2003年,第9期,類別:電子技校

    1． 電路簡介。 圖1是訊響器(又稱音頻振蕩器、信號發生器)的典型電路。按圖在面包板上連好電路,當電容器C從3．3nF~100μF取不同的值時,揚聲器可發出不同的音調響聲,將C定在47nF左右,改變R1的值,揚聲器的發聲音調也可發生變化。注意R1不可太小,一般應大于1kΩ,否則易使V1損壞。如果萬用表的兩表筆并接在R1的兩端,量程選擇旋鈕放在交直流電壓的不同擋位轉動,也可使揚聲器的發聲音調發生變化。將圖1的V1和V2換一下位置變成圖2電路,也有相同效果。
    2． 工作原理。 以圖2電路為例,剛接通電源時,由于電容C兩端電壓不能突變,等效為短路,所以V1的b極電壓不足以使V1導通,V1、V2均處于截止狀態。隨著電容C的充電電流減少,其b極電壓降低,從而使V1、V2導通。揚聲器BL發出響聲,由于V2的導通,使電容C的正極電位降低,V1基極電位也跟著降低,V1、V2迅速飽和導通,形成正反饋。C通過V2迅速放完電后又被反充電,充電回路是+1．5V經V1的b-e結、R1、C、V2的c-e結到電源負極。隨著C的充電,V1基極電位逐漸升高。最后使V1、V2由導通變為截止,完成一個周期。隨后電路又通過BL、R1、R2對C充電,C兩端電壓再次逐漸升高,電路進入下一個循環,周而復始。若將圖2中的電容值取大一些,如100μF,通過萬用表的測量就可觀察上述的物理過程。
    3． 1．5V點亮LED。 一般LED(發光二極管)正常發光所需電壓都不低于1．5V,所以只用一節干電池難以直接使LED發光。但利用訊響器電路就可用一節干電池點亮LED,并且還可點亮串聯的多個LED,下面介紹有此功能的實驗電路。
    電路如圖3,此電路是在圖2電路的基礎上加了一只LED V3管組成的點亮電路。C取不同的值時,可使V3有不同的亮度。當V3較亮時,用兩個以上的LED串聯起來還能亮。將C取值大一些,可以直觀地觀察電路工作,即V3的發光與BL的發聲也即V1、V2的導通有什么樣的對應關系。但如將訊響器BL改為8~10Ω的電阻,V3將不能發光,由此可說明電路中因存在有電感,而使LED點亮的。
    由電感產生的自感電動勢的方向可由圖4說明。
    圖4的電路中,T為5W左右的小電源變壓器,C取100μF,可觀察V3、V4是否同時發光;用萬用表測V2的Vce,可觀察其Vce的變化(BL發聲與否)和V3、V4的閃亮有什么樣的對應關系。此實驗可說明線圈的互感現象和互感電動勢的有關問題。
    圖4中兩個小圓點表示線圈的同名端,按圖中所示,當V2截止時,圓點端為感生電動勢的正極。
    通過實驗可知,串接那么多LED仍能發光,電壓比較高。但為什么只有一個LED時,仍發光而并不過壓損壞呢？請讀者思考。
    4． 趣味電路。 電路如5所示,此電路主要是利用了C1的充放電,從而使V1的基極電位發生變化,造成揚聲器發出不斷變化的聲音,改變R1或R3的值,可使聲音效果發生變化。也可用另一訊響器使聲音自動發生變化。