《电工电子技术》课程应用实例 实例一 1、知识点:直流电源 2、实例内容:LM317直流可调电源。如图: D-D. LM317 R1 12002 510 C1 Ca 470uF .1uF C3 220uF 10uF LED 工作原理:220V市电经变压器变压(降压)、二极管桥式整流、电容滤波后送人LM317 第3脚(输入端),第2脚输出稳定的直流电压。第1脚为调整端,调整端与输出端之间为1.25V 的基准电压。为了保证稳压器的输出性能,R1阻值应小于2402。为了使输出电压可调,调 整端与地之间接可变电阻器Rw,改变Rw阻值即可改变输出电压。 其输出电压为: U。=a1+),其中:Vr125V. R 3、本例意义及相关说明: 本例来自于电子制作的电源设计,运用此例贴近生活实际,有助于提高学生学习兴趣。 实例二 1、知识点:电容充放电、三极管的开关作用、声音传感器的应用 2、实例内容:声控小夜灯。电路如图: R1 22 R2 R3 2.2M 22K SW MIC 90i4 工作原理:R1为话筒MIC的偏置+电阻,R2、R3使Q1处于临界截止状态,当话筒 MMC接收到音频信号后,通过C1耦合给Q1基极,在音频信号的正半周加深Q1的导通, Q1还是导通,同时把Q2的基极电位拉低,Q2截止,对电路没有多大影响:在音频信号的 负半周使Q1反偏压截止,Q2导通,Q3也导通,小灯炮点亮。由于电容C1充放电需要 一个过程,所以小灯炮点亮后会延时一段时间。调整C1的大小可以改变点亮后延时熄灭的 时间,容量小延时时间短,容量大,延时时间长,可以在1微法到几百微法选取。改变2 阻值的大小可以改变Q1临界截止度,也就是改变灵敏度,阻值大,灵敏度高,反之则低。 3、本例意义及相关说明: 运用电容C的充放电来改变Q1的基极电位,从而改变三个三极管的工作状态,实现小 灯的工作
1 《电工电子技术》课程应用实例 实例一 1、知识点:直流电源 2、实例内容:LM317 直流可调电源。如图: 工作原理:220V 市电经变压器变压(降压)、二极管桥式整流、电容滤波后送人 LM317 第 3 脚(输入端),第 2 脚输出稳定的直流电压。第 1 脚为调整端,调整端与输出端之间为 1.25V 的基准电压。为了保证稳压器的输出性能,R1 阻值应小于 240Ω。为了使输出电压可调,调 整端与地之间接可变电阻器 Rw,改变 Rw 阻值即可改变输出电压。 其输出电压为: (1 ) 1 REF R R U V W O = + ,其中:VREF=1.25V。 3、本例意义及相关说明: 本例来自于电子制作的电源设计,运用此例贴近生活实际,有助于提高学生学习兴趣。 实例二 1、知识点:电容充放电、三极管的开关作用、声音传感器的应用 2、实例内容: 声控小夜灯。电路如图: 工作原理:R1 为话筒 MIC 的偏置+电阻,R2、R3 使 Q1 处于临界截止状态,当话筒 MIC 接收到音频信号后,通过 C1 耦合给 Q1 基极,在音频信号的正半周加深 Q1 的导通, Q1 还是导通,同时把 Q2 的基极电位拉低,Q2 截止,对电路没有多大影响;在音频信号的 负半周使 Q1 反偏压截止,Q2 导通,Q3 也导通,小灯 炮点亮。由于电容 C1 充放电需要 一个过程,所以小灯炮点亮后会延时一段时间。调整 C1 的大小可以改变点亮后延时熄灭的 时间,容量小延时时间短,容量大,延时时间长,可以在 1 微法到几百微法选取。改变 R2 阻值的大小可以改变 Q1 临界截止度,也就是改变灵敏度,阻值大,灵敏度高,反之则低。 3、本例意义及相关说明: 运用电容 C 的充放电来改变 Q1 的基极电位,从而改变三个三极管的工作状态,实现小 灯的工作
实例三 1、知识点:运放、功率放大器 2、实例内容:集成功率放大器如图: Q+12V C4□ U 0.1uF VDI 长守 RPI R TDA2030 3 D2 RA R3 22kg 680Q C2+ C3 C5- 0.22HF 22F0.1F O-12V 核心部分是集成电路TDA2030,它是一块高保真集成音频功率放大器芯片,输出功率 大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值可达3.5A。其内部电路包含有输入级、 中间级、输出级及短路保护、过热保护电路,输出功率大且可安全工作。RP是音量调节电 位器,C1为输入耦合电容器,R1为TDA2030同相输入端偏置电阻。R2、R3、C2为负反 馈电路,其中C2仅起隔直流通交流作用,使电路直流为100%的负反馈,确保直流工作点 稳定性好。