电阻器(简称电阻)是利用一些材料对电流有阻碍作用的特性而制成的,它是一种最基本、最常用的电子元器件。图1-2所示是常见的色环电阻的外形。目前占据电阻主流标志方法的是国际上惯用的“色环标志法”。采用色环标志法的电阻,印有4道或5道色环表示阻值、允许偏差等参数,阻值的单位为Ω。
对于4色环电阻,紧靠电阻端部的第1、2环表示两位有效数字,第3环表示倍乘数,第4环表示允许偏差,图1-3a所示是4色环电阻识读的方法。若一个电阻的4道色环分别是绿、棕、红、金,最后一位金表示误差为±5%,前3位色环对应数字为512,计算方法为:51×10 2 ,即5.1kΩ。对于5色环电阻,第1、2、3环表示3位有效数字,第4环表示倍乘数,第5环表示允许偏差,图1-3b所示是5色环电阻识读的方法。若一个电阻的5道色环分别是绿、棕、黑、棕、棕,最后一位棕表示误差为±1%,前4位色环对应数字为5101,计算方法为:510×10 1 ,即5.1kΩ。
图1-2 色环电阻
图1-3 色环电阻识读法
图1-4是各色环颜色及其对应的数字。
图1-4 色环电阻颜色数值对照图
二维码1-2 电阻色环彩图
传声器是将声音信号转换为电信号的器件。传声器的种类很多,本项目中使用的是驻极体传声器,这种传声器具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点,广泛用于各类电路中,图1-5所示是驻极体传声器的外形。
图1-5 驻极体传声器的外形
传声器是有极性的元器件,将传声器底部朝向自己,有一些传声器的底部有极性标志,可据此判断其极性,如果没有极性标志,可以查看传声器的两个引脚,其中有一个与外壳相连,这个引脚是传声器的负极,在电路中它应该与负电源端相连。
晶体管是最为常用的电子元器件之一,它的品种与型号极多,本电路中使用的是NPN型晶体管,其型号为2SC9013或者2SC8050,也称作9013和8050,即省却了前缀2SC。图1-6所示是NPN型晶体管的图形符号,图1-7所示是9013、8050型晶体管的外形。
图1-6 NPN型晶体管的图形符号
图1-7 9013、8050型晶体管的外形
发光二极管是一种通电后能够发光的器件,图1-8a是发光二极管的国标的图形符号。本书电路图使用Altium Designer软件绘制,图1-8b是Altium Designer软件中的发光二极管符号。发光二极管的种类极多,图1-9所示是本项目制作中所用发光二极管的外形。发光二极管具有单向导电性,即只有按正确的极性为其通电,发光二极管才能导通;发光二极管一旦导通,其工作电流将随其两端电压增加而快速增加,因此通常必须为发光二极管配上限流电阻,或者使电路具有限流能力,否则将会导致发光二极管通过过大电流而烧毁。图1-8a中标志为A的是发光二极管的阳极,对应图1-9中较长的引脚;标志为K的引脚是发光二极管的阴极,对应图1-9中较短的引脚。
图1-8 发光二极管的图形符号
图1-9 发光二极管的外形
图1-10所示是声控旋律灯电路原理图,图中MK1是传声器,用于拾取外部的声音信号,并将之变为电信号,R1是驻极体传声器的偏置电阻。
图1-10 声控旋律灯电路原理图
电阻R2是晶体管VT1的偏置电阻,晶体管VT1和VT2构成简单的放大电路。按图示参数,传声器没有电信号送出时,VT1导通,其c、e极之间的电压约为0.1V,该电压就是VT2的 V be 。远低于VT2导通所需的0.5~0.7V,因此,VT2截止,所有二极管均不亮。当传声器拾取到声音后,产生交流信号,其中负半周的电信号使得VT1从导通状态退出,VT1集电极电压升高,当该电压超过0.5V后,VT2逐渐进入导通状态,此时,VT2的集电极开始有电流流过,发光二极管开始点亮,外部声音越大,VT2导通程度越高,二极管就越亮。这样,在这个电路旁边播放音乐时,LED就会随旋律而亮、暗变化。
J1是接线端子,用来接入电源。C1是耦合电容(电容器可简称电容),利用电容的“隔直通交”性质,避免传声器两端的直流电压影响晶体管的直流工作点,仅允许声音产生的交流信号通过。C2是滤波电容,用来稳定供电电压。