双色闪光灯电路和光敏百灵鸟设计

第一章绪论1．1 双色闪光灯电路及其原理1.1.1 双色闪光灯应用本电路可以有很多变通应用,例如LED可以是串,并联的多只发光二极管,适当减小R4,R5的阻值,就可以组成闪与彩灯链.还可以自制成青少年假性近视预防治疗仪:将两管放置在一个长0.5m长的纸筒里,LED1放置在纸筒最里面,LED2放置在纸筒中间,单眼从纸筒端向里看,眼睛注视着灯的闪与,可以有效调节眼肌,每天使用10分钟,可以预防和治疗青少年的假性近视.1.1.2 原理图图1 双色闪光灯原理图1.1.3 原理本电路可以实现红、绿两只发光二极管交替闪烁，电路刚接通瞬间，由于电容 C1 还不及充电，因此 555的2脚为低电平，输出端的 3 脚为高电平，发光二极管 LED1 截止，不点亮，LED2 两端加有正向电压点亮。

随着电源 VCC 经过R1、R3 对C1 充电，C1 两端电压逐渐升高，当达到 2/3VCC 的阀值电平时，555 的 3 脚翻转,输出低电平，从而使 LED1 点亮、LED2 熄灭。

此时，C1 通过 R3 和555 内部的放电管放电，当 C1 放电至 1/3Vcc 触发电平时，555 的 3 脚再次翻转，LED1 熄灭，LED2 重新点亮。

因此，红绿两只发光二极管就这样轮流导通与截止，闪烁不停。

改变 R1 和 C1 可以改变 LED 的频率。

1.2 光敏百灵鸟电路及其应用1.2.1 光敏百灵鸟光敏电阻RG1是利用光致导电的特性，它的阻值会随着照射光的强度而变化，当光照强时阻值小，光照弱时阻值大。

本电路就是利用这一光敏特性，如果手拿电板移动，扬声器就会随着移动时光照强弱的变化，来改变振荡器的充放电时间常数，从而改变振荡器的频率而发出不同的鸣叫声。

1.2.2 原理图光敏百灵鸟原理图1.2.3 原理电路中，555 和 R1、RG1、C1 等组成多谐振荡器，光敏电阻 RG1 是利用光致导电的特性，它的阻值会随照射光的强度而变化，当光照射时阻值小，光照弱时阻值大。

本电路利用这一光敏特性，来改变振荡器的充放电的时间的常数，从而改变多谐振荡器的频率，本电路的振荡频率为：f=1.44(R1+RG1)C1，555输出的可变频率信号经过 R2限流后，驱动三极管 VT1带动扬声器发出多变的鸣叫声。

第二章元器件介绍以及测试2.1 电阻的测试2.1.1碳膜电阻碳膜电阻器是膜式电阻器(Film Resistors)中的一种。

它是采用高温真空镀膜技术将碳紧密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加适当接头切割，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成的。

其表面常涂以绿色保护漆。

碳膜的厚度决定阻值的大小，通常用控制膜的厚度和刻槽来控制电阻器。

碳膜电阻器常用符号RT作标志，R代表电阻器，T代表材料是碳膜。

碳膜阻值标示方法主要采用色标法，即用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。

国外电阻大部分采用色标法。

黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、银-±10%、无色-±20% 当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差。

当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。

前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。

碳膜电阻器具有以下特点:①具有良好的稳定性，电压的改变对阻值的影响极小，且具有负温度系数。

②高频特性好，可制成高频电阻器和超高频电阻器。

③固有噪声电动势小，在1OHV/V以下。

④阻值范围宽，一般为2.1Ω-1OMΩ。

⑤额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、1OW等。

⑥精度高，通过对膜切割螺纹可调整阻值，制成精密电阻器。

⑦脉冲负荷稳定，对脉冲的适应性好。

⑧制作容易，生产成本低，价格便宜，但体积较大。

⑨应用范围非常广泛，适用于交流、直流和脉冲电路。

2.1.2光敏电阻光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体和光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。

光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。

光敏电阻原理图原理：光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。

在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。

用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。

通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。

在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。

光照愈强，阻值愈低。

入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。

在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。

光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。

半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。

主要参数:光敏电阻的主要参数有：亮电阻，暗电阻，光电特性光谱特性，频率特性，温度特性。

在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。

没有极性，纯粹是个电阻器件，使用时可加直流也可以加交流。

2．2电容的测试2.2.1陶瓷电容用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。

它又分高频瓷介和低频瓷介两种。

具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。

低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。

这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。

分类：它又分高频瓷介和低频瓷介两种。

具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。

低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。

这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。

优缺点：优点：稳定，绝缘性好，耐高压。

缺点：容量比较小。

2.2.2电解电容电解电容是电容的一种，介质有电解液，涂层有极性，分正负，不可接错。

电容(Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。

电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中，其容量范围较大，一般为1~1000μF，额定工作电压范围为6.3~450V。

电解电容的功能主要有：①隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。

②旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

③耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。

④滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。

⑤储能：储存电能，用于必须要的时候释放。

原理：电解电容器通常是由金属箔（铝/钽）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝/钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。

铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。

由于均以电解质作为负电极（注意和电介质区分），电解电容器因而得名。

电解电容器特点：1.单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。

2.额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万μf甚至几f（但不能和双电层电容比）。

3.价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等。

制造电解电容的设备也都是普通的工业设备，可以大规模生产，成本相对比较低。

电解电容的缺点：介质损耗、容量误差较大（最大允许偏差为+100%、-20%），耐高温性较差，存放时间长容易失效。

2．3三极管的测试三极管的工作原理：三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。

但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。

IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。

），三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。

1．中、小功率三极管的检测A已知型号和管脚排列的三极管，可按下述方法来判断其性能好坏(a)测量极间电阻。

将万用表置于R×100或R×1K挡，按照红、黑表笔的六种不同接法进行测试。

其中，发射结和集电结的正向电阻值比较低，其他四种接法测得的电阻值都很高，约为几百千欧至无穷大。

但不管是低阻还是高阻，硅材料三极管的极间电阻要比锗材料三极管的极间电阻大得多。

(b)三极管的穿透电流ICEO的数值近似等于管子的倍数β和集电结的反向电流ICBO的乘积。

ICBO随着环境温度的升高而增长很快，ICBO的增加必然造成ICEO的增大。

而ICEO的增大将直接影响管子工作的稳定性，所以在使用中应尽量选用ICEO小的管子。

通过用万用表电阻直接测量三极管e－c极之间的电阻方法，可间接估计ICEO的大小，具体方法如下：万用表电阻的量程一般选用R×100或R×1K挡，对于PNP管，黑表管接e极，红表笔接c极，对于NPN型三极管，黑表笔接c极，红表笔接e极。

要求测得的电阻越大越好。

e－c间的阻值越大，说明管子的ICEO越小；反之，所测阻值越小，说明被测管的ICEO越大。

一般说来，中、小功率硅管、锗材料低频管，其阻值应分别在几百千欧、几十千欧及十几千欧以上，如果阻值很小或测试时万用表指针来回晃动，则表明ICEO很大，管子的性能不稳定。

(c)测量放大能力(β)。

目前有些型号的万用表具有测量三极管hFE的刻度线及其测试插座，可以很方便地测量三极管的放大倍数。

先将万用表功能开关拨至挡，量程开关拨到ADJ位置，把红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使万用表指针指示为零，然后将量程开关拨到hFE位置，并使两短接的表笔分开，把被测三极管插入测试插座，即可从hFE刻度线上读出管子的放大倍数。