電子技能訓(xùn)練指導(dǎo)書(shū)5—閃光燈

1、三、電子制作 （一） 閃光燈的制作本次實(shí)訓(xùn)的閃光燈電路是由多諧振蕩器電路實(shí)現(xiàn)閃光功能的。1、 多諧振蕩器介紹下圖為多諧振蕩器電路，電路由R1、R2、R3、R4、C1、C2、Q1及Q2等元件組成對(duì)稱(chēng)的具有深度正反饋的電路。2其工作原理如下： （1） 送電：電路送電后，由于電路參數(shù)的微小差異和極強(qiáng)的正反饋，使兩個(gè)三極管不能同時(shí)導(dǎo)通，假設(shè)Q1的Ib1>Q2的Ib2,則經(jīng)Q1放大，Ic1也大于Ic2,則隨著Ic1的增加，Ic1*R1 增大，使Vc1下降；此下降信號(hào)又經(jīng)C1傳至Vb2，使Ib2下降，又使Ic2下降，Ic2*R4降低從而使Vc2升高，經(jīng)C2傳至Q1的基極；從而引起Ib上升，Ic1 進(jìn)

2、一步加大，直至Q1飽和導(dǎo)通，Q2截止。此時(shí)電路出現(xiàn)了一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，即Q1飽和 Q2截止。（2） 第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)后C1開(kāi)始放電: C1將上一個(gè)穩(wěn)態(tài)儲(chǔ)存在其上的電壓（電壓值為VCC,左+右-）開(kāi)始釋放，放電回路見(jiàn)圖中紅線指示的方向。 C2開(kāi)始充電: 充電回路見(jiàn)圖中紫線指示的方向。（3） 翻轉(zhuǎn): 當(dāng)Vb2隨著C1放電而升高到+0.5V時(shí)Q2開(kāi)始導(dǎo)通Ic2上升Vc2下降經(jīng)電容C2使Vb1下降從而使Ib1下降Vc1上升經(jīng)電容C1使Vb2進(jìn)一步上升從而使Ib2進(jìn)一步加大通過(guò)此正反饋使Q截止Q2飽和。電路進(jìn)入第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)Q截止Q2飽和。（4） 第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài) 第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)后：C1開(kāi)始充電C2開(kāi)始放電:

3、 C2將上一個(gè)穩(wěn)態(tài)儲(chǔ)存在其上的電壓（電壓值為VCC,左-右+）開(kāi)始沿Q2 CE極、Q1 BE結(jié)釋放。 （5） 翻轉(zhuǎn): 當(dāng)Vb1隨著C2放電而升高到+0.5V時(shí)Q1又開(kāi)始導(dǎo)通，重復(fù)第一步。電路不斷循環(huán)往復(fù) 便形成了自激振蕩，在兩個(gè)三極管的集電極上得到矩方波電壓。 2、 多諧振蕩器的周期和頻率（1） 振蕩周期: T=T1+T2=0.7*(Rb2*C1+Rb1*C2)=1.4Rb*C （2） 振蕩頻率: F=1/T=0.7/Rb*C（3） 占空比： 正向脈沖寬度T1與振蕩周期T之比稱(chēng)矩形波的占空比D，D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，則D1/2，即輸出信號(hào)的正負(fù)向脈

4、沖寬度相等的矩形波（方波）。 3、實(shí)訓(xùn)電路交替閃光燈 實(shí)訓(xùn)套件如下圖所示 （1） 閃光燈電路下圖是由三極管構(gòu)成的多諧振蕩器實(shí)際電路原理圖。 （2） 電路特點(diǎn) 發(fā)光二極管串接在三極管的集電極，并串有470 的限流電阻；電路通電工作后，兩只發(fā)光二極管交替閃爍。 閃爍間隔（振蕩周期）: T=1.4Rb*C=0.46S 閃爍頻率（振蕩頻率）: F=1/T2.2Hz 占空比： D0.5 （3） 材料清單請(qǐng)同學(xué)們將此表畫(huà)在筆記上，測(cè)量結(jié)果填入表中其中，三極管的檢測(cè)如下所述，在表中填寫(xiě)好、壞。元件標(biāo)號(hào)元件名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量目測(cè)值萬(wàn)用表測(cè)量值檔位R1電阻10k1R2電阻4701R3電阻10k1R4電阻4701C1電

