屬于教學(xué)儀器演示領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

創(chuàng)新是民族之魂，青年學(xué)生是創(chuàng)新的力量。

國家的強盛在于人材，人材的培養(yǎng)在于教育。教育的重點青少年，少年強則國強，少年進步則國進步，要培養(yǎng)少年對科學(xué)的熱愛，提高教學(xué)質(zhì)量是關(guān)鍵，而實驗儀器的精準(zhǔn)是提高教學(xué)的一個重要因素，實驗儀器好，所做的實驗更具說服力，從而使學(xué)生認(rèn)識事物，了解自然現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生的思維，對提高教育水平起到重要作用。因此，教學(xué)中的各種實驗儀器都在不斷的提升，但卻還存在著很多不足之處：一是實驗儀器的種類不足，特別是針對低年級學(xué)生的實驗儀器還不全面。二是教學(xué)儀器中寓教于樂的精神還不夠，三是現(xiàn)在多數(shù)教學(xué)儀器的成本太高，因而對一些偏遠的村莊學(xué)校，還不能普及到很多普遍的教學(xué)儀器。

電學(xué)是物理學(xué)中最重要的一種門類，充滿神奇的電學(xué)實驗，能激發(fā)少年的興趣，同時對建立電學(xué)的基本概念有著重要的作用，如果能研制一種優(yōu)秀的試驗電路，而這種試驗電路即能將抽象的將電學(xué)部分概念與定律形象化，顯然對受教育者有有著積極的幫助。如果這種電路又能成為初學(xué)者的自制試驗電路，無疑將對提升學(xué)生的素質(zhì)教育有著積極的意義。

但是要設(shè)計一種具有一種演示儀器的電路同時又能成為初學(xué)者的自制試驗電路存在著難點，一是從演示效果上，由于電學(xué)中的概念很多，是作那方面的演示，二是本儀擬定主要是針對電容、電感等與頻率有緊密聯(lián)系的元件作物理性質(zhì)的演示，而要作那幾方面的演示，才能將其物理性得到充分的展示，三是，特別重要的一點是，盡管一些線路能達到演示目的，但不能成為一種優(yōu)秀的自制實驗電路，因為一種優(yōu)秀的自制實驗電路還遷涉各單元實驗主題宜于初學(xué)者，同時還遷涉初學(xué)者的趣味性，以及是否易安裝成功等等系列問題，所以這類優(yōu)秀線路還必須豐富、創(chuàng)新、發(fā)展。

本發(fā)明就是以兩輸入門作為一種基本有源件，作為單元的有源要件，可以組成多種功能的邏輯關(guān)系，從而拓展學(xué)生的思維。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是以兩輸入門作為一種基本有源件，作為單元的有源要件，可以組成多種功能的邏輯關(guān)系，成為一種優(yōu)秀的電路，其目的一是該線路可以成為一種演示儀，通過這種演示儀演示可以了解抗性元件結(jié)構(gòu)與頻率的緊密的聯(lián)系，進而理解容抗與感抗的意義，從而讓初學(xué)者打下一定的電學(xué)基礎(chǔ)，這種演示儀可以成為一種在廣大學(xué)校普及的儀器。二是該儀器因具有光與聲的三種色彩的顯示，因此具有一定的趣味性，能培養(yǎng)起廣大青少年對科學(xué)的熱愛。三是成為一種優(yōu)秀的制作實驗線路，該電路具有多種特點，因而有利于制著，對提高學(xué)生的基本素質(zhì)發(fā)揮積極作用。

本發(fā)明所采用的措施是：

1、四門振蕩科普儀由按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)，四門振蕩源，測試孔，復(fù)合提升電路，等差降壓電路，邏輯預(yù)置級，顯示級，語音級共同組成。

其中：按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)由開關(guān)的四個門與兩個狀態(tài)指示，按鈕開關(guān)，開關(guān)鉗位二極管組成：按鈕開關(guān)的一端接地線，另一端接開關(guān)門三門與開關(guān)四門的一個輸入端，開關(guān)四門的另一個輸入端接開關(guān)三門的輸出端，開關(guān)三門的另一個輸入端接開關(guān)二門的輸出端，開關(guān)一門與開關(guān)二門的輸出端分別接一個狀態(tài)指示，開關(guān)三門的輸出端接開關(guān)一門的一個輸入端，開關(guān)四門的輸出端接開關(guān)二門的一個輸入端，開關(guān)一門的另一個輸入端接開關(guān)二門的輸出端，開關(guān)二門的另一個輸入端接開關(guān)一門的輸出端，開關(guān)二門的輸出端即是按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出，接開關(guān)鉗位二極管的負(fù)極，開關(guān)鉗位二極管的正極接四門振蕩源中振蕩隔離門的輸入端。

四門振蕩源由振蕩門一、振蕩門二、振蕩門三、振蕩門四、振蕩隔離門、振蕩可調(diào)限值電阻、振蕩可調(diào)電阻、振蕩電容、振蕩隔離電阻組成：振蕩門三的輸出端接振蕩門四的兩輸入端，振蕩門的輸出端接振蕩門一的一輸入端，振蕩門四的輸出端接振蕩門二的一輸入端，振蕩門一的另一輸入端接振蕩門二的輸出端，振蕩門二的另一輸入端接振蕩門一的輸出端，振蕩可調(diào)限值電阻與振蕩可調(diào)電阻串聯(lián)在振蕩門二的輸出端與振蕩門三的兩輸入端，振蕩電容接振蕩門三的控制端與地線之間，振蕩隔離電阻接在振蕩門二的輸出端與振蕩隔離門的兩輸入端之間，振蕩隔離門的輸出接測試孔到復(fù)合提升電路的整流二極管。

復(fù)合提升電路由整流二極管、一級電容、提升二極管一、二級電容、提升二極管二、三級電容、提升二極管三、四級電容、射隨觸發(fā)電阻、射隨器組成：整流二極管串聯(lián)各提升二極管后接射隨觸發(fā)電阻到射隨器的基極，其串聯(lián)點各接一電容的正極，一級電容的負(fù)極接地線，二級電容的負(fù)極接振蕩門一的輸出端，三級電容的負(fù)極接振蕩門二的輸出端，四級電容的負(fù)極接地線，射隨器的集電極接電源，射隨器的發(fā)射極即是復(fù)合提升電路的輸出。

等差降壓電路由多級等差分壓組成：每級等差分壓均由穩(wěn)壓管與接地電阻組成，每個穩(wěn)壓管串聯(lián)，其串聯(lián)點即是各等差分壓輸出點，與地線接接地電阻，各等差分壓輸出點接邏輯預(yù)置級中的一預(yù)置單元，預(yù)置單元的輸出成為顯示級的一個顯示單元的邏輯電源。

邏輯預(yù)置級由多個邏輯預(yù)置單元組成。

邏輯預(yù)置單元由兩個預(yù)置器與兩預(yù)置二極管組成：兩預(yù)置器串聯(lián)，其輸入接對應(yīng)等差分壓輸出點，輸出接顯示級的一個顯示單元的邏輯電源，兩個預(yù)置二極管的負(fù)極接在邏輯預(yù)置單元的輸出上。

顯示級由多個顯示單元組成。

每個顯示單元都由三個顯示驅(qū)動門、三個交連電容、三個發(fā)光指示、三個顯示驅(qū)動門的輸出端電阻、輸入上偏電阻及輸入下偏電阻與變色單元組成。

每個顯示驅(qū)動門的一輸入端分別接邏輯電源；每個顯示驅(qū)動門的另一輸入端與邏輯電源接輸入上偏電阻，與地線接輸入下偏電阻；第一交連電容接在第一顯示驅(qū)動門的輸出端與第二顯示驅(qū)動門的另一輸入端之間，第二交連電容接在第二顯示驅(qū)動門的輸出端與第三顯示驅(qū)動門的另一輸入端，第三交連電容接在第三顯示驅(qū)動門的輸出端與第一顯示驅(qū)動門的另一輸入端；每個顯示驅(qū)動門的輸出端與邏輯電源接輸出端電阻。

