一種普教微電流顯示器的製作方法
2023-05-26 17:16:01
專利名稱：一種普教微電流顯示器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及普教理科儀器中一種微電流顯示器。
現有的JW型微電流顯示器，相當於一個配有微電流放大器的演示電錶，雖靈敏度較高，可見度大，但遇輕微低自感雜散磁場或靜電感應等電訊號輸入時，易引起圖象的翻轉而不穩定。
ZL86205985專利技術雖能演示教課書中多個電學試驗，但卻不能成功地進行地磁場電磁感應的演示。
本實用新型的目的是針對現有技術的不足，在原ZL86205985專利技術的基礎上，進行改進提高，為普教理科教學提供一種能用圖形顯示正、負電荷，正、負極性和電流方向，且靈敏度更高，穩定性更好的微電流顯示器。
為實現上述目的，本實用新型由差分直流放大器或正、負電荷放大器與專用推挽放大器、專用二極體顯示屏及手動輸出或輸入選位開關相配合，將微弱訊號經推挽放大器或差分放大器，推挽放大器兩級放大，或將推挽電路和正、負電路放大器兩級放大，將正、負訊號由推挽放大器換位處理，然後將其輸出訊號通過選位開關控制二極體顯示屏發光二極體的發光組數，在顯示屏上用圖形顯示出電訊號的正、負極性和電流方向。其具體方案是由差分直流放大器、推挽放大器、二極體顯示屏和輸入、輸出選位開關相配合而成，推挽放大器由兩對PNP三極體和兩對NPN三極體四級直接藕合組成。當正、負訊號從B1、B2兩點輸入時，BG17、BG18一管截止，一管工作，輸出電流。正、負訊號在B1、B2兩點左右換位時，輸出電流也在Q3、Q4兩點左右換位，R3、R4、R5、R6、R7、R8、 起過荷保護作用。二極體顯示屏由六組發光二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6加一個供放大器平衡負載用的電阻R5組成，D1D2D3D4R5的一端分頭進入選位開關K2，接到推挽放大器的輸出端Q3、Q4，另一端其公共點和D5、D6的公共點接通，D5的另一端直通電源，D6的另一端經選位開關接通或斷開電源。通過調節選位開關K2，控制發光組數，顯示屏可出現「←」「→」「＋－」「－＋」「＋＋」「－－」六種符號的圖形。
為提高其靈敏度，本實用新型在原86205985號專利技術所涉及的推挽電路中(電路B)，將BG9、BG10選用3DG管，並在其輸入端接上由電阻R11、R12和電位器W所組成的偏置電路，電阻R11、R12的一端分別與BG9、BG10的基極接通，另一端和電位器w的中心接點相通，電位器w的另兩個接點分別與電源E2的正、負接通，當電位器W轉到一邊時，三極體BG9、BG10的靜態電流即為零，處於開關狀態，再加上R1R2的配合，可使末級功率管BG17、BG18的靜態電流也完全為零。當電位器W轉到另一邊時，三極體BG9、BG10則建立工作點，進入放大狀態。
本實用新型還包括有一個正、負電荷放大電路相配合，演示一種專用差分放大器，它由PNP和NPN兩個三極體和兩個矽二極體D1、D2和四個電阻R13、R14、R15、R16組成，輸出端Q5、Q6分別與推挽電路中的B1、B2接通，靜電訊號由B5輸入。R15、R16為兩個三極體的偏置電路。R13、R14為兩個三極體的負載電阻，系該電路的輸出端，二極體D1、D2分別為正、負電荷的通路。因R15、R16取值較大，故輸入阻抗較高，且接近場效應管電路，但卻克服了場效應管性能焦脆的缺陷，且不易擊穿。
本實用新型與現有技術對比有如下優點。
