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一種運(yùn)放控制的階梯式導(dǎo)電率教學(xué)演示器的制作方法

文檔序號(hào):11096399閱讀:329來源:國知局
一種運(yùn)放控制的階梯式導(dǎo)電率教學(xué)演示器的制造方法與工藝

屬于教學(xué)儀器演示領(lǐng)域。



背景技術(shù):

創(chuàng)新是民族之魂,青年學(xué)生是創(chuàng)新的力量。

國家的強(qiáng)盛在于人材,人材的培養(yǎng)在于教育。教育的重點(diǎn)青少年,少年強(qiáng)則國強(qiáng),少年進(jìn)步則國進(jìn)步,要培養(yǎng)少年對科學(xué)的熱愛,提高教學(xué)質(zhì)量是關(guān)鍵,而實(shí)驗(yàn)儀器的精準(zhǔn)是提高教學(xué)的一個(gè)重要因素,實(shí)驗(yàn)儀器好,所做的實(shí)驗(yàn)更具說服力,從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)事物,了解自然現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生的思維,對提高教育水平起到重要作用。因此,教學(xué)中的各種實(shí)驗(yàn)儀器都在不斷的提升,但卻還存在著很多不足之處:一是實(shí)驗(yàn)儀器的種類不足,特別是針對低年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)儀器還不全面。二是教學(xué)儀器中寓教于樂的精神還不夠,三是現(xiàn)在多數(shù)教學(xué)儀器的成本太高,因而對一些偏遠(yuǎn)的村莊學(xué)校,還不能普及到很多普遍的教學(xué)儀器。

電學(xué)是物理學(xué)中最重要的一種門類,充滿神奇的電學(xué)實(shí)驗(yàn),能激發(fā)少年的興趣,同時(shí)對建立電學(xué)的基本概念有著重要的作用,如果能研制一種多功能的導(dǎo)電演示儀而且演示儀能將抽象的將電學(xué)部分概念與定律形象化,顯然對受教育者有有著積極的幫助。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了讓教學(xué)儀器普及到每所學(xué)校,豐富教學(xué)儀器的種類,本發(fā)明的措施是研制一種運(yùn)放控制的階梯式導(dǎo)電率教學(xué)演示器,其目的一是讓學(xué)生從一種感性的角度,了解導(dǎo)電率的情況,理解導(dǎo)體,電阻,絕緣體物體的概念與意義,進(jìn)而理解理解歐姆定律的意義,因而讓學(xué)生打下基礎(chǔ)。二是該儀器因具有光與聲的三種色彩的顯示,因此具有一定的趣味性,能培養(yǎng)起廣大青少年對科學(xué)的熱愛。三是成本低廉,可以成為一種在廣大學(xué)校普及的儀器。

本發(fā)明所采用的措施是:

1、一種運(yùn)放控制的階梯式導(dǎo)電率教學(xué)演示器由測試棒、測試夾、測試儀接插孔、電子線路共同組成。

測試棒由導(dǎo)體構(gòu)成,外表包有絕緣物;測試夾由鱷魚夾子構(gòu)成。

測試儀接插孔有兩個(gè)插孔組成,其中一個(gè)連接在電子線路的輸入端上,另一個(gè)連接地線上。

電子線路由前置放大級(jí)、比較放大級(jí)、振蕩級(jí)、語音級(jí)、顯示推動(dòng)級(jí)、清零級(jí)、顯示級(jí)組成。

前置放大級(jí)由靈敏可調(diào)電阻、靈敏限制電阻、前置放大管、測試電壓指示保護(hù)電阻、測試電壓指示發(fā)光管組成。

相互連接的方式是,靈敏可調(diào)電阻與靈敏限制電阻相互串聯(lián),一端連接在測試儀的一個(gè)接插孔上,另一端連接在前置放大管的基極上,前置放大管的發(fā)射極連接電源,集電極連接了五路輸出,第一路連接了比較放大級(jí)中的第一單元輸入,第二路連接了比較放大級(jí)中的第二單元輸入,第三路連接了比較放大級(jí)中的第三單元輸入,第四路連接了由測試電壓指示保護(hù)電阻與測試電壓指示發(fā)光管的串聯(lián)而成的測試電壓指示支路的一端,測試電壓指示支路的另一端接地線,第五路接清零級(jí)的輸入。

比較放大級(jí)由三個(gè)單元組成,第一個(gè)單元由比較端上偏電阻一、同相端隔離二極管一、比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管一、比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管一、前置隔離二極管一、比較放大器一共同組成。

連接方式是,前置隔離二極管一的正極是輸入端,接前置放大管的集電極,前置隔離二極管一的負(fù)極連接了比較放大器一的同相輸入端;上偏電阻一的一端連接電源,另一端連接連接了三路,第一路連接了同相端隔離二極管一的正極,同相端隔離二極管一的負(fù)極連接比較放大器一的反相端,比較放大器一的反相端還連接了互鎖二極管3—2的負(fù)極與互鎖二極管2的負(fù)極,第二路連接了比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管一的正極,比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管一的負(fù)極接地線,第三路連接了比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管二的一端,比較放大器一的輸出端是比較放大級(jí)中一單元的輸出端。

比較放大級(jí)第二個(gè)單元由比較端上偏電阻二、同相端隔離二極管二、比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管二;下偏隔離二極管二、前置隔離二極管二、比較放大器二共同組成。

連接方式是,前置隔離二極管二的正極是輸入端,接前置放大管的集電極,前置隔離二極管二的負(fù)極連接了比較放大器二的同相輸入端,上偏電阻二的一端連接電源,另一端連接連接了三路,第一路連接了同相端隔離二極管二的正極,同相端隔離二極管二的負(fù)極連接比較放大器二的反相端,比較放大器二的反相端還連接了互鎖二極管3—1的負(fù)極;第二路接了比較放大級(jí)下偏隔離二極管二的正極,比較放大級(jí)下偏隔離二極管二的負(fù)極接比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管二的另一端,第三路連接了比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管三的一端,比較放大器二的輸出端是比較放大級(jí)中二單元的輸出端,連接了互鎖二極管2的正極。

比較放大級(jí)第三單元由比較端上偏電阻三、同相端隔離二極管三、比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管三、前置隔離二極管三、比較放大器三、互鎖二極管3--1、互鎖二極管3--2共同組成;連接方式是,比較放大器三的同相輸入端;接前置放大管的集電極,上偏電阻三的一端連接電源,另一端連接連接了兩路,第一路連接了同相端隔離二極管三的正極,同相端隔離二極管三的負(fù)極連接比較放大器三的反相端;第二路連接了前置隔離二極管三的正極,前置隔離二極管三的負(fù)極,連接了比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管三的另一端,比較放大器三的輸出端是比較放大級(jí)中三單元的輸出端,比較放大器三的輸出端連接了互鎖二極管3—1與互鎖二極管3—2的正極。