每個發(fā)光指示都由共陰極發(fā)光管與共陰電阻串接成，每個顯示驅(qū)動門的輸出端接一個共陰電阻的一端，共陰電阻的另一端接共陰發(fā)光管的陰極。

變色單元由兩個變色計數(shù)器組成：每個變色計數(shù)器由兩個變色門、變色引導(dǎo)電容、變色引導(dǎo)電阻、變色二極管組成：變色引導(dǎo)電容一與變色引導(dǎo)電容二的一端相連，接第三顯示驅(qū)動門的輸出端，變色引導(dǎo)電容一的另一端為兩路，一路接變色門一的一輸入端，另一路接變色引導(dǎo)電阻一到變色門一的輸出端，變色引導(dǎo)電容二的另一端為兩路，一路接變色門二的一輸入端，另一路接變色引導(dǎo)電阻二到變色門二的輸出端，變色門一的另一輸入端接變色門二的輸出端，變色門二的另一輸入端接變色門一的輸出端，變色門一的輸出端接變色二極管一到對應(yīng)顯示單元中共陰極發(fā)光管的一個陽極，變色門二的輸出端接變色二極管二到對應(yīng)顯示單元中共陰極發(fā)光管的另一個陽極，變色引導(dǎo)電容三與變色引導(dǎo)電容四的一端相連，接變色門二的輸出端，變色引導(dǎo)電容三的另一端為兩路，一路接變色門三的一輸入端，另一路接變色引導(dǎo)電阻三到變色門三的輸出端，變色引導(dǎo)電容四的另一端為兩路，一路接變色門四的一輸入端，另一路接變色引導(dǎo)電阻四到變色門四的輸出端，變色門三的另一輸入端接變色門四的輸出端，變色門四的另一輸入端接變色門三的輸出端，變色門三的輸出端接兩個第三色變色二極管到對應(yīng)顯示單元共陰極發(fā)光管的兩個陽極，變色引導(dǎo)電容二的另一端與變色引導(dǎo)電容四的另一端各接預(yù)置二極管的正極。

語音級由多個語音器組成：每個顯示單元中第三顯示驅(qū)動門的輸出端與邏輯電源都接一個語音器串聯(lián)語音電阻。

2、等差降壓電路中各穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值一致。

3、射隨器采用npn三極管8050。

4、變色門、顯示驅(qū)動門、預(yù)置器、振蕩門、振蕩隔離門、開關(guān)門采用同一類型的兩輸入式非門集成電路。

對上述措施的意義解釋如下：

一、整個電路圖所產(chǎn)生的原理。

本發(fā)明是以兩輸入與非門為主要有源要件，用他組成了邏輯單元，然后再以邏輯單元組成了多種功能。

用兩輸入非門組成了一種四門振蕩源，作為四門振蕩源，當(dāng)阻抗性元件，（即是電容、電感與電阻，），連在測試孔兩端時，與四門振蕩源成為了串聯(lián)關(guān)系，四門振蕩源產(chǎn)生的電流經(jīng)過所測的頻率元件后，進入到復(fù)合提升電路，進行放大，復(fù)合提升電路輸出激勵了等差降壓電路，該電路有多個分壓輸出點，分別連接了一個邏輯預(yù)置單元，然后每個邏輯預(yù)置單元的輸出直接控制了顯示級中的一個顯示單元，當(dāng)分壓輸出點無電壓時，邏輯預(yù)置單元中的預(yù)置器，封閉了顯示單元。其分壓輸出點超過門坎電壓后，邏輯預(yù)置單元中的預(yù)置器激勵顯示單元工作。由此可知，復(fù)合提升電路輸出信號越強，等差降壓電路的等差分壓輸出點數(shù)越多，邏輯預(yù)置級中的預(yù)置器有高位輸出的多，因而所激勵顯示單元越多。因而能從多種方面演示了阻抗性元件在電路中所體現(xiàn)的的系列特性。

為演示效果豐富，本措施注意到了以下幾點：

一是四門振蕩源，可以成為具頻率的脈沖電源形式，又可以成為頻率為零即是直流的形式，用兩種不同的電源，可以增進對抗性元件的了解。因為兩種電源對頻率元件將產(chǎn)生非常不同的效果。

二是兩種電源的變換是通過按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)來執(zhí)行，按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)具有電子自保持，操作輕觸，便于狀態(tài)指示，生產(chǎn)無飛線等系列優(yōu)點，因而可以顯著提升整體性能。

三是在四門振蕩源，中增加的頻率可調(diào)，因此不僅可以演示抗性元件在有頻率與直流的兩種特殊，可以進一步觀察頻率高低對元件的影響。

四為拓展效果，增加了進入到復(fù)合提升電路，進行放大拓展了演示效果。

五是演示效果上采用了光與聲效果。

六是其顯示效果為流水型式，其好處是即能將抽象的電流，變成了所熟悉的水流，同時在循環(huán)過程中，自動變?nèi)N顏色，增加了趣味性。

七是本發(fā)明的措施中體現(xiàn)出了是一種優(yōu)秀的試驗制著線路，因有利于激發(fā)青年的學(xué)習(xí)熱情，有利于提高學(xué)生的素質(zhì)教育。原因一是注重了主題突出，本電種突出了對兩輸入非門的認(rèn)識，因為幾乎所有單元均是由兩輸入與非門組成。能避免初學(xué)者產(chǎn)生繁而厭學(xué)的情況。二是一種簡單的兩輸入與非門邏輯關(guān)系，經(jīng)過不同的組合，可以演變成系列的邏輯關(guān)系，因而可以引導(dǎo)初學(xué)者積極思維，拓展想象空間，有利于提高素質(zhì)教育。三是各單元相對獨立，各單元聯(lián)系科學(xué)，調(diào)試簡單，基本上一裝就成。四是各單元檢查時有一定趣味性，引導(dǎo)試驗者深入。五是兩輸入與非門電路在構(gòu)造上僅比非門多了一輸入，但在線路演變上，比非門的變化更多，而且線路簡。六是用兩輸入與非門組成的輯單元組的振蕩與開關(guān)兩大單元有很大的相同點，但就是因為有一點約束的差異，就產(chǎn)生了完全不同的電所性能，因而有有很大的啟發(fā)性。

二、四門振蕩源的說明。

四門振蕩源由振蕩門一（圖1中的2.1）、振蕩門二（圖1中的2.2）、振蕩門三（圖1中的2.3）、振蕩門四（圖1中的2.4）、振蕩隔離門（圖1中的2.5）、振蕩可調(diào)限值電阻（圖1中的2.6）、振蕩可調(diào)電阻（圖1中的2.7）、振蕩電容（圖1中的2.8）、振蕩隔離電阻（圖1中的2.9）組成。

形成的振蕩原理是：本級中振蕩門一與振蕩門二的輸入端相互連接成了rs觸發(fā)器的新電路，非門中兩輸入端其中一位成為了兩個輸入端，當(dāng)一個輸入端為低位時，而另一端為高位時，將實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。

