电子技能训练指导书5—闪光灯

1、三、电子制作 （一） 闪光灯的制作本次实训的闪光灯电路是由多谐振荡器电路实现闪光功能的。1、 多谐振荡器介绍下图为多谐振荡器电路，电路由R1、R2、R3、R4、C1、C2、Q1及Q2等元件组成对称的具有深度正反馈的电路。2其工作原理如下： （1） 送电：电路送电后，由于电路参数的微小差异和极强的正反馈，使两个三极管不能同时导通，假设Q1的Ib1>Q2的Ib2,则经Q1放大，Ic1也大于Ic2,则随着Ic1的增加，Ic1*R1 增大，使Vc1下降；此下降信号又经C1传至Vb2，使Ib2下降，又使Ic2下降，Ic2*R4降低从而使Vc2升高，经C2传至Q1的基极；从而引起Ib上升，Ic1 进

2、一步加大，直至Q1饱和导通，Q2截止。此时电路出现了一个暂稳态，即Q1饱和 Q2截止。（2） 第一个暂稳态第一个暂稳态后C1开始放电: C1将上一个稳态储存在其上的电压（电压值为VCC,左+右-）开始释放，放电回路见图中红线指示的方向。 C2开始充电: 充电回路见图中紫线指示的方向。（3） 翻转: 当Vb2随着C1放电而升高到+0.5V时Q2开始导通Ic2上升Vc2下降经电容C2使Vb1下降从而使Ib1下降Vc1上升经电容C1使Vb2进一步上升从而使Ib2进一步加大通过此正反馈使Q截止Q2饱和。电路进入第二个暂稳态Q截止Q2饱和。（4） 第二个暂稳态 第二个暂稳态后：C1开始充电C2开始放电:

3、 C2将上一个稳态储存在其上的电压（电压值为VCC,左-右+）开始沿Q2 CE极、Q1 BE结释放。 （5） 翻转: 当Vb1随着C2放电而升高到+0.5V时Q1又开始导通，重复第一步。电路不断循环往复 便形成了自激振荡，在两个三极管的集电极上得到矩方波电压。 2、 多谐振荡器的周期和频率（1） 振荡周期: T=T1+T2=0.7*(Rb2*C1+Rb1*C2)=1.4Rb*C （2） 振荡频率: F=1/T=0.7/Rb*C（3） 占空比： 正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比D，D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D1/2，即输出信号的正负向脉

4、冲宽度相等的矩形波（方波）。 3、实训电路交替闪光灯 实训套件如下图所示 （1） 闪光灯电路下图是由三极管构成的多谐振荡器实际电路原理图。 （2） 电路特点 发光二极管串接在三极管的集电极，并串有470 的限流电阻；电路通电工作后，两只发光二极管交替闪烁。 闪烁间隔（振荡周期）: T=1.4Rb*C=0.46S 闪烁频率（振荡频率）: F=1/T2.2Hz 占空比： D0.5 （3） 材料清单请同学们将此表画在笔记上，测量结果填入表中其中，三极管的检测如下所述，在表中填写好、坏。元件标号元件名称规格数量目测值万用表测量值档位R1电阻10k1R2电阻4701R3电阻10k1R4电阻4701C1电

5、解电容33uF1C2电解电容33uF1Q1三极管90131Q2三极管90131X接线座2P1LED1发光二极管5MM红色1LED2发光二极管5MM红色1PCB板40X301（4） 三极管的检测方法：测判三极管的口诀三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释。 三颠倒，找基极测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。万用表的红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。（数字万用表红表笔

6、所连接的是表内电池的正极，黑表笔连接着表内电池的负极。）假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。 PN结，定管型找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与

7、另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。 顺箭头，偏转大a、找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。对于NPN型三极管，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔c极b极e极红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向

8、一致(“顺箭头”)，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。b、对于PNP型的三极管，道理也类似于NPN型，其电流流向一定是：黑表笔e极b极c极红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极e，红表笔所接的一定是集电极c。 测不出，动嘴巴若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了。具体方法是：在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b，仍用“顺箭头，偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流

9、偏置电阻的作用，目的是使效果更加明显（5） PCB板PCB板元件面和焊接面图形参见下图。PCB板元件面 PCB板焊接面（6） 组装焊接按电路原理图和技术要求将元件焊接在线路板上。焊接时，要注意元件极性，有极性的元件（电容、发光二极管、三极管等）一定不要接错，要把握加热时间、送锡多少，不可在一个点加热时间过长，否则会使线路板的焊盘烫坏。焊接时先将电烙铁在线路板上加热，大约两秒钟后，送焊锡丝，观察焊锡量的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虚焊。当焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。为了在加热中使加热面积最大，要将烙铁头的斜面轻轻靠在元件引脚上，烙铁头的顶尖

10、抵在线路板的焊盘（铜箔）上。焊点高度一般在0.30.5mm左右为宜。（7） 电源及引线闪光灯使用门磁报警器的电池合和电池。取长度为200mm长的两根导线。正负极所用导线的颜色不要使用同一种。将导线的一段焊在电池支架片上，另一端焊在闪光灯的线路板上。电池极性不能装反。钮扣电池的极性与一般的电池不一样，它的中间为负极，而外面一圈为正极，这一点在电池上标有一个“+”符号，就表示正极，若无法区分极性，也可用万用表进行测量，以保不损坏芯片。在与电池簧片引线焊接时，正确的安装方法为：装有弹簧的那一片接正极，没有弹簧的那个簧片接负极，实际制作时一定要注意！（8） 调试如果元件安装正确、焊接无误，则无需调试，电路焊完既成。否则要反复检查元件是否安装有误、焊接是否存在虚焊等，直至成功。考核三 成果-教师打分教师检查每个人组装调试好的闪光灯成品，按闪动效果是否合格打分。（8） 创新训练（可以不做，只做思考题） 要求：创新训练按组进行（三人一组），每个小组做成三个创新产品。每个产品老师都要检查赋分，作为三个同学的平均分。 问题的提出 a、 能否用闪光灯电路做成蜂鸣器（单一频率的声音）？ b、 能否用闪光灯电路做成航标灯（每隔一段时间亮一下，亮暗比的时间为为5 ：1 左右）？ c、 能否用闪光灯电路做成玩具猫