專利名稱：多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種為少年兒童學(xué)習(xí)電子技術(shù)方面的知識(shí)而設(shè)計(jì)的電子實(shí)驗(yàn)儀器，具體地說是一種多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀。
通常情況下，學(xué)習(xí)電子技術(shù)的人是通過設(shè)計(jì)、制作電路板、焊接安裝、調(diào)試、驗(yàn)證的方法來了解一種電路的功能，顯然這種方法費(fèi)工費(fèi)時(shí)。在現(xiàn)有技術(shù)中，利用插接不同元器件來改變電路的方法已經(jīng)存在，例如實(shí)驗(yàn)室用的《數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)儀》，是將元器件直接插入多孔插座板，用來驗(yàn)證某個(gè)數(shù)字電路的邏輯關(guān)系。很顯然，由于元器件的引腳脆弱，不宜頻繁插拔，不便于青少年使用。
有一種電子科普用的簡單電子裝置，它是將單一元件封裝起來，取幾件來拼插成不同的電路，但是這種裝置也存在嚴(yán)重的不足，一方面是它形成的電路比較簡單，使用元器件的數(shù)量一般不超過十只，與實(shí)用電路相差也較大；另一方面是它拼插出的電路種類太少，不能滿足不同層次學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)實(shí)踐要求。
本實(shí)用新型的目的是提供一種多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀。
本實(shí)用新型的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)人設(shè)想這么一種科普型電子玩具少年兒童在玩的濃厚興趣之中，同時(shí)對電子技術(shù)做到初步入門，對電子技術(shù)的各方面的電路有一個(gè)較廣泛的了解，那么，制造這種玩具就是一件很有意義的事情，本電子裝置就是出于這種想法而設(shè)計(jì)出來的。設(shè)計(jì)這種裝置需要解決如下的技術(shù)問題在造價(jià)不高、元器件或者組件數(shù)量不多的情況下，能夠表現(xiàn)出較廣泛的各類電路的特點(diǎn)，使用者容易掌握。
將不宜經(jīng)常移動(dòng)的電子組件固定于機(jī)殼上，另外將17種常用電子電路分別組裝在有引腳的封蔽體內(nèi)，制成電子電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K。在實(shí)驗(yàn)儀的機(jī)殼上安裝有可供這些電實(shí)驗(yàn)?zāi)K隨意插入或者取下的模塊插接板，通過不同的電子模塊在模塊插接板上的拼插，可以組成如收音、無線傳聲、雙工對講、數(shù)碼顯示、傳感檢測、電器開關(guān)控制等66種電路。該實(shí)驗(yàn)儀不僅是能夠使少年兒童產(chǎn)生濃厚興趣的玩具，同時(shí)也是電子愛好者們了解、學(xué)習(xí)電子技術(shù)的媒介；在要求不很高的場合，還可以作為多功能小家用電器來使用，如作家用門鈴、聲控開關(guān)、光控開關(guān)、磁控開關(guān)、溫控開關(guān)等等。
附
圖1為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊拼插板的平面示意圖；附圖3為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀的電路原理圖；附圖4為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M1上用的駐極體話筒模塊中的電路原理圖；附圖5為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M2、M12上用的前置放大器、秒振蕩器模塊中的電路原理圖；附圖6為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M3上用的振蕩器模塊中的電路原理圖；附圖7為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M4上用的調(diào)頻段諧振器模塊中的電路原理附圖8為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M5上用的電表分流模塊中的電路原理圖；附圖9為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M6上用的音樂模塊中的電路原理圖；附