振蕩級(jí)有三個(gè)單元,分別是振蕩一單元、振蕩二單元及振蕩三單元。

振蕩一單元由交連二極管一、振蕩一單元中振蕩電容一、振蕩一單元中振蕩電阻一、振蕩一單元中運(yùn)放集成一、振蕩一單元同相端上偏端電阻一、振蕩一單元同相端下偏電阻一共同組成;連接方式是:交連二極管一的負(fù)極是本單元的輸入,連接了比較放大級(jí)第一單元的輸出端,即是比較放大器一的輸出端,交連二極管一的正極連接了振蕩一單元中運(yùn)放集成一中的反相端,運(yùn)放集成一中的反相端還連接了振蕩一單元中振蕩電容一的正極,振蕩電容一的負(fù)極接地,振蕩電阻一接在振蕩一單元中運(yùn)放集成一的反相端與輸出端之間,振蕩一單元中運(yùn)放集成一的輸出端連接了振蕩一單元同相端上偏端電阻一的一端,同相端上偏端電阻一的另一端連接了運(yùn)放集成一的同相端,同相端下偏電阻一接在運(yùn)放集成一的同相端與地線之間,運(yùn)放集成一的輸出端是振蕩一單元的輸出端。

振蕩二單元由振蕩二單元由交連二極管二、振蕩二單元中振蕩電容二、振蕩二單元中振蕩電阻二、振蕩二單元中運(yùn)放集成二、振蕩二單元同相端上偏端電阻二、振蕩二單元同相端下偏電阻二共同組成,連接方式是:連接方式是交連二極管二的負(fù)極是是二單元的輸入,連接了比較放大級(jí)第二單元的輸出端,即是比較放大器二的輸出端,交連二極管二的正極連接了振蕩二單元中運(yùn)放集成二中的反相端,運(yùn)放集成二中的反相端還連接了振蕩二單元中振蕩電容二的正極,振蕩電容二的負(fù)極接地,振蕩電阻二接在振蕩二單元中運(yùn)放集成二的反相端與輸出端之間,振蕩二單元中運(yùn)放集成二的輸出端連接了振蕩二單元同相端上偏端電阻二的一端,同相端上偏端電阻二的另一端連接了運(yùn)放集成二的同相端,同相端下偏電阻二接在運(yùn)放集成二的同相端與地線之間,運(yùn)放集成二的輸出端是振蕩二單元的輸出端。

振蕩三單元由交連二極管三、振蕩三單元元中振蕩電容三、振蕩三單元中振蕩電阻三、振蕩三單元中運(yùn)放集成三、振蕩三單元同相端上偏電阻三、振蕩三單元同相下偏端電阻三共同組成。

連接方式是連接方式是:交連二極管三的負(fù)極是是三單元的輸入,連接了比較放大級(jí)第三單元的輸出端,即是比較放大器三的輸出端,交連二極管三的正極連接了運(yùn)放集成三中的反相端,運(yùn)放集成三中的反相端還連接了振蕩三單元中振蕩電容三的正極,振蕩電容三的負(fù)極接地,振蕩電阻三接在振蕩三單元中運(yùn)放集成三的反相端與輸出端之間,振蕩三單元中運(yùn)放集成三的輸出端連接了振蕩三單元同相端上偏端電阻三的一端,同相端上偏端電阻三的另一端連接了運(yùn)放集成三的同相端,同相端下偏電阻三接在運(yùn)放集成三的同相端與地線之間,運(yùn)放集成三的輸出端是振蕩三單元的輸出端。

語音級(jí)由語音第一單元、語音第二單元、語音第三共同組成。

語音級(jí)中語音第一單元的一端連接比較放大級(jí)中一單元中的輸出端;另一端接地。

語音級(jí)中語音第二單元的一端連接比較放大級(jí)中二單元中的輸出端;另一端接地。

語音級(jí)中語音第三單元的一端連接比較放大級(jí)中三單元中的輸出端;另一端接地。

顯示推動(dòng)級(jí)由顯示推動(dòng)一單元、顯示推動(dòng)二單元、及顯示推動(dòng)三單元共同組成。

顯示級(jí)由第一顯示單元、第二顯示單元、第三顯示單元組成,每個(gè)顯示單元中包含9個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管,以及每個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的共陰電阻。

顯示推動(dòng)一單元由顯示推動(dòng)一單元中計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器輸出端所連接的或門二極管,清零端所連接的對地電阻共同組成;顯示推動(dòng)二單元由顯示推動(dòng)二單元中的第一計(jì)數(shù)器、顯示推動(dòng)二單元中的第二計(jì)數(shù)器、兩計(jì)數(shù)器輸出端所連接的或門二極管,兩計(jì)數(shù)器清零端所連接的對地電阻共同組成;顯示推動(dòng)三單元由顯示推動(dòng)三單元中的第一計(jì)數(shù)器、顯示推動(dòng)三單元中的第二計(jì)數(shù)器、顯示推動(dòng)三單元中的第三計(jì)數(shù)器、三塊計(jì)數(shù)器輸出端所連接的或門二極管,三塊計(jì)數(shù)器清零端所連接的對地電阻共同組成。

顯示推動(dòng)二單元中的第一計(jì)數(shù)器的最后一位輸出端連接了顯示推動(dòng)二單元中第二計(jì)數(shù)器的振蕩輸入端,顯示推動(dòng)三單元中第一計(jì)數(shù)器的最后一位輸出端連接了顯示推動(dòng)三單元中第二計(jì)數(shù)器的振蕩輸入端,顯示推動(dòng)三單元中第二計(jì)數(shù)器的最后一位輸出端連接顯示推動(dòng)三單元中第三計(jì)數(shù)器的振蕩輸入端,顯示推動(dòng)三單元中的三塊計(jì)數(shù)器的清零端都接一個(gè)清零隔離二極管的負(fù)極,三個(gè)清零隔離二極管的正極都接在顯示推動(dòng)三單元中第三計(jì)數(shù)器的最后一位輸出端上。

第一顯示單元中的第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的兩個(gè)陽極中第一陽極為兩路,一路接顯示推動(dòng)一單元中計(jì)數(shù)器的第一輸出所接的或門二極管的負(fù)極,第二路接顯示推動(dòng)三單元中第一計(jì)數(shù)器的第一輸出端所連的第一或門二極管的負(fù)極,第二陽極為兩路,第一路接顯示推動(dòng)二單元中第一計(jì)數(shù)器的第一輸出端所連的或門二極管的負(fù)極,第二路接顯示推動(dòng)三單元中第一計(jì)數(shù)器的第一輸出端所連的第二或門二極管的負(fù)極,第一顯示單元中的其余雙陽極共陰發(fā)光管的兩個(gè)陽極接法相同,不同之處是第一顯示單元中的第二個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第二輸出端,第一顯示單元中的第三個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第三輸出端,第一顯示單元中的第四個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第四輸出端,第一顯示單元中的第五個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第五輸出端,第一顯示單元中的第六個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第六輸出端,第一顯示單元中的第七個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第七輸出端,第一顯示單元中的第八個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第八輸出端,第一顯示單元中的第九個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第九輸出端。

