电子元器件及其应用课件：电子技能应用电路制作

电子技能应用电路制作15.1光电开关的制作15.2简易信号发生器的制作15.3闪光“夜明珠”的制作15.4

LED音乐闪烁电路15.5

LED循环灯的制作15.6水开报警器15.7触摸式报警器电子技能应用电路制作15.8触摸式电器开关15.9电子驱蚊器15.10三管音频放大器15.11

LM317可调实验电源15.12

LM317功放电路15.13全自动充电器15.14声光控延迟节能灯15.15光控LED照明灯15.16

“拍即亮”延时小夜灯电子技能应用电路制作15.17

BTL功放电路15.18红外线无线耳机的制作15.19霹雳灯的制作15.20双限值温度控制电路15.21

4017循环彩灯15.22遮挡式红外探测报警器15.23

555延时电路的制作15.24温控电路15.25

S66E六管超外差式收音机组装及调试

15.1光电开关的制作

1.实训电路本制作的电路如图15-1所示，该电路中的光敏电阻是一种能将光转换成电信号的传感器，三极管工作在开关状态，其开或关的状态由光敏电阻器的感光强弱所决定。图15-1光电开关电路图

2.工作原理

图15-1中三极管9014采用分压式偏置电路，上偏置由光敏电阻器R3与电阻器R1串联而成，R1作用是防止光敏电阻器在强光照射时超过其额定功率，需限制三极管的基极电流不至于过大。R2为下偏置电阻器，使光电开关电路工作可靠。

3.调试

电路焊接完毕后，应用自制的可调式直流稳压电源调节成6 V输出，再按“正、负”正确接法将本制作接上工作电源。调试时，用不透光的笔帽或其他物件罩住光敏电阻器，红色发光二极管不亮；当移去遮光物时，红色发光二极管点亮，说明电路实验成功。

15.2简易信号发生器的制作

1.电路结构与工作原理自激多谐振荡器是一种阻容耦合式的矩形波发生器，矩形波含有丰富的奇次谐波，多谐振荡器由此得名。图15-2(a)是带有两个交替闪亮发光二极管的晶体管多谐振荡器的电路图，由于电路的元器件左右对称，因此每只发光二极管亮与灭的时间也相等。图15-2简易信号发生器的电路图与输出波形

倒相放大器1的输出端VT1的集电极经耦合元件R2、C1与倒相放大器2的输入端VT2的基极相连；同样VT2输出信号经R3、C2耦合至VT1的信号输入端，形成两级倒相放大器相互之间强烈的正反馈，产生自激振荡，使VT1、VT2轮流饱和和截止，使VD1和VD2交替点亮和熄灭。如用示波器观测VT1、VT2集电极输出信号的波形，是占空比为1∶1的矩形波，见图15-2(b)。R3、C2和R2、C1的时间常数决定多谐振荡器振荡的周期或频率。

即

若R3、C2与R2、C1不等，将产生在同一周期内两个宽度不等的矩形波，使发光二极管亮灭时间不再均等。

2.制作与调试

先用万用表测量、选择符合图15-2(a)要求的元器件，判定发光二极管的正、负极，判定晶体三极管的E、B、C极。

准备好一台直流稳压电源，输出为3 V，亦可用图15-12所制作的直流稳压电源，调至3 V使用。

T1、VT2可选用9013、9014或开关管3DK等，三极管的电流放大系数hFE应大于60，电源为3 V电池，其他元件参数如图15-2所标。

电路焊接完毕检查无误后，可接通电源进行调试，当电路起振后，三极管的UCE应在0.5～1.5 V之间摆动，周期约为1.5 s。两只发光二极管轮番饱和、截止，交替发光。发光二极管交替点亮，产生闪烁灯效果，可激发初学者对电子的学习兴趣。

15.3闪光“夜明珠”的制作

1.电路原理闪光“夜明珠”的电路见图15-3。VT1、VT2与光敏电阻器RG、偏流电阻器R、正反馈电容器C等组成光控式自激多谐振荡电路，驱动发光二极管LED在黑暗中一闪一闪地发光。图15-3闪光“夜明珠”电路

