正反馈回路。该配置允许设备只有两个稳定状态：一个正饱和度，另一个在负饱和度中。这种双重稳定性导致了所谓的双稳态多谐振荡器。当将由R4和C2制成的RC电路被添加到负反馈回路时，这会强烈迫使双稳态多谐振荡器在状态之间振荡并将电路变为觉得多谐振荡器。输出引脚C1上的电容将扬声器与直流隔离，以防止损坏。

振荡器的频率可以通过以下等式确定：

f = 1 / (2 * ln([1 +] / [1 -]))
其中Tau = R4 * C2和Beta = R1 /（R1 + R2）

我非常喜欢使用Python的“花哨计算器”功能，所以我做了一个超级基本的脚本来检查我的工作和变量:

代码

# !/usr/bin/env python3 from math import log as ln R1 = 1000 R2 = 10000 R4 = 33000 C2 = 0.1e-6 tau = C2 * R4 beta = R1 / (R1 + R2) f = 1 / (2 * tau * ln((1 + beta) / (1 - beta))) print(f)

build_your_own_alarm.zip.zip.

因此，根据这个方程，我们的电路应该产生831赫兹的频率。我设法让我的Digilent模拟设计板启动并在Linux中运行，所以我拍了一张波形输出到扬声器的照片:

815赫兹——最适合发出令人吃惊和讨厌的噪音的频率……

815 Hz非常接近理论价值，恰好是令人震惊的盗贼和烦恼其他人的完美频率。用R4代替数据表的30K电阻，您可以看到等式产生约914 Hz的频率，足以让Ti称为1kHz方波振荡器。供参考，我在塞拉和史密斯的副本中找到了这些方程式微电子电路(6 e)在第17.4和17.5章。虽然我已经离开学校一段时间了，但我一直在查阅那本杰出的书(超过1400页!)。如果你自己能找到一本的话，这是很好的资源。

上面的2N3904电路用作振荡器电路的低侧开关。当开关关闭或触点短路时，VBE <0.7V，这是硅的魔法二极管电压。这使晶体管保持在截止模式，防止振荡器接通。然而，当开关打开或接触未短路时，晶体管进入饱和模式（“完整开启”），因为现在基极发射器杂交是向前偏置的，并且基极集电极结是反向偏置的。在香蕉血液的情况下，用铜带碎片用于将底销短到地，但任何类型的常开的瞬间开关都将要做。

你现在可以睡觉，知道你的水果是安全的。

自己尝试一下这个项目吧!得到bom。