第二顯示單元中的第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的兩個(gè)陽極中第一陽極接顯示推動(dòng)三單元中第二計(jì)數(shù)器的第一輸出端,第二顯示單元中的第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的第二陽極為兩路,一路接顯示推動(dòng)二單元中第二計(jì)數(shù)器的第一輸出端所連的或門二極管的負(fù)極,第二路接顯示推動(dòng)三單元中第二計(jì)數(shù)器的第一輸出端所連的第二或門二極管的負(fù)極,第二顯示單元中的其余雙陽極共陰發(fā)光管的兩個(gè)陽極接法相同,不同之處是第二顯示單元中的第二個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第二輸出端,第二顯示單元中的第三個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第三輸出端,第二顯示單元中的第四個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第四輸出端,第二顯示單元中的第五個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第五輸出端,第二顯示單元中的第六個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第六輸出端,第二顯示單元中的第七個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第七輸出端,第二顯示單元中的第八個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第八輸出端,第二顯示單元中的第九個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管接對應(yīng)計(jì)數(shù)器的第九輸出端。

第三顯示單元中的第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的兩個(gè)陽極都接顯示推動(dòng)三單元中第三計(jì)數(shù)器的第一輸出端,第三顯示單元中的另8個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的兩個(gè)陽極依次連接在顯示推動(dòng)三單元中第三計(jì)數(shù)器的另8位輸出端上。

每塊計(jì)數(shù)器的清零端與地線之間都連接一個(gè)接地電阻。

顯示級(jí)所有發(fā)光管的負(fù)極分別連接了一只電阻到地線。

清零級(jí)由清零微分電路與6個(gè)清零或門二極管組成。

清零微分電路由清零微分電容、清零微分電阻、清零交連電阻、清零N管、清零P管組成。

清零微分電容的一端為清零級(jí)的輸入,與前置放大管的集電極相接,清零微分電容的另一端為兩路,一路接清零微分電阻到地線,另一路接清零N管的基極,清零N管的發(fā)射極接地線,清零N管與清零P管的基極之間接清零交連電阻,清零P管的發(fā)射極接電源,清零P管的集電極接6個(gè)清零或門二極管的正極,清零或門二極管一的負(fù)極接顯示推動(dòng)一單元中計(jì)數(shù)器的清零端,清零或門二極管二的負(fù)極接顯示推動(dòng)二單元中第一計(jì)數(shù)器的清零端,清零或門二極管三的負(fù)極接顯示推動(dòng)二單元中第二計(jì)數(shù)器的清零端,清零或門二極管三的負(fù)極接顯示推動(dòng)三單元中第一計(jì)數(shù)器的清零端,清零或門二極管四的負(fù)極接顯示推動(dòng)三單元中第二計(jì)數(shù)器的清零端,清零或門二極管五的負(fù)極接顯示推動(dòng)三單元中第二計(jì)數(shù)器的清零端,清零或門二極管六的負(fù)極接顯示推動(dòng)三單元中第三計(jì)數(shù)器的清零端。

2、顯示推動(dòng)第一單元的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器與顯示推動(dòng)第二單元的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器是采用集成電路CD4060。

3、顯示推動(dòng)第三單元的三塊十進(jìn)制計(jì)數(shù)器是采用集成電路CD4017。

對上述措施的意義解釋如下:

一、整個(gè)電路圖所產(chǎn)生的原理:當(dāng)所測的物體連在測試孔兩端時(shí),根據(jù)物體導(dǎo)電的性能,對前置放大管PNP管(圖2中2.03)產(chǎn)生偏流,其集電極產(chǎn)生放大電流,該電流經(jīng)過了三個(gè)前置隔離二極管(圖2中的3.105、3.205、3.305)加在了三個(gè)比較放大器(圖2中的3.106、3.206、3.306)的同相輸入端,這時(shí)三個(gè)比較放大器,將根據(jù)輸入信號(hào)的強(qiáng)弱可能產(chǎn)生輸出,從而激勵(lì)演示推動(dòng)單元?jiǎng)幼鳎▓D1中的第六單元),讓演示部分產(chǎn)生對應(yīng)演示現(xiàn)象。由于本儀設(shè)計(jì)有清零級(jí),其功能是每次測試時(shí),將對推動(dòng)單元?jiǎng)幼髦兴杏?jì)數(shù)器清零端加瞬態(tài)電壓清零,從而保證了顯示級(jí)的邏輯正確。

二、三個(gè)比較放大器的門坎電壓不一樣,成為階梯的數(shù)值,其原因是單元一只有一個(gè)比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管一(圖2中的3.104、),而二單元在此基礎(chǔ)上增加了一個(gè)下偏隔離二極管一(圖2中的3.203)一個(gè)比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管二(圖2中的3.204),同理三單元在二單元元的基礎(chǔ)上又增加了增加了一個(gè)下偏隔離二極管一(圖2中的3.303)一個(gè)比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管二(圖2中的3.304)。所以在測試中,良導(dǎo)體經(jīng)前置放大管放大后,能超過門坎最高的第三單元,次之的電阻經(jīng)前置放大管放大后,能超過門坎次之的的第二單元,再次之的電阻經(jīng)前置放大管放大后,只能超過門坎再次之的的第三單元,絕緣體則不能觸動(dòng)比較放大器。三個(gè)比較放大單元的特點(diǎn)一是采用比較放大器,所以觸發(fā)門坎閥值特征強(qiáng),同時(shí)有很高的靈敏度。二是輸出端要么是高位,要么是低位,輸出特征強(qiáng)。三是三個(gè)比較放大器均為同相端輸入,好處是輸入阻抗很高,對接口三極管的影響很小,又加之三個(gè)比較放大器的輸入間焊有前置隔離二極管(圖2中,3.105、3.205、3.305),所以相互之間不會(huì)產(chǎn)生影響。

三、由于三個(gè)比較放大器之間,連接有互鎖電路,比較級(jí)只有一個(gè)單元唯一輸出。其結(jié)構(gòu)是,門坎最高的第三單元通過互鎖二極管3--1(圖2中的3.307)與互鎖二極管3--2(圖2中的3.3071)鎖定了門坎低第二單元與第一單元,門坎次高的第二單元通過互鎖二極管2(圖2中的3.207)鎖定了門坎低最低的第一單元。所以形成了這樣的原理,這三個(gè)放大器中只能有一個(gè)處于放大狀態(tài),且是門坎相對高的一個(gè)比較放大器工作,(因?yàn)樵摲糯蠹?jí)輸出高位后,其余的放大級(jí)因互鎖而不可能工作)。它表示也是導(dǎo)電率最高的等級(jí)。形成互鎖的原理是,當(dāng)該級(jí)放大器工作后,輸出為高位,這時(shí)將電位傳到了其它放大器的門坎電壓上,門坎電壓驟然提升,將高于同相端的輸入電壓,所以使原級(jí)本可以工作而演變成了不能工作的狀態(tài)。由于上述原因,比較放大級(jí)只可能有一個(gè)單元有輸出,所以顯示推動(dòng)級(jí)中也只可能有一個(gè)單元對應(yīng)工作。所以顯示導(dǎo)電的情況只能是一種情況,而不存在兩種情況的共存情況。所以顯示的效果是唯一的。

