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目 录 专题一、 常用元器件的识别2专题二、如何掌握好焊接技术8专题三、电子报警器的探究12专题四、电子闪光灯的探究14专题五、随身听、微弱信号放大器（扩音机）的探究15专题六、电容接力式电子密码防盗锁17专题七、婴儿尿湿报警器20专题八、光控金鸡报晓25专题九、声控音乐圣诞树29专题一、 常用元器件的识别一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R15表示编号为15的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。参数识别：电阻的单位为欧姆（），倍率单位有：千欧（K），兆欧 （M）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧 电阻的参数标注方 法有3种，即直标法、色标法和数标法。 数标法主要用于贴片等小体积的电路，如： 472 表示 47102（即4.7K）； 104则表示100K色环标注法使用最多，现举例如下： 碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或者四道色环。靠近电阻端的是第一道色环，其余顺次是二、三、四道色环，如图1所示。第一道色环表示阻值的最大一位数字，第二道色环表示第二位数字，第三道色环表示阻值未应该有几个零。第四道色环表示阻值的误差。色环颜色所代表的数字或者意义见表1。图1-1表1 色环颜色所代表的数字或意义色 别第一色环最大一位数字第二色环第二位数字第三色环应乘的数第四色环误 差棕1110红22100橙331000黄4410000绿55100000蓝661000000紫7710000000灰88100000000白991000000000黑001金0.15%银0.0110%无色20%比如有一个碳质电阻，它有四道色环，顺序是红、紫、黄、银。这个电阻的阻值就是270000欧，误差是10%。双比如有一个碳质电阻，它有棕、绿、黑三道色环，它的阻值就是15欧，误差是20%。1、欧姆定律： I=U/R U：电压，V； R：电阻，； I：电流，A； 2、全电路欧姆定律： I=E/（R+r） I：电流，A； E：电源电动势，V； r：电源内阻，； R：负载电阻， 3、并联电路，总电流等于各个电阻上电流之和 I=I1+I2+In 4、串联电路，总电流与各电流相等 I=I1=I2=I3=In 5、负载的功率 纯电阻有功功率 P=UI P=I2R（式中2为平方） U：电压，V； I：电流，A； P：有功功率，W； R：电阻 纯电感无功功率 Q=I2*Xl（式中2为平方） Q：无功功率，w； Xl：电感感抗， I：电流，A 纯电容无功功率 Q=I2*Xc（式中2为平方） Q：无功功率，V； Xc：电容容抗， I：电流，A 6、电功（电能） W=UIt W：电功，j； U：电压，V； I：电流，A； t：时间，s 7、交流电路瞬时值与最大值的关系 I=Imaxsin(t+) I：电流，A； Imax：最大电流，A； (t+)：相位，其中为初相。 8、交流电路最大值与在效值的关系 Imax=2的开平方I I：电流，A； Imax：最大电流，A； 9、发电机绕组三角形联接 I线=3的开平方I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 10、发电机绕组的星形联接 I线=I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 11、交流电的总功率 P=3的开平方U线I线cos P：总功率，w； U线：线电压，V； I线：线电流，A； ：初相角 12、变压器工作原理 U1/U2=N1/N2=I2/I1 U1、U2：一次、二次电压，V； N1、N2：一次、二次线圈圈数； I2、I1：二次、一次电流，A； 13、电阻、电感串联电路 I=U/Z Z=（R2+XL2）和的开平方 （式中2为平方） Z：总阻抗，； I：电流，A； R：电阻，； XL：感抗， 14、电阻、电感、电容串联电路 I=U/Z Z=R2+（XL-Xc）2和的开平方 （式中2为平方） Z：总阻抗，； I：电流，A； R：电阻，； XL：感抗，； Xc：容抗，二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C25表示编号为25的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2f c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10102PF=1000PF 224表示22104PF=0.22 uF3、电容容量误差表符 号FGJKLM允许误差1% 2% 5% 10% 15% 20%如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为5%。