一、用於初、高中理化教學演示的試驗項目全面，可以用於1.直接顯示各種電池的正、負極性。
2.直接顯示直流電路中的電流方向。
3.演示人體原電池和水果電池。
4.顯示鋼鐵表面生鏽時存在的微型原電池。
5.用於電池演示人體和大地都是導體。
6.用最簡便的辦法，比較各種不同金屬的活潑性。
7.演示微容量電容器的儲電作用。
8.演示多種電磁感應現象，特別是地磁場電磁感應的演示。
二、靜電演示只需用三種物質(有機玻璃、紙、人體頭髮)，即可分別得到正、負兩種電荷，而已有技術要四種物質。其輸入端可用手接觸，在顯示正、負兩種電荷的過程中，不需人工復位。
圖1是本實用新型電路的方框圖。
圖2是本實用新型正、負電荷放大器的電路圖。
圖3是本實用新型差分放大器，推挽放大器的電路圖，左邊部分為差分放大器(簡稱電路A)，右邊部分為推挽放大器(簡稱電路B)。
圖4是本實用新型二極體顯示屏的電路圖。
實施例1將推挽放大器、二極體顯示屏、輸出選位開關K2相配合組裝而成。
實施例2在實施例1的基礎上，增加差分放大器，即將差分放大器、推挽放大器、二極體顯示屏、和輸入選位開關K1、輸出選位開關K2相配合組裝而成。
實施例3在實施例1的基礎上，增加正、負電荷放大器，即將正、負電荷放大器電路，推挽放大器電路、二極體顯示屏和輸入選位開關K1，輸出選位開關K2相配合組裝而成。
本實用新型主要技術指標一、室內可見度＞10米二、靈敏度開路驅動電流＜0.1UA閉路驅動電流＜0.01UA三、穩定性1.不受日光燈幹攏2.調零一次，環境溫度在10℃內變化無溫度飄移。
3.工作電源E16V／DC E26－9V／DC。
權利要求1.一種普教微電流顯示器，由差分直流放大器、推挽放大器、二極體顯示屏和輸出選位開關K2相配合組成，推挽放大器由兩對PNP三極體和兩對NPN三極體四級直接藕合而成，其特徵是還包括有一個正、負電荷放大電路相配合，推挽電路的工作狀態由電阻R11、R12和電位器W所構成的偏置電路所控制。
2.根據權利要求1所述的普教微電流顯示器，其特徵是二極體顯示屏由六組發光二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6加一個供放大器平衡負載用的電阻R5組成，D1、D2、D3、D4、D5的一端分頭進入選位開關K2，接到推挽放大器的輸出端Q3、Q4，另一端其公共點和D5、D6的公共點接通，D5的另一端直通電源，D6的另一端經選位開關接通或斷開電源，通過調節選位開關K2和控制發光組數，顯示屏可出現「←」「→」「＋－」「－＋」「＋＋」「－－」六種符號的圖形。
3.根據權利要求1所述的普教微電流顯示器，其特徵是正負電荷放大電路由PNP、NPN兩個三極體和D1、D2兩個矽二極體及四個電阻R13、R14、R15、R16組成，輸出端Q5、Q6分別與電路B1、B2接通，靜電訊號由B5輸入。
專利摘要一種涉及普教理科用的微電流顯示器，能成功地演示中學理化教學中的多項電學試驗，並能成功地演示地磁場電磁感應現象，在進行靜電演示時，只需要三種物質即可得到正、負兩種電荷。它由差分直流放大器、推挽放大器、正負電荷放大器、二極體顯示屏和輸出選位開關相配合，將微弱電訊號進行放大或將正、負訊號經推挽放大器進行換位處理，然後將其輸出訊號，經選位開關控制二極體顯示屏上的發光組數，在顯示屏上用圖形顯示出電訊號的正負極性和電流方向以及區分正負電荷。
文檔編號G09B23/00GK2192925SQ94226328
公開日1995年3月22日 申請日期1994年3月6日 優先權日1994年3月6日
發明者姜初開, 張韶輝 申請人:姜初開