2.安装调试

制作好的“夜明珠”，一般不用调试便可投入使用。如果LED闪烁发光的速度太慢(或太快)，可适当减小(或增大)C的容量来加以调整。如果天阴或天还没有完全黑下来时，“夜明珠”就已闪烁发光，除了需检查RG的亮电阻是否符合要求外，还可适当增大R的阻值来加以调整。R取值范围一般在200～510 kΩ之间。

“夜明珠”正常工作时，LED呈现闪烁状态。若想让LED渐明渐暗地闪烁，可在VT2基极和发射极之间并联一只47 μF或100 μF的电解电容器。连接时，电容器正极接VT2的发射极，负极接VT2的基极，注意不要接错极性。

实际使用时，将“夜明珠”固定在楼道照明电灯壁开关或房间照明电灯壁开关、门铃按钮开关、门锁等的旁边，在漆黑的夜晚它便会向人们准确无误地指示出目标的具体位置来。

由于“夜明珠”白天不闪烁发光时的静态总电流小于10 μA，晚上工作时的最大脉冲电流也不超过40 mA，所以用电节省；每换两节新的普通干电池，一般可用两个多月。当“夜明珠”闪烁光变暗时，说明电池电能不足，应及时更换新的同规格干电池。

3.元件选用

三极管VT1选用9014；VT2选用9015。LED宜选用ϕ5 mm高亮度发光二极管，颜色根据个人喜好自定；RG选用MG44-03型塑料树脂封装的光敏电阻器，也可以用亮阻小于5 kΩ、暗阻大于1 MΩ的光敏电阻器代替；GB用两节5号干电池。

15.4

LED音乐闪烁电路

1.电路原理

LED音乐闪烁电路如图15-4所示。图15-4

LED音乐闪烁电路

2.安装调试

(1)按原理图画出装配图，然后按装配图进行装配。

(2)注意三极管的极性不能接错，元件排列整齐、美观。

(3)通电后先测VT1的集电极电压，使其在0.2～0.4 V之间，如果该电压太低，则施加声音信号后，VT1不能退出饱和状态，VT2则不能导通；如果该电压超过VT2的死区电压，则静态时VT2就导通，使LED1和LED2点亮发光。所以，对于灵敏度不同的电容话筒，以及β值不同的三极管，VT1的集电极电阻R3的大小要通过调试来确定。

(4)离话筒约0.5 m距离，用普通声音(音量适中)讲话时，LED1、LED2应随声音闪烁。如需大声说话时发光管才闪烁发光，可适当减小R3的阻值，也可更换β值更大的三极管。

3.元件选用

BM选用驻极体话筒；LED可以选用高亮LED，如果要将多种不通颜色的LED接上去，应该在每个LED上串联一个几百欧姆的电阻，所有的LED才能正常发光，否则只有压降小的LED发光。

15.5

LED循环灯的制作

1.电路原理

LED循环灯电路如图15-5所示。图15-5

LED循环灯电路

2.安装调试

将这些LED均匀地排列呈一个圆形，安装在电路板上，如图15-6所示，通电后LED便会不断地循环发光，达到流动的效果。改变电容C1、C2、C3的容量可以改变循环速度，容量越小，循环速度越快。电源使用两节5号干电池即可。

3.元件选用

元件没有特殊要求，按电路标注选择便可，LED要统一选用一种颜色的，用普亮或高亮的都可以。

图15-6

LED排列图

15.6水 开 报 警 器

1.电路原理水开报警器电路如图15-7所示图15-7水开报警器电路

2.安装调试

安装时，将VD置于一个长度和粗细合适且一端封闭的铜管内，并注意两者的绝缘，管脚通过引线接到插头上。

装配无误后，就可以开始调试了。先将三极管VT1的E、C极短接，调整电阻R2的值，使音频振荡器起振，然后将组装好的传感头(VD)插入开水中，调整电阻R1的值，使三极管VT1导通，音频振荡电路工作，扬声器即可发声。

