声控开关及放大器原理图

电解电容 引线有正负极性 集成电路 注意IC的缺口位置 三极管 干电池 测一测

1．测电阻（R），方法见图2-12-3。万用表置Ω档×1K处，调零。测得R1、R2约1K，R3、R4约3K。

图 2-12-3 图 2-12-4

2．测电解电容C3，方法见图2-12-4。表棒刚接触C3引线时，指针较大幅度地摆动，然后逐渐回到原来位置附近。

3．测电容C1、C2，方法见图2-12-5。表棒刚接触电容的引线时，指针摆动较小幅度后回到原来位置附近。

4．测晶体管（T），方法见图2-12-6。万用表量程置NPN档，三极管的e、b、c分别插入万用表NPN档的e、b、c中。（hFE）值大于50。

图 2-12-5 图 2-12-6

试一试

1．将各元件的引线刮净、上锡待用。

2．将集成电路的插座按图2-12-2所示对准缺口焊接在电路板上，插座各脚引线间距较小，当心短路。不该连接的绝对不能连起来。

3．焊上电阻R1、R2、R3、R4。

4．装焊C1、C2。焊C3时，引线有正负极性，不能搞错。

5．装三极管T，注意e、b、c引线不能焊错。

6．在电路板A、B处接一只小电珠（手电筒中用的2.2V）。检查电路无误后，插上CD4011。集成电路上的小缺口与电路板上的小缺口（看虚线）对准。接上3V电源，用小旋凿

的金属部分触及电路板上P点，小灯会随之一亮一灭。该小制作只要元件完好，焊接正确，不需调整即可工作。

用收音机换下小电珠。注意正负极。具体方法是取出收音机中的电池，电路板上的Ａ点去接收音机中的原电池正极，Ｂ点去接收音机中原电池负极。将Ｐ点用电线引到收音机

外壳上适当地方。打开收音机便可进行试验了。

想一想

1．如果利用收音机中的电池，不把它们取出，那么电路如何连接到收音机中去？

2．这一类小制作稍加改动，应用的领域扩大了。你还能将它用到哪些场合？

3．怎样测出干电池供给电路的电流值？［注：电流在电线中流过，测量电流的大小必须断开电线，把万用表置电流档后串联到断开的电线中，让电流流过万用表。测量时要注

意量程的选择，还要让电流从万用表的“十”流入（红棒），从“一”流出（黑棒）。这一题的操作方法：万用表置（mA）档10处，对应的刻度线为从上往下数第二条。刻度值看“0～100”档，读出的数值应缩小十倍。在电池正极与电路连接处断开，红表棒接电池正极，黑表棒接电路，指针所对应的刻度值缩小十倍便是电池供给电路的电流大小。你可以试一试

量程置100或1时的测量情况。］

简单的稳压电路

交流电经过整流可以变成直流电，但是它的电压是不稳定的：供电电压的变化或用电电流的变化，都能引起电源电压的波动。要获得稳定不变的直流电源，还必须再增加稳压电路。

要了解稳压电路的工作，得从稳压管说起。

一、有“特异功能”的二极管稳压管

一般三极管都是正向导通，反向截止；加在二极管上的反向电压、如果超过二极管的承受能力，二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管，它的正向特性与普通二极管相同，而反向特性却比较特殊：当反向电压加到一定程度时，虽然管子呈现击穿状态，通过较大电流，却不损毁，并且这种现象的重复性很好；反过来着，只要管子处在击穿状态，尽管流过管子的电在变化很

大，而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。

稳压管的型号有2CW 、2DW 等系列，它的电路符号如图5－17所示。

稳压管的稳压特性，可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。

稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此、稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压、不同类型稳压管的稳定电压也不一样，某一型号的稳压管的

稳压值固定在口定范围。例如：2CW11 的稳压值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的稳压值可能是3．5伏，另一只管子则可能是4，2伏。

在实际应用中，如果选择不到稳压值符合需要的稳压管，可以选用稳压值较低的稳压管，然后串联一办或几只硅二极管“枕垫”，把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压

降为0．6～0．7伏的特点来进行稳压的。因此，二极管在电路中必须正向连接，这是与稳压管不同的。

稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻r来表示：

显然，对于同样的电流变化量ΔI，稳压管两端的电压变化量ΔU越小 ，动态电阻越小 ，稳压管性能就越好。

稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大。动态电阻越小 。因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合。工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大

允许电流（或最大耗散功率）。各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。

稳压管的稳定性能受温度影响，当温度变化时，它的稳定电压也要发生变化，常用稳定电压的温度系数来表示这种性能例如2CW19 型稳压管的稳定电压Uw= 12伏，温度系数为0.095%℃ ，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能，往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时，需使用具有温度补偿的稳压，如2DW7A 、 2DW7W 、

2DW7C 等。

二、硅稳压管稳压电路

由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5-l9 （a）所示。硅稳压管DW与负载Rfz ，并联，R1为限流电阻。