四、振蕩級(jí)對應(yīng)了顯示級(jí)發(fā)光管的亮熄演示頻率。振蕩級(jí)的結(jié)構(gòu)與原理如下:比較放大級(jí)中三個(gè)單元分別對應(yīng)振蕩級(jí)中的一個(gè)振蕩單元,當(dāng)比較放大級(jí)中三個(gè)單元的一個(gè)單元工作時(shí),振蕩級(jí)中只有一個(gè)對應(yīng)的振蕩單元,工作,形成的原理是,當(dāng)沒有測試信號(hào)時(shí),比較放大級(jí)沒有輸出信號(hào),即是低位零信號(hào),振蕩級(jí)中的每個(gè)單元反相端分別被對應(yīng)的交連二極管(圖2中4.11,4.21,4.31)鉗位,所以不產(chǎn)生振蕩信號(hào),不激勵(lì)后級(jí)的演示顯示推動(dòng)級(jí)工作。

當(dāng)振蕩級(jí)中的對應(yīng)單元輸出為高位時(shí),對應(yīng)的交連二極管負(fù)極為高位,為反向偏置,這時(shí)對應(yīng)的振蕩級(jí)單元工作開始振蕩。由于三個(gè)單元振蕩線路對稱,現(xiàn)以第一單元為例說明產(chǎn)生振蕩的原理:

產(chǎn)生的原理是:當(dāng)振蕩一單元中運(yùn)放集成一(圖2中的4.15)輸出端為高位時(shí),通過振蕩一單元中振蕩電阻一(圖2中4.13)向振蕩一單元中振蕩電容一(圖2中4.12),當(dāng)振蕩電容的電壓高過同相端的分壓電壓后,運(yùn)算放大器輸出端發(fā)生變化,由高位變?yōu)榈臀?,這時(shí)同相端電壓變低,成為振蕩的前半周期,這時(shí)振蕩電容通過振蕩電阻放電,當(dāng)反相端電壓低到同相端電壓時(shí),運(yùn)算放大器輸出再次由低位變?yōu)楦呶唬蔀檎袷幍暮蟀胫芷?,這樣產(chǎn)生第二周期,三周期及無數(shù)周期,產(chǎn)生振蕩。

該電路線路簡單,易起振蕩,振蕩穩(wěn)定,易于與后級(jí)線路配合。

振蕩電阻設(shè)計(jì)為可調(diào)電阻,便于調(diào)整振蕩頻率。

五、顯示推動(dòng)級(jí)各單元連接了顯示級(jí)對應(yīng)發(fā)光管,此此各單元的激勵(lì)決定了所連發(fā)光管的數(shù)量與規(guī)律。顯示推動(dòng)級(jí)形成的結(jié)構(gòu)與原理如下:振蕩級(jí)中的三個(gè)單元中分別對應(yīng)于顯示推動(dòng)的一個(gè)單元。由于顯示推動(dòng)級(jí)的核心件是計(jì)數(shù)器,所以振蕩級(jí)的輸出端連接了計(jì)數(shù)器的振蕩輸入端。計(jì)數(shù)器的輸出端直接激勵(lì)了顯示級(jí)的發(fā)光管,每個(gè)單元的計(jì)數(shù)器所連的發(fā)光管數(shù)量不一樣,而且有很明顯的差別。每個(gè)單元的激勵(lì)信號(hào)頻率也完全不一樣,視角效果有明顯的不同。

A、顯示推動(dòng)第一單元。

該單元的特點(diǎn)一是門坎最低,只能是導(dǎo)電率最低的物體可能通過的閥值,二是計(jì)數(shù)器由二進(jìn)制計(jì)數(shù)器如4060組成,三是該單元的計(jì)數(shù)器最少,因而的所帶的發(fā)光管數(shù)量也最少,四是計(jì)數(shù)器的頻率為最慢,五是計(jì)數(shù)器的輸出端連接了顯示級(jí)雙陽極共陰發(fā)光管的一極,因而所激勵(lì)的發(fā)光管所產(chǎn)生的色彩是一種顏色。

因?yàn)檫B線如上特點(diǎn),所以其發(fā)光管亮的規(guī)律一是二進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出的規(guī)律,即是先是第一燈亮然后是第二燈亮,繼而是以后的 發(fā)光管。二是所亮的發(fā)光管僅是眾多發(fā)光管的一部分,且是最少的一部分。三是發(fā)光管由熄變亮?xí)r,頻率極低。

B、顯示推動(dòng)第二單元。

該單元的特點(diǎn)一是門坎比一單元高,但比第三單元低,所以只能是導(dǎo)電率中等的物理通過的閥值,二是計(jì)數(shù)器由二進(jìn)制計(jì)數(shù)器如4060組成,三是該單元的計(jì)數(shù)器比一單元多,因而的帶的發(fā)光管數(shù)量比一單元多,四是計(jì)數(shù)器的頻率比第一單元快,而且有明顯差別,但比第三單元慢,五是計(jì)數(shù)器的輸出端連接了顯示級(jí)雙陽極共陰發(fā)光管的第二極,因而所激勵(lì)的發(fā)光管所產(chǎn)生的色彩是第二種顏色。

因?yàn)檫B線是如上特點(diǎn),所以其發(fā)光管亮的規(guī)律一是二進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出的規(guī)律,即是先是第一燈亮然后是第二燈亮,繼而是以后的 發(fā)光管。二是所亮的發(fā)光管僅是眾多發(fā)光管的一部分,三是發(fā)光管由熄變亮?xí)r,頻率較快。

C、顯示推動(dòng)第三單元。

該單元的特點(diǎn)一是門坎最高,所以只能是導(dǎo)電率最好的良導(dǎo)體通過的閥值,二是計(jì)數(shù)器由十進(jìn)制計(jì)數(shù)器如4017組成,三是該單元的計(jì)數(shù)器所用的輸出端最多,因而的帶的發(fā)光管數(shù)量為最多,四是計(jì)數(shù)器的輸出端通過或門二極管同時(shí)連接了顯示級(jí)雙陽極共陰發(fā)光管的兩陽極,因而所激勵(lì)的發(fā)光管所產(chǎn)生的色彩是第三種顏色。五是計(jì)數(shù)器最后一塊計(jì)數(shù)器最后一位輸出端對所有計(jì)數(shù)器的清零端清零。