本級中振蕩門三與振蕩門四組成了反相器，兩個門的輸出端連接了rs觸發(fā)器的兩個觸發(fā)端。因此在振蕩門三與振蕩門四的輸出端中，一門輸出為高，則另一門低，反之一門輸出為低位，則另一門為高。這兩種信號加到rs觸發(fā)器的兩輸入端時，會成為有效觸發(fā)信號。由于振蕩門二的輸出端經(jīng)過振蕩可調(diào)電阻與振蕩可調(diào)限值電阻的串聯(lián)連接了振蕩門三的輸入端，所以當(dāng)振蕩門二的輸出端為高位時，振蕩門三的輸入端為高，輸出端為低，振蕩門四的輸入端為低，輸出端為高，對rs觸發(fā)器的兩個觸發(fā)端觸發(fā)時，rs觸發(fā)器的兩輸出端必定翻轉(zhuǎn)，而且成為一次新的狀態(tài)，如果之前狀態(tài)為高位，則振蕩門二的輸出端將由高位變低位。當(dāng)?shù)诙畏D(zhuǎn)時將由低變高。第三次時將由高變低以后重復(fù)這樣的規(guī)律，從而產(chǎn)生振蕩。

振蕩門二輸出端連接到振蕩門三輸入端的振蕩可調(diào)電阻與振蕩可調(diào)限值電阻入振蕩電容起了三重作用，一是將振蕩門二輸出端的變化傳遞給振蕩門三，二是使振蕩門三的輸入端與振蕩門二的輸出端的變化有一定的微差，從而造成振蕩的必然條件。三是組成的積分常數(shù)成為了頻率可調(diào)。即是在線路中振蕩可調(diào)電阻與振蕩可調(diào)限值的串聯(lián)與振蕩電容共同形成了振蕩頻率的時間常數(shù)，調(diào)節(jié)振蕩可調(diào)電阻即可以調(diào)試振蕩頻率，其中的振蕩可調(diào)限值電阻是對可調(diào)的一種限制。

本儀單元之所以采用這樣的電路，主要有以下好處，作為一種演示儀，有以下好處，一是這種振蕩電路，具有易起振蕩，穩(wěn)定，二是頻率可調(diào)，為整體電路即產(chǎn)品的性能奠定了良好的條件。作為一種優(yōu)秀的實驗制著電路有以下好處，一是采用兩輸入非門構(gòu)成邏輯基本要件，使發(fā)明整體都采用這樣的器件，其好處是邏輯規(guī)律，不需要高深的專業(yè)知識，初學(xué)者易接受，二是以這種要件作為振蕩電路，資料基本未作介紹，作為自制線路，有利于拓展思維空間。是一種帶啟發(fā)性的優(yōu)秀的單元電路。

三、按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)的說明。

按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)由開關(guān)的四個門與兩個狀態(tài)指示，按鈕開關(guān)，開關(guān)鉗位二極管組成。

其主要目的控制四門振蕩源的工作狀況，使四門振蕩源成為有頻率的測試源，或是成為頻率為零的直流電源，讓觀看者了解抗性元件在這兩種電源的情況下，的物理現(xiàn)象。從而揭示抗性元件與頻率的關(guān)系。

開關(guān)對四門振蕩源的控制邏輯是，開關(guān)二門的輸出端為邏輯控制端，也即是按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出，直接連接了振蕩隔離門的輸入端，當(dāng)按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出為低位時，振蕩隔離門被封門，振蕩隔離門的輸出端為高位，四門振蕩源此時輸出是頻率為零的電流，即是直流。當(dāng)按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出為高位時，振蕩隔離門仍按振蕩的規(guī)律變化，對輸出無影響，輸出的是脈沖頻率的電流。

四門式開關(guān)開關(guān)具備三特性，一是具有輸出端的狀態(tài)可變性（在按鈕的配合下），即是能輸出高位信號，也能輸出低位信號，二是具有自保持特性，即是一種輸出信號能自保持到下次新的信號到來之前。三是邏輯可靠。

形成的原理是，開關(guān)一門的一個輸入端與開關(guān)二門的一個輸入端相互連接成了rs觸發(fā)器的新電路，該新電路有兩個觸發(fā)端，分別為開關(guān)一門的另一輸入端與開關(guān)二門的另一輸入端，當(dāng)兩觸發(fā)端其中一位為低位時，而另一位為高位時，將實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。

開關(guān)三門與開關(guān)四門組成了一對帶約束的反相器，兩個門的輸出端分別連接了rs觸發(fā)器的兩個觸發(fā)端。因此在開關(guān)三門與開關(guān)四門的輸出端中，開關(guān)三門輸出為高，則開關(guān)四門輸出低，反之開關(guān)三門輸出為低位，則開關(guān)四門輸出為高。這兩種信號加到rs觸發(fā)器的兩輸入端時，會成為有效觸發(fā)信號。將成為rs觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)觸發(fā)的實現(xiàn)這種充要條件。由于開關(guān)二門的輸出連接了開關(guān)三的另一輸入端，所以如果去掉開關(guān)三門與開關(guān)四門的一個輸入端與按鈕開關(guān)之間的約束因素，所以當(dāng)開關(guān)二門的輸出端為高位時，開關(guān)三門的輸出端為低，開關(guān)四門的輸出端為高，對rs觸發(fā)器的兩個觸發(fā)端觸發(fā)時，rs觸發(fā)器的兩輸出端必定翻轉(zhuǎn)而且與產(chǎn)生一次新的狀態(tài)，即是輸出端將由高變低，當(dāng)?shù)诙畏D(zhuǎn)時將由低變高。第三次時將由高變低，以后重復(fù)這樣的規(guī)律。

由于開關(guān)三門與開關(guān)四門的一輸入連接了按鈕開關(guān)的觸點，當(dāng)按鈕開關(guān)與地線相通時開關(guān)三門與開關(guān)四門被封門，僅管開關(guān)二門的輸出連接了開關(guān)三門的另一輸入端，但不能造成開關(guān)三門與開關(guān)四門的輸出端有新的狀態(tài)輸出，只能在按鈕的封門信號解除之后產(chǎn)生。

所以每當(dāng)按鈕開關(guān)斷開后，開關(guān)三門與開關(guān)四門的輸出端有一次新的信號輸出，又加之開關(guān)二門的輸出端連接了開關(guān)三門的另一輸入端，所以每按一次按鈕，rs觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次，并且與原有狀態(tài)相反。

采用按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)后主要有以下突出的好處，一是配套的按鈕是一種輕觸鈕，同時也便于安裝狀態(tài)指示。整體高檔，受用，二是按鈕開關(guān)在生產(chǎn)時不產(chǎn)生飛線，可以直接和印刷板產(chǎn)生聯(lián)系，因而可進一步保證產(chǎn)品質(zhì)量。三是按鈕屬一種普通元件，易于購買。四作為試驗線路時，有源件統(tǒng)一，便于初學(xué)者試驗制著。五是在采用統(tǒng)一的兩輸入與非門元件時，邏輯可靠，外圍件少。線路簡潔。特別重要的六是，該單元與所控制的振蕩單元電路是同是一種電路很相近的電路，只是后者對開關(guān)三門與開關(guān)四門有約束（按鈕的約束）所以造成了完全不同的電氣性能，作為自制電路，是一種啟發(fā)思維的優(yōu)秀電路。

四、關(guān)于復(fù)合提升電路的說明。

本部分的線路特點一是，利用四門振蕩源電路單元共同組成了第一部分的振蕩單元，二是由整流二極管（圖1中的5.1）、一級電容（圖1中的5.11）、提升二極管一（圖1中的5.2）、二級電容（圖1中的5.21）、提升二極管二（圖1中的5.3）、三級電容（圖1中的5.31）、提升二極管三（圖1中的5.4）、四級電容（圖1中的5.41）、射隨觸發(fā)電阻（圖1中的5.5）、射隨器（圖1中的5.7）組成了第二部分。