而交流负反馈的强弱及闭环增益决定于R2与R3的阻值,该电路的闭环增益为 (R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍。C4、C5为电源的高频旁路电容器,防止高频自激。R4 C3为茹贝尔网络,用以在电路接有感性负载扬声器时,确保高频的稳定性。VD1、VD2为 TDA2030的保护二极管,起嵌位作用,防止输出电压峰值损坏TDA2030。 3、本例意义及相关说明: 在电子设备中,常常要求其最后一级能带动一定功率的负载,例如推动电机旋转,使继 电器动作,使扬声器音圈振动发出声音等等,这就要求末级放大器能输出一定的信号功率。 因此,通常称最后一级(末级)放大器为功率放大器。 实例四 1、知识点:电压比较器 2、实例内容:用M339组成的振荡器电路。如图: com ec R1 4.7K R1-R4 100K R4 工作原理:图为由1/4LMB39组成的音频方波振荡器的电路。改变C1可改变输出方波
2 实例三 1、知识点:运放、功率放大器 2、实例内容:集成功率放大器 如图: 核心部分是集成电路 TDA2030,它是一块高保真集成音频功率放大器芯片,输出功率 大于 10W,频率响应为 10~1400Hz,输出电流峰值可达 3.5A。其内部电路包含有输入级、 中间级、输出级及短路保护、过热保护电路,输出功率大且可安全工作。RP 是音量调节电 位器,C1 为输入耦合电容器,R1 为 TDA2030 同相输入端偏置电阻。R2、R3、C2 为负反 馈电路,其中 C2 仅起隔直流通交流作用,使电路直流为 100%的负反馈,确保直流工作点 稳定性好。而交流负反馈的强弱及闭环增益决定于 R2 与 R3 的阻值,该电路的闭环增益为 (R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3 倍。C4、C5 为电源的高频旁路电容器,防止高频自激。R4、 C3 为茹贝尔网络,用以在电路接有感性负载扬声器时,确保高频的稳定性。VD1、VD2 为 TDA2030 的保护二极管,起嵌位作用,防止输出电压峰值损坏 TDA2030。 3、本例意义及相关说明: 在电子设备中,常常要求其最后一级能带动一定功率的负载,例如推动电机旋转,使继 电器动作,使扬声器音圈振动发出声音等等,这就要求末级放大器能输出一定的信号功率。 因此,通常称最后一级(末级)放大器为功率放大器。 实例四 1、知识点: 电压比较器 2、实例内容:用 LM339 组成的振荡器电路。如图: 工作原理:图为由 1/4 LM339 组成的音频方波振荡器的电路。改变 C1 可改变输出方波
的频率。本电路中,当C1=0.1uF时,f=53Hz:当C1=0.01uF时,f=530Hz:当C1=0.001uF 时,f=5300Hz。 3、本例意义及相关说明: 此电路是电压比较器在方波振荡器上的一个典型应用。电路简单,易于读懂。 实例五 1、知识点:稳压管、三极管、继电器 2、实例内容:电磁灶开机延时保护电路。如图: R120Q -220V K-1 R2 IMQ VD2 IN4001 R4 1KQ C1 1.5uF 奥 N 本平 R5 12872 LED 2K2 VT VD3 9013N4148 100μF25V 图14.41电磁灶开机延时保护电路原理图 电磁灶开机延时保护器的电路如图14.41所示,它由限流电阻、降压整流电路和电子延 时开关等几部分组成。 由图可见,当闭合开关S,由于电阻R1的存在,电源内阻约为202左右,所以开机最 大冲击电流就被限制在10A左右。与此同时,220V交流电经C1降压限流并经VDI、VD2 和C2,组成的简单半波整流稳压电路,C3两端即输出12V左右的直流电压。直流电源通过 电阻R3向电容C3充电,约经几秒后C2两端电压即升到0.7V,三极管VT就由原来的截止 状态转为导通状态继电器K通电吸合,其常开接点K!闭合,电阻R1被短路,此时LED 点亮发光,指示开机延时过程结束,调大电磁灶的功率旋钮就可进行正常使用。关机后电容 C3储存电荷将通过电阻R3、R5泄放,可为下次开机时作延时准备。本电路结构比较简单, 只要元器件良好,接线无误不需调试通电即可正常工作。使用时,要先将电磁灶的电源开关 闭合,接在本保护器的输出插座XS里,功率调节旋钮放在最低档,然后闭合本机开关S, 等LED点亮发光时,即可调高功率调节钮正常使用。关机时,先关电磁灶或S均可。 3、本例意义及相关说明: 本例贴近生活实际,实用性较强。 实例六 1、知识点:二极管,与非门 2、实例内容:简易逻辑状态测试笔。如图:
