闪闪的小灯

🏠 首页 《无线电》杂志 1979年 🔗 第6期 🔗 第28页 分类:答读者问 🔗 陈鹏飞 🔗

小明:老师好,大勇按照您给的电路(手指图1所示那个电路)做了一个小实验。你看,大勇手中小盒内的小电珠,它能自动一亮一灭,闪闪地发光。

图1
图1 🔍原图 (526×415)

老师:好极了。

大勇:我在这个小实验中用了三只晶体管,后面两只是用3DG6和3DG12晶体三极管连成的复合管。我把6V、0.1A的一只小电珠串联在它们集电极上。三极管一导通小电珠就亮了。

小明:这电路中BG\(_{1}\)的图形很特别,这是个什么零件?

大勇:图中的BG\(_{1}\)叫“单结晶体管”。这里用的管子型号是BT33。这种管子的管脚排列我都查出来画在图中了。

小明:老师,我对单结管的工作原理还不很清楚呢?

老师:单结晶体管的三个电极分别称为发射极(e)、第一基极(b\(_{1}\))和第二基极(b2)。它的工作原理讲起来比较复杂,要有一定的数学知识才能弄懂。在这个电路中(手指图1所示电路),单结晶体管能在与它的第一基极(b\(_{1}\))相连的电阻R3的两端产生一高一低有规律地变化的电压。我们常叫它“脉冲电压”。

大勇:怪不得我把电压表直流10伏档接在R\(_{3}\)两端时,电压表指针总是一跳一跳地摆动呢!

老师:对,测量R\(_{3}\)两端电压,看到电压表表针跳动,就说明这个电路已经正常工作,能产生脉冲电压了。这个脉冲电压能通过电容C2传到BG\(_{2}\)三极管的基极上,使BG2的基极电压也随着一高一低的变化。

小明:噢,基极电压的高低,决定了基极电流的强弱。因此两只三极管也随着一通一断地变化,小电珠也一亮一暗地闪光了。原来它是利用晶体管的开关作用。

大勇:老师,我们在试验时发现小灯闪光的快慢和R\(_{1}\)、C1这两个零件的数值大小有关系。这两个电阻、电容数值越大,小灯闪得越慢。

老师:对。R\(_{1}\)与C1是和电源串联的。这叫阻容串联电路。这里电池通过电阻向电容充电。它们的数值越大,充电时间也越长。小灯闪光快慢就是由充电时间长短决定的。我们要是把R\(_{1}\)换成一只100K的电位器或可变电阻,就可以用来随意调节闪光的快慢了。不过要注意,若是R1和C\(_{1}\)的数值太小,闪光间隔时间太短,就会使眼睛分辨不出来。

小明:大勇,这个电路连接好后调整很复杂吧!

大勇:不复杂。电路连接好后先要检查一下有没有错接,尤其是晶体管管脚和电解电容器的极性不能接错。调整时可以先把电容C\(_{2}\)拆下来,这样就把整个电路分成两个部分,它们互不影响,调整可单独进行。调整时,先接通电源,小电珠立即发光,再调整R4,可预先准备20K、30K、50K等几个电阻,将R\(_{4}\)的阻值从20千欧起逐渐增大,这时灯光会随之减弱,一直到小电珠中的电流不足以使小电珠发光,也就是小电珠“将亮不亮”的状态,即将这时的R4阻值固定下来。R\(_{4}\)大致在几十千欧到一百千欧。然后调节单结晶体管的这部分电路,用万用表的直流10伏档测量R3电阻两端电压,表针会有规律地跳动。指针跳起时的最大读数约在(1~2)伏为好。

小明:这个电压是不是越大越好?

大勇:刚才老师说过这里的电压是“脉冲电压”,所以电压表的读数只能作为参考。这个电压太小不能推动后面电路工作,可是“脉冲电压”太强了,也会使后面晶体管损坏的。调节这个电压的办法是改变R\(_{3}\)阻值。R3越小,脉冲电压也弱些。

小明:如果R\(_{3}\)两端上没有电压怎么找出电路中的毛病呢?

大勇:这个线路不复杂,仔细查一下,接线有否错误。若单结晶体管是处理品,应该事先测一下好坏。我们可以用万用表的电阻档测量各管脚间的电阻。它们b\(_{1}\)、b2两脚间的电阻在7K~10K之间,调换表笔接法时读数不变。而测量e与b\(_{1}\)之间和e与b2之间电阻时,都应该象测二极管那样,出现正反向电阻的差别。用万用表电阻1K档测量正向电阻一般为几千欧,反向电阻极大,表针不动。

老师:单结晶体管特性的测量比较复杂。但用万用表这样做简单的判断,也能大致确定管子的好坏。

大勇:两部分电路都调整好以后,再把C\(_{2}\)焊在电路上,把前后电路连起来。这时脉冲电压一出现,就通过C2送到三极管的基极,小电珠就能亮一下,闪光的小灯就做成了。

图2
图2 🔍原图 (462×730)

小明:老师,我也做了一个小实验,您看(手指图2所示那样的小盒),这盒子上有两个小电珠,开关一接通,这两只电珠你亮我灭,我亮你灭,它们会轮流闪光,可有意思了。这是它的电路图(手指图3所示电路)。

图3
图3 🔍原图 (551×321)

老师:这个电路叫“无稳态电路”,这里有两只三极管。这个三极管导通,那只三极管就截止,而那只管子导通时,这只管子又截止。两只三极管自动地轮流导通和截止关断,两只小电珠也就这样你亮我灭地轮流闪光看上去整个电路没有个稳定的时候,于是就得到了“无稳态电路”的名字。

大勇:这个电路对元器件有什么要求?

小明:这个电路中两只三极管的型号是一样的。这里用3AX81,用3AX31也可以。

大勇:小电珠闪光的快慢能调节吗?

小明:闪光的快慢是靠调整R、C这两个电阻电容的数值控制的。数值越大闪光越慢。但是电阻的数值改变不要太大,在2K~10K间最合适。

大勇:两只电阻与两只电容的数值一定要相等吗?

小明:也不一定。当两个电阻电容值不相同时,一只灯闪光很快,另一只灯却不慌不忙地闪动,可好玩了。

大勇:老师,我们两人做的实验用的胶木板和塑料盒还都是上次实验中用过的,电池、开关都不用动,只是把接线改一改就行了。

老师:好,这样既做到了节约,又能培养自己动手制作的能力。希望你们多动脑筋多实践,做出新的小实验来。(陈鹏飞)