圖10為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M7上用的功率放大器模塊中的電路原理圖；附
圖11為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M8上用的雙工電路模塊中的電路原理圖；附
圖12為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M9上用的可控硅開關(guān)器模塊中的電路原理圖；附
圖13為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M10上用的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器模塊中的電路原理圖；附
圖14為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M11上用的中波磁性天線模塊中的電路原理圖；附
圖15為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M13上用的干簧管磁力開關(guān)模塊中的電路原理圖；附
圖16為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M14上用的光電傳感器模塊中的電路原理圖；附
圖17為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M15上用的熱敏傳感器模塊中的電路原理圖；附
圖18為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M16上用的電平顯示器模塊中的電路原理圖；附
圖19為多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀模塊插座M17上用的十進(jìn)制計(jì)數(shù)顯示器模塊中的電路原理圖。
附圖20為收音電路原理附圖21為擴(kuò)音電路原理圖；附圖22為雙工對講電路原理圖；附圖23為調(diào)頻無線傳聲電路原理圖。
參照說明書附圖對本實(shí)用新型的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀作以下詳細(xì)地說明。
本實(shí)用新型的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀，其結(jié)構(gòu)是由機(jī)殼1、模塊插接板2、喇叭3、壓電陶瓷換能器插座4、可變電容器5、電壓表6、電平顯示器7、數(shù)碼顯示器8、電位器9、拉桿天線10、按鈕開關(guān)11組成，喇叭3、可變電容器5、電壓表6、數(shù)碼顯示器8、壓電陶瓷換能器插座4、電平顯示器7、桿天線10、按鈕開關(guān)11及電位器9固定在機(jī)殼1的前部，電路轉(zhuǎn)換開關(guān)KA、KB、KC、KF、KE、KG、KD、KH、KI固定在模塊插接板2上，模塊插接板2固定在機(jī)殼1的頂部。模塊插座M1-M17設(shè)置在模塊插接板2上，喇叭3、壓電陶瓷換能器插座4、可變電容器5、電壓表6、電位器9、拉桿天線10及按鈕開關(guān)11由導(dǎo)線和模塊插座M1-M17上的各插接孔相連接，數(shù)碼顯示器8、電平顯示器7由連線連接插頭和模塊插座M17、M16相插接。