3 的频率。本电路中,当 C1=0.1uF 时,f=53Hz;当 C1=0.01uF 时,f=530Hz;当 C1=0.001uF 时,f=5300Hz。 3、本例意义及相关说明: 此电路是电压比较器在方波振荡器上的一个典型应用。电路简单,易于读懂。 实例五 1、知识点:稳压管、三极管、继电器 2、实例内容:电磁灶开机延时保护电路。 如图: 电磁灶开机延时保护器的电路如图 14.41 所示,它由限流电阻、降压整流电路和电子延 时开关等几部分组成。 由图可见,当闭合开关 S,由于电阻 R1 的存在,电源内阻约为 20Ω 左右,所以开机最 大冲击电流就被限制在 10A 左右。与此同时,220V 交流电经 C1 降压限流并经 VDl、VD2 和 C2,组成的简单半波整流稳压电路,C3 两端即输出 12V 左右的直流电压。直流电源通过 电阻 R3 向电容 C3 充电,约经几秒后 C2 两端电压即升到 0.7V,三极管 VT 就由原来的截止 状态转为导通状态继电器 K 通电吸合,其常开接点 K-l 闭合,电阻 R1 被短路,此时 LED 点亮发光,指示开机延时过程结束,调大电磁灶的功率旋钮就可进行正常使用。关机后电容 C3 储存电荷将通过电阻 R3、R5 泄放,可为下次开机时作延时准备。本电路结构比较简单, 只要元器件良好,接线无误不需调试通电即可正常工作。使用时,要先将电磁灶的电源开关 闭合,接在本保护器的输出插座 XS 里,功率调节旋钮放在最低档,然后闭合本机开关 S, 等 LED 点亮发光时,即可调高功率调节钮正常使用。关机时,先关电磁灶或 S 均可。 3、本例意义及相关说明: 本例贴近生活实际,实用性较强。 实例六 1、知识点: 二极管,与非门 2、实例内容:简易逻辑状态测试笔。如图:
G G2 LED & R J10 k 测试探针 360Ω A 5V R 3602 10kΩ LED. V p2 G3 当测试探针A接高电平时,二极管VD1导通、VD2截止,与非门G1输入高电平,输 出低电平,使G2输出高电平,发光二极管LED1正偏导通而发光。 因为VD2截止,与非门G3输入高电平,输出低电平,使G4输出高电平,发光二极管LED2 反偏截止而不发光。 当测试探针A接低电平时,二极管VD1截止、VD2导通,与非门G1输入低电平,输 出高电平,使G2输出低电平,发光二极管LED1反偏截止而不发光。因为VD2截止,与 非门G3输入低电平,输出高电平,使G4输出低电平,发光二极管LED2正偏导通而发光。 3、本例意义及相关说明: 本例来源于生活实际,实用性较强。 实例七 1、知识点:三相异步电动机,电气控制 2、实例内容:星三角形启动电路安装图。 如图: L@B9g阿 田® ⊕⊕⊕ ⊕⊕⊕ 星三角启动电 ® 凰带带 ⊕⊕⊕脚 上图是一张星三角启动电路,是电气元件安装图,主回路由空气断路器经黄,绿, 红色线给热继电器,给电源接触器(左边接触器,给定为KM1),中间接触器是将电机
4 当测试探针 A 接高电平时,二极管 VD1 导通、VD2 截止,与非门 G1 输入高电平,输 出低电平,使 G2 输出高电平,发光二极管 LED1 正偏导通而发光。 因为 VD2 截止,与非门 G3 输入高电平,输出低电平,使 G4 输出高电平,发光二极管 LED2 反偏截止而不发光。 当测试探针 A 接低电平时,二极管 VD1 截止、VD2 导通,与非门 G1 输入低电平,输 出高电平,使 G2 输出低电平,发光二极管 LED1 反偏截止而不发光。因为 VD2 截止,与 非门 G3 输入低电平,输出高电平,使 G4 输出低电平,发光二极管 LED2 正偏导通而发光。 3、本例意义及相关说明: 本例来源于生活实际,实用性较强。 实例七 1、知识点: 三相异步电动机,电气控制 2、实例内容:星三角形启动电路安装图。 如图: 上图是一张星三角启动电路,是电气元件安装图,主回路由空气断路器经黄,绿, 红色线给热继电器,给电源接触器(左边接触器,给定为 KM1),中间接触器是将电机
接成星形(定为KM2),右边接触器是将电机接成三角形(给定为KMB),控制回路是从 小型断路器出来,到停止按钮(红色按钮)给启动(绿色)按钮,准备启动时用:当按下启 动按钮时,KM2线圈得电,中间接触器动作(闭合),电机接成星形,KM2的辅助常开点 闭合(这样的作法,电机必须接星形后,才能启动运行),KM1线圈得电,电源接触器闭合 并自锁,电机在星形状态下启动运行,同时时间继电器计时,到时间后,KM2断开,同时 KM3线圈得电,右边接触器闭合并自锁,电机转为三角接法运行,同时时间继电器退出工 作状态。 3、本例意义及相关说明: (1)让学生明确电机控制电路的应用场合,实际使用时如何安装: (2)让学生懂得降压起动的方法。 