該電路的主要目的是，當(dāng)抗性元件如電容，電感經(jīng)過四門振蕩源后，會產(chǎn)生電壓下降的情況，如果直接激勵顯示單元，有可能發(fā)生顯示不夠清楚的情況，而經(jīng)過該電路放大后，能量有所提升，因而是顯示效果更加宏觀。

復(fù)合提升電路形成的原理是，因為振蕩門一（圖1中的2.1）與振蕩門二（圖1中的2.2），連接了本級中的兩個電容，因而能產(chǎn)生信號放大提升作用。

當(dāng)抗性元件接上后，經(jīng)過整流后充電在一級電容上充滿了直流電壓，當(dāng)振蕩門一的輸出端為低時，一級電容經(jīng)過提升二極管一向二級電容充電，該電容成為一倍電壓，當(dāng)振蕩門一的輸出端為高位時，振蕩門一輸出端一倍電壓端疊加二級電容電壓成為二倍電壓，當(dāng)振蕩門二輸出端為低時，三級電容的電壓被充電，該電容被充為二倍電壓，當(dāng)振蕩門二輸出端為高位時，與三級電容電壓疊加成為三倍電壓。

這樣的組成本單元有五項突出的優(yōu)點。

一是當(dāng)輸入無信號時，一級電容，無電壓，所以輸出不可能產(chǎn)生倍壓效果。為零伏，即是該電路的輸出不產(chǎn)生附加靜態(tài)電位。

二是特別重要的是，一級電容上的電壓是四門振蕩源經(jīng)過測試抗性元件降壓后的電壓，抗性大小不同，產(chǎn)生的電壓值也不一樣，所以產(chǎn)生的提升電壓數(shù)量也不一不樣。也即是多倍電壓的基礎(chǔ)取決于抗性元件降壓后的電壓，提升電路的輸出與所測試的抗性有著直接的關(guān)系。

三是因為采用了振蕩源中兩振蕩門與兩級電容，所效率高，靈敏度較高。

四是該電路的輸出為射隨器作隔離，所以該電路有良好的負(fù)載能力。

五、等差降壓電路單元的說明。

a、線路特點是由多個參數(shù)相當(dāng)?shù)姆€(wěn)壓管串聯(lián)而成，每個穩(wěn)壓管對地連接有電阻，成為該穩(wěn)壓的對地通道，從而以每個穩(wěn)壓管與對地電阻形成了一級穩(wěn)壓單位的等差分壓輸出點，當(dāng)該輸出點無電壓時，因接地電阻的存在，可以認(rèn)為該輸出點為低位。反之有電壓輸出且值高于受控門坎后，可以認(rèn)為是高位輸出。

b、當(dāng)前級復(fù)合提升電路單元的輸出的電壓高，則能擊穿的穩(wěn)壓管的數(shù)量越多。當(dāng)輸出分壓點的輸出電壓超過控制的門坎后，激勵后級顯示單元工作。

c、因為復(fù)合提升電路的輸出采用了射隨器隔離，具有較大的負(fù)載能力，所以本單元能采用這樣的線路結(jié)構(gòu)。

六、邏輯預(yù)置級的說明。

邏輯預(yù)置級由多個邏輯預(yù)置單元組成，每個邏輯預(yù)警單元都有兩個預(yù)置器串聯(lián)，其輸入端連接了等差降壓電路的輸出點，其輸出端連接了顯示單元中中的對應(yīng)的顯示單元的邏輯電源，所以形成了這樣的原理，當(dāng)?shù)炔罱祲弘娐份敵鳇c為低位時，由于該器為兩個預(yù)置器串聯(lián)而成，根據(jù)非門的邏輯，輸出為低，當(dāng)輸入端為高時，輸出端為高。

該單元控制了三路，一路是對應(yīng)顯示單元的邏輯電源，一路是控制了顯示單元中三個顯示驅(qū)動門，三是控制了變色單元中的變色門，決定了初始狀態(tài)。

本級的輸出端在低位時，顯示單元的邏輯電源無電，不產(chǎn)生邏輯運行，顯示驅(qū)動門被封門，發(fā)光指示不亮；決定了變色單元中的變色門為一定的初始狀態(tài)。

反之，當(dāng)該單元輸出高位時，顯示單元的邏輯電源帶電，產(chǎn)生邏輯運行，顯示驅(qū)動門被封門解除，發(fā)光指示亮；變色單元中的變色門開始以初始狀態(tài)開始工作。

七、光顯示說明。

顯示級由多個顯示單元組成，每個顯示單元都由三個顯示驅(qū)動門、三個交連電容、三個發(fā)光指示、三個顯示驅(qū)動門的輸出端電阻、輸入上偏電阻及輸入下偏電阻與變色單元組成。

由于本級為多個顯示單元組成，每個顯示單元的三個顯示驅(qū)動門的線路結(jié)構(gòu)一樣，而每個顯示單元的組成結(jié)構(gòu)又是一樣，所以只用其中的一個單元說明。

其原理是，邏輯預(yù)置單元輸出高位時，顯示單元的邏輯電源有電壓開始工作。即是顯示驅(qū)動門的輸出端為低位時，共陰極發(fā)光管產(chǎn)生對地通道，發(fā)亮。

顯示單元發(fā)光指示亮的狀態(tài)特點一是：當(dāng)穩(wěn)定后，其中的一個發(fā)光指示亮，其中的兩個發(fā)光指示熄。二是順序發(fā)光，成為流水狀，如先是第一發(fā)光指示亮，第二與第三發(fā)光指示熄，再繼而是第二發(fā)光指示亮，第一與三發(fā)光指示熄，再繼而是第三發(fā)光指示亮，第一與第二發(fā)光指示熄，這種流水狀態(tài)的循環(huán)的好處是，將電流的抽象概念變?yōu)榱顺鯇W(xué)易理解的水流狀態(tài)，如果等差降壓電路的分壓輸出點越多，則所觸發(fā)的顯示單元越多，所顯示的這種水流將流得越遠。這種水流狀態(tài)在自作試驗線路時充滿著一定的趣味。

