一提起虎,總讓我們感到“威猛、勇敢”,總讓我們想起“虎虎生威”、“生龍活虎”、“虎頭虎腦”、“虎背熊腰”等成語。在農歷虎年來了,一種造型別致的塑料“小虎”燈籠已經應市。
這種燈籠的結構如圖1所示,它的電路部分與普通手電簡電路完全一樣,推合手柄上的電源開關SA,手柄內的兩節串聯5號或2號干電池C就會點亮燈籠內的2.5V、0.3A小電珠H,使“小虎”燈籠發光。這種燈籠與傳統紙糊蠟燭點亮的燈籠相比較,既安全可靠,也極富有現代文明氣息。
如果自己動手在“小虎”燈籠原有電路的基礎上再增加5個電子元器件(成本僅4元),就會使燈籠既發光、又發出聲音逼真響亮的模擬小老虎叫聲來,別有一番情趣!心動不如行動,趕快跟我制作吧!
一、工作原理
電子“小虎”燈籠的電路如圖2所示。豎直虛線右邊為“小虎”燈籠原有電路,左邊為新增模擬小虎叫聲電路。A為模擬小虎叫聲專用集成電路。
閉合電源開關SA,小電珠H發光:與此同時,由于模擬聲集成電路A的高電平觸發端TG與電源正端VDD直接相連,所以A會反復輸出內儲的模擬小老虎叫聲電信號。該信號經電容器c濾波、晶體三極管VT功率放大后,推動微型揚聲器B發出聲音逼真響亮的“小虎”叫聲來。
電路中,R為模擬聲集成電路A的外接振蕩電阻器,其阻值大小影響模擬小虎叫聲的速度和音調;c為旁路電容器,主要用于濾去模擬聲集成電路A輸出電信號中一些不悅耳的諧波成分,使“小虎”叫聲更加清晰響亮。
二、元器件選擇
A選用HFC520型模擬虎叫聲集成電路,它采用軟包封裝形式制作在尺寸為20mm×14mm的小印制電路板上,并給有外圍元器件焊接腳孔,使用很方便。HFC520的主要參數:工作電壓范圍2.4V-5V,音頻輸出電流≤1mA,靜態總電流<1uA,工作溫度范圍-10度~60度。
晶體管VT用9013(集電極最大允許電流ICM=0.5A,集電極最大允許功耗PCM=625mW)或3DGl2、3DX201、3DK4型硅NPN中功率三極管,要求電流放大系數B>100。R用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C用CTl型低頻瓷介電容器。B用φ27mm×9mm或φ29mm×9mm、8n、0.25W超薄微型動圈式揚聲器,以減小體積,方便安裝。
三、制作與使用
除揚聲器B外,電阻器R、電容器c和晶體三極管VT均按圖2所示,直接插焊在模擬聲集成電路A的小印制電路板上。焊接時注意:電烙鐵外殼一定要有良好的接地線,以免交流感應電壓擊穿集成電路內部的CMOS電路!
焊接好的模擬小虎叫聲電路,設法全部裝入“小虎”燈籠內,并注意在燈籠適當位置處為揚聲器B開出放音孔。新增電路的a、h兩根正、負電源引線頭,在分清電源極性后就近焊到燈籠內原有的小電珠H兩端即可。小電珠H兩端的極性可用萬用表進行判斷。
裝配好的電子:小虎”燈籠,電路一般不用調試便可正常使用。如嫌模擬小虎叫聲不夠逼真,可通過適當變換電阻器R的阻值來加以調節。R取值范圍為560k~1M。R阻值大,模擬虎叫聲頻率低、音速慢,好像一只大老虎在吼叫;阻值小時,頻率高、音速快,則仿佛是一只可愛的小老虎在叫聲。如果揚聲器B只發出自激振蕩聲,只要在模擬聲集成電路A的電源兩端跨接一只100uF、10V的電解電容器(正極接VDD、負極接VSS),就可以排除故障。
電子“小虎”燈籠做成后,自己或讓小弟妹打著這樣的燈籠去參加春節游園活動或“元宵節”燈會,肯定會招來眾多同學羨慕的目光!