实例八 1、知识点:光电耦合、双向晶闸管 2、实例内容:安全可靠的电子控制自来水龙头电路。如图: R 100K 1M007 470 10 线路如图所示。P℃为一光电耦合器,其特点是输出与输入在电气上完全隔离,因而具 有较好的安全性。S为脚踏式按键开关。220W市电经二极管D半波整流,电容C滤波、电阻 R4、R5分压后输出约1OV的直流电压至PC内部光敏三极管的C极。 平时,S开关断开,P℃内部发光二极管中无电流通过不发光,光敏三极管截止,晶体管 V截止,发光二极管LED不发光,双向可控硅BCR阻断,电磁阀Y不得电不工作。当需用自 来水时,可用脚踏上开关S,S闭合,有电流通过P℃中发光二极管使其发光,光敏三极管受 光照导通,V亦导通,LED发光作状态指示,BCR接通22OV市电,Y得电放水。用水完毕, 脚脱离开关S,PC停止工作,V截止,LED熄灭,BCR阻断,Y失电停止放水。 3、本例意义及相关说明: 本例来源于生活实际中光电耦合的应用,光电耦合需光电晶体管与发光二极管配合使 用。 实例九 1、知识点:蜂鸣器,电容充放电 2、实例内容:不用电池的双音门铃电路。如图:
5 接成星形(定为 KM2),右边接触器是将电机接成三角形(给定为 KM3),控制回路是从 小型断路器出来,到停止按钮(红色按钮)给启动(绿色)按钮,准备启动时用;当按下启 动按钮时,KM2 线圈得电,中间接触器动作(闭合),电机接成星形,KM2 的辅助常开点 闭合(这样的作法,电机必须接星形后,才能启动运行),KM1 线圈得电,电源接触器闭合 并自锁,电机在星形状态下启动运行,同时时间继电器计时,到时间后,KM2 断开,同时 KM3 线圈得电,右边接触器闭合并自锁,电机转为三角接法运行,同时时间继电器退出工 作状态。 3、本例意义及相关说明: (1)让学生明确电机控制电路的应用场合,实际使用时如何安装; (2)让学生懂得降压起动的方法。 实例八 1、知识点:光电耦合、双向晶闸管 2、实例内容:安全可靠的电子控制自来水龙头电路。如图: 线路如图所示。PC 为一光电耦合器,其特点是输出与输入在电气上完全隔离,因而具 有较好的安全性。S 为脚踏式按键开关。220V 市电经二极管 D 半波整流,电容 C 滤波、电阻 R4、R5 分压后输出约 10V 的直流电压至 PC 内部光敏三极管的 C 极。 平时,S 开关断开,PC 内部发光二极管中无电流通过不发光,光敏三极管截止,晶体管 V 截止,发光二极管 LED 不发光,双向可控硅 BCR 阻断,电磁阀 Y 不得电不工作。当需用自 来水时,可用脚踏上开关 S,S 闭合,有电流通过 PC 中发光二极管使其发光,光敏三极管受 光照导通,V 亦导通,LED 发光作状态指示,BCR 接通 220V 市电,Y 得电放水。用水完毕, 脚脱离开关 S,PC 停止工作,V 截止,LED 熄灭,BCR 阻断,Y 失电停止放水。 3、本例意义及相关说明: 本例来源于生活实际中光电耦合的应用,光电耦合需光电晶体管与发光二极管配合使 用。 实例九 1、知识点: 蜂鸣器,电容充放电 2、实例内容:不用电池的双音门铃电路。如图:
1 80 1N10010K 0.x 住宅 不用电池的双音门铃 http//:xd.shangdu.net 图中电路是常规的电话机振铃电路的变型。a、b分别是电话机入户线的正、负两端。 AN为常开型门铃按钮,在电话机候机时,按下AN,程控交换机提供的48V(或6OV)电 压,直流馈电经VDI、R1对电容C1充电,当C1端电压Vc达到IC1的起控电压时,ICI 起振送出双音电子铃流使蜂鸣器B发声,告知主人有客来访。而当电话机正在使用时,则 图中a、b之间的电压较低达不到IC1的起控电压,此时,即使按下AN门铃按钮也不工作, 这是因为由于R1取值较大,远大于电话机的阻抗。故AN按下时对电话机的正常通话无影 响。也对程控交换机无不良影响,仅在使用门铃时对其间打入的电话遇忙。 3、本例意义及相关说明: 随着电话机的普及率越来越高,拥有住宅电话的家庭也越来越多,但大多数住宅电话使 用率很低,利用电话入户馈线提供的48V(60V)直流馈电作电子门铃的工作能源是经济实 用的。 实例十 1、知识点:电感整流器、可控硅和光电耦合器 2、实例内容:实用荧光灯电子启辉器。如图: R1 1M R4 81k C11p/630 SCR D1 R25.6k 本 D3 AC 灯 220W C2 15v 100./63W C3 R3 电感 4.74/50W 1k 流器 Q606.C0H 该电子启辉器原理图如图所示,他的主要器件是可控硅和光电耦合器。 开关K接通后,市电220V经过荧光灯丝和R1、C1阻容降压及R4分压后,再经桥堆 D1整流、C2滤波及15V的稳压二极管D2后给单向可控硅及光电耦合器供电。单向可控硅 的控制电压由R2、6V稳压二极管D3和C3供给,在电源接通1秒内,可控硅SCR即导通, 光电耦合器U1内发光二极管发光,光敏三极管受光后导通,使荧光灯灯管的灯丝有大电流 流过进行预热。此外,光敏三极管导通又使电子启辉器控制端短路,电子启辉器失电,光电 6
