儿童电子科技小制作趣味电子

儿童电子科技小制作趣味电子“爆竹”春节燃放爆竹是我国劳动人民的传统习俗。这里介绍的电子“爆竹”非常有趣：当你按图1所示按下“爆竹”顶端的小型按钮开关时，它便会发出长约20s的“噼噼——啪啪——”爆竹声来。这种新颖的电子“爆竹”与传统火药爆竹相比较，具有安全、无污染、可重复使用等特点，是逢年过节喜庆时的理想电子小装置。又是一年新春到。同学们何不赶快行动起来，制作这样一个电子“爆竹”，让它给节日的家庭增添更多欢乐、喜庆气氛！一、工作原理电子“爆竹”的电路如图2所示。它主要采用了模拟声集成电路A，所产生的“爆竹”声十分逼真，可以达到以假乱真的地步。SB为小型按钮开关，起触发A内部电路工作的作用。平时，电路处于静态不工作状态，整个电路耗电十分微小，实测总电流仅为1μA左右。每当有人按动一下SB时，A的触发端TG就会获得正脉冲电信号，A内部电路受触发工作，其输出端OUT便会输出一遍长达20s的内储模拟爆竹声电信号，经晶体三极管VT功率放大后，推动扬声器B发出响亮的“爆竹”声。电路中，R1是A的外接振荡电阻器，其阻值大小影响“爆竹”声的速度快慢和音调高低。电容器C主要用于滤去模拟声集成电路A所输出信号中一些不悦耳的谐波成分，使“爆竹”声更加清脆响亮。电阻器R2主要起限流作用，可有效防止个别β值过高的功率放大三极管产生自激现象。二、元器件选择A选用KD-5601型模拟声集成电路，它采用黑胶封装形式制作在一块尺寸约为23mm×14mm的小印制电路板上（参见图3所示），并给有外围元件焊接脚孔，使用很方便。KD-5601的主要参数：典型工作电压为3V，触发端允许输入电压范围VSS-0.3～VDD+0.3V，音频输出端驱动电流≥1mA，静态耗电≤1μA，使用温度范围-10℃～60℃。VT选用9013或3DG12、3DX201、3DK4型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数β＞100。R1、R2均用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C用CT4D型独石电容器。B用φ29mm×9mm、8Ω、0.25W超薄微型动圈式扬声器，以减小体积、方便安装。SB可用6mm×6mm小型轻触开关，亦可用KAX-1型按钮开关。G用两节5号干电池串联（须配塑料电池架）而成，电压为3V；如嫌扬声器发声小，可将电压提高到4.5伏，即用三节5号干电池串联后供电。三、制作与使用整个电路以模拟声集成电路A的芯片为基板，按照图3所示进行焊接，不必另外再制作印制电路板。焊接时注意：电烙铁外壳一定要良好接地，以免交流感应电压击穿A内部CMOS集成电路！整个电路装入尺寸约为φ35mm×120mm的爆竹造型壳体内。该壳体既可用红色厚纸板粘制，也可用一段红色塑料管加工制成。将全部焊接好的电路安装到“爆竹”里面去。注意在“爆竹”适当位置处为扬声器B开出放音孔，在“爆竹”顶端部开孔固定安装小型按钮开关SB，以方便使用。装配好的电子“爆竹”，只要电路元器件质量有保证，焊接无误，一般不需任何调试便可投入使用。万一使用中发现“爆竹”声不够逼真，可通过适当改变电阻器R1的阻值来加以调节。R1取值范围一般在910kΩ～1.5MΩ之间。如果电路产生自激振荡，可通过在模拟声集成电路A的电源端跨接一只22～47μF的电解电容器（正极接VDD、负极接VSS）来加以排除。由于整个电路平时静态耗电很小，故电路未设置电源开关。但长时间不用电子“爆竹”时，应将干电池从电池架上取出来，以免电能自身消耗尽后，电池流液腐蚀坏电路。