《電子工藝實習》實踐教學應用研究

王濱 張斌

摘 要：本人將直流穩(wěn)壓電源，放大電路，數(shù)字電路結合在一起，讓學生在網孔板上制作聲控燈，并且利用鼓掌和跺腳等方式來控制燈的開啟。從而提高了學生的學習興趣和動手能力，同時其學習主動性和積極性也增加了。

關鍵詞：聲控燈；測量；制作；調試

引言：在以往《電子工藝實習》的實踐教學中，電工電子類的實習教材滯后于當今科學技術的飛速發(fā)展，內容比較陳舊和單一，知識更新不夠靈活，理論偏難偏繁，與學院現(xiàn)有的實習設備不配套。在今天看來，新的教學改革是以學生的能力發(fā)展為本位，一方面強調理論與實踐相結合，另一方面強調注重實踐教學的趣味性、實用性、擴展性和互動性。要遵循由淺入深，由易到難，由基礎到綜合的教學原則。針對傳統(tǒng)教學模式的那些弊端，本人設計出以下的教學步驟和教學方法。

一、聲控燈的工作原理

聲控燈由4個二極管組成橋式整流電路，將220V的交流電變成脈沖直流電，再經過電阻的限流降壓，電容的濾波，穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓，輸出7.5V 的直流電，為集中塊，話筒和三極管提供電源。聲控燈的發(fā)光前提是集中塊的A，B兩腳輸入高電平，經過三級反相，集中塊輸出高電平，觸發(fā)可控硅的導通，使燈泡發(fā)光。

白天時由于光敏電阻的阻值很小，使得集中塊的A腳輸入為0，經過三級反相后，集中塊輸出仍然為0，可控硅不導通，燈泡不亮。天黑時光敏電阻的阻值變大，使輸入端A腳的電平為1，此時如果沒有聲音，三極管處于飽和狀態(tài)，集電極屬于低電平，集中塊的B腳輸入為0，集中塊輸出仍然為0，可控硅不導通，燈泡不亮。如果有聲音，三極管變?yōu)榉糯鬆顟B(tài)，集電極屬于高電平，集中塊的B腳輸入為1，集中塊輸出也為1，可控硅導通，燈泡亮。

電路中采用開關二極管4148來阻斷門2和門3，使得電容C2充滿電后，只能通過RP放電，電容C2和RP組成維持燈亮的延遲電路，這個延遲時間主要是靠電容的放電使門4的輸出為1。如果電容的電量放完，門4的輸出為0，可控硅無觸發(fā)信號而關斷，燈就會熄滅。所以調節(jié)RP的阻值可以控制維持燈亮的時間。具體分析，請參照圖1.。

圖1 聲控燈原理圖

讀懂了電路原理圖和工作原理后，我們就可以把原理圖轉換為接線圖（見圖2）。

圖2 聲控燈電氣接線圖

二、電子元器件的測量與選擇

可控硅選用1A/400V的單向可控硅（SCR）BT169型，其測量方法：將萬用表置RX10或RX100檔，分別測量任意兩管腳正反向電阻。其中，測得電阻值最小的一次（幾十歐姆）時，紅表筆所搭接的那一端為陰極K， 黑表筆所搭接的那一端為門極G， 剩下的那一端為陽極A。再將萬用表置RX1檔，將紅表筆接晶閘管的陰極K， 黑表筆接陽極A， 此時電阻值大，然后用黑表筆碰一下控制極G，這時電阻變小，黑表筆馬上離開控制極G， 這時萬用表仍顯示小電阻（注意接觸控制極時，正、負表筆始終連接陽極A和陰極K），說明該晶閘管是好的。

駐極體選用的是一般收音機用的小話筒，它的測量方法是：將萬用表置RX100檔，將紅表筆接小話筒的外殼，黑表筆接另一端，這時用口對著小話筒吹氣，如果表針擺動，說明小話筒是好的。而且表針擺動幅度越大，靈敏度越高。

光敏電阻選用的是625A型，若有光照射時，電阻為5千歐姆左右。若無光照射時，電阻為725千歐姆左右。說明該元件是好的。

測量三極管9014時，將萬用表置RX1K或RX100檔，用黑表筆接其中一個管腳，紅表筆分別接觸另兩個管腳，如果電阻值很小，說明與黑表筆相接的管腳是基極，同時可知此三極管是NPN型。假設其他兩只管腳中的一只為集電極，另一只為發(fā)射極。用手指將基極和假設的集電極捏在一起（但集電極和發(fā)射極不能相碰），將黑表筆接在假設的集電極上，紅表筆接在假設的發(fā)射極上，記下萬用表的阻值。然后再做相反的假設（將原先假設的集電極假設為發(fā)射極，原先假設的發(fā)射極假設為集電極），重復上面的操作，并記下萬用表的阻值。比較兩次的測量結果，阻值小的那次假設就是正確的。

元器件的選擇可靈活掌握，參數(shù)可在一定范圍內選用，電子元器件可按圖1進行選擇。

三、聲控燈的制作與調試

根據網孔板的實際尺寸，將電子元器件的引腳成型，并測出引腳間的距離，按照接線圖把電子元器件插好。焊接無極性的阻容元件時，電阻采用臥裝，電容采用立裝，緊貼網孔板。焊接有極性的元件時，如電解電容，話筒，整流二極管，三極管，單向晶閘管等元件，絕對不能接反，否則電路不能正常工作，甚至燒毀。如要焊接4011集中塊時，應將電烙鐵的電源拔掉，利用余熱進行焊接，以防靜電損壞集中塊。

通電前，先將焊好的電路板對照接線圖認真核對一遍，然后利用萬用表的歐姆檔檢測一下線路的通斷。電路不能出現(xiàn)錯焊、漏焊、短路、元器件相碰等現(xiàn)象。如果檢測正常，才能在老師的指導下通電試驗，但人體不能接觸電路板的任何部分，防止市電和靜電，務必注意安全。

電路板通電后，利用萬用表的直流電壓檔，先測量穩(wěn)壓二極管兩端的電壓，如果測得的電壓為7.5V，那么聲控燈的直流穩(wěn)壓電源部分工作正常，方可以進行下面的操作。切斷電源，我們先用黑膠帶包住光敏電阻，模擬夜晚的工作狀態(tài)。然后將RP調到中間位置，通電后，用絕緣的器具輕輕地敲擊話筒，燈泡應該開始亮起來，延時一會兒后，自動熄滅。去除光敏電阻的黑膠帶，進行白天工作狀態(tài)的試驗。如果敲擊話筒，燈泡不亮，則聲控燈工作正常。還可以通過調節(jié)RP的阻值，來控制燈泡發(fā)光的延遲時間，從而滿足實際需要。

四、評分

評分分為理論知識內容和實踐操作內容，具體詳情見表1。

表1 聲控燈制作評分標準

結束語：通過制作用鼓掌和跺腳來控制的聲控燈，使學生掌握了聲控燈的構成，工作原理和各部分的作用，并對電子產品的制作過程有了一定的認識和了解。激發(fā)了學生的學習積極性和主動性，提高了他們的學習興趣和動手能力。為更好地理解和掌握電子技術這門課程打下堅實的基礎，獲得事半功倍的效果。

參考文獻：

[1] 唐志希，聲控電路實習教學[J]，科協(xié)論談.2011年04期

[2] 朱照紅，張帆.電工技能訓練[M].北京.中國勞動社會保障出版社.2007年7月