4、故障特点 在实际维修中，电容器的故障主要表现为：（1）引脚腐蚀致断的开路故障。（2）脱焊和虚焊的开路故障。（3）漏液后造成容量小或开路故障。（4）漏电、严重漏电和击穿故障。三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。 2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。四、电感电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。 电感的基本单位为：亨（H） 换算单位有：1H=103mH=106uH。五、晶体三极管晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012等型号。2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用， 应用 多级放大器中间级，低频放大 输入级、输出级或作阻抗匹配用高频或宽频带电路及恒流源电路 3、晶体三极管的识别 图1-2常用晶体三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律。对于小功率金属封装三极管，按底视图位置放置，使其三个引脚构成等腰三角形的顶点向上，从左向右依次为e、b、c；对于中、小功率塑料封装三极管，按图示1-2位置使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左向右依次为e、b、c 。 专题二如何掌握好焊接技术焊接实质上是将元器件高质量连接起来最容易实现的方法，因此，焊接技术是相当需要具备的。一、工具：首先告诉大家的是焊接常用的工具和材料：电烙铁、焊料、助焊剂、钢丝钳、万用表等都是必备的工具1、电烙铁 电烙铁是焊接中最常用的工具，作用是把电能转换成热能对焊接点部位进行加热焊接是否成功很大一部分是看对它的操控怎么样了。一般来说，电烙铁的功率越大，热量越大，烙铁头的温度也越高。一般选用20W的内热式电烙铁足够了，使用功率过大容易烧坏元件，一般二极管、三极管结点温度超过200就会烧坏。值得注意的是焊接时，时间不能太长也不能太短，时间过长也容易损坏，而时间太短焊锡不图2-1能充分融化，造成焊点不光滑不牢固，还可能产生虚焊，一般最恰当的必须在1.54s内完成。2、焊料 焊料是一种易熔金属，最常用的一般是锡丝。焊料的作用是使元件引脚与印刷电路板的连接点连接在一起，焊料的选择对焊接质量有很大的影响，最常用的一般是锡丝。 3、助焊剂助焊剂无须多解释，能使焊锡和元件更好的焊接，一般采用得最多的是松香。 另外值得一提的是吸焊器，对于新手来说十分实用，初次使用电烙铁总是容易将焊锡弄得到处都是，吸焊器则可以帮你把电路板上多余的焊锡处理掉。另外，吸焊器在拆除元件时十分有用，它能将焊点全部吸掉，而对于能熟练使用烙铁的人来说就完全没有必要了，用烙铁完全可以代替其功能，将焊点熔掉就可以很容易的将元件取出。二、如何焊接元件： 焊前处理:焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。 如图2-2 如图2-31、清除焊接部位的氧化层 可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层，使引脚露出金属光泽。（如图2-2） 印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。2、元件镀锡（如图2-3）在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后，将带锡的热烙铁头压在引线上，并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前，应将绝缘外皮剥去，再经过上面两项处理，才能正式焊接。若是多股金属丝的导线，打光后应先拧在一起，然后再镀锡。做好焊前处理之后，就可正式进行焊接。 （1）右手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。 （2）将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成60角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在23秒钟。 （3）抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。 （4）用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。2、焊接质量 焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。 （A）所示应是锡点光亮，圆滑而无毛刺，锡量适中。锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。 