这个电路是怎样进行稳压的呢？若电网电压升高，整流电路的输出电压Usr 也随之升高，引起负载电压Usc 升高。由于稳压管DW与负载Rfz 并联，Usc 只要有根少一点增长，就会使流过

稳压管的电流急剧增加，使得I1也增大，限流电阻R1上的电压降增大，从而抵消了Usr 的升高，保持负载电压Usc 基本不变。反之，若电网电压降低，引起Usr 下降，造成Usc 也下降，

则稳压管中的电流急剧减小，使得I1减小，R1上的压降也减小，从而抵消了Usr 的下降，保持负载电压Usc 基本不变。

若Usr 不变而负载电流增加，则R1上的压降增加，造成负载电压Usc 下降。Usc 只要下降一点点，稳压管中的电流就迅速减小，使R1 上的压降再减小下来，从而保持R1 上的压降基

本不变，使负载电压Usc 得以稳定。

综上所述可以看出，稳压管起着电流的自动调节作用，而限流电阻起着电压调整作用。稳压管的动态电阻越小，限流电阻越大，输出电压的稳定性越好。

那么怎样选择稳压管和限流电阻呢？

1．因为稳压管是与负载并联的，所以稳田管的稳定电压应该等于负载直流电压,即Uw＝Usc 。稳压管最大稳定电流的选择，要考虑到特殊情况下稳压管通过的最大电流：一种情况是，当负载电流Ifz ＝0时，全部最大负载电流Ifzmax都通过稳压管；另一种情况是，输入电压Usr ，升高，也会引起通过稳压管电流增大。一般取稳压管最大电流选用动态电阻小、电压温度系

数小的稳压管，有利于提高电压的稳定度。

2．限流电阻R1可由式中算出：因为Usr 、和Ifz 都是变化的，为了保证Ifz＝0时Iw不起超过稳压管的最大稳定电流，R1 要足够大，为了保证稳定作用，又必须保证在Usr ，最小时，

Iw大于稳压管的最小稳定电流。综合上述两右面的考虑，限流电阻R1 的选择范围是：

图5－l9（A）所示电路简单可靠，但是稳定电压不能调整，负载电流太小，一般多用做电路前级的稳压和其他电源的参考电压。

采用两级硅稳压管稳压电路，可以输出两种稳定电压U1和Usc ，并能进一步提高稳压效果。电路见图5－19（b）

三、串联型稳压电路

串联型稳压电路是比较常用的一种电路。电路如图5－20（a）所示。

三极管BG 在电路申是调整元件，它很有“见机行事”的本领，每当由于供电或用电发生变化，电路输出电压波动欲起的时候，它都能及时地加以调节，使输出电压保持基本稳定，因此它被称做调整管口因为在电路中作为调整元件的三极管是与负载相串联的，所以这种电路叫串联型稳压电路。稳压管DW为调整管提供基准电压，使调整管基极电位不变。R1 是DW的保护电

阻，限制通过DW的电流，起保护稳压管的作用。Rfz ，是负载电阻，是BG 的直流通路。

BG 和DW配合“默契”，保证电路格出稳定的用压。电路稳压过程是这佯的：如果输人电压Usr 增大，使输出电压Usc 。增大时，由于Ub＝Uw固定不变，调整管基棗射间电压Ube 。=Ub-Usc 将减小，基流Ib随之减小，而管压降Uce ，随之增大，从而抵消了Usc 增大的部分，使Usc ，基本稳定。如果负载电流Isc 增大，使输出电压Usc 减小时，由于Ub固定，Ube 将

增大，使人增大，Uce 减小，也同样地使Usc 基本稳定。

从上面分析中可以看到，调整管既象是一个自动的可变电阻：当输出电压增大时，它的“阻值”就增大，分担了大出来的电压；当输出电压减小时，它的“阻值”就减小，补足了小下去的电压。无论是哪种情况，都使电路保持输出一个稳定的电压。“指挥”调整管变化的是输出电压的变化量？Usc ；正是ΔUsc 控制调整管的基极电流Ib，才使得调整管随着ΔUsc 变化。换句话说，是不稳定的输出电压，驱动调整管去稳定输出电压。 如果把图5－20（a） 所示稳压电路的形式稍微改变一下，画成图5－20（b）样子的话，不难看出，原来串联型稳压电路就是一个

射极跟随器。R1是上偏置电阻，稳压管DW是下偏置电阻，输出电压是从发射极电阻Rfz 上取出的。

摘自科学小实验

市场上有许多可调的整流电源，可输出3-12V的电压。但这类电源大多工艺粗糙，存在许多问题。我们这次将制作一个性能比较好的可调直流稳压电源，相信能满足你的大部分需求。

