该演示器能把充、放电的变化规律用灯光组成的曲线表示出来，即形象又直观。使用该装的优点：
(1)因该装置是用发光二极管来构成曲线的。所以它的显示画面可做的任意大。
(2)曲线的横轴用RC(时间常数)为单位来刻度，因此能直观看出充、放电与时间常数的关系。
(3)因该演示器是直接用发光二极管来构成曲线的，所以演示时不用示波器配合，使用起来简单方便。
(4)改变W(R)或C的值可以改变充放电的快慢。
电容器充放电装置原理图及工作原理
电容器充放电装置原理图如下图所示。电路主要用了一块LM3914集成电路片，它是一片点／线显示线性驱动电路。LM3914的输入端为⑤号管脚，输入的是电容器的充放电的模拟电压信号。输出端可驱动10位发光二极管显示出模拟信号电平的高低。用它可以非常方便地实现电容器充放电模拟电压的高体的变化规律。LM3914采用18脚双列封装，1、18、17、16、15、14、13、12、11、10、11、18脚分别是低电平至高电平显示驱动输出端，低电平有效。该集成块驱动电流为2—30mA(当工作电压为3～20V时)．充放电压模拟信号由5脚输入后，并经内部输入阻抗缓冲器后加至内部10级电压比较器的反相输入端。
每级电压比较器的同相输入端被一串分压电阻偏置在不同的比较电平上。由于分压电阻均为1kQ，故10级比较器的进位电平总线性变化。当4脚接地，6脚与7脚相连(7脚为内部的125mY基准电压输出端)时，每级分压器上的电压为125mY，逐级比较电平分别为125mY、250mY、375mV、500mY、625mV、750n"1V、875mV、‘1000mV、1125mV,，当输入模拟信号低于125mV时。10级比较器均输出高电平，10个发光二极管均熄灭。当输入模拟信号高于250mV时，则第二比较器输出低电平。当输入模拟信号超过1125mV时，第10级比较器输出低电平，在这10个输出端接上的发光二极管，即可依次地显示输入模拟信号的高低。
当开关S拨向“1”挡时。“Sb1”使稳压管输出1．5V电压通过电位器W向电容器C充电，电容器上的充电电压Uc开始逐渐升高，Uc通过R2加至LM3914的5脚，此时“Sb1将LEDl～LEDl0发光二极管接在了LM3914的输出端与电源的正极接通随着Uc的升高。LEDl～LEDl0顺序地发出红光，当Uc≥1250rtlV时，LEDl～LEDl0全部点亮。充电曲线显示结束。
当开关S拨向“2”时，“Sb2使电容器C通过电位器W放电。同时“Sa2"将LEDll～LED20接在了LM3914的输出端电源的正极上。随着电容器的放电。Uc上的电压开始逐渐下降。在刚刚开始放电的瞬间，Uc的值在1125mV以上，故LEDll～LED20全部点亮，之后随着Uc的逐渐降低，LEDll～LED20逐渐顺序熄灭，并在Uc≤125rrlV时，全部熄灭，从而完成了电容顺放电的全过程，并显示出了放电曲线。
元器件的选用与制作
集成电路块LM3914也可选用SF3914。
LEDl一LED20用高亮度发光二极管。直径大些为好，这样视觉距离可扩大。
VD用1.5V的稳压二极管，也可由两只硅二极管串联代替。
R(W)和C的时间常数取10s为好。
转换开关S用双刀双掷钮子开关。
安装板取用绝缘板，面积尽量大一些为好。在板上画出直角坐标系横轴为时间轴以RC／J为单位刻度(即1RC、2RC、3RC…)。纵坐标为Uc以“伏”为单位。
显示板上充放电20个发光二极管的取点数值如下表所示。
需说明的几个问题
(1)电容器两端的电压不能突变，因为电容器两端的电压的形成是靠电荷的逐渐积累而完成；因此电容器两端的电压是不能突变的。
(2)电容器对直流电相当于断路，对交流电相当于通路。因为电容器对直流电只有瞬间的充放电过程，而且时间相当的短，电路稳定后电路中无电流，因此电容器对直流电相当于断路。而对于交流电来说电路中一会儿充。一会儿放电。电路中始终有电流流动，因此说．电容器能通过交流。而并不是说。交流电真的通过了电容器的绝缘介质。
(3)电容器的充电曲线是一条无限超近电源电压的指数曲线。起始段近似直线；工程技术上一般把起始段当做线性使用；而且一般把充电3～5个时间常数的时间就当作充电结束了。
4．纯电容电路中，电压与电流不同相，电流超前电压90°.
本文关键字：电容器 综合-其它，电子制作 - 综合-其它
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