本例介紹的電容器充放電演示器，采用led燈光移動(dòng)的方式來(lái)顯示電容器在充電或放電過(guò)程中，電容端電壓和電容中電流隨時(shí)間變化的曲線，可用于教學(xué)演示。
電路工作原理
該電容器充放電演示器電路由電容器充電電路、充/放電選擇控制電路、電容器放電電路、多諧振蕩器和led顯示驅(qū)動(dòng)電路組成，如圖2-9所示。

圖2-9 電容器充放電演示器電路(三)

電容器充電電路由時(shí)基集成電路icl、繼電器kl和電阻器r4組成。電容器放電電路由電阻器r5、晶體管vl、v2和繼電器k2組成。充/放電選擇控制電路由開(kāi)關(guān)s、電阻器r3、供電電源插座xs和二極管vdl、vd2組成。多諧振蕩器電路由電阻器rl、電容器c2和與非門(mén)集成電路ic2(dl、d2)組成。led顯示驅(qū)動(dòng)電路由發(fā)光二極管vll-vl36、電阻器r6、r2、電容器cl和計(jì)數(shù)分配器集成電路ic3組成。演示電容器充電過(guò)程時(shí)，將s置于“充電”位置，使icl和ic3的工作電源接通。在未接上充電電容器時(shí)，ic1的7腳輸出高電平，kl不吸合，多諧振蕩器不工作，ic3在通電復(fù)位后，其yo端輸出高電平，而yi-y9端均輸出低電平，vll-vl36均不發(fā)光。接上充電電容器后，由于該電容器兩端電壓不能突變，ic1的2腳和6腳由低電平變?yōu)楦唠娖剑?腳由高電平變?yōu)榈碗娖�，kl通電吸合，其常開(kāi)觸頭接通，使多諧振蕩器通電工作，為ic3的cp端提供計(jì)數(shù)脈沖，使ic3的yo-y9端依次輪流輸出高電平，vll、vl2-vll7、vll8依次輪流點(diǎn)亮。ic3的y9端與en端相連，當(dāng)輸出高電平時(shí)，ic3停止計(jì)數(shù)，并保持y9端恒定輸出高電平的狀態(tài)，使vll7和vll8處于長(zhǎng)亮狀態(tài)。從而演示了電容器充電時(shí)電容器的電壓與電流的變化規(guī)律:即端電壓隨充電時(shí)間的變長(zhǎng)而越來(lái)越高，直至不變;而流過(guò)電容器的電流則隨充電時(shí)間的變長(zhǎng)而越來(lái)越小，直至為零。在電容器充電電路工作時(shí)，當(dāng)電容器充電完畢 (兩端電壓充至電源電壓的2/3)時(shí)，icl的7腳就會(huì)由低電平變?yōu)楦唠娖�，使kl釋放，多諧振蕩器停止工作。演示電容器放電過(guò)程時(shí)，應(yīng)先將充電電容器取下，將s置于“放電“位置，將已充電電容器接到t3、t4兩放電端上。此時(shí)電容器上所存電荷經(jīng)r5對(duì)vl放電，使vl和v2飽和導(dǎo)通，k2吸合，其常開(kāi)觸頭接通，多諧振蕩器振蕩工作，為ic3提供計(jì)數(shù)脈沖，lc3的yo-y9輸出端依次輪流輸出高電平，使vll9、vl2o-vl35、vl36依次輪流點(diǎn)亮。當(dāng)ic3的y9端輸出高電平時(shí)，lc3停止計(jì)數(shù)，并保持y9端恒定輸出高電平的狀態(tài)，使vl35和vl36長(zhǎng)亮。從而演示了電容器放電時(shí)其端電壓和電流均隨著放電時(shí)間的變長(zhǎng)而越來(lái)越低這一變化規(guī)律。當(dāng)電容器放電完畢后，vl和v2截止，k2釋放，多諧振蕩器停止工作。

元器件選擇
rl-r6均選用1/4w金屬膜電阻器。
cl和c2均選用獨(dú)石電容器。
vdl和vd2均選用1n4148型硅開(kāi)關(guān)二極管。
vll-v仍6均選用φ5mm或φ8mm的發(fā)光二極管，vll-vll8選紅色，vll9-vl36選綠色。
vl和v2均選用硅npn晶體管，vl型號(hào)為s9013或3dg6，v2型號(hào)為c8050或3dgl2。
icl選用ne555型時(shí)基集成電路;ic2選用cd4011型四與非門(mén)集成電路;ic3選用
cd4017型十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分配器集成電路。
kl和k2均選用4098型6v直流繼電器。