3.元件选用

三极管VT1～VT3选用一般通用的晶体管；二极管VD可以用IN4148；扬声器选用0.5 W的便可。

15.7触摸式报警器

1.电路原理触摸式报警器电路如图15-8所示。三极管VT1和VT2等组成模拟开关电路，平时两管处于截止状态，当有人触及金属板A时，两管就迅速导通。图15-8触摸式报警器电路

2.安装调试

将元件安装在一小块电路板上，闭合开关S2通电，触摸一下A端，便可发出报警声。如果要解除报警，再按一下S1便可。

3.元件选用

三极管可选用一般的通用管子9014和9015；所有电阻均为1/8 W或1/4 W普通电阻；开关S1用常开不带自锁的小型开关；A可用一块金属铜片装于门框或窗户框处。

15.8触摸式电器开关

1.电路原理触摸式电器开关电路如图15-9所示。图15-9触摸式电器开关电路

2.安装调试

将电路安装在一块电路板上，只要元件安装无误，通电便可工作。可将此电路装于电器内，用导线将A、B端接出到机壳上，为了美观，可以用图钉或者其他金属物安装在机壳上代替触摸点。

3.元件选用

所需元件按照电路图中的标注选择，继电器可根据用电器的功率选择触点电流合适的即可。

15.9电 子 驱 蚊 器

1.电路原理图15-10是一个可以产生21～23 kHz的超声波电子驱蚊器电路。图15-10电子驱蚊器电路

2.安装调试

(1)全部电路元件可以安装在一块电路板上。最后将电路板固定在一个废旧袖珍收音机壳或肥皂盒内。压电陶瓷片BC可以直接用502胶水将其粘在机壳内原扬声器位置上。

(2)本驱蚊器的驱蚊效果主要取决于电路的振荡频率。要反复调试电位器RP，使电路振在雌蚊最反感的频率上。此外，电路的输出功率大小也有很大的关系，输出功率大则驱蚊范围大效果好；反之，输出功率小则效果差。

(3)为提高电路的输出功率，可以增加末级输出功率，最好的办法就是增加一级功率放大，将6 V改成9 V的层叠电池，以提高超声波的辐射强度。

3.元件选用

单结晶体管选用BT33，它由一个PN结组成，有三个电极，其测试方法与一般三极管测量方法不同；单结晶体管有一个E极(发射极)、两个基极(B1、B2)，因此又称双基极管。在读电路图时，要判别其极性，只要记住电路图中E极总是在B1、B2极间。

压电陶瓷片BC选用HTD-27A型。

15.10三管音频放大器

1.电路原理三管音频放大器电路如图15-11所示。图15-11三管音频放大器电路

2.安装调试

将电路安装在一块电路板上，只要元件安装无误便可成功，制作时要注意两个输出功率管放大倍数应接近。安装完后通电，从CK2接入音频信号便可发声。

3.元件选用

扬声器选用8 Ω、0.5 W的扬声器，其他器件参数可以参考图示选择。

15.11

LM317可调实验电源

1.电路原理图15-12(a)为电路原理图，图15-12(b)为LM317引脚示意图。图15-12

LM317可调实验电源电路

(a)电路原理图(b) LM317引脚示意图

2.安装调试

将电路安装在PCB板或者万能板上。检查元件焊接、电源变压器及电源线有无接错。用万用表R×10挡测试电源输出正端与负端的电阻值，应有几十至几百欧姆，不能为0 Ω。此后方可将电源线接入220 V的电源插座上，LED灯亮，表示电源接通。再用万用表直流电压挡测量输出端的电压，调整电位器RP，看是否有电压变化，调整好需要的电压即可。若电压不变，或者电压变化跳动，则检查电位器RP是否接错或者接触不良。