因?yàn)檫B線是如上特點(diǎn),所以其發(fā)光管亮的規(guī)律一是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出的規(guī)律,即是先是第一燈亮然后是第二燈亮,繼而依次是所有 發(fā)光管亮一次。二是所以該單元所激勵(lì)的顯示級(jí)的發(fā)光管,為循環(huán)狀態(tài)。

六、顯示級(jí)部分由多個(gè)發(fā)光管組成,在附圖3中,為表達(dá)清楚,省掉了很多發(fā)光管。該部分有以下特點(diǎn):

一是這些眾多的發(fā)光管可以按一定規(guī)律作機(jī)械排列,可以形成多種好的視覺效果。

二是因?yàn)椴捎昧穗p陽極共陰發(fā)光管,同時(shí)在兩個(gè)單元共同連接的發(fā)光管的陽極上分別連接有或門二極管,所以激勵(lì)時(shí)互不影響,會(huì)發(fā)出三種顏色。代表不同的單元激勵(lì)。

三是由于顯示級(jí)的發(fā)光管分別與三個(gè)單元對應(yīng),所以每組發(fā)光管的數(shù)量,亮的頻率,方式,色彩都不一樣。發(fā)光管可以出現(xiàn)三種色彩的情況。

七、由于 本措施中設(shè)計(jì)有語音級(jí),該級(jí)有三個(gè)單元分別與比較放大級(jí)三個(gè)單元對應(yīng),所以當(dāng)對應(yīng)單元工作時(shí),會(huì)輸出高位時(shí),激勵(lì)語音單元會(huì)發(fā)聲。

八、清零級(jí)原理與特點(diǎn)。

每次測試物體時(shí),前置放大管會(huì)輸出電壓,經(jīng)過清零微分電容與清零微分電阻的傳遞,激勵(lì)清零N管(圖3中8.6),因此清零P管(圖3中8.7.);集電極有瞬態(tài)高壓輸出,通過清零或門二極管一(圖3中8.71、)對顯示推動(dòng)三單元中第一塊計(jì)數(shù)器清零端清零;同理通過清零或門二極管二(圖3中8.72);清零或門二極管三(圖3中8.73);清零或門二極管四(圖3中8.74);清零或門二極管五(圖3中8.75);對所有單元中的計(jì)數(shù)器的清零,由于清零N管與清零P管組成為互補(bǔ)放大,增益很高,只要前置放大管集電極有微小輸出,由兩管組成的有源微分電路均會(huì)有可靠輸出,從而保證了光亮邏輯。

實(shí)施后有以下突出的優(yōu)點(diǎn):

1、電學(xué)是物理學(xué)中重要的內(nèi)容,學(xué)生能清楚地能過儀器感悟到,什么是良導(dǎo)體,電阻、絕緣體、電流的概念,幫助初學(xué)者建立電學(xué)中最基本概念有著積極的作用。

2、歐姆定律是電學(xué)中最重要的基本定律,學(xué)好歐姆定律對電學(xué)的深化學(xué)習(xí)有重要的鋪墊作用。初學(xué)者感到定義抽象,通過本儀器定型地演示,能使初學(xué)者對歐姆定律消化理解,而不是簡單地產(chǎn)生只是機(jī)械式的呆板記憶。

A、定型地演示歐姆定律揭示的電壓一定時(shí),電流與電阻之間的關(guān)系。電阻越大,電流越小的視覺效果。

而本儀的眾多發(fā)光管寓意是一條河流,將抽象的電流比喻成為了水流。當(dāng)電流過測試體時(shí),導(dǎo)電率高的物體所演示的現(xiàn)象是電流如河水一樣能從始點(diǎn)流向終點(diǎn),(直觀視覺效果是在始點(diǎn)的發(fā)光管及終點(diǎn)的發(fā)光管均要亮,)而且速度很快(體現(xiàn)在頻率快,而且產(chǎn)生循環(huán)),因而直觀視覺效果是電流過物體時(shí)受到的阻力(即電阻)很小,因而電流很暢通。電通過導(dǎo)電率差的物體種類,受到的阻力大(即電阻大),如水流一樣,流動(dòng)困難,不僅速度慢(直觀視覺效果是頻率慢),而且很難流到終點(diǎn)。(體現(xiàn)在終點(diǎn)的發(fā)光管不亮,只能是始點(diǎn)及以后的部分發(fā)光管亮)。

B、定型地演示歐姆定律揭示的當(dāng)電阻為一定時(shí),電壓越大,電流越大。以及電壓越小,電流越小的視覺效果。

用一只電阻作為測試物體,演示時(shí)其顯示發(fā)光管為部分發(fā)光管亮,此時(shí)減少靈敏度調(diào)整電阻的阻值,測試電壓指示發(fā)光管明亮,其演示意義是提高所測電阻的端電壓,此時(shí)顯示級(jí)的發(fā)光管亮的數(shù)量升位成為良導(dǎo)體的體現(xiàn)的現(xiàn)象,從而表示出電流增大的視覺效果。反之,此時(shí)增大靈敏度調(diào)整電阻的阻值,測試電壓指示發(fā)光管熄,其演示意義是減少所測電阻的端電壓,此時(shí)顯示發(fā)光管亮的數(shù)量降位成為電阻大的表現(xiàn)的現(xiàn)象,從而表示電流減少。

由于本儀最大好處是能將抽象的概念變得形象化,這對初學(xué)者特別是邊遠(yuǎn)的山區(qū)的學(xué)生教育,是很有幫助。

3、本儀器主要是幫助初學(xué)者認(rèn)知而對導(dǎo)體、絕緣體、電阻,電流、歐姆定律概念的定型理解作出演示,其最大好處是對這些抽象的電學(xué)有關(guān)參數(shù)的意義,從多角度,多方面的視角的獲得感悟,將抽象的東西變易理解的現(xiàn)象,主要有以下幾點(diǎn):

一、顯示級(jí)是發(fā)光管群,其布局可成為大家所熟悉的東西,如排列成喻意的一條河流,將通過物理的抽象電流模擬成為了大家熟悉的形象水流,成為第一視角。

二、又加上所測試的導(dǎo)體,電阻、絕緣體及所通過測試體均是這一條條河表示,因此可比性,直觀性強(qiáng)。

三、電流強(qiáng),所亮的發(fā)光管為全部,頻率很快,而且產(chǎn)生循環(huán),形象地表示電流如水流一樣流得十分流暢。電流中與小,所亮的發(fā)光管為部分,或最小數(shù),而且頻率隨之變慢,或最慢,初學(xué)者理解易。

