音乐闪光外星人

🏠 首页 《无线电》杂志 1991年 🔗 第7期 🔗 第29页 门宏 🔗

这是一个逗人喜爱而又馋嘴的外星人,外形见图①,当你给他的嘴里喂上一块“棒棒糖”时,他就会开心地发出音乐声,调皮地眨着双眼。制作一个音乐闪光外星人,作为礼物送给小朋友们,将会倍受欢迎。

图1
图1 🔍原图 (532×449)

音乐闪光外星人的设计制作,是采用了给一般市售玩具装上电子机芯,使其升级换代的办法。这样既省钱(电子玩具往往很贵),又锻炼提高了爱好者的动手能力。

一、电子机芯工作原理

电子机芯的电路见图②。此电路左半部分为闪光电路,VT1、YT2、VT3、VT4等组成自激多谐振荡器,它只有两个暂稳态:或者VT1、VT2导通,VT3、VT4截止;或者VT1、VT2截止,VT3、VT4导通;这两个状态周期性地自动翻转。其简要工作原理如下:当接通电源后,由于接线电阻、分布电容、元件参数不一致等偶然因素,电路必然是一侧导通、一侧截止。设VT1、VT2导通,VT3、 VT4截止,C2经R4、VD2、VT1、VT2充满电;C1经R1、VT2放电,B点电位逐渐下降。当B点电位降到0V时(忽略晶体管导通压降Ueb),VT3、VT4导通(请注意:本电路采用的是PNP型晶体管),D点电位由-3V上跳为0V,由于电容C2的存在,C点电位则由0V上跳为+3V(电容两端电压不能突变)、使VT1、VT2截止,电路翻转为另一稳态。这时,C1经R3、VD1、VT3、VT4充满电;C2经R2、VT4放电,C点电位逐渐下降。当C点电位降到0V时,VT1、VT2导通,A点电位由-3V上跳为0V,由于C1的存在,B点电位则由0V上跳为+3V,使VT3、VT4截止,电路再次翻转。如此周而复始,形成振荡,振荡周期T≈1.4R1C1(R2C2)。A、D点分别输出互为反相的矩形波。在晶体管VT1、VT2与VT3、VT4的集电极回路分别串入发光二极管VD1与VD2,则VD1与VD2轮流闪亮。

图2
图2 🔍原图 (822×405)

为了保证发光二极管有足够的发光电流,要求晶体管VT的放大倍数β足够大(β>1000),单只晶体管很难达到,本电路采用两只晶体管接成达林顿复合管,β=β\(_{1}\)β2,且工作稳定。由于β足够大,R1、R2可取得稍大,避免了使用大容量电解电容器,缩小了体积,减小了漏电,提高了电路工作可靠性。

图②右半部为音乐电路,采用一块音乐IC电路,将其触发极直接接电源,电路接通后,便反复播放乐曲。

二、元器件选择

音乐IC选用HY-1型,内存一首乐曲,引脚排列如图③所示。HY-1型音乐IC的最大特点是本身电路中含有功率放大器,可直接驱动扬声器,也无需其它外围元件,接上电源即可工作。

图3
图3 🔍原图 (456×335)

晶体管VT1、VT2、VT3、VT4选用3AX型PNP锗管,如3AX31等,放大倍数β的范围为40~80,要求穿透电流I\(_{ceo}\)<200μA,并要求各管放大倍数基本相同,并合理配对,使β1β\(_{2}\)=β3β\(_{4}\)。VD1、VD2选用φ5圆形红色发光二极管。电源开关S用一个φ2.5双芯插座代替。电池盒用市售成品(装5号电池两节)。

三、制作与调试

音乐闪光外星人的外壳是用市售的外星人玩具改制的。原市售的外星人的面部为塑料制成。其余部位用长毛绒布制成,内填充棉花。改制时,将其后背底部的缝线拆开,掏出棉花,并在此处缝上一条短拉链。在其面部双眼眼珠处挖两个直径略小于5mm的圆孔,左嘴角处挖一个φ4圆孔备用。

找一个直径为20mm、厚度10mm左右的彩色塑料圆片(其它形状亦可),在其侧面钻一个孔,紧插入一截直径为2~2.5mm铜丝或铁丝,外露部分长15mm,这就是作开关用的“棒棒糖”(图4)。

图4
图4 🔍原图 (388×243)

电子机芯安装在一块近似圆形的印刷电路板上。印刷电路板可用刀刻法(将不需要的敷铜层刻剥掉)制成,不用打孔,元器件全部焊在敷铜面,简单易做。除发光二极管和作开关用的双芯插座外,其余元器件引脚剪短些,并卧式安装,要求安装高度不超过10mm,见图5。

图5
图5 🔍原图 (861×351)

此电子机芯只要元器件符合要求,安装无误,一般无需调试即可正常工作。如果两个发光二极管不是轮流闪亮,则是自激多谐振荡器未起振,对于初学者来说,多多检查是否某处有虚焊可轻轻拨动各元件,找出虚焊点重新焊牢即可。

将电子机芯电路板及电池盒从拉链处放入外星人体内。电路板置于面部后面,两个发光二极管从双眼圆孔伸出卡住;双芯插孔从左嘴角圆孔中伸出,并从外面拧紧螺帽。用棉花将外星人体内空隙处全部填满拉合拉链。一个调皮又馋嘴的外星人做好了。将“棒棒糖”的金属杆插入其嘴角的插孔中,插座双芯短接,接通电源,外星人便调皮地眨动双眼,发出音乐声,很逗人喜爱。(门宏)