原创 《电子工程师自学宝典》试读报告 器件仪器篇3 电声器件/LED点阵

2024-2-21 19:28 226 0 分类: 模拟
理论知识:

扬声器,通常被称为喇叭,确实是一种至关重要的电声转换器件。它的核心功能是将电子信号转化为声音波,使得我们能够听到各种音频信息。以下是关于扬声器工作原理和应用的简要介绍:

工作原理:
  1. 电信号输入:扬声器接收来自音频放大器或其他音频源的电子信号。这些信号通常是交流信号,携带着音频信息。
  2. 磁场与线圈:扬声器内部有一个永磁体,它产生一个恒定的磁场。此外,还有一个与音频信号相连的线圈,当电流通过时,它会在磁场中产生一个动态的力。
  3. 振动膜片:线圈通常连接到一个轻质的膜片或振膜上。当电流在线圈中流动时,由于动态力的作用,振膜会在磁场中来回振动。
  4. 声音产生:振膜的振动推动周围的空气,产生声波。这些声波随后被我们的耳朵捕获并转化为听觉感知的声音。
应用领域:
  1. 音频设备:扬声器是音响、电视机、电脑、手机和其他音频设备中不可或缺的组件,负责将电子音频信号转换为可听到的声音。
  2. 车辆与船舶:汽车、摩托车、船只等交通工具中通常都装有扬声器,用于播放音频娱乐信息或提供导航指令。
  3. 公共安全:扬声器在紧急广播系统、警报器和消防车等公共安全设备中发挥着关键作用,用于向公众传达紧急信息。
  4. 助听器:对于听力受损的人群,助听器中的扬声器能够放大声音,帮助他们更好地听到和理解声音。
工作原理:
扬声器好坏:
质量(好坏)检测:
  1. 外观检查:首先检查扬声器的外观是否有损坏、变形或破裂等情况。
  2. 阻抗测试:使用万用表测量扬声器的阻抗,通常应与标称值相符。如果阻抗值偏离标称值过大或过小,可能表明扬声器有问题。
  3. 声音测试:给扬声器输入适当的电信号,观察其发出的声音是否清晰、无杂音。如果声音失真或杂音过多,可能表明扬声器质量不佳。
  4. 频率响应测试:通过专业的音频测试设备,测量扬声器在不同频率下的响应情况。如果频率响应曲线不平坦,可能表明扬声器在某些频率下的表现不佳。
极性识别:
  1. 电池法:使用一节干电池,将电池的正负极分别接触扬声器的两个引脚。观察纸盆的运动方向,如果纸盆向外推动,则接触电池正极的引脚为扬声器的正极;如果纸盆向内推动,则接触电池负极的引脚为扬声器的正极。
  2. 万用表法:使用万用表的直流电压档,将红黑表笔分别接触扬声器的两个引脚。用手指轻轻按压纸盆,观察万用表指针的摆动方向。如果指针向右摆动,则红表笔所接的引脚为扬声器的正极;如果指针向左摆动,则黑表笔所接的引脚为扬声器的正极。
  3. 专用仪器法:使用专门的扬声器极性测量仪,如MODEL-TH5911扬声器/话筒极性测量仪,通过给扬声器施加正向脉冲激励,再由专门的声音采集装置采集声音信号,放大转换,进而实现极性检测。
应用:

驻极体话筒确实具有体积小、性能好且价格便宜的特点,因此在许多小型具有录音功能的电子设备中得到了广泛应用。

驻极体话筒是一种电容式话筒,其内部有一个驻极体振动膜片。这个膜片一面蒸发上了一层纯金薄膜,再经过高压电场驻极后,两面分别驻有异性电荷。当膜片遇到声波振动时,会引起电容两端的电场发生变化,从而产生了随声波变化而变化的交变电压。

由于驻极体话筒的输入和输出阻抗很高,所以通常在其外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器。这样,驻极体电容式话筒在工作时就需要直流工作电压。此外,驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小,一般为几十pF,因此其输出阻抗值很高,约几十兆欧以上。这样的高阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的,需要通过阻抗转换器进行匹配。

驻极体话筒的优点在于其体积小、结构简单、电声性能好且价格低。因此,它被广泛用于盒式录音机、无线话筒以及声控等电路中。在小型具有录音功能的电子设备中,驻极体话筒能够提供清晰、准确的录音效果,同时由于其价格相对较低,也降低了整个设备的成本。


话筒工作原理:
LED点阵:

点阵显示器,也称为LED点阵或LED矩阵,是一种通过控制多个LED灯的亮灭来显示文字或图像的电子设备。每个LED灯都位于一个特定的行和列交叉点上,通过独立控制这些LED灯的亮灭,可以显示出各种图像。

要判别点阵显示器的各行,通常需要查看点阵显示器的控制接口和数据传输方式。以下是几种常见的判别点阵显示器各行的方法:

  1. 查看数据手册:点阵显示器通常会有详细的数据手册,其中会说明每个LED灯在矩阵中的位置以及控制它们的接口。数据手册中会提供每个LED灯的行列坐标,从而可以轻松地识别出各行。
  2. 使用控制软件:有些点阵显示器可以通过特定的控制软件进行控制。这些软件通常会提供一个图形界面,显示点阵显示器的布局,包括每个LED灯的行列位置。
  3. 观察物理布局:对于某些点阵显示器,可以直接观察其物理布局来判别各行。例如,有些点阵显示器会在每个LED灯旁边标记其行列坐标,或者通过不同的颜色或形状来区分不同的行。
  4. 编写测试程序:如果以上方法都无法确定点阵显示器的行,可以编写一个测试程序来逐个点亮每行LED灯。通过观察LED灯的亮灭顺序,可以确定各行在矩阵中的位置。
点阵的原理:

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