良導(dǎo)體對電的阻力很小,所以電流很大。

電阻值小的電阻,對電流存在阻力,即是電阻,但因仍能導(dǎo)電,所以亮的發(fā)光管數(shù)仍較多,頻率較快,但不能如導(dǎo)體一樣產(chǎn)生循環(huán),形象地表示電流如水流一樣,雖能流,但不暢。

電阻阻值過大,導(dǎo)電率差,所亮的發(fā)光管很少,且亮的頻率很慢,也根本不可能循環(huán)。其形象地表示電流如水流一樣,電流在電阻上流動(dòng)時(shí),阻力很大,因此電流流動(dòng)很困難而吃力。

絕緣體因完全不導(dǎo)電,所以發(fā)光管完全不亮,

測試良導(dǎo)體,電阻、絕緣體時(shí),發(fā)光管所亮的色彩不一樣,每種色對應(yīng)于一類物體,這種多色分別對應(yīng),既便于記憶理解。

有語音報(bào)道,因而宣染了氛圍。

隨著教材的普及與下放,初學(xué)者年齡小,因此本演示儀也注意到演示現(xiàn)象的趣味性,而上述特點(diǎn),正是考慮到這一實(shí)際。

4、本儀可以讓學(xué)生了解一些簡單物理與化學(xué)現(xiàn)象,以激勵(lì)青少年的科學(xué)激情。

(1)、建立半導(dǎo)體的最基本概念。

將一個(gè)二極管的兩性按極性插入測試孔中,此時(shí)顯示上會(huì)出現(xiàn)良導(dǎo)體現(xiàn)象。如果反極性插入測試孔中,此時(shí)顯示上會(huì)出現(xiàn)絕緣體的不通電現(xiàn)象。

(2)、建立物體導(dǎo)電率與溫度有關(guān)的概念。

如用本儀所配的兩測試棒的一端分別插入本儀中,測試棒的另一端分別放在置水的容器中,調(diào)節(jié)測試棒的遠(yuǎn)近,這時(shí)顯示級(jí)的發(fā)光管會(huì)完全不亮,這時(shí)加熱水,這時(shí)顯示級(jí)的發(fā)光管會(huì)發(fā)生變化,這說明溫度升高與降低,影響導(dǎo)電率。

(3)、了解電解液導(dǎo)電率的現(xiàn)象。

測試棒的處理如上、同這時(shí)在水里加上鹽,這時(shí)該通道又會(huì)成為導(dǎo)通的顯示狀態(tài),這說明導(dǎo)電體不光是固態(tài)的金屬類,而且存在于液體。

(4)、了解同樣的物體導(dǎo)電性能與環(huán)境有關(guān)。

如用鱷魚夾子夾住干燥的木材的兩端,這時(shí)顯示級(jí)發(fā)光管亮得很少,甚至不亮,但將水灑在所測試的本材上,發(fā)光管所亮的數(shù)量會(huì)增加,這說明木材受潮后導(dǎo)電性能會(huì)增加。

5、性能好。因?yàn)橐皇歉骷?jí)與各單元之間匹配好,且線路精簡,同時(shí)設(shè)計(jì)有清零單元,保證了邏輯正確。二是比較放大級(jí)中各單元的閥值電壓采用串聯(lián)關(guān)系,因此閥值電壓差距十分明顯,成為閥值階梯。三是本儀中的比較放大級(jí)是本儀重要邏輯的第一級(jí),而比較放大線路是電子線路重要的精典線路,可靠,靈敏度高。

6、本儀屬于最初級(jí)的普及型的演示儀。需求量大,而本儀易生產(chǎn),調(diào)試簡單,成本低,便于普及。

附圖說明

圖1是一種運(yùn)放控制的階梯式導(dǎo)電率教學(xué)演示器單元之間的相互關(guān)系圖。

圖中:1、測試棒的輸入;2、前置放大級(jí);3、比較放大級(jí);3.1、比較放大級(jí)中一單元;32、比較放大級(jí)中二單元;3.3、比較放大級(jí)中三單元;4、振蕩級(jí);4.1、振蕩一單元;4.2、振蕩二單元;4.3、振蕩三單元;5、語音級(jí);5.1、語音一單元;5.2、語音二單元、5.3、語音三單元;6、顯示推動(dòng)級(jí);6.1、顯示推動(dòng)一單元;6.2、顯示推動(dòng)二單元;B1、顯示推動(dòng)二單元中第一計(jì)數(shù)器;B2、顯示推動(dòng)二單元中第二計(jì)數(shù)器;6.3、顯示推動(dòng)三單元; E1、顯示推動(dòng)三單元中第一計(jì)數(shù)器;E2、顯示推動(dòng)三單元中第二計(jì)數(shù)器;E3、顯示推動(dòng)三單元中第三計(jì)數(shù)器;7、顯示級(jí);7.0、第一顯示單元;7.1、第二顯示單元;7.2、第三顯示單元;8、清零級(jí)。

圖2是一種運(yùn)放控制的階梯式導(dǎo)電率教學(xué)演示器前半部分的一種電子元件原理圖(該圖表示比較放大級(jí)有多個(gè)單元)。

圖中:101、對外插孔;2.01、靈敏可調(diào)電阻;2.02、靈敏限制電阻;2.03、前置放大管;2.04、測試電壓指示保護(hù)電阻;2.05、測試電壓指示發(fā)光管;3.101、比較放大級(jí)中一單元中的比較端上偏電阻一;3.102、同相端隔離二極管一;3.104、比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管一;3.105、前置隔離二極管一; 3.106、比較放大器一;3.201、比較放大級(jí)中二單元中的比較端上偏電阻二;3.202、同相端隔離二極管二;3.203下偏隔離二極管二;3.204、比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管二;3.205、前置隔離二極管二;3.206、比較放大器二;3.207、互鎖二極管2;3.301、比較放大級(jí)中三單元中的比較端上偏電阻三;3.302、同相端隔離二極管三;3.303下偏隔離二極管三;3.304、比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管三;3.305、前置隔離二極管三;3.306、比較放大級(jí)中三單元中的運(yùn)放集成三;3.307、互鎖二極管3--1;3.3071、互鎖二極管3--2;4.11、交連二極管一;4.12、振蕩一單元中振蕩電容一;4.13、振蕩一單元中振蕩電阻一;4.15、振蕩一單元中運(yùn)放集成一;4.16、振蕩一單元同相端上偏端電阻一;4.17、振蕩一單元同相端下偏電阻一;4.151、振蕩一單元的輸出;4.21、交連二極管二;4.22、振蕩二單元中振蕩電容二;4.23、振蕩二單元中振蕩電阻二;4.25、振蕩二單元中運(yùn)放集成二;4.26、振蕩二單元同相端上偏電阻二;4.27、振蕩二單元同相端下偏電阻二;4.251、振蕩二單元的輸出;4.31、交連二極管三;4.32、振蕩三單元元中振蕩電容三;4.33、振蕩三單元中振蕩電阻三;4.35、振蕩三單元中運(yùn)放集成三;4.36、振蕩三單元同相端上偏電阻三;4.37、振蕩三單元同相下偏端電阻三;4.351、振蕩三單元的輸出;5.1、語音級(jí)中語音一單元;5.2、語音級(jí)中語音二單元;5.3、語音級(jí)中語音三單元;6.1、顯示推動(dòng)一單元;6.2、顯示推動(dòng)二單元;6.3、顯示推動(dòng)三單元;7、顯示單元;8.21、與前置放大級(jí)集電極輸出的連接點(diǎn)。