将输出端用两根软导线接上鳄鱼夹，红的接正端代表正，黑的接负端代表负，同时为了防止输出端鳄鱼夹相碰发生短路现象，可将正线接长一点。

3.元件选用

电位器RP选用带柄的普通电位器，方便调节电压。其他元件没有特殊要求，按电路标注选择即可。

15.12LM317功放电路

1.电路原理

LM317功放电路如图15-13所示。图15-13

LM317功放电路

2.安装调试

由于该电路特别简单，电路可以用万能板焊接，恒流源的恒定电流可设置在10～15 mA，调试时将LM317的输出电压调整到电源电压的一半即可，静态电流约为十几毫安。

3.元件选用

三端稳压IC选取LM317；三极管VT1选用9014；VT2选用8050型；二极管VD5、VD6选用2CP20；变压器的功率应大于50 W。

15.13全自动充电器

1.电路原理全自动充电器电路如图15-14所示。充电器主要由电源电路、电压比较器及指示电路等组成。图15-14全自动充电器电路

2.安装调试

将电路安装在一电路板上，注意稳压二极管不要接反，用导线将接电池的端子引出，接在电池盒上，将4节5号镍镉电池装入充电支架后，合上电源开关S，便可开始充电。

3.元件选用

IC1选择LM7809型三端稳压集成块，应为其加装铝质散热片。VD1～VD5选用IN4007型硅整流二极管。VD5选用5.6 V/0.5 W的稳压二极管。VD6选用普通红色发光二极管。RP选用2W线绕电位器，R1～R4均选用1/8W电阻器。C1、C2、C3选用铝电解电容。S选用普通1×1电源小开关。T选用220 V/12 V、5 VA小型优质电源变压器。

15.14声光控延迟节能灯

1.电路原理声光控延迟节能灯电路如图15-15所示。图15-15声光控延迟节能灯电路

2.安装调试

只要元器件符合要求，本制作装毕便可工作。但由于元器件性能及参数误差，如果导致光控时间过早或过晚，可以改变电阻R4的大小。若声控灵敏度低，可以增大电阻R1的阻值。

3.元件选用

与非门IC1可用一块2输入端四与非门CD4011数字集成电路；VS为97A6小型塑封双向晶闸管；整流二极管VD1～VD4可用1N4007型普通硅整流二极管，VD2选7.5 V稳压二极管，VD1可用1N4148型普通硅开关二极管；VT1可用9013型等硅NPN三极管；RG为MG45型光敏电阻器，BM选用驻极体电容话筒。其他元件按电路选择即可。

15.15光控LED照明灯

1.电路原理光控LED照明灯电路如图15-16所示。图15-16光控LED照明灯电路

2.安装调试

将LED有规律地安装在电路上的一个区域，由于人眼被发光二极管照射时会产生眩目，因此要对LED光源进行改造，使其光线产生漫反射，即将组装好的LED灯装入废弃的圆形吸顶灯罩内，RG放置在有自然光照射但月光照不到的地方即可。接上220 V交流电，慢慢调节RP，使得在白天LED不亮，晚上LED亮即可。注意稳压二极管工作在反向状态，不要接错。

3.元件选用

C1选用耐压400 V以上的涤纶电容，可用电风扇电容代替；R1～R4选用1/2 W金属膜电阻；RP选用小型可变电阻；整流二极管VD1～VD4选用1N4007；电解电容C2选用耐压25 V铝电解电容；RG选用MC45型光敏电阻器(亮阻不大于5 kΩ，暗阻不小于l MΩ)。DW选用1 W/12 V稳压二极管，VS采用1 A单向可控硅，型号任选。

15.16“拍即亮”延时小夜灯

1.电路原理“拍即亮”延时小夜灯的电路如图15-17所示图15-17“拍即亮”延时小夜灯电路

2.安装调试

全部电路可用万能板焊接，可装入一体积合适的市售塑料动物玩具或其他造型的工艺品硬壳体内，以起到装饰美化作用。

3.元件选用

IC选用静态功耗很小的CMOS时基集成电路(又称“555”时基集成电路)，如5G7555或ICM7555、CB7555、CH7555、SG7555型等，它是一种模拟、数字混合集成电路。这种CMOS时基集成电路的静态电流极小，只有75 μA左右(4.5 V工作电压下测定)，而且工作电压低(实测不低于2 V就能正常工作)。常用的普通TTL工艺生产的“555”时基集成电路，因其功耗大，要求工作电压较高(大于等于4.5 V)，所以不适宜在本制作中使用。

