睡眠诱导器

1.一种睡眠诱导器，包括产生锯齿波的锯齿波发生器、振荡频率受控于锯齿波的压控振荡器、作为压控振荡器负载的扬声器，其特征是，所述的压控振荡器输出信号频率随锯齿波发生器输出信号幅度变化而改变；所述的锯齿波发生器包括第一时基集成电路IC1，第一时基集成电路的引脚8、4接电源VCC正极，第一时基集成电路的引脚1接地，第一时基集成电路的引脚7分别通过电阻R11接电源VCC正极、通过电阻R12接第一时基集成电路的引脚6、2，第一时基集成电路的引脚6、2通过电容C12接地，所述电阻R12的阻值为电阻R11阻值的1/ 
20，锯齿波的振荡周期在60～120秒之间选择，选择电阻R11、R12的阻值和电容C12的容量能确定锯齿波的振荡周期；所述的压控振荡器包括运算放大器A2，运算放大器的反相输入端与输出端之间接有电阻R21，运算放大器的反相输入端通过电容C21接地，运算放大器的同相输入端通过场效应管VT1的漏极、源极接地，场效应管VT1的漏极、源极并联有电阻R22，运算放大器的同相输入端与输出端之间接有电阻R23，场效应管VT1的栅极接第一时基集成电路的引脚2，压控振荡器输出信号频率变化范围在0.7～10Hz之间；运算放大器的输出端与地之间串接有电容C22、扬声器YD。
2.根据权利要求1所述的睡眠诱导器，其特征是睡眠诱导器还包括一延时关机的定时控制器，所述的定时控制器包括第二时基集成电路IC3、光耦GR1，光耦GR1的三极管的发射极、集电极串接在电源VCC回路中，光耦GR1的三极管的集电极接电源VCC的正极，光耦GR1的三极管的发射极、集电极上并联有按键K1，第二时基集成电路的引脚8、4接光耦GR1的三极管的发射极，第二时基集成电路的引脚1接地，第二时基集成电路的引脚5通过电容C32接地，第二时基集成电路的引脚7通过可变电阻R31接光耦GR1的三极管的发射极，第二时基集成电路的引脚7通过电阻R32接第二时基集成电路的引脚6、2，第二时基集成电路的引脚2通过电容C31接地；定时控制器的定时时间为5～15分钟。

睡眠诱导器\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种睡眠诱导器，它由电子元件构成，可发出一定频率的声音，诱导人入睡。\n背景技术\n[0002] 人在睡眠时如听到雨滴声音，会很容易入睡，这是因为雨滴声音的频率在0.7～\n10Hz范围内变化，科学研究发现，心情平静时的脑电波（称为α波）的频率为7～14Hz，睡意朦胧时的脑电波（称为θ波）的频率为3.5～7Hz，深度睡眠时的脑电波（称为δ波）的频率为0.5～3.5Hz。若在睡眠时，人听到这种频率循环变化的声音，可诱导听者进入睡眠状态。因此有必要研制一种能发出频率循环变化声音的装置，导引听者尽快入睡。\n发明内容\n[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种睡眠诱导器，该睡眠诱导器发出的声波频率能从α波向δ波渐变，诱导听者尽快入睡。\n[0004] 本睡眠诱导器，包括产生锯齿波的锯齿波发生器、振荡频率受控于锯齿波的压控振荡器、作为压控振荡器负载的扬声器，其特征是，所述的压控振荡器输出信号频率随锯齿波发生器输出信号幅度变化而改变；所述的锯齿波发生器包括第一时基集成电路IC1，第一时基集成电路的引脚8、4接电源VCC正极，第一时基集成电路的引脚1接地，第一时基集成电路的引脚7分别通过电阻R11接电源VCC正极、通过电阻R12接第一时基集成电路的引脚6、2，第一时基集成电路的引脚6、2通过电容C12接地，所述电阻R12的阻值为电阻R11阻值的1/ \n20，锯齿波的振荡周期在60～120秒之间选择，选择电阻R11、R12的阻值和电容C12的容量能确定锯齿波的振荡周期；所述的压控振荡器包括运算放大器A2，运算放大器的反相输入端与输出端之间接有电阻R21，运算放大器的反相输入端通过电容C21接地，运算放大器的同相输入端通过场效应管VT1的漏极、源极接地，场效应管VT1的漏极、源极并联有电阻R22，运算放大器的同相输入端与输出端之间接有电阻R23，场效应管VT1的栅极接第一时基集成电路的引脚2，压控振荡器输出信号频率变化范围在0.7～10Hz之间；运算放大器的输出端与地之间串接有电容C22、扬声器YD。\n[0005] 作为一种改进，所述的睡眠诱导器还包括一延时关机的定时控制器，所述的定时控制器包括第二时基集成电路IC3、光耦GR1，光耦GR1的三极管的发射极、集电极串接在电源VCC回路中，光耦GR1的三极管的集电极接电源VCC的正极，光耦GR1的三极管的发射极、集电极上并联有按键K1，第二时基集成电路的引脚8、4接光耦GR1的三极管的发射极，第二时基集成电路的引脚1接地，第二时基集成电路的引脚5通过电容C32接地，第二时基集成电路的引脚7通过可变电阻R31接光耦GR1的三极管的发射极，第二时基集成电路的引脚7通过电阻R32接第二时基集成电路的引脚6、2，第二时基集成电路的引脚2通过电容C31接地；定时控制器的定时时间为5～15分钟。