圖3是一種運(yùn)放控制的階梯式導(dǎo)電率教學(xué)演示器顯示推動(dòng)極中三單元與顯示級(jí)的發(fā)光管的連線原理示意圖。

圖中: 4.151、振蕩一單元輸出;A、顯示推動(dòng)一單元中計(jì)數(shù)器;a1、顯示推動(dòng)一單元中計(jì)數(shù)器第一位輸出端所連的或門二極管;a9、顯示推動(dòng)一單元中計(jì)數(shù)器第九位輸出所連的或門二極管;a11、顯示推動(dòng)一單元中計(jì)數(shù)器清零端所連接的對地電阻;a12、顯示推動(dòng)一單元中計(jì)數(shù)器的振蕩輸入端;4.251、振蕩二單元輸出;B1、顯示推動(dòng)二單元中第一計(jì)數(shù)器;B2、顯示推動(dòng)二單元中第二計(jì)數(shù)器;b1.1、顯示推動(dòng)二單元中第一計(jì)數(shù)器第一位輸出所連的或門二極管;b1.9、顯示推動(dòng)二單元中第一計(jì)數(shù)器第九位輸出所連的或門二極管;b10、顯示推動(dòng)二單元中第一計(jì)數(shù)器最后一位輸出端;b2.11、顯示推動(dòng)二單元中第二計(jì)數(shù)器第一位輸出端所連接的或門二極管;b2.91、顯示推動(dòng)二單元中第二塊計(jì)數(shù)器位第九位輸出端所連的或門二極管;b21、顯示推動(dòng)二單元中第一塊計(jì)數(shù)器振蕩輸入端;b22、顯示推動(dòng)二單元中第二塊計(jì)數(shù)器振蕩輸入端;b31;顯示推動(dòng)二單元中第一計(jì)數(shù)器清零端所連接的對地電阻;b32;顯示推動(dòng)二單元中第二計(jì)數(shù)器清零端所連接的對地電阻;4.351、振蕩三單元輸出;E1、顯示推動(dòng)三單元中第一計(jì)數(shù)器;E2、顯示推動(dòng)三單元中第二計(jì)數(shù)器;E3、顯示推動(dòng)三單元中第三計(jì)數(shù)器;e1.11、顯示推動(dòng)第三單元中第一計(jì)數(shù)器第一位輸出端所連的第一只或門二極管;e1.12、顯示推動(dòng)第三單元中第一計(jì)數(shù)器第一位輸出所連的第二只或門二極管;e1.91、顯示推動(dòng)第三單元中第一計(jì)數(shù)器第九位輸出所連的第一只或門二極管;e1.92、顯示推動(dòng)第三單元中第一計(jì)數(shù)器第九位輸出所連的第二只或門二極管;e10、顯示推動(dòng)第三單元中第一塊數(shù)器最后一位輸出; e2.11、顯示推動(dòng)第三單元中第二計(jì)數(shù)器第一位輸出所連的或門二極管;e2.91、顯示推動(dòng)第三單元中第二塊計(jì)數(shù)器第九位輸出所連的或門二極管;e2.10、顯示推動(dòng)第三單元中第二計(jì)數(shù)器的最后一位輸出端;e21、顯示推動(dòng)第三單元中第二計(jì)數(shù)器的振蕩輸入端;e31、顯示推動(dòng)第三單元中第三計(jì)數(shù)器振蕩輸入端;e34、顯示推動(dòng)三單元中第一塊計(jì)數(shù)器清零端所連接的對地電阻;e34.2、清零隔離二極管一;e35、顯示推動(dòng)三單元中第二塊計(jì)數(shù)器清零端所連接的對地電阻;e35.2、清零隔離二極管二;e38、顯示推動(dòng)三單元中第三塊計(jì)數(shù)器清零端所連接的對地電阻;e38.2、清零隔離二極管三;7.01、第一顯示單元中第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管;7.011、第一顯示單元中第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的共陰電阻;7.09、第一顯示單元中第九個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管;7.091、第一顯示單元中第九個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的共陰電阻;7.11、第二顯示單元中第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管;7.111、第二顯示單元中第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的共陰電阻;7.19、第二顯示單元中第九個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管;7.191、第二顯示單元中第九個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的共陰電阻;7.20、第三顯示單元中第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管;7.201、第三顯示單元中第一個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的共陰電阻;7.28、第三顯示單元中第九個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管;7.281、第三顯示單元中第九個(gè)雙陽極共陰發(fā)光管的共陰電阻;8.1、電源;8.21、與前置放大級(jí)集電極輸出的連接點(diǎn);8.3、清零微分電容;8.4、清零微分電阻;8.5、清零交連電阻;8.6、清零N管;8.7、清零P管;8.71、清零或門二極管一;8.72、清零或門二極管二;8.73、清零或門二極管三;8.74、清零或門二極管四;8.75、清零或門二極管五;8.76、清零或門二極管六。

具體實(shí)施方式

圖1、2、3共同描述了具體實(shí)施的一種方式。

一、選元件:按圖選定有源件,比較放級(jí)及振蕩級(jí)各單元集成電路選用運(yùn)算集成324,顯示推動(dòng)級(jí)第一與第二單元集成電路選用二進(jìn)制計(jì)數(shù)器4060,第三單元集成電路選用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器4017,三極管選PNP管8550,前置放大級(jí)中的靈敏可調(diào)電阻及振蕩級(jí)中的振蕩電阻選用可調(diào)電阻,振蕩電容選漏電小的種類。其它穩(wěn)壓管、二極管與阻容件無特殊要求,語音級(jí)中的語音片事先錄好內(nèi)容發(fā)音內(nèi)容,如與第三單元配對的的語音片應(yīng)事先錄制出是良導(dǎo)體的聲音,或是第一種音樂。如與第二單元配對的的語音片應(yīng)事先錄制出是導(dǎo)體的聲音,或是第二種音樂。如與第一單元配對的的語音片應(yīng)事先錄制出是導(dǎo)電率很差的物體,或是第三種音樂。