6 图中电路是常规的电话机振铃电路的变型。a、b 分别是电话机入户线的正、负两端。 AN 为常开型门铃按钮,在电话机候机时,按下 AN,程控交换机提供的 48V(或 60V)电 压,直流馈电经 VD1、R1 对电容 C1 充电,当 C1 端电压 Vc 达到 IC1 的起控电压时,IC1 起振送出双音电子铃流使蜂鸣器 B 发声,告知主人有客来访。而当电话机正在使用时,则 图中 a、b 之间的电压较低达不到 IC1 的起控电压,此时,即使按下 AN 门铃按钮也不工作, 这是因为由于 R1 取值较大,远大于电话机的阻抗。故 AN 按下时对电话机的正常通话无影 响。也对程控交换机无不良影响,仅在使用门铃时对其间打入的电话遇忙。 3、本例意义及相关说明: 随着电话机的普及率越来越高,拥有住宅电话的家庭也越来越多,但大多数住宅电话使 用率很低,利用电话入户馈线提供的 48V(60V)直流馈电作电子门铃的工作能源是经济实 用的。 实例十 1、知识点: 电感整流器、可控硅和光电耦合器 2、实例内容:实用荧光灯电子启辉器。如图: 该电子启辉器原理图如图所示,他的主要器件是可控硅和光电耦合器。 开关 K 接通后,市电 220V 经过荧光灯丝和 R1、C1 阻容降压及 R4 分压后,再经桥堆 D1 整流、C2 滤波及 15V 的稳压二极管 D2 后给单向可控硅及光电耦合器供电。单向可控硅 的控制电压由 R2、6V 稳压二极管 D3 和 C3 供给,在电源接通 1 秒内,可控硅 SCR 即导通, 光电耦合器 U1 内发光二极管发光,光敏三极管受光后导通,使荧光灯灯管的灯丝有大电流 流过进行预热。此外,光敏三极管导通又使电子启辉器控制端短路,电子启辉器失电,光电
耦合器内光敏三极管由导通突然截止,相当于将灯丝电路断开。由于电感镇流器的作用,在 荧光灯管两端产生高压将荧光灯点亮。荧光灯点亮后,灯管两端A'B'间的电压会降低到 50V(6W)至108V(40W),此电压再经阻容降压和分压后便使其整流后的电压更低,这个电压 不能使得稳压二极管D3反向导通,因而SCR不会导通,光电耦合器也不会工作,只有在 关断电源后再次启动才会重复上述工作过程。 3、本例意义及相关说明: 一种简易电子启辉器来代换氖管启辉器,可解决荧光灯随温度降低和电压变化而启动慢 或不能启动的问题。本例和生活紧密相关。 实例十一 1、知识点:三极管、555定时器 2、实例内容:遥控器检测仪电路。如图: R 1R3 HTD- 330k 9015 47元 27A VT2 B RI 4 2202 2 R4 IC VTI 100k NE555 6 3DU31 G 5 R2 BT201A 5.1k CI C2 R5 0.01u 0.01μ 750g2 如图所示是该检测器的电路原理图。由IC、R3和R4、C1组成一个音频振荡器,其振 荡频率由公式f=1.443/(R3+2R4)C1进行估算。该电路音频设置在580Hz左右。平时,光 敏三极管VT1没有受到光的作用时,其内部电阻很大,使得VT2截止,且IC的复位端4 脚为低电平而处于主复位状态,3脚为低电平,故使电路不发出声光信号。当按下被测红外 线遥控发射器的任意一个遥控键时,其红外脉冲信号被VT1接收,使得VT1内部电阻很小, 相应VT2导通,IC的4脚为高电平,这时IC处于音频振荡工作阶段,则3脚输出音频信 号,故使压电陶瓷片B发出声音,且LED被点亮。 3、本例意义及相关说明: 简单的小仪器,可以检测遥控器是否能发射信号及哪个按键失灵,使用起来很方便。生 活中经常会使用到遥控器,可以激发学生的学习兴趣。 实例十二 1、知识点:触发器、门电路、三极管 2、实例内容:电子蜡烛。如图: 11- IC1-2 5 c5 10k 10k C1-3 H BG2 9012 0.047 0.047 1.04 R6 1k R2 1M R3 500k zuiy.con IC1:CD4011B C4 0.022 R7 1k 9013 HTD C1-4