產(chǎn)生的原理是：由于在安裝調(diào)試時，對顯示驅(qū)動門輸入上偏電阻（與邏輯電源相接的電阻），下偏電阻（與地線相連的電阻）分壓比超過輸入門坎電壓，和第二顯示驅(qū)動門、第三顯示驅(qū)動門參數(shù)有略有差異，所以第一顯示驅(qū)動門的輸出端首先為低，所帶的第一個發(fā)光指示先亮，第二顯示驅(qū)動門第三顯示驅(qū)動門的輸出端為高位，所帶的發(fā)光指示熄，第二顯示驅(qū)動門輸入上偏電阻向第一顯示驅(qū)動門輸出端與第二顯示驅(qū)動門另一輸入端相連的第一交連電容充電，當(dāng)電壓超過第二顯示驅(qū)動門輸入端電壓時，第二顯示驅(qū)動門輸出端為低位，第二門所帶的發(fā)光指示亮，此時第三顯示驅(qū)動門輸入上偏電阻向第二顯示驅(qū)動門輸出端與第三顯示驅(qū)動門另一輸入端相連的第二交連電容充電，當(dāng)電壓超過第三顯示驅(qū)動門輸入端電壓時，第三顯示驅(qū)動門輸出端為低位，第三非門所帶的發(fā)光指示亮，由于此時第三顯示驅(qū)動門與第一顯示驅(qū)動門的第三交連電容電壓不能路躍變，所以第一顯示驅(qū)動門輸入端電壓成負(fù)壓，輸出端為高位，所帶發(fā)光指示為熄。以后亮的規(guī)律成為穩(wěn)定的閃亮規(guī)律狀態(tài)。即是當(dāng)?shù)谝伙@示驅(qū)動門輸出端為高位后，與第一交連電容及第二顯示驅(qū)動門個輸入下偏電阻成為充電回路。第二顯示驅(qū)動門輸入端為高位，輸出端為低位，所帶的發(fā)光指示亮。當(dāng)?shù)谝唤贿B電容充電完畢，成隔離狀態(tài)，輸入端為低位，輸出端高低，第二顯示驅(qū)動門所帶的發(fā)光指示熄。同理，當(dāng)?shù)诙@示驅(qū)動門輸出為高時，與第二交連電容及第三顯示驅(qū)動門輸入下偏電阻成為充電回路。第三顯示驅(qū)動門輸入端為高位，輸出端為低位，第三顯示驅(qū)動門所帶的發(fā)光指示亮。同時第三交連電容不能躍變，第一顯示驅(qū)動門的輸入呈現(xiàn)負(fù)壓，所以第一顯示驅(qū)動門輸出為高位，所帶的發(fā)光指示熄。根據(jù)此原理，以后發(fā)光指示亮的規(guī)律再次是第一發(fā)光指示亮，第二發(fā)光指示熄，第三發(fā)光指示熄；再后是第一發(fā)光指示熄，第二發(fā)光指示亮，第三發(fā)光指示熄；再后是第一發(fā)光指示熄，第二發(fā)光指示熄，第三發(fā)光指示亮，再次是第一發(fā)光指示亮，第二發(fā)光指示熄，第三發(fā)光指示亮，按此規(guī)律形成循環(huán)成流水狀。

八、變色單元的說明。

變色單元由兩個變色計數(shù)器組成：線路特點是，一個顯示單元配有一個變色單元，一個變色單元有四個變色門，兩個變色門串聯(lián)為一個變色計數(shù)器，每個變色計數(shù)器由兩個變色門、變色引導(dǎo)電容、變色引導(dǎo)電阻、變色二極管組成。兩變色計數(shù)器形成了串聯(lián)關(guān)系。即是用第一變色計數(shù)器的輸出（即變色門二的輸出端）連接了第二變色計數(shù)器的輸入端（即變色引導(dǎo)電容三與變色引導(dǎo)電容四的相連點）。

形成計數(shù)器的原理是，變色門一與變色門二的另一輸入端交叉連接，形成了正反饋，相互連接成了rs觸發(fā)器的新電路，兩變色門中的一輸入端成為了觸發(fā)端，當(dāng)兩觸發(fā)端其中一位為負(fù)壓時，而另一位觸發(fā)端為正信號時，將實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。

實現(xiàn)這種必要條件的原理是：當(dāng)?shù)谝蛔兩嫈?shù)器輸入端（變色引導(dǎo)電容一與變色引導(dǎo)電容二的連接點）為高位時，即是顯示單元中第三顯示驅(qū)動器輸出端為高位時，輸出端將與變色引導(dǎo)電容一、變色引導(dǎo)電阻一、變色門一的輸出端形成充電回路（此時假定變色門一的輸出端為低位，變色門二輸出端為高位）。而與變色引導(dǎo)電容二、變色引導(dǎo)電阻二、變色門二的輸出端形成斷路。當(dāng)?shù)谝蛔兩嫈?shù)器輸入端為低位時，即是顯示單元中第三顯示驅(qū)動器輸出端為低位時，變色引導(dǎo)電容一因不能躍變其負(fù)極成為負(fù)壓狀態(tài)。變色門一輸入端為負(fù)，而變色引導(dǎo)電容二不發(fā)生變化，不產(chǎn)生負(fù)壓，滿足rs觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)條件，從而變色門二輸出端為高位。由于第一變色計數(shù)器輸入端在不斷地為高位低位，所以第一變色計數(shù)器將不斷地進行計數(shù)翻轉(zhuǎn)。

而第二變色計數(shù)器的翻轉(zhuǎn)情況與第一變色計數(shù)器一樣，不同之處在于，第二變色計數(shù)器的輸入端（變色引導(dǎo)電容三與變色引導(dǎo)電容四的連接點）是連接了第一變色計數(shù)器的輸出（變色門二的輸出端），所以在第一變色計數(shù)器翻轉(zhuǎn)了兩次后，第二變色計數(shù)器才形成一次翻轉(zhuǎn)。

變色引導(dǎo)電容二的另一端與變色引導(dǎo)電容四的另一端（變色門二與變色門四的輸入端）連接有預(yù)置二極管，兩預(yù)置二極管連接在對應(yīng)邏輯預(yù)置單元的輸出上，當(dāng)通電未有測試物體時，該預(yù)置單元輸出為低位，從而保證了兩變色計數(shù)器的初始狀態(tài)，保證了起始的顏色。由于第一變色計數(shù)器的輸入端連接了顯示單元最后一個顯示驅(qū)動門的輸出，由于該門工作時為高位低位的交替，所以第一變色計數(shù)器會被激勵工作，而且最后一個顯示驅(qū)動門高低變化一次，第一變色計數(shù)器翻轉(zhuǎn)一次。第二變色計數(shù)器的輸入端（變色引導(dǎo)電容三與變色引導(dǎo)電容四的連接點）是連接了第一變色計數(shù)器的輸出（變色門二的輸出端），所以在第一變色計數(shù)器翻轉(zhuǎn)了兩次后，第二變色計數(shù)器才形成一次翻轉(zhuǎn)。

該單元的主要作用是使發(fā)光指示亮出三種規(guī)律的顏色進行流水式的閃動，像水一樣的流動。

具體規(guī)律是：發(fā)光指示首先是第一種顏色發(fā)光閃動，當(dāng)最后發(fā)光指示亮后，新的循環(huán)方式按第二種顏色，原有方式進行流水式的向前閃動循環(huán)，當(dāng)最后發(fā)光指示亮后，新的循環(huán)方式又按第三種顏色，原有方式進行流水式的向前閃動循環(huán)。第四次的循環(huán)方式又按第一種顏色，第五次的循環(huán)方式又按第二種顏色，第六次的循環(huán)方式又按第三種顏色，后按這樣的循環(huán)方式永遠循環(huán)下去。

產(chǎn)生三種顏色閃動規(guī)律的原因：

變色單元中的兩變色計數(shù)器的三個輸出端分別以三種不同方式連接了共陰極發(fā)光管的兩個陽極，而共陰極極發(fā)光管的特性是，當(dāng)?shù)谝魂枠O為高位時，為一種顏色，當(dāng)?shù)诙枠O為高位時，則為第二種顏色，當(dāng)?shù)谝魂枠O與第二陽極同時為高位時，則為第三種顏色。

由于第一變色計數(shù)器兩輸出端通過兩只變色二極管分別連接了共陰極發(fā)光管的兩個陽極，第二變色計數(shù)器的變色門三的輸出端通過兩個三色變色二極管同時連接了共陰極發(fā)光管的兩個陽極。所以共陰極發(fā)光管在第一次循環(huán)時，變色門一輸出端為高，共陰極二極管第一陽極為高位，循環(huán)時，發(fā)光管以第一種顏色作流水式的循環(huán)閃動。當(dāng)再次被觸發(fā)時，第一變色計數(shù)器翻轉(zhuǎn)，變色門二的輸出端為高，共陰極發(fā)光管第二陽極為高位，共陰極發(fā)光管以第二種顏色作流水式的循環(huán)閃動。在第三次循環(huán)時變色門三的輸出端為高，因為變色門三的輸出端共同連接了共陰極發(fā)光管的兩個陽極，所以共陰極發(fā)光管兩陽極同為高位，共陰極發(fā)光管以第三種顏色作流水式的循環(huán)閃動。以后按上述規(guī)律循環(huán)。

