經(jīng)典電路將使用無(wú)焊的面包板和現(xiàn)代電子組件討論和說(shuō)明。此外，將使用Multisim Live和Autodesk Tinkercad電路在線建模環(huán)境來(lái)引入電路分析和無(wú)焊面板布局。最后，我將合并一個(gè)M5STACK核心微控制器，以升級(jí)手動(dòng)按鈕切換操作。
　　圖1。　　如圖2所示，在科學(xué)博覽會(huì)150英寸電子項(xiàng)目套件實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)的第40頁(yè)上，有一個(gè)經(jīng)典電路說(shuō)明了晶體管的基本應(yīng)用，該電路是電子開(kāi)關(guān)的基本應(yīng)用。典型的科學(xué)博覽會(huì)電子項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)的傳統(tǒng)布局提供了電路的簡(jiǎn)短技術(shù)描述和操作。

　　圖2。LED 顯示實(shí)驗(yàn)室手動(dòng)項(xiàng)目頁(yè)面的晶體管控制切換。圖像使用的是電子。
　　技術(shù)描述和電路操作包括接線圖和序列。電子電路使用的技術(shù)描述是為了教育業(yè)余愛(ài)好者的電子領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)和符號(hào)。詳細(xì)的接線圖顯示了技術(shù)描述右側(cè)提供了電子組件的附件。圖表下方提供了顯示該圖的文本版本的接線序列。
　　選擇現(xiàn)代組件
　　可以使用現(xiàn)成的電子組件構(gòu)建緊湊的現(xiàn)代電路版本。可以使用互補(bǔ)的PNP和NPN晶體管替換電子電路示意圖上顯示的2SB和2SC晶體管。 2SB組件可以用2N3906 PNP晶體管代替。 2SC晶體管置換是2N3904 NPN晶體管（對(duì)2N3906的補(bǔ)充）。與新的硅2N3906晶體管相比，原始的2SB是PNP鍺組件。令人驚訝的是，2SC711 NPN晶體管是硅成分。
　　段LED顯示屏是一個(gè)常見(jiàn)的陰極（CC）光電設(shè)備。該組件用Avago HDSP-5503 CC光電組件或同等成分代替。最后，電子電路是通過(guò)按下套件隨附的鍵來(lái)操作的。普通的觸覺(jué)按鈕開(kāi)關(guān)將替換原始項(xiàng)目中使用的密鑰。
　　使用Tinkercad設(shè)計(jì)新電路
　　使用替換的零件和一些離散電阻很容易完成電子項(xiàng)目構(gòu)建。半尺寸的無(wú)焊面包板可以使用原始電子電路示意圖來(lái)容納組件的放置和接線。　　如圖3所示，Autodesk Tinkercad電路在線平臺(tái)允許將虛擬電子組件放置在無(wú)焊面包板上。在線建模平臺(tái)還允許測(cè)試在無(wú)焊面包板上完成的電路。此外，此虛擬測(cè)試功能可確保在構(gòu)建物理設(shè)備之前進(jìn)行正確的電路操作。

　　電氣接線圖使用Tinkercad電路創(chuàng)建
　　圖3。 使用Tinkercad電路創(chuàng)建的電線圖。圖像由作者提供。
　　如圖4所示，無(wú)焊的面包板很容易用組件和電線填充。　　晶體管控制的LED開(kāi)關(guān)電路的原型構(gòu)建

　　圖4。 電路的原型構(gòu)建。圖像由作者提供。
　　設(shè)計(jì)電路并使用KICAD創(chuàng)建PCB布局
　　如圖5所示，我們還可以使用KICAD來(lái)設(shè)計(jì)電子電路示意圖。　　晶體管控制的LED開(kāi)關(guān)顯示器的KICAD示意圖

　　圖5。KICAD 電子電路示意圖。圖像由作者提供。　　的優(yōu)勢(shì)在于，電子電路示意圖可以翻譯成印刷電路板（PCB）產(chǎn)品布局，如圖5所示。可以通過(guò)使用無(wú)焊面包板作為零件放置指南來(lái)幫助PCB的布局。如果需要，可以通過(guò)使用CAD設(shè)計(jì)箱子，然后用3D打印機(jī)制造殼體來(lái)制作一種具有審美吸引力的產(chǎn)品。