(為了方便描述，機(jī)殼上各零部件的數(shù)字標(biāo)記在電路中使用電子電路標(biāo)記喇叭為Y、壓電陶瓷換能器插座為CK-2、可變電容器為C1、電壓表為G、電位器為R3、拉桿天線為A、按鈕開關(guān)為QA)模塊插接板2上的模塊插座M1的1腳和電池DC的正極相接，2腳接地，3腳和開關(guān)KE、KA、KF相接，模塊插座M2的6腳、M3的3腳、M1的3腳、M4、M11的1腳并接在一起，模塊插座M15的1腳和電池DC的正極連接，2、3腳和開關(guān)KF的定觸點(diǎn)N、M連接，模塊插座M14的2腳和地線連接，3腳和開關(guān)KE的定觸點(diǎn)相接，1腳接電池DC的正極。模塊插座M2的1、5腳分別串接開關(guān)KB、KC至電池DC的正極，2腳接地和開關(guān)KG的定觸點(diǎn)b相接，1腳和模塊插座M8的3腳連接，3腳和開關(guān)KG的動(dòng)觸點(diǎn)連接，開關(guān)KG的定觸點(diǎn)a與模塊插座M5的1腳、M8的5腳、M9的3腳、M13的2腳，M6的3腳、M7的3腳、M11的2腳、M4的2腳、M3的4腳及開關(guān)K1的動(dòng)觸點(diǎn)和天線A相連接，模塊插座M13的1腳接電池DC的正極，電壓表G的+極接模塊插座M5的4腳及試電筆插座E1相接，電壓表的-極接模塊插座M5的3腳，并串接電阻R2和試電筆插座E2相接，模塊插座M5的2腳、M3的2腳、M8的2腳、M6的2腳、M7的2腳、M9的2腳接地，模塊插座M11的3腳、2腳接可變電容C1，KA的動(dòng)觸點(diǎn)接地線，喇叭Y接模塊插座M7的4腳與地線之間，電位器R3接模塊插座M7的5、6腳之間。模塊插座M8的1腳和電池DC的正極相接，4腳和壓電陶瓷換能器插座CK-2的一端相接，壓電陶瓷換能器插座CK-2的另一端接地，模塊插座M9的4腳和模塊插座M3、M6、M7、M10、M16的1腳并接，1腳接電池DC的正極，開關(guān)KD的兩端及開關(guān)KH的定觸點(diǎn)a、b和模塊插座M9的1、4腳并接，開關(guān)KH的動(dòng)觸點(diǎn)和模塊插座M17的1腳相接，模塊插座M17的4、5、6、7腳和開關(guān)K1的定觸點(diǎn)相接，2腳接地，3腳和按鈕開關(guān)QA相接，QA的另一端接電池DC的正極。模塊插座M12的3、4腳與模塊插座M10的3腳及模塊插座M17的3腳相接，1、5腳和電池DC的正極并接，2腳接地，模塊插座M10的4、5、6、7腳與模塊插座M16的2、3、4、5腳并接；模塊插座M10的2腳接地，電容C2并接電池DC的正負(fù)極之間，R1作為濾波電阻串接在電池DC的正極線路上，K1為電位器R3的同軸電源開關(guān)串接在電池DC的負(fù)極線路上，電池DC負(fù)極接地。
實(shí)施例本實(shí)用新型的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀其加工制作非常簡單方便，按說明書附圖所示安裝制作即可。模塊插接板可用敷銅板制作，可作為機(jī)殼的上蓋使用，模塊插座的插腳孔用導(dǎo)線和其元器件相連接。
下邊對幾種具體實(shí)用電路拼插舉例說明1、拼插組成收音機(jī)實(shí)驗(yàn)選擇
圖14、
圖10組成的中波磁性天線模塊、功率放大器模塊與模塊插座M11、M7插接在一起，可以連接成圖20所示的收音電路。由于集成電路D386輸入端的高阻抗、微電流特性對高頻調(diào)幅強(qiáng)信號(hào)形成檢波作用，則整個(gè)電路形成調(diào)諧——檢波——放大式的收音機(jī)，可收聽本地中波電臺(tái)廣播，輸出功率可達(dá)300mW左右。調(diào)節(jié)電位器R3，可使集成電路D386的電壓增益在20～200之間改變，從而改變音量。
該電路原理解釋見(成都)電子報(bào)1990年合訂本第144頁，《用LM386的簡易收音機(jī)》一文。
2、拼插組成擴(kuò)音器實(shí)驗(yàn)選擇圖4、圖5、
圖10組成的駐極體話筒模塊、前置放大器模塊、功率放大器模塊與模塊插座M1、M2、M7插接在一起，可以連接成圖21所示的擴(kuò)音電路。駐極體話筒輸出的聲頻信號(hào)經(jīng)C3送到BG3、BG4組成的前置放大模塊，該模塊的靜態(tài)偏置使其處于弱信號(hào)放大狀態(tài)，放大后的信號(hào)從晶體管BG4的集電極送到集成電路D386進(jìn)行功率放大，由揚(yáng)聲器Y發(fā)聲。R3為音量調(diào)節(jié)。圖中的駐極體話筒模塊由屏蔽線與接插扳相接，以使駐極體話筒與揚(yáng)聲器保持距離，防止振蕩。
3、拼插組成雙工對講器實(shí)驗(yàn)選擇圖4、圖5、
圖11、