九、音樂聲響說明。

當(dāng)每一顯示單元的第三顯示驅(qū)動門的輸出端為低位時，對應(yīng)語音器有對應(yīng)通道，所以發(fā)出音樂。

實施后有以下突出的優(yōu)點：

一、作為一種科普演示儀其優(yōu)點是。

1、電學(xué)是物理學(xué)中重要的內(nèi)容。而對初學(xué)者來說，對直流電的理解相對容易，而對具有頻率的電流對電路元件的影響會感到抽象。而本儀的演示會使初學(xué)者的抽象概念變得實際。因此對深入學(xué)習(xí)電學(xué)有著積極意義。具體情況如下：

（1）、因為本演示儀中的四門振蕩源可以在按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換下，可以變?yōu)槊}沖電源，也可以變?yōu)橹绷麟?，所以可以清楚地演示出抗性元件（如電容，或電感）在頻率為零的情況（即是直流電），與具有頻率的脈沖電流情況下的物理現(xiàn)象是完全不同的。

如電容（電容其構(gòu)造是兩塊不相連的導(dǎo)電物質(zhì)平面），這種特殊的構(gòu)造在在直流狀態(tài)下，只可能瞬態(tài)地一次性充電，最后成為斷路狀態(tài)（表現(xiàn)為顯示部分發(fā)光管只瞬態(tài)的亮一下，然后全熄）。但在在頻率的脈沖電源下，卻發(fā)生了戲劇性的變化，因這種不相連的兩面能順利地通過電流（表現(xiàn)為顯示部分的發(fā)光管一直為光亮狀態(tài)，成流水狀）。

如電感在直流狀態(tài)下，是一個很好的良導(dǎo)體，（表現(xiàn)為顯示部分的發(fā)光管一直為光亮狀態(tài)，成流水狀，而且從頭到尾）。但是在通過頻率的脈沖電流時，但在在頻率的脈沖電源下，卻發(fā)生了戲劇性的變化，因這種首尾相連的導(dǎo)線卻對電流存在阻力，其物理特性完全變化。（表現(xiàn)為顯示部分的發(fā)光管只顯現(xiàn)部分的光亮狀態(tài)，成流水狀，即光亮發(fā)管減少）。

（2）、本發(fā)明中四門振蕩源的頻率可調(diào)?？梢匝菔境鲱l率越高，對頻率元件的影響效果越大，如同一參數(shù)電容，頻率越高，導(dǎo)通性越好，（表現(xiàn)為顯示部分的發(fā)光管顯現(xiàn)部分的光亮狀態(tài)，成流水狀，光亮發(fā)管增多）。

又如同一參數(shù)電感線圈，頻率越高，其呈現(xiàn)的阻力越大。（表現(xiàn)為顯示部分的發(fā)光管顯現(xiàn)部分的光亮狀態(tài)，成流水狀，但光亮發(fā)管減少）。

（3）、可以演示出，在同樣的電壓下，電容越大，容抗越小，即是對電流的阻力越小，而電感越大，則感抗越大，即是對電流的阻力越大。（表現(xiàn)為發(fā)光指示光亮狀態(tài)，成流水狀，顯示單元啟動增多）。

（4）、可以演示出電容中呈現(xiàn)容抗的大小的主要內(nèi)部原因，如電容的內(nèi)部不相連的兩導(dǎo)電面越大，則容抗越小，兩導(dǎo)電面之間的絕緣層越厚，則容抗越小。（表現(xiàn)為發(fā)光指示光亮狀態(tài)，成流水狀，啟動的顯示單元增多）。

（5）、可以演示出電感中呈現(xiàn)感抗的大小的主要內(nèi)部原因，如線圈的直徑越大，則感抗越大，（表現(xiàn)為發(fā)光指示光亮狀態(tài)，成流水狀，啟動的顯示單元減少）。反之感抗越少，（表現(xiàn)為發(fā)光指示光亮狀態(tài)，成流水狀，啟動的顯示單元增多）。

（6）、感抗還與線圈中的是否有導(dǎo)磁材料有關(guān)，并與導(dǎo)磁材料的性質(zhì)有關(guān)。

2、按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)為按鈕電子開關(guān)，有以下突出的好處，一是按鈕是一種輕觸鈕，手感好。二是每按一次狀態(tài)變換一次，操作方便。三是可以清楚地顯示出是當(dāng)前控制的狀態(tài)，如是直流狀態(tài)，這時指示燈為一種顏色，如是脈沖的頻率電源，又會成另一處顏色，在清楚明瞭整體高檔。四是按鈕開關(guān)在生產(chǎn)時不產(chǎn)生飛線，可以直接和印刷板產(chǎn)生聯(lián)系，因而可進一步保證產(chǎn)品質(zhì)量。五是按鈕屬一種普通元件，易于購買。這些優(yōu)點，也便于試驗電路購買。

3、在復(fù)合提升電路采用了轉(zhuǎn)換開關(guān)，提升了整體的性能，其原因是實現(xiàn)了放大靈敏度的進一步可調(diào)，拓寬了演示效果，同時該部分指示清楚，同時具有按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)的一切優(yōu)點。

4、顯示的量化效果好，一是本儀具有復(fù)合提升電路，因而具有較高的靈敏度，特別是對當(dāng)容抗較大時，亦能清楚顯示。二是復(fù)合提升電路的輸入直接采用經(jīng)過測試件的壓降后電壓，所以有很強的跟蹤性，即是保證了所測件的不同，其顯示效果不同，具有嚴(yán)格的科學(xué)性。三是復(fù)合提升電路輸入為零時，其輸出信號為零，不存在初始電位，進一步保證了顯示的準(zhǔn)確。

5、顯示的觀感效果好，一是本儀有光顯示與聲顯示并存，增加了趣味效果，觀看者寓教于樂。二是光顯示呈現(xiàn)流水狀態(tài)，容易把抽象概念(如電流)理解為所熟悉的的流水狀，根據(jù)發(fā)光管亮的多少與“路程”遠近，很容易理解多種參與之間的相互關(guān)系。三是光顯示動感性強趣味性強，因為每次發(fā)光指示閃亮的顏色不一樣，成為三種顏色的閃亮規(guī)律，能增加眼球的吸引力。用這種器件產(chǎn)生這種規(guī)律的閃亮線路沒有資料介紹。

6、可以演示出電阻、絕緣體、電流的概念，演示出當(dāng)電壓一定時，電流與電阻之間的關(guān)系。電阻越大，電流越小的視覺效果。以讓年紀(jì)更小的學(xué)生建立更基礎(chǔ)的電學(xué)知識。

7、因為上述幾點原因，同時所本儀屬于最初級的普及型的演示儀。適應(yīng)面廣，小學(xué)與中學(xué)都適合，因而需求量大。

8、本儀有源件幾乎全部是二輸入與非門，所以易生產(chǎn)，調(diào)試簡單，成本低，便于普及。

二、作為一種一種實驗電路產(chǎn)生的優(yōu)點。

本發(fā)明線路精簡，各單元聯(lián)系科學(xué)，可操作性很強，因此可以啟發(fā)學(xué)生自行試驗安裝，通過自制，可以進一步提高學(xué)生動手能力與實踐水平，這對提高學(xué)生素質(zhì)有著積極的意義。而本發(fā)明在自制上有以下特點，因而十分適合自制：

1、有源件除了一晶體管以外，全為兩輸入與非門，因此便于初學(xué)者對兩輸入與非門的認(rèn)識，由于有源件品種單一，重點突出，有利于初學(xué)者學(xué)習(xí)，避免繁而厭學(xué)，或貪多不爛的情況。

