當在有效距離范圍內拍一下手掌時,突發的聲波被壓電陶瓷片B接收,并轉換成微弱的電信號,該信號的正半周經VT1放大后,從其集電極輸出負脈沖,時基集成電路IC的2腳獲得瞬間低于1/3VDD=1.5V 的低電平觸發信號,使IC組成的單穩態電路受觸發進入暫穩態(即延時狀態),IC的3腳輸出高電平,VT2獲得適合的偏流而導通,VT3進入完全飽和導通狀態,小電珠通電發出亮光,隨著IC的3腳變成高電平,IC內部導通的三極管截止,解除對電容器C的短路,電池GB通過電阻R3向電容器C開始充電,當C兩端的充電電壓(即IC的高電位觸發端6腳電位)達到2/3VDD=3V時,單穩態電路翻轉恢復穩態,IC內部三極管重新導通,C通過IC的7,1腳放電并被再次短路,IC的3腳重新輸出低電平,導通到VT2,VT3失去偏流而截止,H斷電自動熄滅。
電路中,小電珠H每次延時點亮的時間長短,取決于單穩態電路中電阻器R3,電容器C的時間常數,具體可以通過公式:T=1.1R3C來估算。按圖選擇R3和C的值,H延時點亮的時間約為1min。在晶體三極管VT1電流放大系數β,R1電阻值確定的情況下,通過改變R2的電阻值,可調整靜態時IC的2腳電位高低,也就是說,通過適當調整R2的電阻值,可以控制聲控靈敏度。
(二)元器件選擇:
IC選用靜態功耗很小的CMOS時基集成電路(又稱“555時基集成電路),如5G7555,CB7555,CH7555,SG7555型等,它是一種模擬,數字混合集成電路,其引腳排列和功能如圖2所示。這種CMOS時基集成電路的靜態電流很小,只有75uA左右(4.5V工作電壓下測定),而且工作電壓低(實測不低于2V就能工作)。常用的普通TTL工藝生產的“555”時基集成電路,因其功耗大,要求工作電壓較高(≥4.5V),所以不適宜在本制作中使用。
VT1,VT2均選用9014(集電極允許最大電流ICM=0.1A,集電極最大允許功耗PCM=310mW)或3DG8型硅NPN小功率三極管,要求VT1的電流放大系數β>200,VT2的電流放大系數β>100,VT3選用9012(ICM=-0.5A,PCM=625mW)或3CG23型硅PNP中功率晶體三極管,要求電流放大系數β>50。
R1-R5均選用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C用漏電很小的優質CD11-10V型電解電容器。B用φ27mm壓電陶瓷片,如FT-27,HTD27A-1型等,要求配上簡易塑料或金屬共振腔盒。H用手電筒常用的3.8V,0.3A小電珠(三節干電池供電的手電筒專用)。GB用三節5號干電池串聯(須配塑料電池架)而成,電壓4.5V.