圖10、組成的駐極體話筒模塊、前置放大器模塊、雙工電路模塊、功率放大器模塊與模塊插座M1、M2、M8、M7插接在一起，可以接成圖22所示雙工對講電路。話筒信號(hào)經(jīng)晶體管BG3、BG4放大后，送至變壓器B的中心抽頭②端。在①②線圈和②③線圈上同時(shí)產(chǎn)生音頻電動(dòng)勢，音頻信號(hào)其一路消耗于電阻R16；另一路經(jīng)電容、插座CK-2、到壓電陶瓷換能器BM發(fā)聲。設(shè)計(jì)壓電陶瓷換能器BM的阻抗等于電阻R16的阻值，并考慮到①②線圈和②③線圈的匝數(shù)相同及繞制方法，可得兩路音頻電流產(chǎn)生的磁勢之和為零。因此，在④⑤線圈上得不到感生電勢，揚(yáng)聲器Y不發(fā)聲。實(shí)際上由于壓電陶瓷換能器BM的容性和阻抗變化、變壓器B繞制精度等因素，揚(yáng)聲器中存在微小的側(cè)音，不影響正常的工作。
壓電陶瓷換能器BM是聲電轉(zhuǎn)換可逆器件，它將外部聲音轉(zhuǎn)換出的電信號(hào)，經(jīng)插座CK-2、電容、變壓器B的③①端、電阻R16、電容C2形成回路，信號(hào)電壓在①②線圈和②③線圈上是迭加加倍的，經(jīng)變壓在④⑤線圈上產(chǎn)生較大的信號(hào)電壓，經(jīng)集成電路D386放大后送揚(yáng)聲器Y發(fā)聲。
上述，實(shí)現(xiàn)了雙工對講功能。
有關(guān)工作原理可見《電子電話機(jī)原理使用與檢修》(人民郵電出版社，夏棟、薛鴻貴編著1992年6月第一版)，“分離元件電子通話電路”一節(jié)。
4、拼插組成調(diào)頻無線傳聲器實(shí)驗(yàn)選擇圖4、圖6、圖7組成的駐極體話筒模塊、振蕩器模塊、調(diào)頻段諧振器模塊與模塊插座M1、M3、M4插接在一起，可以接成圖23所示的調(diào)頻無線傳聲電路。其中電容C5、電感L2組成并聯(lián)諧振回路，頻率應(yīng)該在88-108MHz范圍內(nèi)。用調(diào)頻收音機(jī)收聽。通電之后，LC回路的初次振蕩和兩晶體管BG1、BG2的強(qiáng)正反饋使兩晶體管BG1、BG2交替飽和、截止，使LC回路又補(bǔ)充能量而維持振蕩。話音信號(hào)送入后，加到電路的電壓隨聲頻話音規(guī)律浮動(dòng)，兩管的集電結(jié)電壓隨之變動(dòng)，因而改變了集電結(jié)電容，使諧振頻率發(fā)生變化，達(dá)到調(diào)頻的目的。顯然在調(diào)頻的同時(shí)，由于飽和管的飽和深度也隨音頻電壓變化，該電路存在著寄生調(diào)幅。調(diào)頻信號(hào)由天線A幅射，可聽距離在20米以內(nèi)。
該電路見(成都)電子報(bào)的1989年合訂本的第156頁，《簡易調(diào)頻話筒》一文。該電路各項(xiàng)參數(shù)和市售卡拉OK無線話筒相似，滿足國家無線電委員會(huì)關(guān)于發(fā)射裝置的歷次許可規(guī)定。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性能指標(biāo)不劣于業(yè)余型調(diào)頻話筒的性能要求。
通過上述拼插組合實(shí)驗(yàn)說明本實(shí)用新型的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、體積小、使用方便、一物多用等特點(diǎn)，因而，具有很好的推廣使用價(jià)值。
權(quán)利要求1.多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀，包括機(jī)殼、模塊插接板、喇叭、可變電容器、電壓表、電平顯示器、數(shù)碼顯示器、電位器、拉桿天線、壓電陶瓷換能器插座及按鈕開關(guān)，其特征在于喇叭、可變電容器、電壓表、數(shù)碼顯示器、壓電陶瓷換能器插座、電平顯示器、按鈕開關(guān)及電位器固定在機(jī)殼的前部，模塊插接板安裝在機(jī)殼的頂部，拉桿天線及電路轉(zhuǎn)換開關(guān)KA--K1固定在模塊插接板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于模塊插座M1-M17設(shè)置在模塊插接板上，喇叭、壓電陶瓷換能器插座、可變電容器、