1．5V闪光器

发光二极管的工作电压一般都在1.5V以上，所以用一节电池不能直接点亮发光二极管。而利用本文所介绍的电路，使用一节5号电池（最低为1.2V）就可使发光二极管不停地闪烁，而且耗电很小，很有意思。

1．了解发光二级管的特点。

2．使学生能正确使用发光二极管。

3．了解两类不同的三极管。

4．了解互补多谐振荡器的原理。

1．实验套件：面包板，51kΩ（色环为绿、棕、橙、金）、15Ω（色环为棕、绿、黑、金）、39Ω（色环为橙、白、黑、金）、1kΩ（色环为棕、黑、红、金）、l0kΩ（色环为棕、黑、橙、金）l／8W电阻器各一只；47μF／10V电解电容器一只；NPN型三极管一只（型号为3DG201或9014等塑封管），PNP型三极管一只（型号为3CG2或9012、9015等）；发光二极管一只，最好选用Ф5的高亮度发光二极管；短导线3根。

2．工具仪表：万用表、尖嘴钳。

3．两节5号电池及电池夹。

1．介绍发光二极管。

2．检查和使用发光二极管。

（1）按图1将发光二极管直接接到一节1.5V电池的正、负极上，看看发光二极管是否发光。

（2）按图2中的左边所示，将发光二极管和39Ω、1kΩ、10kΩ三只电阻器插到面包板上；将一根短导线按图插到面包板上，然后接好3V电源的正极和负极。发光二极管应正常发光。

（3）将短导线的下端接到39Ω电阻器的上端，看看发光二极管的亮度有什么变化？

（4）将短导线的下端接到10kΩ电阻器的上端，看看发光二极管的亮度有什么变化？将结果填入附表。

3.讲解和演示两类不同的三极管的辨别方法。

（1）按图3所示用万用表的欧姆挡（×100挡）测量NPN型三极管，黑表笔接的是NPN型三极管基极。

（2）按图4所示用万用表的欧姆挡（×100挡）测量PNP型三极管，红表笔接的是PNP型三极管基极。

4．制作1.5V闪光器。

（1）按照图2的右边所示，将3根短导线按图插到面包板上。

（2）将R2（15Ω）和R1（51kΩ）插到面包板上。

（3）将电解电容器插到面包板上，注意极性。

（4）将NPN型三极管VT1插到面包板上，注意三极管的极性。

（5）将PNP型三极管VT2插到面包板上，注意三极管的极性。

（6）将发光二极管插到电路板上，注意极性。

（7）对照电原理图（图5）检查一下电路是否连接正确。接通1.5V电池的正负极连线，注意正极在上，负极在下。此时发光二极管应能闪烁。

5．启发学生思考，利用这个电路还可以做什么？

6．指导学生评价及活动小结。

（1）检查学生通过活动是否会识别和使用发光二极管。（2）能利用附表的结果分析说明发光二极管的特点。（3）知道两类三极管的不同。（4）会照图连接1.5V闪光器。

1．发光二极管：使用发光二极管时必须注意它的极性，观察发光二极管内部电极的形状，就可以辨认它的正负极，它的正极接电源的正极。使用发光二极管时还要接限流电阻器。

2．三极管的知识：三极管的种类很多，从三极管的符号上来看，可以把它们分为两大类，即NPN型三极管和PNP型三极管。这两类三极管不能从外观上区分，可参照前边介绍的方法使用万用表区分这两类三极管。NPN型三极管和PNP型三极管不能互相替换使用。如果知道三极管的型号可以查阅手册了解它的性能。三极管的外形和管脚排列也是各种各样的，使用前一定要搞清楚。

3.1.5V闪光器的工作原理：图5是1.5V闪光器的电原理图，它是一个相当简单的互补多谐振荡器。所谓互补多谐振荡器就是由两只不同类型的三极管和少量的电阻器、电容器构成的多谐振荡器。互补多谐振荡器中一只是NPN型三极管，另一只是PNP型三极管。互补多谐振荡器的特点是两只三极管同时截止或同时导通。因为导通时间短，所以电路很省电。在两只三极管同时导通时，电阻器R2上可以得到一个很窄的正脉冲。互补多谐振荡器由于电路简单，应用很广泛。它是如何工作的呢？

图6是互补多谐振荡器工作原理图及波形图。我们假设在t0时刻电路刚刚接通电源，三极管VT1开始导通，三极管VT2也跟着开始导通。由于三极管VT2集电极电流的增加，B点电压开始上升，这个变化的电压通过电容器C的正反馈作用，使三极管VT1基极电压升高，两只三极管迅速饱和。B点电压此时接近电源电压。在t0～t1期间，由于三极管VT1和VT2均饱和，电源电压通过两只三极管对电容器正向充电，充电的线路见图6（a）中的虚线所示。由于三极管的内阻很小，所以在极短的时间内即充完电。当充电完成后，三极管VT1的基极电流迅速减小，而三极管VT1集电极电流虽仍较大，但满足不了三极管的饱和条件，使管子退出饱和区，B点电压开始下降。由于电容器C的正反馈作用，A点电压也下降。使电路迅速翻转，三极管VT1截止，三极管VT2也截止。B点电压下跳，这时是t1时刻。此时两只三极管都截止。由于B点电压下跳，而电容器C两端的电压不能突变，所以A点成为负电压。此时电容器C上的电压为左负右正。在t1～t2这段时间内电容器C首先放电，放电的路线见图6（a）中的实线所示。然后紧接着通过电阻器R1对电容器进行反方向的充电。在t2时刻A点电压上升到0.6V左右，三极管VT1开始导通，三极管VT2也跟着开始导通，又开始了下一个循环周期。

在电路中发光二极管接在了电源的正极与三极管VT1的基极之间。而三极管VT1的基极上会产生一个负电压，如图6（b）所示，所以当振荡器所产生的交流振荡电压与直流电压叠加在一起，达到了发光二极管工作所需要的电压，就可以驱动发光二极管发光。

图7是1.5V闪光器的电路板安装图，供参考。

1．两只三极管绝对不能搞错。

2．要认清电解电容器和发光二极管的极性。

发光二极管是一种应用很广的显示器件，它的功耗低，寿命长。发光二极管的功耗一般为100mW，它的工作电流为25mA，最大脉冲电流可达l00mA，发光二极管的工作电压小于2.5V。发光二极管从亮度上分有普通亮度的、高亮度及超高亮度的几种。发光二极管的形状各异，许多数码管也是由发光二极管做成的。此外还有变色发光二极管，它是把两个或两个以上不同颜色的管芯封装在一个器件之中做成的。由于技术的发展，将集成电路一起封装在发光二极管之中就做成了闪光发光二极管，这种器件使用就更简单了。发光二极管的颜色有红色、绿色、黄色和橙色几种。目前市场上还可以见到蓝色的发光二极管，这是一种新器件，它的特性与前面几种发光二极管不同，它的工作电压一般为3.6V。(周海)