从零开始学电子电路设计
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1.4 电子电器制作实例

扫描二维码学习电子元器件知识后就可以制作小电子电器了。不需要理解原理,就可直接制作。

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认识电路板上的电子元器件

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电子元器件识别、检测与维修

例1-1 简单电子门铃的制作

(1)组成和制作原理 门铃主要由电源、音乐集成电路(包括三极管和电阻等元器件)、扬声器、按钮开关以及外壳等部分组成,门铃原理图见图1-12。其制作原理可扫二维码学习。

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简单的门铃电路制作

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图1-12 门铃原理图

用于制作门铃的音乐集成电路很多,常见的型号有9300、9300C、9301、KD132、KD153、KD153HT HFC482大规模集成电路等。不同的集成电路其信号输出端不同。9300C、9301、KD153H等型号的集成电路带有高阻输出端,可直接驱动压电陶瓷发声装置使其发声。9300、9300C、9301、KD152、KD153、KD153H和HFC482等型号的集成电路,必须将输出信号用三极管放大后,才能使扬声器发声。

(2)识读原理图 在原理图上各元器件是用符号(图形符号与字母)表示的,应认识各元器件的符号并和实物联系起来。每件电子作品都要按照电路图去制作,不能装错元器件,否则不但易损坏元器件,还会导致制作失败。看懂原理图对完成门铃的制作有重要作用。

图1-12表示了各元器件的连接顺序,要能看懂。为了制作方便,可根据所给的原理图绘制实物连接图。音乐集成电路连接的焊接点有8个,共两排。可以给它们编号为1~8,这8个焊点中3和7是连在一起的,4与5是连在一起的。

从图中可以看到三极管c极接3或7均可,由于7有元件引线插孔,安装方便,因此c极可装在焊点7上。B极接6,e极接4和5,同样,接5方便些。

(3)制作步骤

① 焊点镀锡。分别给音乐集成片的焊点镀锡,镀锡的量要少而薄。

② 导线的处理。对导线处理的方法,前面的作品中都已介绍过。

③ 三极管的安装与焊接。三极管3条引线e、b、c要分别插在5、6、7等3个引线插孔中。三极管e、b、c的区分方法如图1-13所示。插装前要仔细核对,检查无误后,用点锡焊接法将3个焊点焊好。

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图1-13 三极管元件符号与实物图

④ 按钮开关的组装。

⑤ 扬声器引线的焊接。焊接扬声器引线时,可先在有圆孔的焊点上镀锡,再焊引线。焊接引线,不要把引线焊在已焊有线圈引线的焊点上,以防止线圈引线脱落。

⑥ 各部分的连接。最后,所有准备工作已经完成,只剩下将这些元器件装到电路板上了。由图1-13可看出,按钮开关的两根引线要焊到1、2两个焊点上,扬声器要焊在1、3两个焊点上,电池正极焊在“1”上,负极焊在“4”上。焊完后再检查一下有无漏焊的元件,无误后,即可装好电池,按一下开关,奏响音乐,成功了!

例1-2 玩具电子小猫制作

本电路利用一个空瓶子制成玩具电子小猫,夜晚两眼能放出美丽的光芒,深受儿童喜爱。电路简单有趣,容易制作。

(1)工作原理 玩具猫电路和印制电路板如图1-14所示。该电路是典型的多谐振荡器。刚接电源时,两只管子会同时导通,但由于晶体管的性能差异,假设BG1管子的集电极电流ic1增长得稍快些,则通过正反馈,将使ic1越来越长,而ic2则越来越小,结果BG1饱和而BG2截止。但是这个状态不是稳定的,BG2的截止是靠定时电容C1上的电压来维持的,因此经过一定时间后,电路将自动翻转,BG1截止,BG2饱和导通。这种状态同样也是不稳定的,因为BG1的截止是靠电容C2上的电压来维持的,所以再经一定时间后,电路又自动翻转,……,如此反复交替循环变换,就形成了自激振荡。此电路也叫做无稳压电路。

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图1-14 玩具猫电路和印制电路板

(2)元件选择和制作 LED选用绿色发光二极管,三极管只要是NPN型小功率管(如9014)即可,制成后只要略调W1与W2,使用只发光二极管轮流闪烁。然后把小电路板与电池装进空瓶子里,让两只发光管刚好在小猫的两只眼睛位置,再想办法固定。

例1-3 磁摆装饰制作——磁摆小玩具

磁摆小玩具制作简单,取材容易,特别适合中小学生课余动手动脑制作。它具有动感,可以制成各种各样的十分有趣的小玩具,比如电子秋千、电子地球仪、会动眼睛的小猫等。若把它们置于家中的书桌上,不失为新颖别致的装饰品。

(1)电路原理 磁极具有同性相斥、异性相吸的特点。磁摆装置由磁性摆锤、电磁驱动等电路组成。电路见图1-15,印制电路板见图1-16。

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图1-15 电路图

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图1-16 印制电路板图

当磁性摆锤处于线圈的正中位置时,三极管TV的be极因电阻R和电容C2阻断,故无电压通过,c极电流为零(线圈L2因直流电阻甚微,可视为短路)。当磁性摆锤移位时(稍加外力),磁性摆锤的磁力线便切割线圈而产生感应电压,磁摆的磁极与线圈的磁场之间产生新的磁场,它们互相作用、互相影响,使三极管TV的be极感应电压周期性地不断变化,通过三极管TV的c极励磁电流产生的磁场,对磁摆不停地吸与斥,不断地补充能量,使磁摆持续工作。

(2)制作 线圈部分很关键,用纸壳做一个外径20mm、内径10mm、高20mm的圆形骨架,用线径0.1mm的漆包线两根,同向并绕L1为2000圈、L2为1600圈,把L1的始端定为引线1,末端与L2的始端绞合在一起,定为引线2,L2的末端定为引线3,分别焊入电路,千万不能把线头弄错了,不然电路是不会工作的。磁性摆锤用废弃的小耳塞中的磁环三只,重叠起来,从它原来的铁盖中心穿一根细尼龙线悬吊起来即可。装配时磁摆与线圈的距离越近越好,摆线长则周期短,摆线短则周期长,可根据需要适当调整。TV的基极电压为0.3V,集电极电压为2.8V。