5、解電容33uF1C2電解電容33uF1Q1三極管90131Q2三極管90131X接線座2P1LED1發(fā)光二極管5MM紅色1LED2發(fā)光二極管5MM紅色1PCB板40X301（4） 三極管的檢測(cè)方法：測(cè)判三極管的口訣三極管的管型及管腳的判別是電子技術(shù)初學(xué)者的一項(xiàng)基本功，為了幫助讀者迅速掌握測(cè)判方法，筆者總結(jié)出四句口訣：“三顛倒，找基極；PN結(jié)，定管型；順箭頭，偏轉(zhuǎn)大；測(cè)不準(zhǔn)，動(dòng)嘴巴。”下面讓我們逐句進(jìn)行解釋。 三顛倒，找基極測(cè)試三極管要使用萬(wàn)用電表的歐姆擋，并選擇R×100或R×1k擋位。萬(wàn)用表的紅表筆所連接的是表內(nèi)電池的負(fù)極，黑表筆則連接著表內(nèi)電池的正極。（數(shù)字萬(wàn)用表紅表筆

6、所連接的是表內(nèi)電池的正極，黑表筆連接著表內(nèi)電池的負(fù)極。）假定我們并不知道被測(cè)三極管是NPN型還是PNP型，也分不清各管腳是什么電極。測(cè)試的第一步是判斷哪個(gè)管腳是基極。這時(shí)，我們?nèi)稳蓚€(gè)電極(如這兩個(gè)電極為1、2)，用萬(wàn)用電表兩支表筆顛倒測(cè)量它的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度；接著，再取1、3兩個(gè)電極和2、3兩個(gè)電極，分別顛倒測(cè)量它們的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度。在這三次顛倒測(cè)量中，必然有兩次測(cè)量結(jié)果相近：即顛倒測(cè)量中表針一次偏轉(zhuǎn)大，一次偏轉(zhuǎn)小；剩下一次必然是顛倒測(cè)量前后指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，這一次未測(cè)的那只管腳就是我們要尋找的基極。 PN結(jié)，定管型找出三極管的基極后，我們就可以根據(jù)基極與

7、另外兩個(gè)電極之間PN結(jié)的方向來(lái)確定管子的導(dǎo)電類(lèi)型。將萬(wàn)用表的黑表筆接觸基極，紅表筆接觸另外兩個(gè)電極中的任一電極，若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則說(shuō)明被測(cè)三極管為NPN型管；若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則被測(cè)管即為PNP型。 順箭頭，偏轉(zhuǎn)大a、找出了基極b，另外兩個(gè)電極哪個(gè)是集電極c，哪個(gè)是發(fā)射極e呢?這時(shí)我們可以用測(cè)穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發(fā)射極e。對(duì)于NPN型三極管，用萬(wàn)用電表的黑、紅表筆顛倒測(cè)量?jī)蓸O間的正、反向電阻Rce和Rec，雖然兩次測(cè)量中萬(wàn)用表指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，但仔細(xì)觀察，總會(huì)有一次偏轉(zhuǎn)角度稍大，此時(shí)電流的流向一定是：黑表筆c極b極e極紅表筆，電流流向正好與三極管符號(hào)中的箭頭方向

