本實用新型涉及一種數(shù)學(xué)智力教具，特別是一種適合學(xué)齡初期及學(xué)齡前兒童開發(fā)智力的電子數(shù)學(xué)智力教具。

現(xiàn)有的數(shù)學(xué)教具，是用彩色數(shù)字塊拼對組成的數(shù)學(xué)計算，也有用園珠子和各種形狀組成算術(shù)器。當(dāng)需要讓兒童做數(shù)學(xué)計算時：或者要在桌上拼對數(shù)字塊來實現(xiàn)，或者要撥動園珠子，數(shù)著數(shù)來實現(xiàn)。這樣不易引起兒童的興趣。

本實用新型的目的，就是要提供一種開發(fā)兒童智力的電子數(shù)學(xué)智力教具。它適合于家庭對兒童的誘導(dǎo)，更適合于幼兒園、小學(xué)一年級老師作數(shù)學(xué)教具，具有學(xué)數(shù)、認(rèn)數(shù)、例題組合、計算及驗證答案的多種功能。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：當(dāng)數(shù)字板插入外殼頂部的五個方孔內(nèi)時，五個電源串聯(lián)開關(guān)接通，整機電路接上電源，同時，通過數(shù)字板的插接彈簧片，把數(shù)字板上的電阻接入差分放大電路，由差分放大電路把輸入信號放大，它和或門電路組成加減運算。再由非門電路鑒別計算答案信號（一種計算答案正確信號，一種計算答案錯誤信號）。如果得到計算答案正確信號，光示電路不工作，此時，振蕩電路（即無穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器）工作，產(chǎn)生間歇信號，該信號控制聲示、光示電路，使裝在塑料外殼內(nèi)的壓電蜂鳴器，發(fā)出嘀－嘀－嘀的間斷音響。同時，由發(fā)光二極管實現(xiàn)在塑料外殼面板上顯出閃爍答案“√”的數(shù)學(xué)符號。如果得到計算錯誤信號，該信號控制光示電路，由發(fā)光二極管實現(xiàn)在塑料外殼面板上顯示出閃爍答案“×”的數(shù)學(xué)符號。此時，反相器工作，使振蕩電路（即無穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器）和聲示、光示電路不工作。

本實用新型的數(shù)字板，是由1、2、3、4、5、6、7、8、9、10每種兩塊和0、＋、－、＝、？、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20每種一塊共35塊組成的。在有數(shù)字符號的數(shù)字板上，裝有電阻和連接線。在有計算符號的數(shù)字板上裝有連接線，它們靈活拼對，可以實現(xiàn)加法、減法計算，還可以實現(xiàn)加數(shù)、減數(shù)、被加數(shù)、被減數(shù)、和及差的未知數(shù)計算，共1250道例題。

本實用新型可以是這樣實現(xiàn)的：數(shù)字符號板上的電阻串聯(lián)，是通過數(shù)字板的插接彈簧片來實現(xiàn)的。加法彈簧片接頭，正電源彈簧片接頭，接通加法符號板上的連接線，并實現(xiàn)加法符號板與其它數(shù)字符號板串接。減法彈簧片接頭，正電源彈簧片接頭，接通減法符號板上的連接線，并實現(xiàn)減法符號板與其它數(shù)字符號板串接。等號符號板與其它數(shù)字板串接，是靠電源串聯(lián)開關(guān)來實現(xiàn)的。計算時，數(shù)字板一共有五塊，當(dāng)它們分別插入外殼頂部五個方孔內(nèi)后，可將五個電源串聯(lián)開關(guān)接通。如果少插任何一個數(shù)字板，電源串聯(lián)開關(guān)呈斷開狀態(tài)，電子數(shù)學(xué)智力教具的整機電路，將不能接通電源。

本實用新型還可以在塑料外殼的面板上，裝上60個燈光顯示，它是靠數(shù)字板的插入，可以使與數(shù)字板相同數(shù)的燈泡接通電源，實現(xiàn)加數(shù)、被加數(shù)、減數(shù)、被減數(shù)、和數(shù)、差數(shù)與亮燈的數(shù)目相等。這樣，可以幫助兒童學(xué)識數(shù)。

本實用新型的差分放大電路，邏輯運算電路，鑒別電路，光示電路，振蕩電路和聲示、光示電路統(tǒng)稱整機電路，它可以裝在一個印刷電路板上。

電子數(shù)學(xué)智力教具的外殼形狀，是彩色電視機式樣，在外殼的面板上，可以裝有各種動物圖案，它趣味性濃，誘導(dǎo)力強，很適應(yīng)兒童的好奇心，收到了學(xué)玩結(jié)合、開發(fā)智力的效果。