電壓表、電位器、拉桿天線、按鈕開關(guān)由導(dǎo)線和模塊插座M1-M17上的插接孔相連接，數(shù)碼顯示器、電平顯示器由連線連接插頭和模塊插接板上的模塊插座M17、M16相插接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于模塊插接板上的模塊插座M1的1腳和電池DC的正極相接，2腳接地，3腳和開關(guān)KE、KA、KF相接，模塊插座M2的6腳、M3的3腳、M1的3腳、M4、M11的1腳并接在一起，模塊插座M15、的1腳和電池DC的正極連接，2、3腳和開關(guān)KF的定觸點(diǎn)N、M連接，模塊插座M14的2腳和地線連接，3腳和開關(guān)KE的定觸點(diǎn)相接，1腳接電池DC的正極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于模塊插座M2的1、5腳分別串接開關(guān)KB、KC至電池DC的正極，2腳接地和開關(guān)KG的定觸點(diǎn)b相接，1腳和模塊插座M8的3腳連接，3腳和開關(guān)KG的動(dòng)觸點(diǎn)連接，開關(guān)KG的定觸點(diǎn)a與模塊插座M5的1腳、M8的5腳、M9的3腳、M13的2腳，M6的3腳、M7的3腳、M11的2腳、M4的2腳、M3的4腳及開關(guān)K1的動(dòng)觸點(diǎn)和天線A相連接，模塊插座M13的1腳接電池DC的正極，電壓表G的+極接模塊插座M5的4腳及試電筆插座E1相接，電壓表的-極接模塊插座M5的3腳，并串接電阻R2和試電筆插座E2相接，模塊插座M5的2腳、M3的2腳、M8的2腳、M6的2腳、M7的2腳、M9的2腳接地，模塊插座M11的3腳、2腳接可變電容C1，KA的動(dòng)觸點(diǎn)接地，喇叭Y接模塊插座M7的4腳與地線之間，電位器R3接模塊插座M7的5、6腳之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于模塊插座M8的1腳和電池DC的正極相接，4腳和壓電陶瓷換能器插座CK-2的一端相接，壓電陶瓷換能器插座CK-2的另一端接地，模塊插座M9的4腳和模塊插座M3、M6、M7、M10、M16的1腳并接，1腳接電池DC的正極，開關(guān)KD的兩端及開關(guān)KH的定觸點(diǎn)a、b和模塊插座M9的1、4腳并接，開關(guān)KH的動(dòng)觸點(diǎn)和模塊插座M17的1腳相接，模塊插座M17的4、5、6、7腳和開關(guān)K1的定觸點(diǎn)相接，2腳接地，3腳和按鈕開關(guān)QA相接，QA的另一端接電池DC的正極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于模塊插座M12的3、4腳與模塊插座M10的3腳及模塊插座M17的3腳相接，1、5腳和電池DC的正極并接，2腳接地，模塊插座M10的4、5、6、7腳與模塊插座M16的2、3、4、5腳并接，模塊插座M10的2腳接地，電容C2并接于電池DC的正負(fù)極之間，R1作為濾波電阻串接在電池DC的正極線路上，K1為電源開關(guān)串接在電池DC的負(fù)極線路上，電池DC負(fù)極接地。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種多功能電子模塊拼插實(shí)驗(yàn)儀，其結(jié)構(gòu)是由機(jī)殼、模塊插接板、喇叭、壓電陶瓷換能器插座、可變電容器、電壓表、數(shù)碼顯示器、電平顯示器、電位器、拉桿天線及按鈕開關(guān)組成，該實(shí)驗(yàn)儀和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、一物多用等特點(diǎn)，不僅是能夠使少年兒童產(chǎn)生濃厚興趣的玩具，同時(shí)也是電子愛好者們了解、學(xué)習(xí)電子技術(shù)的媒介，還可以作為多功能小家用電器來使用，因而，具有很好的推廣使用價(jià)值。
文檔編號(hào)G09B23/18GK2264396SQ9622770
公開日1997年10月8日 申請日期1996年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月26日
發(fā)明者史新人 申請人:史新人