从简单、直观的电路做起,边学习、边实践,对初学者来说收效最大。本文介绍用晶闸管(可控硅)等组成的下棋计时电路,既简单易装、又实用有趣。通过自己动手,可以很快掌握晶闸管的原理和使用方法。
一、晶闸管的工作特点
晶闸管是三个PN结P-N-P-N四层半导体和三个电极组成的半导体器件。晶闸管的三个电极分别叫阳极(A)、阴极(K)和控制极(G),如图1所示。为了说明晶闸管的工作特点,我们先将它与灯泡、电池和开关串联起来,作几个简单实验。

1.将晶闸管的阳极A接电池正极,阴极K经过灯泡再接到电池负极(这叫给可控硅两端加正向电压),而控制极G不加电压,如图2所示。此时灯不亮,说明晶闸管没有导通。

2.给晶闸管加正向电压,控制极G上的开关S闭合(对阴极来说控制极加上了正电压),这时灯泡HL发光,说明晶闸管导通(图3)。这时再将S断开,即去掉控制极上的电压,灯泡仍然亮着,说明晶闸管仍继续导通,控制极失去了控制作用。

3.给晶闸管加上反向电压,给控制极加正向电压,灯泡不亮,如图4所示。

二、计时钟的工作原理和使用方法
电路如图5所示。S1为电源开关,S2、S3为不带锁的按钮开关,VD1、VD2为发光二极管,其主要作用是为晶闸管提供导通后的维持电流(因为石英钟电流很小)发光二极管发光又正好可作双方计时指示灯。

比赛开始,合上S1,两个时钟均不计时,如甲方先走棋,乙方将自己的按钮开关S3按一下,即开关bc点连接,就是给了VS1一个触发信号,VS1导通,VD1发光管亮,甲方计时钟开始计时。当甲方走过棋子后,立即将自己的开关S2按一下,即b′c′连通,给VS2送入一个触发信号,VS2由截止转为导通,乙方计时钟开始计时;同时a′b′断开,VS1阳极失去正电压,由通导转为截止。这样双方轮流计时循环下去,直到比赛结束,再将总电源开关S1断开。一场有趣的比赛就可以从双方的计时钟上看出哪一方用时最短。
三、元件选择与安装
由于电路功率较小,对元件没有特殊要求,晶闸管可选用MCR100-6,发光二极管为普通型,S1为小型单刀单掷开关,S2、S3为微动单刀双掷开关(不带锁),计时钟可选用指针式石英钟。图6为实体连接图,只要连接无误,不需要调试即可为双方比赛计时。(顾振远)