7 耦合器内光敏三极管由导通突然截止,相当于将灯丝电路断开。由于电感镇流器的作用,在 荧光灯管两端产生高压将荧光灯点亮。荧光灯点亮后,灯管两端 A' B'间的电压会降低到 50V(6W)至 108V(40W),此电压再经阻容降压和分压后便使其整流后的电压更低,这个电压 不能使得稳压二极管 D3 反向导通,因而 SCR 不会导通,光电耦合器也不会工作,只有在 关断电源后再次启动才会重复上述工作过程。 3、本例意义及相关说明: 一种简易电子启辉器来代换氖管启辉器,可解决荧光灯随温度降低和电压变化而启动慢 或不能启动的问题。本例和生活紧密相关。 实例十一 1、知识点:三极管、555 定时器 2、实例内容: 遥控器检测仪电路。如图: 如图所示是该检测器的电路原理图。由 IC、R3 和 R4、C1 组成一个音频振荡器,其振 荡频率由公式 f=1.443/(R3+2R4)C1 进行估算。该电路音频设置在 580Hz 左右。 平时,光 敏三极管 VT1 没有受到光的作用时,其内部电阻很大,使得 VT2 截止,且 IC 的复位端 4 脚为低电平而处于主复位状态,3 脚为低电平,故使电路不发出声光信号。当按下被测红外 线遥控发射器的任意一个遥控键时,其红外脉冲信号被 VT1 接收,使得 VT1 内部电阻很小, 相应 VT2 导通,IC 的 4 脚为高电平,这时 IC 处于音频振荡工作阶段,则 3 脚输出音频信 号,故使压电陶瓷片 B 发出声音,且 LED 被点亮。 3、本例意义及相关说明: 简单的小仪器,可以检测遥控器是否能发射信号及哪个按键失灵,使用起来很方便。生 活中经常会使用到遥控器,可以激发学生的学习兴趣。 实例十二 1、知识点: 触发器、门电路、三极管 2、实例内容: 电子蜡烛。如图:
电路中IC1-3与IC1-4构成RS触发器,刚接通电源时,电容C4上的电压不会突变,使IC1-3 输出高电平,IC1-4输出低电平,BG1、BG2均不导通,灯(蜡烛)H不亮,音乐电路IC2也不工作。 BT是双金属片构成的火焰传感器,用火柴加热BT时,BT闭合导通,RS触发器输出状态翻 转,IC1-4输出高电平,BG1导通,蜡烛H点亮。IC1-3输出低电平,BG2导通,IC2得电,奏出“祝 你生日快乐”的音乐声。B是驻极体话筒,吹蜡烛时,吹气声由B拾取,经IC1-1、C1-2放大后 触发RS触发器翻转,灯熄乐停。 3、本例意义及相关说明: 本电子生日蜡烛电路虽然简单,但却具有一定的仿真性:火柴点火,风吹熄火。趣味性强,可以激发学生 的学习兴趣。 实例十三 1、知识点:电阻桥、二极管、晶闸管、光耦合器 2、实例内容:一款防止破坏的报警器电路。如图: 0.22u 1N4007 630W 3.3张 3.3k DL 200u 220 1M 35V 18w本 MCR N4148x4 97A6 47 33 0.1 电网 图中检测电路采用电阻桥,储藏室门开关采用磁控开关,门关接通,门开断开,储藏室 门开关与电桥的一个电阻构成电桥的一臂,安装在储藏室内。这样,若门被撬开,则磁控开 关断开,又若外线被短接或者断路,无论哪种情况,都会使桥路失去平衡,A、B两端电压经 整流桥的1N4148使光耦工作,从而使双向可控硅导通,电铃发出报警信号。报警器电源电 压采用电容降压、半波整流、18V稳压管稳压后得到。门开关可以用常开型的磁控开关,也 可用其他微动开关或微型按钮代用。安装时,一桥臂电阻必须和开关装在一起。不需要报警 时要关掉电源,不然自己开储藏室门也会报警。 3、本例意义及相关说明: 一款储藏室门开关报警器,该报警器有导线从楼层居室通向储藏室,只要主人关好储藏 室门回楼层后开启报警器电源开关,此后不论是储藏室门被撬,还是报警器外线被剪断或短 接,报警器都会发出报警信号。因此该报警器不易被破坏,主人可及时发现盗情。贴近生活, 应用广泛。 实例十四 1、知识点:按钮、单向晶闸管、蜂鸣器、继电器 2、实例内容:简单实用的电子抢答器。如图:
8 电路中IC1-3与IC1-4构成RS触发器,刚接通电源时,电容C4上的电压不会突变,使IC1-3 输出高电平,IC1-4 输出低电平,BG1、BG2 均不导通,灯(蜡烛)H 不亮,音乐电路 IC2 也不工作。 BT 是双金属片构成的火焰传感器,用火柴加热 BT 时,BT 闭合导通,RS 触发器输出状态翻 转,IC1-4 输出高电平,BG1 导通,蜡烛 H 点亮。IC1-3 输出低电平,BG2 导通,IC2 得电,奏出“祝 你生日快乐”的音乐声。 B 是驻极体话筒,吹蜡烛时,吹气声由 B 拾取,经 IC1-1、IC1-2 放大后 触发 RS 触发器翻转,灯熄乐停。 3、本例意义及相关说明: 本电子生日蜡烛电路虽然简单,但却具有一定的仿真性:火柴点火,风吹熄火。趣味性强,可以激发学生 的学习兴趣。 