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纸电路35互补型自激多谐音频振荡

2020-2-29 14:44| 发布者: admin| 查看: 1090| 评论: 0|原作者: 皮蛋豆腐

摘要: 一个喇叭,给它接上直流电源,它并不会发声。要喇叭发声,需要有交流信号输入。振荡器就是一种把直流信号变成交流信号的电路,如果交流信号是音频的,就能让喇叭发声。当然还可以把直流信号转换成其它频率的交流信号 ...
  一个喇叭,给它接上直流电源,它并不会发声。要喇叭发声,需要有交流信号输入。振荡器就是一种把直流信号变成交流信号的电路,如果交流信号是音频的,就能让喇叭发声。当然还可以把直流信号转换成其它频率的交流信号,比方要把3伏的直流电压升成6伏,那么就先要用振荡器把直流信号变成交流信号,再经过变压器升压,然后再变成6伏的直流信号才行。
下面是这个电路的演示视频:
  优酷视频:
  腾讯视频:
  用纸电路的方式搭建电路特点是操作简单,不需要焊接,接错了元件也方便拆下来改正,跟小朋友做手工差不多。下图是这个纸电路完成后的样子,手掌下面盖的是光敏电阻。

  纸电路35互补型自激多谐音频振荡,其中“互补”是指用了一个NPN型、一个PNP型三极管,这两个三极管是互补的。“自激”是指这个电路接上电就自己开始振荡了,“多谐”是指有很多谐波,“音频振荡器”就是指它能把直流信号变成音频的交流信号。
这个纸电路套件是面对电子爱好者的,因此我们先讲原理,下面是电路图。

  可以看到,如果去掉0.1微法的电容的话,这就是一个简单的放大电路,左边的NPN型三极管9014输出的信号再被右边的PNP型三极管9015放大一次,然后经过扬声器。这个电容的作用就是不让放大电路持续工作,它让两个三极管变成一个高速运作的开关,这样输出的信号就由直流变成直流脉冲了,也就是交流信号。2节干电池接一个机械开关,如果你的手足够快,不断地按这个开关,输出的信号也是一样的效果。

  下面我们讲具体的原理。这个电路就几个元件,很简单,原理也不复杂。但是我很疑惑,你在网上搜原理,竟然大部分都是错的,我想不明白为什么有那么多人喜欢把错误的东西放到网上。

  最左边那个光敏电阻是NPN型三极管9014的偏置电阻,一般用一个几十千欧姆的电阻,我用光敏电阻是为了增加趣味性。电源的正极通过电阻加到9014的b极(基极),同时也加到电容的左边。电容的右边通过喇叭接电源的负极。这样电容就会被充电,电容两边的电压降从零开始增加,当它左边的电压升高到0.7伏时,9014就会开始导通。注意:电容刚开始被充电的时候,它两边电压是0伏,然后才慢慢升高。如果电流是水,电压是水位,电容就好像是接水的桶,桶慢慢装满的过程,就是水位慢慢升高的过程。这样比喻很好理解。

  开始的时候,9014的e极(发射极)接电源负极,电压是0。当它导通以后,ce之间有电流通过,ce之间的电压降很小,导致PNP型三极管9015的b极电压降低,这样9015也导通了,最后放大电流从9015的c极通过喇叭。

  以上是放大电路的原理。

  三极管9015的e极接电源正极,当它接近饱和时,ec之间的电压降只有0.7伏,也就是说9015的c极电压不断升高,最终能升到2.3伏。9015的c极接电容的右边,电压足够高之后,会反向给电容充电,此时电容左边通过三极管9014的ce极接电源负极,最终电容左边电压会变低,当低于0.7伏之后,三极管9014就截止了,这样整个放大电路就都截止了。

  然后又开始刚通电时候的过程,电容开始充电,电路导通,然后电容又反向充电,电路又截止……这样不断重复,就产生了振荡信号。

  下面是纸电路的制作过程。

套件内容包括:

  电路拼贴图,导电胶带,2节7号电池盒,光敏电阻,NPN型三极管9014,PNP型三极管9015,电容,喇叭。

  需要您自备剪刀,2节7号电池,透明胶带。

  导电胶带没有胶的一面具有很好的导电性,有胶的一面可以粘到纸上。沿着电路拼贴图粘贴导电胶带,要向下拐弯的时候,先向上拐,折叠处用手指压平。

  再向下拐弯,折叠处压平,粘到位置后用剪刀剪断。

  粘贴其它导电胶带的时候按照前面的方法处理。

  下面开始安装电子元件。光敏电阻的引脚像下图示意的那样弯折一下,喇叭和电池盒的导线也放到对应位置。电池盒红色的导线是正极,黑色是负极

  剪小段胶带把元件引脚粘牢,用手指压紧。

  电容要跨过一根导电胶带,为了防止短路,那段胶带上要先贴上一层透明胶带,或者其它绝缘的胶带。电容上的标记是104,表示它的容值是10*10^4皮法,也就是0.1微法。

  剪小段胶带把电容的引脚粘牢。

  两个三极管按照下图所示放在对应位置,注意它们是“脸对脸”放的,就是有字的一面是相对的。

  看着三极管上面的字,从左到右3个引脚分别是e极(发射极)、b极(基极)、c极(集电极)。我们把NPN型三极管9014的e极向左弯,c极向右弯,b极向后弯,摆在拼贴图上标明的位置;PNP型三极管9015的b极是向前弯的,同样摆在标记的位置。

  把三极管的引脚都粘贴牢,注意贴小段胶带的时候不要造成短路。

  电池盒装上2节7号电池,这时喇叭是不响的,因为在明亮的环境下,光敏电阻的阻值太小,电路不能起振。用手掌压住光敏电阻,阻值变大之后喇叭开始发声,手掌上下运动,喇叭的声调会随着变化。

  这个振荡电路的频率跟电阻和电容值是相关的。

  电路不用的时候要取出电池。

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