2、各單元獨立，可以以單元為單位通電檢驗。而且每個單元充滿著一定趣味性，如顯示單元，成功后發(fā)光管光亮為流水循環(huán)狀，而且成為三種不同顏色進行循環(huán)，又如復(fù)合提升電路，可以演變出出提高電壓的趣味現(xiàn)象。

3、各單元間之間連接科學(xué)，基本上不會產(chǎn)生故障，所以在完成單元調(diào)試后，就可完成整體工作。

4、這種簡單的兩輸入非門邏輯關(guān)系，經(jīng)過不同的組合，可以演變成系列的邏輯關(guān)系，與多種功能，因而可以引導(dǎo)初學(xué)者積極思維，拓展想象空間，有利于提高素質(zhì)教育。

5、可以讓初學(xué)者理解到，兩輸入與非門電路在構(gòu)造上僅比非門多了一輸入，但在線路演變上，比非門的變化更多，而且線路簡。

6、特別是設(shè)計了四門振蕩源，與按鈕開關(guān)電路兩單元，該兩單元不僅都是用兩輸入與非門組成，而在單元的組合上，有很大的相同點，但就是因為一點的差異，就產(chǎn)生了完全不同的電所性能，因而有有很大的啟發(fā)性。

附圖說明

圖1是四門振蕩科普儀的按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)、四門振蕩源、測試孔、復(fù)合提升電路、電子電路圖。

圖中：1.0、按鈕開關(guān)；1.1、開關(guān)一門，1.2、開關(guān)二門，1.3、開關(guān)三門；1.4、開關(guān)四門；1.11、開關(guān)一門的狀態(tài)指示；1.21、開關(guān)二門的狀態(tài)指示；1.5、開關(guān)鉗位二極管；2.1、振蕩門一；2.2、振蕩門二；2.3、振蕩門三；2.4、振蕩門四；2.5、振蕩隔離門；2.6、振蕩可調(diào)限值電阻；2.7、振蕩可調(diào)電阻；2.8、振蕩電容；2.9、振蕩隔離電阻；3.1、測試孔一；3.2、測試孔二；5.1、整流二極管；5.11、一級電容；5.2、提升二極管一；5.21、二級電容；5.3、提升二極管二；5.31、三級電容；5.4、提升二極管三；5.41、四級電容；5.5、射隨觸發(fā)電阻；5.8、復(fù)合提升電路的輸出；5.7、射隨器。

圖2是等差降壓電路、邏輯預(yù)置級、顯示級、語音級的電子電路圖。

圖中：5.7、射隨器；5.8、復(fù)合提升電路的輸出；6.1、等差分壓一；6.11、等差分壓一的接地電阻；6.2、等差分壓二；6.21、等差分壓二的接地電阻；7.1、第一邏輯預(yù)置單元；7.11、第一邏輯預(yù)置級的預(yù)置器一；7.12、第一邏輯預(yù)置級的預(yù)置器二；7.17、第一邏輯預(yù)置級的預(yù)置二極管一；7.18、第一邏輯預(yù)置級的預(yù)置二極管二；7.2、第二邏輯預(yù)置單元；8.1、第一顯示單元；8.2、第二顯示單元；8.11、第一顯示單元的第一顯示驅(qū)動門；8.111、第一顯示單元的第一發(fā)光指示；8.112、第一顯示單元的第一顯示驅(qū)動門的輸出端電阻；8.113、第一顯示單元的第一交連電容；8.115、第一顯示單元的第一顯示驅(qū)動門輸入上偏電阻；8.116、第一顯示單元的第一顯示驅(qū)動門輸入下偏電阻；8.12、第一顯示單元的第二顯示驅(qū)動門；8.121、第一顯示單元的第二發(fā)光指示；8.122、第一顯示單元的第二顯示驅(qū)動門的輸出端電阻；8.123、第一顯示單元的第二交連電容；8.125、第一顯示單元的第二顯示驅(qū)動門輸入上偏電阻；8.126、第一顯示單元的第二顯示驅(qū)動門輸入下偏電阻；8.13、第一顯示單元的第三顯示驅(qū)動門；8.131、第一顯示單元的第三發(fā)光指示；8.132、第一顯示單元的第三顯示驅(qū)動門的輸出端電阻；8.133、第一顯示單元的第三交連電容；8.135、第一顯示單元的第三顯示驅(qū)動門輸入上偏電阻；8.136、第一顯示單元的第三顯示驅(qū)動門輸入下偏電阻；8.15、第一顯示單元的變色門一；8.151、第一顯示單元的變色引導(dǎo)電容一；8.152、第一顯示單元的變色引導(dǎo)電阻一；8.153、第一顯示單元的變色二極管一；8.16、第一顯示單元的變色門二；8.161、第一顯示單元的變色引導(dǎo)電容二；8.162、第一顯示單元的變色引導(dǎo)電阻二；8.163、第一顯示單元的變色二極管二；8.17、第一顯示單元的變色門三；8.171、第一顯示單元的變色引導(dǎo)電容三；8.172、第一顯示單元的變色引導(dǎo)電阻三；8.173、第一顯示單元的第三色變色二極管一；8.178、第一顯示單元的第三色變色二極管二；8.18、第一顯示單元的變色門四；8.181、第一顯示單元的變色引導(dǎo)電容四；8.182、第一顯示單元的變色引導(dǎo)電阻四；9.1、第一語音器；9.11、第一語音保護電阻。

具體實施方式

一、選元件：按圖選定有源件，等差降壓電路中各穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值一致。

射隨器采用npn三極管8050。

變色門、顯示驅(qū)動門、預(yù)置器、振蕩門、振蕩隔離門、開關(guān)門采用同一類型的兩輸入式非門集成電路，采用電子集成電路采用4011。

共陰極發(fā)光管采用高亮度型。語音器采用響時為較短時間類。按鈕開關(guān)采用與印刷板能直接焊接的種類。電容選用漏電小的種類。阻件無特殊要求。

二、焊接：按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)、四門振蕩源、測試孔、復(fù)合提升電路、電子電路如圖1所示連接，等差降壓電路、邏輯預(yù)置級、顯示級、語音級的電子電路如圖2所示焊接。由一個等差分壓輸出點連接一個邏輯預(yù)置單元，按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài)指示發(fā)光管為兩種不同的顏色。

三、調(diào)試。

1、檢查與調(diào)試四門振蕩源。

a、用頻率計數(shù)器其冷端接地，熱端連接振蕩二門輸出端，此時，會有頻率顯示，若無，則是振蕩二門輸出端與振蕩三門輸入端連線脫焊，或振蕩三門輸入端的電容脫焊。

b、用頻率計數(shù)器，連接振蕩二門的輸出端，調(diào)節(jié)振蕩可調(diào)電阻，示波器顯示波形會發(fā)生變化，而且在設(shè)計的要求之內(nèi)。如果不正確，則應(yīng)調(diào)整振蕩可調(diào)電阻所串聯(lián)的振蕩可調(diào)限值電阻阻值，其規(guī)律是阻值越大，頻率越慢。