以下結(jié)合附圖，對電子數(shù)學(xué)智力教具作進一步詳細(xì)描述。

圖1是電子數(shù)學(xué)智力教具的電路方框圖。

圖2是電子數(shù)學(xué)智力教具的原理電路圖。

圖3是電子數(shù)學(xué)智力教具的塑料外殼示意圖。

圖4是電子數(shù)學(xué)智力教具的數(shù)字板插接原理圖。

如圖2本實用新型的差分放大電路〔1〕，是由電阻和兩個三極管組成，實現(xiàn)把輸入信號放大。邏輯運算電路〔2〕，是由兩個三極管組成的或門電路，是實現(xiàn)輸入信號，進行加減計算的。鑒別電路〔3〕，是一個非門電路，實現(xiàn)鑒別計算答案信號。光示電路〔4〕，是由電阻、三極管、反相器和發(fā)光二極管組成，實現(xiàn)在塑料外殼面板上，顯示閃爍簽定“×”的數(shù)字符號。振蕩電路〔5〕，是一個無穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器，它產(chǎn)生間歇信號，控制下級電路工作。聲示、光示電路〔6〕，是由振蕩器、壓電蜂鳴器〔7〕和發(fā)光二極管〔8〕組成，實現(xiàn)有正確信號時，壓電蜂鳴器〔7〕發(fā)出間斷音響和在塑料外殼面板上，顯示閃爍答案“√”的數(shù)字符號。

實施例1：

如圖3所示，當(dāng)老師或兒童將數(shù)字板“4”、“＋”、“7”、“＝”、“11”分別插入外殼頂部的五個方孔內(nèi)時，如圖4所示，電源串聯(lián)開關(guān)〔K1〕、〔K2〕、〔K3〕、〔K4〕、〔K5〕將D、E接通，整機電路工作（如圖2）。此時，數(shù)字板的插接彈簧片〔12〕、〔13〕、〔14〕、〔15〕、〔16〕、〔17〕將數(shù)字板“4”、“7”、“11”上的三個電阻串聯(lián)，加法彈簧片接頭〔9〕和正電源彈簧片接頭〔10〕將數(shù)字板“4”、“7”串聯(lián)電阻與數(shù)字板“11”上的電阻分開，這兩部分電阻值相等，即加數(shù)、被加數(shù)的串聯(lián)電阻值與和數(shù)上的電阻值相等（即數(shù)字板的讀數(shù)與數(shù)字板上的電阻比例相應(yīng)）。同時，數(shù)字板的插接彈簧片〔12〕、〔17〕、〔10〕，將此種串聯(lián)后的電阻，分別與差分放大電路〔1〕，上偏置線路端頭B、C及正向電壓端A相接，數(shù)字板的插接彈簧片〔12〕接B、數(shù)字板的插接彈簧片〔17〕接C、正電源彈簧片接頭〔10〕接A（如圖2所示），這樣差分放大電路〔1〕的兩個三極管上偏壓相等，兩管的集電極電位平衡。邏輯運算電路〔2〕的或門電路得不到電位差，或門電路不工作。鑒別電路〔3〕的非門電路，無反相信號輸出。光示電路〔4〕的反相器電路失壓不工作。振蕩電路〔5〕的無穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器電路，取得正偏壓，電路工作，輸出間歇信號，該信號使聲示、光示電路〔16〕的振蕩器產(chǎn)生間歇振蕩，實現(xiàn)裝在塑料外殼內(nèi)的壓電蜂鳴器〔7〕，發(fā)出嘀－嘀－嘀的間斷音響，同時，由發(fā)光二極管〔8〕，實現(xiàn)在塑料外殼面板上，顯示閃爍答案“√”的數(shù)學(xué)符號。

實施例2：

當(dāng)兒童或老師將數(shù)字板“11”、“－”、“7”、“＝”、“5”分別插入外殼頂部的五個方孔內(nèi)時，如圖4所示，電源串聯(lián)開關(guān)〔K1〕、〔K2〕、〔K3〕、〔K4〕、〔K5〕將D、E接通，整機電路工作（如圖2）此時，數(shù)字板的插接彈簧片〔12〕、〔13〕、〔14〕、〔15〕、〔16〕、〔17〕將數(shù)字板“11”、“7”、“5”上的三個電阻串聯(lián)。減法彈簧片接頭〔11〕和正電源彈簧片接頭〔10〕，將數(shù)字板“7”、“5”的串聯(lián)電阻與數(shù)字板“11”上的電阻分開，一邊是被減數(shù)11數(shù)字板上的電阻，另一邊是減數(shù)7與差5的兩電阻串聯(lián)。如果計算正確，分開的兩邊電阻值應(yīng)相等，此時，計算錯誤，分開的兩邊電阻值不等。如圖2所示，數(shù)字板上的插接彈簧片〔12〕、〔17〕、〔10〕，將此種串聯(lián)后的電阻，分別與差分放大電路〔1〕，上偏置線路端頭B、C及正向電壓端A相接。數(shù)字板的插接彈簧片〔12〕接B，數(shù)字板的插接彈簧片〔17〕接C，正向電壓彈簧片接頭〔10〕接A，這時，差分放大電路〔1〕的兩個三極管，上偏壓不平衡，在兩管的集電極產(chǎn)生電位差，邏輯運算電路〔2〕的或門電路工作，在集電極輸出信號，鑒別電路〔3〕的非門電路將信號翻轉(zhuǎn)，光示電路〔4〕取得正偏壓，電路工作，由發(fā)光二極管，實現(xiàn)在塑料外殼面板上，顯示閃爍答案“×”的數(shù)學(xué)符號，此時，反相工作，使振蕩電路〔5〕和聲示、光示電路〔6〕不工作。