实例十三 1、知识点: 电阻桥、二极管、晶闸管、光耦合器 2、实例内容:一款防止破坏的报警器电路。如图: 图中检测电路采用电阻桥,储藏室门开关采用磁控开关,门关接通,门开断开,储藏室 门开关与电桥的一个电阻构成电桥的一臂,安装在储藏室内。这样,若门被撬开,则磁控开 关断开;又若外线被短接或者断路,无论哪种情况,都会使桥路失去平衡,A、B 两端电压经 整流桥的 1N4148 使光耦工作,从而使双向可控硅导通,电铃发出报警信号。报警器电源电 压采用电容降压、半波整流、18V 稳压管稳压后得到。门开关可以用常开型的磁控开关,也 可用其他微动开关或微型按钮代用。安装时,一桥臂电阻必须和开关装在一起。不需要报警 时要关掉电源,不然自己开储藏室门也会报警。 3、本例意义及相关说明: 一款储藏室门开关报警器,该报警器有导线从楼层居室通向储藏室,只要主人关好储藏 室门回楼层后开启报警器电源开关,此后不论是储藏室门被撬,还是报警器外线被剪断或短 接,报警器都会发出报警信号。因此该报警器不易被破坏,主人可及时发现盗情。贴近生活, 应用广泛。 实例十四 1、知识点:按钮、 单向晶闸管、蜂鸣器、继电器 2、实例内容:简单实用的电子抢答器。如图:
R1100K01m KD2 KDn S8 D5中 06 06+n (复位) 1N4148 K1 1N4148 K2 1N4148 12Vx2 Kn E-2 E- E- 02 s81BT169 S82 SBn R2510 8050 1N4001 C2 0.0ie T0.0i T0.01f 03D4 1000u (第1组) (第2组 (第n组) 1N4001x2 KH2 KHn H2 Hn 电路如图所示,它由N路抢答开关电路、N路灯光电路和公用声响电路、电源变换电 路等组成。当比赛者都没有按抢答器按钮SB1-SBn时,单向晶闸管VSl~VSn均处于截止状 态,对应继电器K1~Kn亦处于释放状态,其常开触点KHI~KHn切断电灯Hl~Hn供电回路, 使之不发光:同时,三极管VT无偏压而截止,蜂鸣器H不发声。抢答开始后,假如第1 小组抢先按动了SB1按钮,则VS1导通,K1通电吸合,KH1触点闭合,指示灯H1发光: 与此同时,K1的常闭触点KD1断开,使其他小组按动SB2~SBn按钮时,对应VS2~VSn 都无法获得触发电流而仍保持截止状态,K2~K亦无法吸合,则第1小组获得抢答权。另 外,只要K1~Kn中任何一个继电器吸合,则串入供电回路的二极管VD3、VD4两端便产生 约1.5V直流电压,经R2限流后,控制VT饱和导通,使HA通电发出响声,表示己有小组 获得抢答权。当主持人按动一下复位按钮开关SB时,电路即恢复初始状态,以便开始下 轮抢答。电路中,R1为VSl-VSn触发端的共用限流电阻,R2为VT的限流电阻。C1~Cn 分别为VS1~VSn触发端的交流旁路电容器,其主要作用是消除由SBI~SBn传输线引入的 外界杂波感应信号,防止对应VSl~VSn误触发。VD5~VD6+n为隔离二极管,避免VSl~VSn 相互间发生干扰。 3、本例意义及相关说明: (1)通过本例可拓展继电器电路应用的视野。 (2)可进一步提高学生控制电路的读图能力。 实例十五 1、知识点:功能开关、整流桥、变压器、三极管 2、实例内容:电蚊拍电路。如图: 电路工作原理:电蚊拍手柄上有一个功能开关SW,SW开关共有三档,向上推是第一
9 电路如图所示,它由 N 路抢答开关电路、N 路灯光电路和公用声响电路、电源变换电 路等组成。当比赛者都没有按抢答器按钮 SB1-SBn 时,单向晶闸管 VS1~VSn 均处于截止状 态,对应继电器 K1~Kn 亦处于释放状态,其常开触点 KH1~KHn 切断电灯 H1~Hn 供电回路, 使之不发光;同时,三极管 VT 无偏压而截止,蜂鸣器 HA 不发声。抢答开始后,假如第 1 小组抢先按动了 SB1 按钮,则 VS1 导通,K1 通电吸合,KH1 触点闭合,指示灯 H1 发光; 与此同时,K1 的常闭触点 KD1 断开,使其他小组按动 SB2~SBn 按钮时,对应 VS2~VSn 都无法获得触发电流而仍保持截止状态,K2~Kn 亦无法吸合,则第 1 小组获得抢答权。另 外,只要 K1~Kn 中任何一个继电器吸合,则串入供电回路的二极管 VD3、VD4 两端便产生 约 1.5V 直流电压,经 R2 限流后,控制 VT 饱和导通,使 HA 通电发出响声,表示已有小组 获得抢答权。当主持人按动一下复位按钮开关 SB 时,电路即恢复初始状态,以便开始下一 轮抢答。电路中,R1 为 VS1-VSn 触发端的共用限流电阻,R2 为 VT 的限流电阻。C1~Cn 分别为 VS1~VSn 触发端的交流旁路电容器,其主要作用是消除由 SB1~SBn 传输线引入的 外界杂波感应信号,防止对应 VS1~VSn 误触发。VD5~VD6+n 为隔离二极管,避免 VS1~VSn 相互间发生干扰。 3、本例意义及相关说明: (1)通过本例可拓展继电器电路应用的视野。 (2)可进一步提高学生控制电路的读图能力。 实例十五 1、知识点: 功能开关、整流桥、变压器、三极管 2、实例内容:电蚊拍电路。 如图: 电路工作原理:电蚊拍手柄上有一个功能开关 SW,SW 开关共有三档,向上推是第一
