流水彩灯原理简述.doc

《流水彩灯原理简述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、“流水彩灯”原理简述“流水彩灯”实际是无稳态电路的拓展；无稳态电路一般只有两级——两个三极管和一些阻容元件组成，这里拓展到三级，可以更好模拟流水效果。为了对低年级学生初步讲解有关原理，我们提供以下参考资料。一、三极管的“开关”作用：三极管是电流控制器件，是小电流控制大电流；具体说：对我们电路而言，Ib一般只有2到3毫安，而Ic却有10到20毫安，Ic是Ib几百倍到近千倍，这是它们之间的数量关系，如果说得准确些，那么Ib、Ic和Ie之间存在以下数学关系：Ie＝Ib＋Ic由于Ib很小，所以可以认为：Ie≈I

2、c除了了解数量关系外，我们还要知道它们之间的互相依存关系:Ic和Ie都依存Ib,Ib增大，Ic和Ie也增大；Ib减小，Ic和Ie也减小；Ib＝0，Ic＝Ie＝0。当然，这都是指在一定的范围内。二、发光二极管：发光二极管也是一种电流元件，当有一定大小的电流流过它的两极，它就会发光，不同的半导体材料决定发光二极管发出不同颜色的光。一般来说，象电路中用的发光二极管，可以允许5－20毫安电流流过即会发光，太大了可能把它烧毁。由于人的视力特点和半导体材料关系，在相同的电流流过条件下，红色发光管看上去比较亮，而绿色

3、和黄色比较暗。现在我们让发光二极管和三极管结合起来：发光二极管接在三极管的C极，Ib就可以控制发光二极管了：Ib只要有2－3毫安，发光二级管就有足够电流使它发光；而Ib＝0时，发光二极管就熄灭了。（严格讲，发光二极管应该串联一个限流电阻，这里省略了）三、无稳态电路：我们以电路中的前两级为例：注意：1、我们把电容C3“搬”到第二级后面来了，原来它是连接第三级和第一级的，现在连接第二级和第一级；2、三极管的C极接上了电阻R2和R4,当集电极C电流增大时，C极的电压（或叫做电位）反而下降，因为大部分电压都给电

4、阻“消耗”掉了。接通电源后，R1和R2都给三极管提供一定的Ib，按例说，有了Ib就有Ic，D1和D2有电流流过，但是，由于我们用了比较大的电阻R1和R2,所以产生的初始电流比较小并不能点亮发光二极管；关键问题在于电容C1，和C3。因为电路不可能是完全对称、完全一致的，电阻、电容、三极管等的参数终存在一定差异，所以接通电源后，两个三极管的C极电位不可能完全相等。电路中BG1和BG2的B极电压都是0.7V左右，而C极的电压最高接近电源电压3V，最低0.3V左右。所以接通电源瞬间，电容C1和C3两端电压有一定

5、差异，假定，C1左端（接BG1的C极）电位高，这样电源通过R2对C1充电，结果C1的充电电流使BG2的Ib增大而C极电位下降，又通过电容C3使BG1的B极电流减小，这样进一步使BG1的C极电位升高，从而加大了对C1的充电电流‥‥‥如此循环，结果很快使BG1截止而使BG2导通，D1不亮，D3发光。但是这个状态是不稳定的，叫做“暂态”，为什么？因为这时BG2导通时的C极电位很低（0.3V），而C3的左端至少有0.7V，所以电源经过R1对C3充电，C3左端的电压上升，使BG1的Ib增加，同时使它的C极电位下降

6、，通过C1使BG2的B极电位也下降，使BG2的C极电位上升，通过C3进一步使BG1的Ib增大，很快使BG1导通而使BG2截止，于是反过来了，D1发亮，D3熄灭。新出现的状态也是不稳定的“暂态”，又会重复上述过程，这样D1和D3轮流闪烁；在流水彩灯电路中，三个三极管轮流有其中一个导通其它两个截止，六个发光管两个一组，依次轮流发光，看上去就像一条彩色的流水。上海青少年《电子通》教研中心撰稿