虚焊是焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。假焊是指表面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔，引线就可以从焊点中拔出。焊接电路板时，一定要控制好时间。太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。三、如何拆换元件： 其实拆换元件再简单不过了，用吸焊器很容易就能完成，将元件管脚上的焊锡全部吸掉，这里告诉大家一个小诀窍，现在的电路板大多做工精细，焊锡使用很少，很难熔掉，那么我们可以加点焊锡在管脚上再去利用吸焊器就容易多了。另一个方法就是，直接使用电烙铁熔掉焊锡，但这样就存在不小的危险性，既要小心焊点没完全被熔掉，又怕接触的太久烧坏元件了！常用的方法是在加温的时候就用镊子夹住元件外拉，当温度达到时，元件就会被拉出，但切记不要太用力了，否则管脚断在焊锡中就麻烦了。但是保险起见，两种方法结合起来使用是再好不过了，因为有时由于元件插孔太小，吸焊很难被吸干净，此时撤走吸焊器就会粘住，这是虚焊，可以用电烙铁加热取掉。接下来根据需要换元件上去就和焊接元件的步骤一样了。 四、如何连接结点： 各个结点都是通过焊锡固定在电路板上的，那么我们连接两个焊点就足够了。先熔掉其中一个焊点，通过加焊锡，与另一个焊点连接，一般这种改造的两个焊点都相距不远，很容易完成，只要避免虚焊就行了，那些可以用铅笔画线连接的就没必要大动干戈去焊接了。专题三、电子报警器的探究一、电子报警器探究（一）1、晶体三极管的作用晶体三极管在电路中起放大电流的作用2、电容的作用电容在电路中起滤波的作用3、基本原理电流经9013三极管一次放大，再经9015三极管再次放大，经电容的滤波，最终到达喇叭。电路原理图如图3-1所示。 图3-1注：1、R取值范围10K100K。2、R可用人体、光控、水控、电子琴鍵代替。3、A、B处金属线断开报警。4、电容取值范围0.1F0.5F。二、电子报警器探究（二）图3-2注：1、按上图连接好。2、改变R的大小即使基极电路的电流发生改变，使频率发生改变。3、增大电容，有利于低音向第一个三极管的基极反馈，因此最终 输出频率变低。4、R处接光敏电阻，A、B处接电阻，光亮报警。R处选择适当电阻，A、B处接光敏电阻，可光暗报警。专题四、电子闪光灯的探究 电子闪光灯的电路原理图如图4-1所示图4-1注：1、电容C取220F，电阻R取30K2、电容C取220F，电阻R取30K3、电容C的范围：10F-220F，R的范围1.5 K-100 K4、AB间的发光二极管可用330-1间的电阻线，CD间可并联更多的发光二极管 实验现象：发光二极管交替发光工作原理：当电路通电流时，发光二极管发光，电流经电阻至电解电容，对电解电容进行充电，当充电完毕后，电容放电，三极管此时充当开关，处于截止状态，发光二极管不发光，依次交替进行 专题五、随身听、微弱信号放大器（扩音机）的探究 扩音机 的实验可以作为随身听、微弱信号放大器当你在家自制一扩音机，把随身听中美妙的音乐通过扩音机放出，不再用耳机，你不觉很有成就感吗？ 扩音机的基本原理是利用功放集成电路LM386进行控制，其电路原理图如图5-1所示。图5-1 电路原理 LM386由于它的应用广泛，有万能功放电路之称。它的工作电压范围宽，最小为4V，最大为15V。静态功耗为4mA，最大增益为46dB,即200倍。LM386的封装形式如图8-2所示，它有两个输入端：同相输入端3脚和反相输入端2脚，输入信号可从任意端输入，将另一个输图5-2 入端接地。增益控制端为1、8脚，调整RP2可调整增益高低。5脚为功放输出端，R与C4组成高频衰减电路以提高音质。7脚接C3，避免增益过高时产生自激。6脚接电源正极，4脚接地。专题六、电容接力式电子密码防盗锁一、 实验目的：1、 研究单向可控硅（晶闸管）的特点。2、 研究单向可控硅在自动控制电路中的应用。3、 学会安装单向可控硅自动控制电路。4、 学会安装电容接力式可控硅密码锁。二、 实验器材：1、 电路板、单向晶闸管、电解电容器（100F）3只、焊锡、电线、电池、电池盒、插头、插座。2、 教具：（1）单向晶闸管探究示教板（2）可控硅密码锁示教板（3）来信显示信箱演示三、 实验步骤：1、 演示：使用单向晶闸管示教板2、 学生实验操作：安装一只发光二极管；一只可控硅组成的简单自动控制电路3、 演示：电容接力式可控硅密码锁4、 学生实验操作：在上述简单自控电路基础上加接三只接力式充放电电容，在不同按钮作用下密码开锁。5、 演示：来信显示信箱四、总结和延伸：一触即发，可控硅经触发导通组成千变万化的电路，产生强大的威力，无穷的奥秘等待着我们探究。同样我们每个人的大脑也需要触发，需要激发出灵感，我们的大脑可以说是一个等待开发（激发）的“脑金矿”。五、 实验图示：触发电路原理AA接通电容1充电，BB接通，电容1对电容2充电，CC接通电容2对电容3充电，触发线触M、N、C、B、A均可。可控硅的研究参考图A可控硅ABP100F_注：A一定要触发一下正极， 1、B、P接触电容器充电。可控硅导通，发光管才发光。