二、按圖2與圖3所示焊接。

三、調(diào)試。

1、檢查與調(diào)試前置放大級(jí)。

先確定一只演示電阻,電阻的阻值根據(jù)設(shè)計(jì)要而定。將假測試體連接在測試孔兩端。用電壓表檢測前置放大管的集電極與地線間的電壓。

通電檢查,將2.01、靈敏度可調(diào)電阻的阻值,從最小值調(diào)到最大值,此時(shí)前置放大管的集電極有最大輸出與最小輸出,其最大值超過比較放大級(jí)第三單元的觸發(fā)閥值,最小值小于或等于第一單元的觸發(fā)閥值。同時(shí)靈敏度可調(diào)電阻的阻值在一定區(qū)間時(shí),測試電壓指示發(fā)光管亮;在一定區(qū)間時(shí),,測試電壓指示發(fā)光管亮熄。

2、調(diào)試前置級(jí)與比較放大級(jí)之配合。

先焊接一個(gè)假測試體,該測試體由一個(gè)固定電阻與可調(diào)電阻串聯(lián)而成。兩電阻的串聯(lián)阻值根據(jù)最有代表的阻值而定。將假測試體連接在測試孔兩端。同時(shí)將靈敏度可調(diào)電阻調(diào)到適中的位置,用電壓表檢測前置放大管的集電極與地線間的電壓。

A、通電檢查,將假負(fù)載的阻值調(diào)到最大值,此時(shí)比較放大級(jí)只有第一單元輸出端有高位輸出。如果無輸出,應(yīng)減少比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管一;(圖2中3.104)之值。

B、通電檢查,將假負(fù)載的阻值調(diào)到中值,此時(shí)比較放大級(jí)只有第二單元輸出端有高位輸出。如果無輸出,應(yīng)減少比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管二(圖2中3.204)穩(wěn)壓值。如果第一單元與第二單元同時(shí)有高位輸出,則是比較放大級(jí)中互鎖二極管2(圖2中3.207),或極性焊反或脫焊。

C、通電檢查,將假負(fù)載的阻值調(diào)到最小值,此時(shí)比較放大級(jí)只有第三單元輸出端有高位輸出。如果無輸出,應(yīng)減少比較放大級(jí)下偏穩(wěn)壓管三的穩(wěn)壓值。(圖2中3.304)。

如果第一單元有高位輸出,則是比較放大級(jí)中互鎖二極管3--1,(圖2中3.307)未連上,或極性焊反。如果第二單元有高位輸出,則是比較放大級(jí)中互鎖二極管3--2,(圖2中3.3071)未連上,或極性焊反。

3、調(diào)試振蕩級(jí)中各單元的振蕩頻率。

A、調(diào)試振蕩級(jí)中第一單元的頻率,調(diào)整振蕩電阻一的阻值(圖2中4.13)將頻率調(diào)到設(shè)計(jì)值。

B、調(diào)試振蕩級(jí)中第二單元的頻率,調(diào)整振蕩電阻二的阻值(圖2中4.23)將頻率調(diào)到設(shè)計(jì)值,此振蕩應(yīng)大大快于第一單元。

C、調(diào)試振蕩級(jí)中第三單元的頻率,調(diào)整振蕩電阻三的阻值(圖2中4.33)將頻率調(diào)到設(shè)計(jì)值,此振蕩應(yīng)大大快于第二單元。

4、檢查顯示推動(dòng)級(jí)與顯示級(jí)。

在安裝顯示級(jí)的所有發(fā)光管時(shí),將所有發(fā)光管排成一條直線。

A、將假測試體的值調(diào)到比較放大器第一單元的觸發(fā)閥值,此時(shí)顯示級(jí)中的發(fā)光管只亮其中的一部分,即是推動(dòng)顯示第一單元計(jì)數(shù)器所有輸出端所連的或門二極管所對應(yīng)的所有發(fā)光管,而且亮的規(guī)律是應(yīng)為依次而亮,否則是該單元的計(jì)數(shù)器輸出與顯示級(jí)的發(fā)光管未連接上或連錯(cuò)。

同時(shí)所亮的發(fā)光管為第一種顏色,否則是對雙陽極共陰發(fā)光管的陽極焊錯(cuò)。

B、將假測試體的值調(diào)到比較放大器第二單元的觸發(fā)閥值,此時(shí)顯示級(jí)中的發(fā)光管除了第一單元所有的發(fā)光管應(yīng)亮以外,還應(yīng)增加一部分新的發(fā)光管,即是推動(dòng)顯示第二單元計(jì)數(shù)器所有輸出端所連的或門二極管所對應(yīng)的所有發(fā)光管,而且亮的規(guī)律是應(yīng)為依次而亮,否則是顯示級(jí)中第二單元的的計(jì)數(shù)器各輸出端與所對應(yīng)的發(fā)光管未連接上或連錯(cuò)。

同時(shí)所亮的發(fā)光管為第二種顏色,否則是對雙陽極共陰發(fā)光管的陽極焊錯(cuò)。

C、將假測試體的值調(diào)到比較放大器第三單元的觸發(fā)閥值,此時(shí)顯示級(jí)中的所有發(fā)光管均應(yīng)依次而亮,且全部發(fā)光管應(yīng)均亮一次。否則是顯示級(jí)中第三單元的的計(jì)數(shù)器各輸出端與發(fā)光管未連接上或錯(cuò)焊。

同時(shí)所亮的發(fā)光管為第三種顏色,否則是與輸出端所連的或門二極管連錯(cuò)

同時(shí)所有發(fā)光管的亮產(chǎn)生循環(huán),如果不循環(huán)則是第三單元中最后一塊計(jì)數(shù)器最后一位輸出端與所有計(jì)數(shù)器的清零端未連接好。

5、檢語音級(jí)的情況。

A、將假測試體的值調(diào)到比較放大器第一單元的觸發(fā)閥值,此時(shí)語音一單元應(yīng)發(fā)出與之相配的語音,不能紊亂。

B、將假測試體的值調(diào)到比較放大器第二單元的觸發(fā)閥值,此時(shí)語音一單元應(yīng)發(fā)出與之相配的語音,不能紊亂。

C、將假測試體的值調(diào)到比較放大器第三單元的觸發(fā)閥值,此時(shí)語音一單元應(yīng)發(fā)出與之相配的語音,不能紊亂。

6、檢查與調(diào)試清零單元。

用示波器檢查,用示波器熱端連接測試點(diǎn),冷端接地。

A、用波器熱端連接清零P管(圖3中8.7)集電極,當(dāng)每次測試孔連有測試體時(shí),.清零P管集電極有瞬態(tài)高位輸出,由于該級(jí)線路放大倍數(shù)高,應(yīng)不產(chǎn)生故障,否則是連線錯(cuò)誤。

B、用波器熱端連接各單元計(jì)數(shù)器清零端,當(dāng)每次測試孔連有測試體時(shí),各單元計(jì)數(shù)器清零端有瞬態(tài)高位,同時(shí)顯示級(jí)的發(fā)光管亮的邏輯順序不亂。否則是與清零端所連的清零或門二極管極性焊反或脫焊。

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