　　晶體管受控開(kāi)關(guān)LED顯示項(xiàng)目的3D PCB圖像
　　圖6。LED 顯示項(xiàng)目的晶體管控制開(kāi)關(guān)的3D PCB圖像。圖像由作者提供。
　　使用Multisim解釋電路操作
　　顯示項(xiàng)目的晶體管控制切換的重點(diǎn)是說(shuō)明電子開(kāi)關(guān)的概念。 1977年，當(dāng)該套件在廣播棚商店（計(jì)算機(jī)，計(jì)算器，電子游戲和玩具等數(shù)字產(chǎn)品）上出售時(shí)，晶體管處于高峰使用。電子電路通過(guò)打開(kāi)7段LED顯示屏來(lái)說(shuō)明晶體管的這一基本方面。
　　如圖7所示，該電路使用連接的9V電池供電。當(dāng)按下觸覺(jué)按鈕開(kāi)關(guān)S1時(shí)，NPN晶體管Q1的底座通過(guò)R4（22kΩ電阻）偏置。這會(huì)導(dǎo)致Q1從其關(guān)閉狀態(tài)切換到狀態(tài)。當(dāng)晶體管打開(kāi)時(shí)，這允許電流從收集器流到Q1的發(fā)射器，并提供了LED段B和C電路的地面。通過(guò)Q1的電流將打開(kāi)LED1和LED2（對(duì)應(yīng)于LED段B和C）。當(dāng)前的限制電阻R1和R2（1KΩ）有助于確保LED適當(dāng)偏置。　　晶體管控制的LED開(kāi)關(guān)電路項(xiàng)目

　　圖7。 晶體管控制的LED開(kāi)關(guān)電路的多式電路示意圖。圖像由作者提供。
　　晶體管Q2 NPN晶體管通過(guò)電阻R3（22kΩ）偏置，使其始終處于ON狀態(tài)。數(shù)字“ 1”將顯示在7段LED顯示屏上。
　　使用Multisim分析電路操作
　　我們可以使用多功能模型來(lái)說(shuō)明電路的操作。 Multisim提供電壓和電流探針，其中可以輕松測(cè)量偏置電流和測(cè)試點(diǎn)電壓（圖8）。這些測(cè)量探針的使用使設(shè)計(jì)人員能夠分析和故障排除其電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師可以選擇幾種電路分析模式。在此項(xiàng)目中，選擇了一種交互式模式。交互式模式允許通過(guò)動(dòng)畫(huà)功能（如發(fā)光離散LED，操作電氣開(kāi)關(guān)和繼電器以及壓電蜂鳴器的聲音激活）觀察到電氣行為和功能。圖8提供了幾個(gè)關(guān)鍵電壓和電流的探針?lè)抡鏀?shù)據(jù)。　　的晶體管受控開(kāi)關(guān)的多式電路仿真結(jié)果

　　圖8。 晶體管控制的LED開(kāi)關(guān)電路的多式電路模擬。圖像由作者提供。
　　電路分析方程和手動(dòng)計(jì)算
　　我們還可以使用基本電路方程，數(shù)據(jù)表值和晶體管的多電機(jī)電氣參數(shù)手動(dòng)分析電路操作。某些手動(dòng)計(jì)算解決方案的誤差為5％。
　　筆記：
　　是探針的縮寫(xiě)
　　Ω（R4）用于多鍵模型和電路分析，而不是47KΩ的0.75 V是多峰用于模擬分析中使用的晶體管基極發(fā)射線電壓是多式基礎(chǔ) - 收集器連接電位參數(shù)我的PR1是從多功能模擬分析中獲得的
　

$$ \ begin {eqnarray}
i_ {r4}＆=＆\ frac {v_1 - v_1 - v_ {be}} {r_4} {r_4}
 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ frac {9.0 - 0.85 –0.85 \ text {v}}}}} {4.7k \ text {4.7K \ text {4.7k \ fext {
 4.7k \ fext { \ text {ma}
\ end {eqnarray} $$

$$ \ begin {eqnarray}
v_ {pr5}＆=＆v_1 - v_ {be} \\ \\ \
 ＆=＆=＆9.0 - 0.75 \ text {v} {v} \\ \\\\\\\\\\\\
 ＆8.25 \＆8.25 \＆8.25 \ text {v}
{v} 

$$ \ begin {eqnarray}
v_ {pr1}＆=＆v_ {pr5} + v_ {jc} \\ \\
 \＆=＆8.25 + 0.65 + 0.65 \ text {v}
 {v} \\\\\\\\\\\\\\\\\
＆8.9 

ir1=ir2=8.116 textma

ipr2\大約2 cdotir1=2 cdot8.116=16.232 textma

這個(gè)最后一個(gè)方程忽略了PNP晶體管Q2的基本電流，這解釋了為什么多義值略高。