\n[0006] 本睡眠诱导器的特点是，所述的压控振荡器输出信号频率随锯齿波发生器输出信号幅度变化而改变，压控振荡器输出信号频率从10Hz 向0.7 Hz渐变（即从α波向δ波渐变），压控振荡器输出信号频率的变化可重复出现，该信号转换为声波，可诱导听者心情平静，进而睡意朦胧，使其尽快的入睡，符合睡眠的生理规律。\n附图说明\n[0007] 图1为本发明的电气原理图。\n具体实施方式\n[0008] 现结合附图说明本发明的具体实施方式。\n[0009] 本睡眠诱导器，包括锯齿波发生器、压控振荡器、作为压控振荡器负载的扬声器。\n所述的压控振荡器输出信号频率随锯齿波发生器输出信号幅度变化而改变，压控振荡器输出信号频率变化范围在0.7～10Hz之间。\n[0010] 所述的锯齿波发生器包括第一时基集成电路IC1，第一时基集成电路的引脚8、4接电源VCC正极，第一时基集成电路的引脚1接地，第一时基集成电路的引脚5通过电容C11接地，第一时基集成电路的引脚7分别电阻R11接电源VCC正极、通过电阻R12接第一时基集成电路的引脚6、2，第一时基集成电路的引脚2通过电容C12接地。\n[0011] 第一时基集成电路和其外围的电阻、电容、二极管构成一振荡器，[0012] 其振荡频率f1=1.44 /（R11+ R12）C12；\n[0013] 电阻R11的阻值为电阻R12的阻值的20倍，可使第一时基集成电路引脚2或6上的波形为锯齿波ui，选择电阻R11、R12的阻值和电容C12的容值，可设定锯齿波的振荡周期，振荡周期可在60～120秒之间选择。\n[0014] 所述的压控振荡器包括运算放大器A2，运算放大器的反相输入端与输出端之间接有电阻R21，运算放大器的反相输入端通过电容C21接地，运算放大器的同相输入端通过场效应管VT1的漏极、源极接地，场效应管VT1的漏极、源极并联有电阻R22，运算放大器的同相输入端与输出端之间接有电阻R23，场效应管VT1的栅极接第一时基集成电路的引脚2。\n[0015] 场效应管VT1的漏极、源极与电阻R22并联后可视为一等效电阻R，所述的等效电阻随场效应管栅极上的电压变化而变化，场效应管栅极所接受信号为锯齿波ui，当锯齿波ui的幅值增大时，所述的等效电阻减小，反之亦然。压控振荡器输出的波形为方波，其振荡频率与电阻R21、R23，电容C21以及等效电阻R相关：\n[0016] 其振荡频率f2 = 1 / [2R21C21Ln(1+2R/R23)]；\n[0017] 当电阻R21、R23的阻值和电容C21的容量确定后，压控振荡器输出信号的频率由等效电阻R所决定，等效电阻R的阻值增大，压控振荡器输出信号的频率减小，反之亦然。选择电阻R21、R22、R23的阻值和电容C21的容量，可使压控振荡器的振荡频率在0.7～10Hz之间变化。\n[0018] 运算放大器的输出端与地之间串接有电容C22、扬声器YD，扬声器将运算放大器输出信号转换成声音。\n[0019] 本睡眠诱导器的电源VCC的电压为9V。\n[0020] 所述的睡眠诱导器还包括一延时关机的定时控制器，所述的定时控制器包括第二时基集成电路IC3、光耦GR1，光耦GR1的三极管的发射极、集电极串接在电源VCC回路中，光耦GR1的三极管的集电极接电源VCC的正极，光耦GR1的三极管的发射极、集电极上并联有按键K1，第二时基集成电路的引脚8、4接光耦GR1的三极管的发射极，第二时基集成电路的引脚1接地，第二时基集成电路的引脚5通过电容C32接地，第二时基集成电路的引脚7通过可变电阻R31接光耦GR1的三极管的发射极，第二时基集成电路的引脚7通过电阻R32接第二时基集成电路的引脚6、2，第二时基集成电路的引脚2通过电容C31接地；选择可变电阻R31、R32阻值以及电容 C31的容量，可设定定时控制器的定时时间为5～15分钟。\n[0021] 定时控制器的工作原理是，第二时基集成电路和电阻R31、R32以及电容 C31构成一方波振荡器，振荡周期为5～10分钟，第二时基集成电路的引脚3为方波信号的输出端，电阻当按键K1按下后，第二时基集成电路的引脚3为高电平，光耦GR1的发光二极管有电流通过，使光耦GR1的三极管导通，为方波发生器、压控振荡器及定时控制器自身提供工作电源；\n当第二时基集成电路的引脚3为低电平时，光耦GR1的发光二极管无电流通过，使光耦GR1的三极管截止，切断电源。\n[0022] 第一时基集成电路、第二时基集成电路的型号为NE555，运算放大器的型号为OP07，场效应管的型号为KWP03N40。\n[0023] 睡眠诱导器使用时，按下按键，扬声器发出声波，该声波的频率从10Hz 渐变到\n0.7Hz，然后再从10Hz 向0.7Hz渐变声波频率的变化周期可在60～120秒范围内设定，可诱导听者心情平静，进而睡意朦胧，使其尽快的入睡。试用表明听者一般在10分钟内就能入睡，听者入睡后定时控制器自动切断电源。如在设定的时间内听者还不能入睡可再次按下按键，使睡眠诱导器再次工作。