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声控跳娃娃

09-08 12:05:17 | http://www.5idzw.com | 电子制作 | 人气:389
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7)照图8-10将易拉罐沿虚线切开,用剪刀修平两端,沿A-A处剪开。用圆规在即时帖纸上画一直径为25mm的圆,剪下后贴于B处。B位于易拉罐拉口的下方。用刻刀将φ25mm的圆切下,为了便于切割,可在易拉罐内垫实木块。

图8-6 吹塑瓶

(8)手持底板手柄,把底板平放于吹塑瓶内,在开关孔下约5mm的位置,在吹塑瓶上找与底板固定螺母相应孔的位置,并钻φ2.2的孔,以便从瓶外用M2的螺丝拧人底板固定架上M2的螺母内。

(9)参照图8-6用瓶盖将易拉罐固定在瓶口上,注意瓶口上开瓶时留下的塑料环要保留在瓶子上,否则瓶盖无法将易拉罐固定在瓶口上。由于瓶盖上固定了焊有偏心轴的电机,无法在易拉罐内转动,可用瓶盖压住易拉罐φ25mm的孔后转动吹塑瓶来拧紧。把切下的另一段易拉罐插入己固定好的易拉罐内。

(10)把装好的电路板固定在电路板固定架上,在电路板与电路板固定架之间要加绝缘纸,防止金属材料将电路短路。将开关、小话筒固定在吹塑瓶上。手持底板手柄装入吹塑瓶内,用M2螺丝把底板固定在吹塑瓶内。参看图8-11。

图8-7 电路板固定架 图8-8 底板手柄

如果你有兴趣,再动动脑筋,把它的脸、臂膀,甚至领巾、衣扣用不同的颜色的彩纸装饰起来,那么这个作品就是一个含有科技内容的工艺品了。参看图8-12。

四、电路工作原理

图8-13是声控跳娃娃的电原理图。其中三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成了单稳态电路。电阻器R5为三极管VT2提供了基极电流;而三极管VT3的基极电流则是从三极管V口的集电极电阻上得到的。三极管VT2集电极与三极管VT3基极之间是直接耦合的;而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间的耦合则是由电容器C4来完成的。电阻器R4是三极管VT2的集电极负载,三极管VT3的集电极负载是电阻器R6。

图8-9 铆装示意图 图8-10 易拉罐单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时选择合理的R4,使三极管VT2稳定在饱和状态,此时它的集电极电压约为0.3V以下。这样使三极管VT3稳定在截止状态。这就是单稳态电路的稳定状态。

当一个负脉冲通过C2到达三极管VT2的基极时,三极管VT2开始趋向截止,它的集电极电流减小,集电极电压升高;经过直接耦合,使三极管VT3的基极电压升高,三极管VT3开始导通,它的集电极电压下降;经电容C4的耦合又使三极管VT2的基极电压进一步下降(虽然这时负脉冲已经不再存在),形成一个正反馈,很快达到一个新的状态。
此时三极管VT2截止,三极管VT3饱和导通。这就是单稳态电路的暂稳态现象。
单稳态电路的暂稳态是不能持久的。在暂稳态期间,电容器C4通过电阻器时R5进行放电,随着放电的进行三极管VT2的基极电压逐渐升高,当它达到0.5V以上时,三极管VT2开始导通,正反馈现象再次发生,整个电路很快又回到VT2饱和导通、VT3截止的稳定状态。电容C4通过电阻R5的放电过程决定了电路暂稳态的维持时间。根据计算,这个时间t =0.7×R5×C4。在本电路中电阻R5为220KΩ,电容C4为47μF,所以t=0.7×220×103×47×10-6=7s。根据这个公式改变电阻R5或电容C4的参数,可以延长或缩短电路的延迟时间。

电路复原后,电容器C4通过电阻器R6和三极管VT2的发射结进行充电。充电完成后电路才可以接收下一次的触发。   图8-13 声控跳娃娃电原理图 电路中的BM是一只小型驻极体话筒,它能将声音信号转变为电信号。电阻器R1为驻极体话筒提供了一个工作电压,因为驻极体话筒内有一场效应管,工作时需要用电。驻极体话筒所转换的电信号很微弱,只有通过由三极管VT1组成的放大器把微弱的信号进行放大后,才能去触发单稳态电路。放大后信号中的负脉冲作用在三极管VT2的基极上时,可以使单稳态电路翻转。
在电路的稳态过程下,单稳态电路中三极管VT2导通,三极管VT3截止。三极管VT3的集电极为高电平,接在它上面的三极管VT4是PNP型三极管,所以三极管VT4没有导通,小电动机M不工作。 一旦有外界的声音来触发电路,单稳态电路中三极管VT2的基极受到负脉冲的作用而截止,单稳态电路处在了暂态的过程中。这时三极管VT3导通,它的集电极电压下降,导致与它连接的三极管VT4也导通,小电动机M开始工作,跳娃娃就会跳动起来。 图8-14 声控跳娃娃电路板安装图 图8-15 电路板元件图

由于单稳态电路的暂态时间是由电阻器R5与电容器C4的参数决定的,所以几秒钟后单稳态电路会自动恢复到稳态过程下,小电动机M也就停止工作。

电路中的电容器C3是为了使三极管VT3可靠地截止而设置的。它可以滤除感应到三极管VT3基极上的杂波,使三极管VT3不会误动作。电容器C5为电源退藕滤波电容器。由于电动机M的工作电流较大,它工作时在电路中会产生一定的干扰信号,为了保证电路能稳定地工作,防止干扰信号对音频放大电路的影响,电源退耦滤波电容器的设置是必要的。为了使电路工作得更稳定,电容器的容量大些较好。

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