補充～聲音控制與定時器

聲音控制與定時器

9 a9 G" l1 y, l! T. M. v9 k9 ?一顆4098IC 包含有兩個定時器. 如果你瞭解每一隻腳的功用,
你將可以控制魔法車做出更多更好玩的動作, 加油!
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( s- h5 K" d2 I8 n1 P問題1
為什麼拍手後，車子會前進?
回答:
" E5 q# s9 D1 v4 f5 `麥克風聽到聲音，兩隻腳就導通，於是第一點電壓降低，此低電壓信號給定時器，雖然聲音短暫， 但是定時器會持續約2秒鐘送出電壓給電晶體，電晶體使得繼電器的線圈通上電流，於是馬達就轉動，車子前進兩秒鐘。
問題2 請問麥克風的原理
2 y, ]2 u! ?4 N! E答:
3 _( T" i9 P8 O, Z麥克風有幾種不同的種類，我們用的是電容式麥克風。
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/ l, Q1 N5 B$ e5 @. e電容器的帶電量Q=C*V， C與電容器兩帶電片間之距離有關，因此當聲音振動造成帶電片間之距離改變，電量也隨著變化，此微弱電流再經電容式麥克風內的電晶體放大，於是可以導通大的電流。要注意電容式麥克風的兩隻腳的極性，正負不要接反，與外殼相接的那隻腳是負極。每個麥克風靈敏度都不同，所以R1由5K至20K歐姆都可試試。(可並聯兩個電阻做出近似5K或6K歐姆)
" v# S6 A. X1 p0 E' ]7 o6 j/ c問題3 請解釋4098定時器
4098這顆IC內包含有兩個定時器，本實驗只用到上排的定時器。
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當定時器的輸入腳接收到電壓變化，其正輸出腳會產生電壓，此電壓過一段時間才會消失，此時間長短可由外接一個電容器及電阻控制，用越大的電阻或越大的電容，定時器的時間就越長。你可以改變R看看時間有何變化。

每個定時器有三個輸入腳，正輸入腳接收正的電壓脈衝，也就是當電壓由低變高的時候開始計時，負輸入腳接收負的電壓脈衝，也就是當電壓由高變低的時候開始計時，清除腳則可以在計時的中途把輸出電壓中止。本實驗我們只使用到負輸入腳，其他沒有用到的兩隻腳不可空著不管，要接上讓這兩隻腳沒有作用的正或負電壓。
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時間長短由電阻R及電容C控制，時間=0.7*電阻值*電容值
' }) W% B- _$ Q) @如果R用30KΩ，C用100μF
則 時間=0.7*30K*100*10(-6)= 0.7*30000*100*(-6)=2.1秒。
5 t0 C1 p0 d- \- ?3 L( D( D第13腳若輸入低電位，則可中止輸出，沒用到，所以接正。
第12腳為正電觸發，沒用到，所以接負。
第9腳的輸出電壓永遠和第10腳相反。
注意電容器的正負極，不要接反了。

問題4 麥克風聽到聲音，第1點電壓會上升還是下降?
- J% O) c0 _$ l% y7 Z/ O& J答: 當聲音振動，麥克風變得導電，於是第1點的電壓就下降了。

- @5 D$ @& ]- x: p就好像拿掉了塞在水管裡的東西，水暢通了，水壓就降低了。

5 v8 I( v& x) q; ]: X# L; D. c問題5 為什麼 100μF的電容和103電容外觀不同?
/ Z  J+ [8 ]! M  S答:
- a- b# t" R. v100μF的電容為電解質電容，103為陶瓷電容(電容量為0.01μF)，電解值電容可以充比較多的電，但是要注意，電解質電容器長短腳方向不要接錯。

' K* I+ N# k; ~0 a( X. \$ L問題6
2 \  W# }* {8 R" {; y: f, p2 t為什麼要用103電容?
/ n: t# @8 i4 v8 W' J( I0 q答: 繼電器及馬達的電流大，啟動或停止的瞬間會產生電壓雜訊甘擾使得定時器誤以為有信號，所以在定時器輸入的地方加上編號103的小電容器以吸收瞬間的電壓雜訊。
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% x2 u: ~* r. x: o6 B問題7
' O7 k. \. ]6 G4 X& A' r9 K為什麼本電路圖中，麥克風上方的電阻有多種選擇?
答: 工廠生產出來每個麥克風的靈敏度都不同，因此會再做檢測，根據靈敏度分等級，我們這裡用的是53db，但是每一顆麥克風靈敏度多少還是有差別，因此在此提供多個電阻，或用電阻串聯並聯的方法做出別種電阻再試試看，試出你最喜歡的聲音靈敏度。
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3 h- t# N7 p4 t1 e7 R, l/ C0 h如果您用自己買的麥克風實驗，就要試試不同的電阻，找出合用的。