15.17BTL功放电路

1.电路原理

BTL功放电路如图15-18所示。图15-18

BTL功放电路

2.安装调试

按图装接无误后不用调试即可正常工作。因为电路简单，完全可以用万用板进行制作，如果能做一块PCB则成功率更高且更美观。安装完通电接上电源，从CK2接入音频输入便可发声。可将此电路安装在一个小盒里，比如香皂盒，将CK1、CK2接口露出，这样更美观。

3.元件选用

所用的零件都是常用的，没什么特殊的要求。电路在5 V供电的情况下大概有1～1.5 W的输出功率。

15.18红外线无线耳机的制作

1.电路原理该红外线无线耳机由发射机和接收机两部分电路组成。发射机电路如图15-19所示。图15-19发射机电路

接收部分电路如图15-20所示，该电路采用一块音频放大集成电路LM386进行功率放大。VD3为红外线接收管。

图15-20接收部分电路

2.安装调试

安装时调节发射部分三极管VT1的静态电流在30 mA左右。接收部分只要安装无误，不需调试即可工作。发射部分可以安装在电视机内部，由机内12 V电源供电。信号输入端接到音量电位器两端即可。对于伴音功放采用直流音量控制的电视机，可以在C1前面串联一个5.1 kΩ的电阻后将输入端接到扬声器的两端。调节音量电位器，使其转发距离最远(3～4 m)且不失真即可。两只红外线发射管(VD1、VD2)在安装时，要考虑其辐射区范围，由于红外发射管的辐射角一般在60°左右，所以安装时要使它们的辐射空间范围有一部分重叠，如图15-21所示。

图15-21红外发射管的辐射角度

3.元件选用

三极管VT1选用中功率管2SC8050；R2的功率要在1/4 W以上；VD3为红外线接收管(不要选用光电二极管，以免受干扰，影响接收效果)；VD1、VD2宜选用外壳透明的品种，那些从外部不能看到内部电极的品种其通信距离将会很小。

15.19霹雳灯的制作

1.电路原理霹雳灯电路如图15-22所示。其核心部分是两块LM324四运算放大器，整个电路可以分为振荡器和电压比较器两部分。图15-22霹雳灯电路

2.安装调试

电路中LED安装在一个长条电路板上，其他元件装于另一块电路板上。主电路板与发光管组之间需要7根彩色排线对应焊接。只要安装无误，不需调试即可正常运行。改变RP的值，发光管闪亮的速度即可随之改变，可根据个人的喜好进行调节。

3.元件选用

发光管LED可以用高亮度ϕ5或ϕ8的发光二极管，其他元件按电路图的标注选择即可。

15.20双限值温度控制电路

1.电路原理双限值温度控制电路如图15-23所示。图15-23双限值温度控制电路

2.安装调试

将电路安装在电路板上。热敏电阻用导线引出一段，方便探测温度，继电器上的常开端串接一个LED和一个电阻作为负载，只要继电器吸合，LED便亮，表示设备启动。只要电路安装无误，用电烙铁靠近热敏电阻模拟温度升高，撤离电烙铁模拟温度降低，调节电位器设定上限温度与下限温度便可。

3.元件选用

Rt使用的是玻封NTC型负温度系数热敏电阻(常温下5 kΩ的)；电位器可选用小型微调电位器或者精密电位器；继电器选用工作电压与电源相同的即可，继电器驱动负载的大小根据实际情况决定。其他元件按电路图标选择。

15.21

4017循环彩灯

1.电路原理

4017循环彩灯电路如图15-24所示。图15-24

4017循环彩灯电路

2.安装调试

电路全部安装在一个电路板上，注意LED要按Q0～Q9的顺序安装，这样才会有流动的效果，如果没有按此顺序安装，则LED亮的顺序就乱了。调节电位器RP的阻值大小，可以用来调节NE555产生时钟脉冲的振荡频率，从而改变LED光点的运动速度。

