基于多路音控电路的任意控制的研究设计

　　本级为音控信号的电压增益主放大器，波形失真对音控信号触发计数器影响不太大。因而运放的最大电压增益设计为500，R11取2 kΩ2时，R12取1 kΩ的可调电阻，整流滤波的波形如图6所示，取R12=10 kΩ，C4=10μF。滤波后的波形与矩形脉冲相似，矩形脉冲幅度为0.45 VCC大于手册查到的CD4022的最小高电平触发脉冲幅度0.3VCC，脉冲下降沿的时间滞后由电容C4的放电时间决定，约为C4R12=0.1 s(略去了CD4022输入电阻的影响)，此值不可取得过大，若掌声间隔时间过小，则电容上的电压未降到CD4022的最大低电平触发脉冲幅度，后面的掌声不会起到任何作用。

　　2.2.4 计数分配电路

　　8进制计数器CD4022对输入的掌声信号进行计数分配。该电路与常见的计数器设计完全相同，8个输出端只甩了6个，将Y5输出信号送到CD4022的复位端RD端，梅成6进制计数器。第1掌声Y0为高电平，Y0为空脚，作为关断电路之用。当计到5掌声Y5为高电平时，触发CD4022的异步复零端，使计数器复零。Y6，Y7未用。

　　2.2.5 延时选择电路

　　R12～R15和C6～C9组成4路RC充电回路，实际构成RC积分电路。D3～D6是电容C的放电二极管。放电时间常数为RdC6，Rd是放电二极管的内阻，随通过二极管的电流而变；由于Rd很小，放电时间常数很短。

　　RC充电回路的时间常数：

　　此时C5上的电压为0.63 VCC="3".8 V。实际上电容上的电压只要大于双D触发器的最小高电平触发电压0.3 VCC="1".8 V，双D触发器就会翻转。由RC一阶零状态响应规律可导出对应的时间为：

　　图7是延时选择电路输出电压波形(以连续4掌声为例)。

　　第1掌声无脉冲，第2、第3掌声脉冲宽度很窄??第4掌声脉冲宽度很宽，输出电压uC3很高，可以使T'触发器翻转。只要连续击掌周期小于0.8 s，就可以对输出电路进行任意控制。

　　2.2.6 双稳态保持电路与开关控制电路

　　两块上升沿双D触发器中的4个D触发器都是独立的，将输入端D与输出端Q相连就成为T'触发器，具有翻转计数和保持功能。触发器输出高电平电压约为VCC，低电平电压约为0 V。

　　三极管T2～T5工作于开关状态，设双向可控硅选用最大阳极电流IA为3 A。控制极电流IG为10 mA，三极管β=100，限流电阻R21为：

　　为使三极管可靠饱和，R21～R24取20 kΩ，并在三极管T2～T5的集电极加200 Ω的限流电阻。

　　2.2.7 电源

　　因为整个电路耗电极微，由R21，C9，D11，C10，D12组成电容降压，半波整流，电容滤波，稳压二极管稳压常见的简单稳压电源。但注意的是电路接地端与220 V交流相连。调整时要特别注意安全。

　　3 结 语

　　根据设计制作出的音控装置达到任意控制4路输出的目的。功能为：间断掌声(间断时间大于0.8 s)可使前几路或4路都同时通电；连续掌声(间断时间小于0.8 s)可选择任意路通电；连续掌声加间断掌声可使后几路或第4路都同时通电；第5掌声使CD4022复位，但通电的路数仍保持通电；CD4022复位后，也可以采用前述的间断掌声或连续掌声切断欲关断的路数。如果要简单地切断任意一路输出，可将双D触发器的异步复位端RD由接地改为接8进制计数器CD4022的Y0输出端。当Y0为高电平，4路D触发器都被复位，4路输出都被切断。