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电流流动方向演示器 (四)

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:585

本例介绍的电流流动方向演示器,利用发光二极管将直流电流的流动方向形象地展现出来,使教学直观生动,学生易于理解。
电路工作原理
该电流流动方向演示器电路由时钟脉冲发生器a、时钟脉冲发生器b、led驱动电路和无极性直流电流接口电路组成,如图2-4所示。

2-4电流流动方向演示器电路()

时钟脉冲发生器a由时基集成电路icl和电阻器rl、r2、电位器rpl、电容器cl、c2组成。时钟脉冲发生器b由时基集成电路ic2和电阻器r4、r5、电位器rp2、电容器c4、c5组成,该电路与时钟脉冲发生器a的电路结构及元器件参数相同。led驱动电路由十进制计数/脉冲分配器集成电路ic3、1c4、电阻器r3、r6-r26、电容器c3、c6和变色发光二极管vll-vllo组成。r3、c3和r6、c6分别是lc3和1c4的复位元件。无极性直流电源接口电路由隔离二极管vdl-vd4组成。
将直流电流流动方向演示器电路的人端与电源正极相接、将b端与电源负极相接时,二极管vdl和vd3导通,vd4和vd2截止,ic1和ic3通电工作。时钟脉冲发生器a振荡工作后,从ic1的3脚输出低频振荡信号,作为ic3的计数脉冲。ic3通电复位后,开始计数,其yo-y9输出端依次循环输出高电平,使vll-vllo中通过r7-r16与1c3的yo-y9输出端相接的发光二极管依次轮流发光 (循环不停),演示出电流”流动”的方向。若将a端与电源负极相接、将b端与电源正极相接时,则vd2和vd4导通,vdl和vd3截止,ic2和ic4通电工作。ic2为ic4提供计数脉冲,ic4的yo-y9输出端依次循环输出高电平,使vll-vllo中通过r17-r26与ic4的yo-y9输出端相接的发光二极管依次发光,发光颜色改变 (由红色变为绿色或由绿色变为红色),同时电流 “流动”的方向与前一次相反。因此无论电源的正、负极与电压输入端a、b怎样接,变色发光二极管vll-vllo发光流动的方向总与直流电流实际流动的方向一致。调整rpl和rp2的阻值,可分别改变时钟发生器a和时钟发生器b的振荡频率,从而改变《电流流动的速度"(发光二极管发光变换的速度)。

元器件选择
rl-r26选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
rpi和rp2均选用小型同轴双连电位器。c1和c4均选用耐压值为16v的铝电解电容器 c1、c3和c5、c6选用独石电容器或涤纶电容器。
vd1-vd4均选用1n4148型硅开关二极管。
vll-vllo均选用2ef302型三端变色发光二极管。
lcl和ic2均选用ne555型时基集成电路;ic3和1c4均选用cd4017型十进制计数/脉冲分配器集成电路。



本例介绍的电流流动方向演示器,利用发光二极管将直流电流的流动方向形象地展现出来,使教学直观生动,学生易于理解。
电路工作原理
该电流流动方向演示器电路由时钟脉冲发生器a、时钟脉冲发生器b、led驱动电路和无极性直流电流接口电路组成,如图2-4所示。

2-4电流流动方向演示器电路()

时钟脉冲发生器a由时基集成电路icl和电阻器rl、r2、电位器rpl、电容器cl、c2组成。时钟脉冲发生器b由时基集成电路ic2和电阻器r4、r5、电位器rp2、电容器c4、c5组成,该电路与时钟脉冲发生器a的电路结构及元器件参数相同。led驱动电路由十进制计数/脉冲分配器集成电路ic3、1c4、电阻器r3、r6-r26、电容器c3、c6和变色发光二极管vll-vllo组成。r3、c3和r6、c6分别是lc3和1c4的复位元件。无极性直流电源接口电路由隔离二极管vdl-vd4组成。
将直流电流流动方向演示器电路的人端与电源正极相接、将b端与电源负极相接时,二极管vdl和vd3导通,vd4和vd2截止,ic1和ic3通电工作。时钟脉冲发生器a振荡工作后,从ic1的3脚输出低频振荡信号,作为ic3的计数脉冲。ic3通电复位后,开始计数,其yo-y9输出端依次循环输出高电平,使vll-vllo中通过r7-r16与1c3的yo-y9输出端相接的发光二极管依次轮流发光 (循环不停),演示出电流”流动”的方向。若将a端与电源负极相接、将b端与电源正极相接时,则vd2和vd4导通,vdl和vd3截止,ic2和ic4通电工作。ic2为ic4提供计数脉冲,ic4的yo-y9输出端依次循环输出高电平,使vll-vllo中通过r17-r26与ic4的yo-y9输出端相接的发光二极管依次发光,发光颜色改变 (由红色变为绿色或由绿色变为红色),同时电流 “流动”的方向与前一次相反。因此无论电源的正、负极与电压输入端a、b怎样接,变色发光二极管vll-vllo发光流动的方向总与直流电流实际流动的方向一致。调整rpl和rp2的阻值,可分别改变时钟发生器a和时钟发生器b的振荡频率,从而改变《电流流动的速度"(发光二极管发光变换的速度)。

元器件选择
rl-r26选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
rpi和rp2均选用小型同轴双连电位器。c1和c4均选用耐压值为16v的铝电解电容器 c1、c3和c5、c6选用独石电容器或涤纶电容器。
vd1-vd4均选用1n4148型硅开关二极管。
vll-vllo均选用2ef302型三端变色发光二极管。
lcl和ic2均选用ne555型时基集成电路;ic3和1c4均选用cd4017型十进制计数/脉冲分配器集成电路。



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