3.元件选用

元器件没有特殊要求，按电路图标注选择即可。

15.22遮挡式红外探测报警器

1.电路原理遮挡式红外探测报警器电路如图15-25所示。图15-25遮挡式红外探测报警器电路

锁相环音频译码集成电路LM567的内部结构如图15-26所示。

图15-26

LM567电路结构图

2.安装调试

除开关、红外收发对管和扬声器之外，全部元器件都焊接在电路板上。本电路焊接完毕，只要没有错焊和虚焊，无需任何调整，接通电源即可正常工作。在使用过程当中，唯一需要调校的是红外发射和接收探头的安装位置。安装探头时需要遵循隐蔽的原则，探头和电路的连接导线应尽量隐秘，防止盗贼发现探头位置后从红外线探头防区外的死角窜入。

3.元件选用

锁环音频译码集成电路芯片LM567有不同的生产厂家，其型号可能会稍有变化，如NE567、SE567等；音乐芯片最好采用警笛叫声，如果条件限制，可以采用普通的触发音乐芯片，大多数的音乐芯片都是采用如图15-27所示的软(俗称黑胶)封装，在音乐芯片的电路板上往往接有一只三极管VT3作功放，这只管子可采用普通的小功率硅管SC9014；电路中的VT1和VT2可采用任何型号的NPN型小功率硅管；

其他阻容元件的数值如图15-25电路中所标，红外发射接收器件采用红外遥控电视机专用的SE303和PH202，只要是电视机红外遥控发射接收配套的对管，不论什么型号一般都可以使用；桥式整流二极管VD3～VD6采用四只1N4007，稳压集成块采用塑封7806；电源变压器用3 W的市售成品，次级电压应选7.5 V，6 V也勉强可用；扬声器用一般扬声器且要求音量稍小，建议采用8 Ω的报警器专用高音响扬声器。

图15-27音乐片管脚图

15.23

555延时电路的制作

1.实训电路

555延时电路如图15-28所示。图15-28

555延时电路

2.工作原理

当按下开关S1时，2脚呈现低电平，3脚为高电平，发光二极管亮，由于3脚为高电平，使555的放电管截止，电容器C1通过R2充电，当电容两端的电压达到2/3VCC时，555翻转，3脚即为低电平，LED熄灭，完成一个定时过程。电路中电位器R2用于调节定时时间长短。

15.24温控电路

1.实训电路温控电路如图15-29所示。图15-29温控电路

2.工作原理

R1是一个负温度系数的热敏电阻，随温度的增大而阻值减小。当温度减小时，R1电阻增大，R2的电压减小，当同相输入R2的电压U+小于反向输入端的电压时，电压比较器输出为“0”，三极管不导通，继电器不工作，LED灯也就不亮了；当温度升高时，R1电阻减小，R2的电压增大，当同相输入R2的电压U+大于反向输入端的电压时，电压比较器输出为“1”，三极管导通，继电器工作，LED灯亮。

15.25

S66E六管超外差式收音机组装及调试

1.组装

1)电阻的安装读取色环电阻阻值，并做好标记，将电阻的阻值选择好后，根据两孔的距离弯曲电阻引脚，可采用卧式紧贴电路板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。

2)电解电容、瓷片电容的安装

在安装电解电容时要求电容的管脚长度要适中，要正确判断管脚的正、负极，否则不能实现收音功能，并且电解电容要紧贴电路板立式安装焊接，太高就会影响后盖的安装。瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适，在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。

3)三极管的安装

S66E收音机中有两种三极管。VT5、VT6为9013属于中功率三极管，VT1～VT4为9018或9014属于高频小功率三极管，在安装时，VT1选用低值(绿点或黄点)的三极管，VT2和VT3选用中值(蓝点或紫点)的三极管，VT4选用高值(紫点或灰点)的三极管，否则装出来的效果不好。同时，要求电容和三极管管脚的长度要适中，不要剪得太短，也