档。这时开关接通电池BT正极,电流通过开关经LED3、电阻R5构成回路,使照明灯LED3 点亮,也可在此状态下打蚊子(耗电高):中间档是第二档。当将SW开关放置在中间部位 时,是为了给电池BT充电。当电蚊拍电池没电时,要将手柄下端的单相插头释放出来,插 到~22OV插座上,D1~D4组成的硅整流桥给电池BT充电,LED1被点亮(充电指示): 将SW开关向下拉是第三档。这是准备进行灭蚊工作。当按下S1微动开关时LED2被点亮 (灭蚊电路工作指示),Q1、R6、C2、R4和变压器B的初级线圈组成的振荡电路开始工作, 并在变压器的次级线圈感应出电压,经D5~D8和C3~C6组成的倍压整流电路,将输出电 压迅速提升至1600V左右以灭杀蚊蝇(新拍应达到1800V以上)。 3、本例意义及相关说明: 本例贴近生活实际,且电路较为简单易懂。 实例十六 1、知识点:振荡电路、二极管、可控硅、变压器 2、实例内容:电子灭蝇器。如图: D 1N4007 R1300K C3 0.22u R3 R4 20-50K 510 220Vw 2C2 灭 BT33 00w25V 蝇 1K 200 该装置电路如图所示。整个装置直接由220V市电经整流后供电。R3、R4、R5、C1和 双基极二极管组成张驰振荡器,其输出脉冲信号用于控制可控硅的导通和关断。可控硅处于 关断状态,市电经VD整流再经L1的等效电阻向C3充电。当VS被触发导通后,C3上的 电荷经导通的可控硅和L1的等效电阻迅速放电。当放电电流过零时,可控硅又自动关断。 如此反复循环,在变压器的次级L2就获得了高压脉冲电压,这一电压加在由许多等距离金 属丝组成的电网上,电网下设有诱饵,苍蝇嗅到诱饵而来,着落时触及电网而被电死,死蝇 从网距空间自动下落,达到自动灭蝇的效果。 3、本例意义及相关说明: 这个电子灭蝇器简单易制,对一切飞到灭蝇器电网上的苍蝇,均能歼灭。本例贴近生活, 且电路简单易懂。 实例十七 1、知识点:稳压管、三极管、继电器、与非门 2、实例内容:实用定时开关电路。如图: 0
10 档。这时开关接通电池 BT 正极,电流通过开关经 LED3、电阻 R5 构成回路,使照明灯 LED3 点亮,也可在此状态下打蚊子(耗电高);中间档是第二档。当将 SW 开关放置在中间部位 时,是为了给电池 BT 充电。当电蚊拍电池没电时,要将手柄下端的单相插头释放出来,插 到~220V 插座上,D1~D4 组成的硅整流桥给电池 BT 充电,LED1 被点亮(充电指示); 将 SW 开关向下拉是第三档。这是准备进行灭蚊工作。当按下 S1 微动开关时 LED2 被点亮 (灭蚊电路工作指示),Q1、R6、C2、R4 和变压器 B 的初级线圈组成的振荡电路开始工作, 并在变压器的次级线圈感应出电压,经 D5~D8 和 C3~C6 组成的倍压整流电路,将输出电 压迅速提升至 1600V 左右以灭杀蚊蝇(新拍应达到 1800V 以上)。 3、本例意义及相关说明: 本例贴近生活实际,且电路较为简单易懂。 实例十六 1、知识点: 振荡电路、二极管、可控硅、变压器 2、实例内容:电子灭蝇器。 如图: 该装置电路如图所示。整个装置直接由 220V 市电经整流后供电。R3、R4、R5、C1 和 双基极二极管组成张驰振荡器,其输出脉冲信号用于控制可控硅的导通和关断。可控硅处于 关断状态,市电经 VD 整流再经 L1 的等效电阻向 C3 充电。当 VS 被触发导通后,C3 上的 电荷经导通的可控硅和 L1 的等效电阻迅速放电。当放电电流过零时,可控硅又自动关断。 如此反复循环,在变压器的次级 L2 就获得了高压脉冲电压,这一电压加在由许多等距离金 属丝组成的电网上,电网下设有诱饵,苍蝇嗅到诱饵而来,着落时触及电网而被电死,死蝇 从网距空间自动下落,达到自动灭蝇的效果。 3、本例意义及相关说明: 这个电子灭蝇器简单易制,对一切飞到灭蝇器电网上的苍蝇,均能歼灭。本例贴近生活, 且电路简单易懂。 实例十七 1、知识点: 稳压管、三极管、继电器、与非门 2、实例内容:实用定时开关电路。 如图: