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简易单音门铃

2013年08月07日 13:05:12 来源:泰兴市常周小学 访问量:910
 门铃是现代家庭中用来向主人通报来客的小装置。下面介绍的电子门铃电路十分简单,仅用了六个普通电子元器件,调试也很简单,非常适宜初学者自制。

  一、工作原理

  单音门铃的电路如图1所示。晶体三极管VT、变压器T和电阻器R构成了一个单自感变压器耦合式振荡器,也叫间歇振荡器。其中R既是晶体三极管的基极偏流电阻器,又是振荡电路的正反馈电阻器。变压器T共有3个绕组,1、2端绕组为振荡电路反馈线圈,2、3端绕组为晶体三极管的负载,4、5端绕组为扬声器B提供音频振荡电流。

  按下按钮开关SB后,电池G就会通过变压器T的1、2端绕组及R给VT提供初始基极电流,使VT集电极电流随之出现并增加,集电极电位不断上升。VT的基极与集电极电位变化总是相反的,我们称为三极管的“反相”作用。随着VT集电极电流的增大,T的2、3端绕组产生的感应电动势就会自耦到1、2端绕组。从1、3端电位变化来看,这也是一种“反相”作用。1端的电位变化通过R回送到VT的基极,使基极电位继续下降,集电极电位继续上升。可见,在这一过程中,基极电位的下降趋势得到加强。这种正反馈过程多次循环下去,就导致了VT的迅速饱和。VT饱和后,由于管压降很小,因此电池电压几乎全部加在2、3端绕组上。这时,绕组的自感性质使VT集电极电流继续增加,而基极电流却基本不变。于是经过一段时间,VT的饱和状态被破坏(饱和条件:Ib>Ic/β),基极电流相对减小。基极电流减小又将导致集电极电流下降,进而使得集电极电位下降和T的1端电位上升,VT的基极电流进一步减小,这种正反馈最终将导致VT的截止。随后电路又重复以上过程,周而复始,形成自激振荡。通过T的输出绕组4、5端,就会取得一定功率的矩形波电信号,推动扬声器B发出“嘟——”的连续单音声来。

  由于振荡过程中,VT不断在饱和与截止两种状态下转换,所以这个电路又称“间歇振荡器”。它的特点是起振容易,输出功率大。又由于VT饱和与截止状态的改变,是通过R来引导完成的,故改变R阻值即可改变扬声器B发声的音调高低与音量大小。

  二、元器件选择

  晶体管VT用3AX31B或3AX22型锗PNP小功率三极管,要求电流放大系数β>50即可。如手头无这类管子,也可用9012型硅PNP三极管来代替,只是门铃发声要稍小一些。

  振荡变压器T用晶体管收音机里常用的小型推挽输出变压器来代替。要求初级直流电阻值为6Ω左右,从中心抽头到左右头尾分别为3Ω,次级直流电阻为1.5Ω左右。B用8Ω、0.25W小型动圈式扬声器,口径尺寸视门铃外壳大小确定。

  R用RTX-1/8W型碳膜电阻器。SB用市售普通门铃按钮开关。G用单节5号(或大号)干电池供电;如欲进一步增大音量,可将电池电压提高至3V,即用两节5号(或大号)干电池串联组成。

  三、制作与使用

  图2所示是该单音门铃的印制电路板接线图。此印制电路板制作方法很简单,它不需要专用药水进行腐蚀,也不必钻孔。具体做法是:取单面敷铜板边角料,裁成25mm×40mm的长方形小块,然后按图在铜箔面上画好除箔线条;用木刻刀(也可用废钢锯条的锋利断口)将不需要的铜箔划开、剥掉,刻划时要用力且均匀,直到不用的铜箔全部去除干净为止;再用特细砂纸将铜箔面打磨光亮,涂上一层松香酒精溶液,晾干就可使用。按这种方法制作的印制电路板,我们称为“刀刻电路板”。与常见印制电路板相比,刀刻电路板制作工艺较为简单,业余条件下容易实现,简单的电路用这种电路板尤为适合。

  焊装时,将晶体三极管VT、电阻器R和变压器T以及扬声器B等的引线直接焊在自制的电路板铜箔面上。然后制作一个大小合适的木盒(也可用市售漂亮的香皂盒代替),将除按钮开关SB外的全部元器件连同电路板装固在小盒内。小盒面板固定扬声器B的位置事先要钻些小孔,以便扬声器对外良好放音。制成的单音门铃外形如图3所示。

  该门铃电路一般不用调试就可投入使用,但为了获得最佳的音响,不妨再细调一下电阻器R。方法是:备51Ω、100Ω、150Ω、200Ω、240Ω、300Ω、360Ω和470Ω的标称1/8W电阻器各一只,依次接入电路中取代R,比较扬声器发声情况,最后确定使声音最响、最悦耳的电阻器固定焊接在电路板上即可。

  实际使用时,将门铃小盒挂在室内墙壁上或者门扇背后,按钮开关SB则通过双股软塑电线引至房门外,在门框的适当位置(一般距地面1.5~1.7m左右)处固定。这样,当客人来访时,按下门口的按钮开关,室内门铃即会发出响亮的“嘟——”声,告诉主人:“有客人来了
编辑:肖建华
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