本制作需要的元件都可以在电子商店买到，主要元件清单如下：

数编号 名称 型号 量 D1-D5 T1 C1 C2 C3 IC R1 R2 PR1 二极管 变压器 电解电容 电解电容 电解电容 三端稳压集成电路 电阻 电阻 可调电阻 保险管 1N4007 3W 9V 25V 470μF 0.1μF 16V 100μF LM317T 470Ω 150Ω 200Ω 0.5A 电路工作原理：

5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 LM317外型图 220V的交流电从插头经保险管送到变压器的初级线圈，并从次级线圈感应出经约9V的交流电压送到4个二极管。二极管在电路中的符号有短线的一端称为它的负极（或阴极），有三角前进标志的一端称为它的正极（或阳极）。的基本作用是只允许电流从它的正极流向它的负极（即只能按三角标示的方向流动），而不允许从负极流向正极。我们知道，交流电的特点是方向和电压大小一直随时间变化，用通俗的话说，它的正负极是不固定的。但是对照图１来看，不管从变压器中出来的两根线中那根电压高，电流都能而且只能由D3或D4流入右边的电路，由D1或D2流回去。这样，从右边的电路来看，正极永远都是D3和D4连接的那一端，负极永远是D1和D2连接的那一端。这便是二极管整流的原理。二极管把把交流电方向变化的问题解决了，但是它的电压大小还在变化。而电容器有可以存储电能

的特性，正好可以用来解决这个问题。在电压较高时向电容器中充电，电压较低时便由电容器向电路供电。这个过程叫作滤波。图中的C1便是用来完成这个工作的。

经过C1滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路LM317T的Vin端(3脚)。LM317T是一种这样的器件：由Vin端给它提供工作电压以后，它便可以保持其+Vout端(2脚)比其ADJ端(1脚)的电压高1.25V。因此，我们只需要用极小的电流来调整ADJ端的电压，便可在+Vout端得到比较大的电流输出，并且电压比ADJ端高出恒定的1.25V。我们还可以通过调整PR1的抽头位置来改变输出电压

－反正LM317T会保证接入ADJ端和+Vout端的那部分电阻上的电压为1.25V！所以，可以想到：当抽头向上滑动时，输出电压将会升高！

图中C2的作用是对LM317T 1脚的电压进行小小的滤波，以提高输出电压的质量。图中D5的作用是当有意外情况使得LM317T的3脚电压比2脚电压还低的时候防止从C3上有电流倒灌入LM317T引

起其损坏。 元件选择：

大部分元件的选择都有弹性。IC选用LM317T或与其功能相同的其它型号（如KA317等，可向售货员咨询）。变压器可以选择一般常见的9-12V的小型变压器，二极管选1N4001-1N4007均可。C1选择耐压大于16V、容量470-2200μF的电解电容均可。值得注意的是C2的容量表示法：前两位数表示容量的两位有效数字，第三位表示倍率。如果第三位数字为N，则它的容量为前两位数字乘以10的N次方，单位为PF。如C2的容量为10×10=100000PF=0.1μF。C2选用普通的磁片电容即可。C3的选择类似于C1。电阻选用1/8W的小型电阻。现在的小电阻一般用色环来标示其阻值，如果你还不会识别这

种表示法，请看这篇文章-色环电阻的识别。 作过程：

电路并不复杂，只要按照原理图去装配，一般不会有什么问题。装配时要注意的是二极管的极性，拿1N400X系列的二极管来说，标有白色色环的一端是它的负极。还有电解电容的极性，新买来的电解电容，它的两个引脚是不一样长的。较长的一端是它的正极，也可以从柱体上的印刷标志来区分，一般在负极对应的一则标有“-”号。装配时，可以制作一块小的线路板，也可以直接用元件搭接。LM317因工作电流较小，可以不加散热片。装好后再检查一遍，无误后接通电源。这时用万用表测量C1两端，应有11V左右的电压，再测C3两端，应有2-7V的电压。再调节PR1，C3两端的电压应该能够改变，

调到你所需要的电压即可。输出端可以接一根十字插头线，以便与随身听等用电器相连。 扩展应用：

LM317的输出电压可以从1.25V连续调节到37V。其输出电压可以由下式算出： 输出电压=1.25×（1+ADJ端到地的电阻/ADJ端到+Vout端的电阻）。 如果你需要其它的电压值，即可自选改变有关电阻的阻值来得到。值得注意的是，LM317T有一个最小负载电流的问题，即只有负载电流超过某一值时，它才能起到稳压的作用。这个电流随器件的生产厂家不同在3-8mA不等。这个可以通过在负载端

接一个合适的电阻来解决。

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单片收音机小巧，音质优美，功耗较低，只用一节５号干电池，也可以用几片太阳能电池串联起来供电。微型收音机体积只有一只小型打火机那般大小，使用很方便。电路的开关

巧妙地利用了特别的插座，只要插入耳机插头，电路便接通，拔出插头，电路便自动断开。

图2-11-1是电原理图，图2-11-2是电路板。