8、一致(“順箭頭”)，所以此時(shí)黑表筆所接的一定是集電極c，紅表筆所接的一定是發(fā)射極e。b、對(duì)于PNP型的三極管，道理也類(lèi)似于NPN型，其電流流向一定是：黑表筆e極b極c極紅表筆，其電流流向也與三極管符號(hào)中的箭頭方向一致，所以此時(shí)黑表筆所接的一定是發(fā)射極e，紅表筆所接的一定是集電極c。 測(cè)不出，動(dòng)嘴巴若在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的測(cè)量過(guò)程中，若由于顛倒前后的兩次測(cè)量指針偏轉(zhuǎn)均太小難以區(qū)分時(shí)，就要“動(dòng)嘴巴”了。具體方法是：在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的兩次測(cè)量中，用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結(jié)合部，用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b，仍用“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的判別方法即可區(qū)分開(kāi)集電極c與發(fā)射極e。其中人體起到直流

9、偏置電阻的作用，目的是使效果更加明顯（5） PCB板PCB板元件面和焊接面圖形參見(jiàn)下圖。PCB板元件面 PCB板焊接面（6） 組裝焊接按電路原理圖和技術(shù)要求將元件焊接在線路板上。焊接時(shí)，要注意元件極性，有極性的元件（電容、發(fā)光二極管、三極管等）一定不要接錯(cuò)，要把握加熱時(shí)間、送錫多少，不可在一個(gè)點(diǎn)加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)使線路板的焊盤(pán)燙壞。焊接時(shí)先將電烙鐵在線路板上加熱，大約兩秒鐘后，送焊錫絲，觀察焊錫量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虛焊。當(dāng)焊錫熔化，發(fā)出光澤時(shí)焊接溫度最佳，應(yīng)立即將焊錫絲移開(kāi)，再將電烙鐵移開(kāi)。為了在加熱中使加熱面積最大，要將烙鐵頭的斜面輕輕靠在元件引腳上，烙鐵頭的頂尖

10、抵在線路板的焊盤(pán)（銅箔）上。焊點(diǎn)高度一般在0.30.5mm左右為宜。（7） 電源及引線閃光燈使用門(mén)磁報(bào)警器的電池合和電池。取長(zhǎng)度為200mm長(zhǎng)的兩根導(dǎo)線。正負(fù)極所用導(dǎo)線的顏色不要使用同一種。將導(dǎo)線的一段焊在電池支架片上，另一端焊在閃光燈的線路板上。電池極性不能裝反。鈕扣電池的極性與一般的電池不一樣，它的中間為負(fù)極，而外面一圈為正極，這一點(diǎn)在電池上標(biāo)有一個(gè)“+”符號(hào)，就表示正極，若無(wú)法區(qū)分極性，也可用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，以保不損壞芯片。在與電池簧片引線焊接時(shí)，正確的安裝方法為：裝有彈簧的那一片接正極，沒(méi)有彈簧的那個(gè)簧片接負(fù)極，實(shí)際制作時(shí)一定要注意?。?） 調(diào)試如果元件安裝正確、焊接無(wú)誤，則無(wú)需調(diào)試，電路焊完既成。否則要反復(fù)檢查元件是否安裝有誤、焊接是否存在虛焊等，直至成功?？己巳?成果-教師打分教師檢查每個(gè)人組裝調(diào)試好的閃光燈成品，按閃動(dòng)效果是否合格打分。（8） 創(chuàng)新訓(xùn)練（可以不做，只做思考題） 要求：創(chuàng)新訓(xùn)練按組進(jìn)行（三人一組），每個(gè)小組做成三個(gè)創(chuàng)新產(chǎn)品。每個(gè)產(chǎn)品老師都要檢查賦分，作為三個(gè)同學(xué)的平均分。 問(wèn)題的提出 a、 能否用閃光燈電路做成蜂鳴器（單一頻率的聲音）？ b、 能否用閃光燈電路做成航標(biāo)燈（每隔一段時(shí)間亮一下，亮暗比的時(shí)間為為5 ：1 左右）？ c、 能否用閃光燈電路做成玩具貓