2、檢查與調(diào)試按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)。

用萬用表檢查。

a、用萬用表的正極連接開關(guān)四門的輸出端，暫時斷開開關(guān)二門輸出端與開關(guān)三門的連線。將開關(guān)三門的輸入端接地，同時按下按鈕開關(guān)，之后松手，此時開關(guān)三門的輸出端應(yīng)為高位，開關(guān)四門的輸出端應(yīng)為低，如果將開關(guān)三門的輸入端接電源，則開關(guān)三門輸出端則為低，則開關(guān)四門則為高，否則是開關(guān)三門與開關(guān)四門沒有連成反相器。如果在未按按鈕時就發(fā)生了變化，則是開關(guān)三門與開關(guān)四門與按鈕開關(guān)連接錯誤。

b、用萬用表的正極連接開關(guān)二門的輸出端，恢復(fù)開關(guān)二門輸出端與開關(guān)三門的連線。同時按下按鈕開關(guān)，之后松手，此時開關(guān)二門的輸出端會發(fā)生一次變化，如由低位變?yōu)楦撸蛴筛呶蛔優(yōu)榈?。如果不正確，則是開關(guān)一門與開關(guān)二門交叉連線接錯，沒有成為rs觸發(fā)器。

c、每按一次按鈕所連接的兩狀態(tài)指示的發(fā)光管會變化一次，始終為一管亮一管熄，如不正確，則是狀態(tài)指示中的發(fā)光管極性焊反。

3、檢查與調(diào)試復(fù)合提升電路。

（1）、檢查調(diào)試復(fù)合提升電路中信號放大情況。

用示波器檢查，熱端接各檢測輸出端，冷端接地。

a、用一個電容或電感連接在測試孔上，用示波器熱端連接測試插孔二此時示波器有振蕩波形顯示，否則是線路有錯。

b、用示波器熱端連接一級電容正端，此時示波器的波形為直流狀，否則是整流二極管焊錯。

c、用示波器熱端連接二級電容正端，此時示波器的波形為直流狀，但幅度應(yīng)比一級電容處的振幅高一倍。如不正確則是連在二級電容負(fù)極與振蕩門一的輸出端脫焊。

d、用示波器熱端連接三級電容正極，此時示波器的波形為直流狀，但幅度應(yīng)為一級電容處振幅的三倍。如不正確則是三級電容負(fù)極與振蕩門二輸出端脫焊。

（2）、檢查調(diào)試復(fù)合提升電路的射隨輸出情況：（在之前應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)換開關(guān)，其調(diào)試方法如前按鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)）。

用萬用表檢查，用萬用表的熱端（即是紅表筆）接射隨器發(fā)射極電壓，冷端（即是黑表筆）接地。

e、該點電壓應(yīng)近似于基極電壓，（僅差0.7伏左右）。

f、在發(fā)射極并上一個較小的電阻，此時電壓數(shù)應(yīng)變化不大，否則是射隨器的放大值不夠。

4、檢查與調(diào)試等差降壓電路。

用示波器或萬用表檢查，用萬用表的熱端依次接該電路各分壓輸出點的電壓。

a、在測試孔上，連接一個測試電容，調(diào)節(jié)脈沖振蕩源的頻率，加大頻率，此時等差降壓電路的各輸出分壓點，會出現(xiàn)較高電壓的分壓輸出點會增多。

b、在測試孔上，連接一個測試電感，調(diào)節(jié)脈沖振蕩源的頻率，加大頻率，此時等差降壓電路的各輸出分壓點，會出現(xiàn)較高電壓的分壓輸出點會減少。

5、檢查與調(diào)試邏輯預(yù)置單元。

用示波器或萬用表檢查，用萬用表的熱端依次接該單元中的預(yù)置器一的輸入與預(yù)置器二的輸出端。

a、當(dāng)?shù)炔罱祲弘娐返妮敵龆诵∮陂T坎電壓時，預(yù)置器二輸出端為低位位。

b、當(dāng)?shù)炔罱祲弘娐返妮敵龆烁哂陂T坎電壓時，預(yù)置器二輸出端為高位位。

6、檢查與調(diào)試顯示級，以其中的一個顯示單元為例。

a、在將演示元件插入測試孔時，發(fā)光指示應(yīng)不亮，否則是預(yù)置器的輸出端與顯示單元中顯示驅(qū)動的一輸入端未接好，即是邏輯電源與封門線未連好。

b、在燈亮的流水循環(huán)過程中，發(fā)光指示規(guī)律是一是一亮兩熄，二是順序亮，不斷循環(huán)。即是先是第一發(fā)光指示亮，第二第三發(fā)光指示熄，然后是第二指示指示亮，第一第三發(fā)光指示熄，后是第三發(fā)光指示亮，第一第二發(fā)光指示熄，不斷循環(huán)，不正確則是線路連錯，或交連電容漏電嚴(yán)重。

c、調(diào)節(jié)循環(huán)的頻率，調(diào)節(jié)輸入上偏電阻、輸出電阻與交連電容，使之符合要求，其規(guī)律是阻容越小，循環(huán)越快，反之越慢。

8、檢查與變色單元。

a、斷開變色單元中兩個變色計數(shù)器的預(yù)置二極管，用示波器（或萬用表）的正極連接變色單元第一變色計數(shù)器，其中一輸出端為高位，則另一輸出端為高位，否則，是第一變色計數(shù)器的兩變色門相互連接的反饋交叉線連接錯誤，未能實現(xiàn)正反饋。

b、斷開變色單元中兩個變色計數(shù)器的預(yù)置二極管，用示波器（或萬用表）的正極連接變色單元第二變色計數(shù)器，其中一輸出端為高位，則另一輸出端為高位，否則，是第一變色計數(shù)器的兩變色門相互連接的反饋交叉線連接錯誤，未能實現(xiàn)正反饋。

c、斷開顯示單元第三顯示驅(qū)動門的輸出端與變色單元第一變色計數(shù)器輸入端的連線，用第一變色計數(shù)器的輸入端的引線接觸一下電源端，然后再接觸一下地線，此時該第一變色計數(shù)器兩變色門的輸出端將發(fā)生一次變化如由低位變?yōu)楦呶?，重?fù)上步驟，其輸出端將又變生一次變化，否則是線路有錯。

d、斷開變色單元第一變色計數(shù)器與第二變色計數(shù)器之間的連線，用第二極計數(shù)器輸入端的引線接觸一下電源端，然后再接觸一下地線，此時第二變色計數(shù)器兩變色門的輸出端將發(fā)生一次變化如由低位變?yōu)楦呶?，重?fù)上步驟，否則是線路有錯。

e、恢復(fù)第一變色計數(shù)器與第二變色計數(shù)器與預(yù)置二極管，通電時。變色門一與變色門三的輸出端為低位，否則是預(yù)置二極管脫焊，或極性焊反。

f、恢復(fù)顯示單元第三顯示驅(qū)動門的輸出端與第一變色計數(shù)器輸入端的連線，當(dāng)?shù)谝淮窝h(huán)完畢后，第二次循環(huán)閃亮為第二種顏色，第三次循環(huán)閃亮為第三種顏色，如果不正確，則是對應(yīng)變色二極管未連接好。

g、每一顯示單元的第三顯示驅(qū)動門為低位時，對應(yīng)語音器會發(fā)出音樂聲音。否則應(yīng)檢查語音器是否脫焊。

9、檢查四門振蕩源為直流狀態(tài)下的工作情況。

a、用按鈕開關(guān)將脈沖電源切換在直流狀態(tài)下，此時示波器的顯示為直流，而且最后輸出的電壓幅值與在第一級電容測試點電壓幅值近似，略小一些。

b、在測試孔上，連接不同阻值的電阻，如果阻值越小，則亮的單元越多。

c、在測試孔上，連接一個測試電容，這時顯示單元會出現(xiàn)瞬態(tài)的亮一下。

d、在測試孔上，連接一個容量較大的電容，這時顯示單元會出現(xiàn)瞬態(tài)的亮一下，而且所亮的發(fā)光管會增多。

e、在測試孔上，連接一個測試電感，這時顯示級會出現(xiàn)所有單元亮的情況。