2、B、P断开，A触P可控硅立即导通，灯亮。3、断开电源，灯熄灭。电容接力式电子密码防盗锁电路图K1K2K3K4K5C1C2C3C4C5可控硅AP注：按K1，第1个电容器C1充电；按K2第1个电容器对第2个电容器充电；按K3，第2个电容器对第3个电容器充电按K5，第4个电容对第5个电容器充电，再A接触P可控硅导通，开锁。电容器用220F，实际应用时按钮用电线拉出来，重新编排。专题七、光控金鸡报晓光控金鸡报晓是一个实用的电子小制作。把它放在窗台上，天一亮，金鸡就叫个不停。它的外形示意图及电路原理图分别如图7-1、图7-2所示。 图7-1 图7-2电路原理图中Rg为光敏电阻，它与R1串联，组成分压电路。时基集成路IC1、R2、R3、C1等元件组成多谐振荡器，为IC2提供不间断的触发信号。当无光照时，Rg呈高阻态，此时R1上端电压较低，相当于555的第4脚被接人低电平，这时555不振荡。当有光照时，Rg阻值变小，R1上端电压升高，这时555开始起振，3脚输出高电平触发IC2发出鸡叫声，同时鸡叫声信号经R4使三极管导通，发光二极管则随鸡叫声闪烁。IC2为鸡叫声软封装集成电路，其外形如图7-3所示。电路制作光控金鸡报晓的元件排列如图7-4所示。图7-4部件制作(1)金鸡造型是用CD盘加T而成，先在光盘上用记号笔画好图形，然后用电烙铁沿线条边缘，缓慢移动烫开，去掉CD盘多余部分，用挫刀将边缘挫平，如图7-5所示。(2)选用梅子盒做底座，用一支签字笔笔杆，距笔头5cm左右将其截断。在金鸡腿部用单股细导线将签字笔笔杆与金鸡固定好，并插在盒子顶部。发光二极管装在鸡的眼睛部位，将两根发光管引线从笔杆内穿过与控制板连接。光敏电阻可装在鸡身上，用导线与控制板相连。 图7-5电路仿真由于Mu1tHm仿真软件元件库中没有90系列的三极管，可用其他型号的三极管代替;光敏电阻可用电位器代替;音乐集成电路可用三极管加蜂鸣器代替。仿真电路图如图7-6所示。图7-6观察与思考(l)这里IC(LM555)，电阻R2、R3，电容器C1等元件组成了一个多谐振荡器，它的振荡与否决定于4脚电位的高低，即4脚为高电平时IC起振，4脚为低电平时IC停振。(2)能不能设计一个光线暗时报警器?用Multisim仿真软件试一试。专题八、婴儿尿湿报警器当婴儿尿布尿湿后，若不及时更换，婴儿易感染尿布湿疹等疾病，对婴儿健康不利。将婴儿尿湿报警器放在婴儿尿布下面，当婴儿撒尿时，能从喇叭里传出世上只有妈妈好的音乐声，提醒妈妈快给婴儿换尿布。婴儿尿湿报警器的基本原理是利用湿度进行控制的，其电路原理图如图8-1所示。图8-1电路原理整个电路由三个单元电路所组成:(1)由湿敏传感器SM与VT1组成电子开关电路;(2)由555时基集成电路和阻容元件组成延时电路;(3)IC2为软封装音乐集成电路。婴儿尿湿报警器的工作原理是:平时湿敏传感器处于开路状态，而VT1属于PNP型三极管，因此集电极无电压输出，这里VT1相当于一个受湿度控制的电子开关。当婴儿尿布尿湿后，湿敏传感器被尿液短路，VT1导通，延时电路便开始工作计时，约10s后，555第3脚输出高电平，触发IC2发出音乐声音，提示监护人及时给婴儿换尿布。本电路设计了一个延时电路开的功能，当婴儿撒尿时，大约10s后才开始报警，其目的是让婴儿把尿撒完。如果没有延时电路，婴儿一撒尿，报警器立即报警，这样会惊吓婴儿，造成闭尿现象，会危害婴儿健康。电路制作婴儿尿湿报警器所用元件比较少，制作简单，性能可靠，可用通用印制板进行焊接。外壳可选用成品音乐门铃进行改制，湿敏传感器则需自制，至少制作两个以上，交替使用。元件的排列及湿敏传感器的制作如图8-2所示。三极管VT1的基极与电源负极用导线与直径为3.5cm的插座相连，将插座固定在音乐门铃外壳上。使用时将湿敏传感器的插头插入孔内即可。图8-2电路仿真图8-3在图8-3婴儿尿湿报警器仿真电路申，开关J1代替湿敏传感器，发光二极管LED，代替音乐集成电路。按图5-4-3所示元件参数连接电路，接通测试开关后按空格键(模拟婴儿尿尿)，待数秒钟以后，发光二极管点亮(模拟音乐报警)。图中的多功能数字电表主要是为了观察当J1接通后，三极管集电极是否有电压输出。观察与思考婴儿尿湿报警器虽然设置了延时报警功能，但扬声器发声时仍然会把婴儿吵醒。能否按图8-1与图8-4所示电路组合成婴儿尿湿无线报警器，用调频收音机接收无线报警信号。图8-4提示:8-4中的电感线圈用直径为012mm漆包线在直径为5mm钻头上绕6圈即可。专题九、声控音乐圣诞树在圣诞节快到来时，自己动手制作一个别具一格的声控音乐圣诞树，把它放在写字台上或赠送给别人，那是一件多么快乐而又有意义的事。圣诞树的外形如图9-1所示，其电路原理图如图9-2所示。图9-1图9-2电路原理由压电陶瓷片，三极管VT1、VT2组成声音接收与放大电路。VT2集电极接在IC1触发端。IC1为内存12首音乐的集成电路，该片的触发形式为负触发有效，即每给一个负脉冲，内存的12首音乐将自动按序播放。R3是该片的外接振荡电阻。IC1输出的音频信号，一路送VT3进行放大，使扬声器发出声音;另一路送VT4、VT5将它们同时导通，为IC2及显示电路提供