5 näpunäidet edukaks leivalaudamiseks: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Minu nimi on Jeremy ja olen nooremas eas Ketteringi ülikoolis. Elektrotehnika tudengina on mul olnud võimalus veeta palju tunde laborites, ehitades leivaplaatidele väikeseid vooluringi. Kui teil on kogemusi väikeste vooluringide tegemisel ja elektrooniliste elektrooniliste projektide tegemisel, ei pruugi te siit palju kasu leida. Selle juhendi eesmärk on katta leivaplaadi kasutamise põhitõed, tutvustada tavalisi komponente ja luua väikeseid vooluahelaid. Lisaks arutan lühidalt, kuidas oma vooluringi korraldada, samuti mõningaid tõrkeotsingu strateegiaid nendel juhtudel, kui asjad lähevad viltu.

Eeldatakse, et seda lugev inimene tunneb elektroonika ja terminoloogia põhitõdesid: vooluhulk, pinge, polaarsus, juhtivus, lühis, avatud ahel, ristmik ja eelarvamus. Lisaks eeldatakse, et lugeja tunneb laborikeskkonnas kasutatavaid toiteallikaid.

Kirjutan seda sellepärast, et mulle meeldib laborites väikeseid vooluahelaid ehitada ja olen oma teel täheldanud mõningaid levinud probleeme ja vigu. Loodan, et see aitab kellelgi, kes alles alustab teekonda elektroonika avastamisse, leida midagi kasulikku, mis säästab mõningaid peavalusid, millega olen teel kokku puutunud, ja avab ukse väikese ringraja ehitamise rõõmudele!

1. samm: leivaplaat

Mis on leivalaud ?:

Populaarne tööriist ahelate prototüüpimiseks ja testimiseks, mis võimaldab kasutajal komponente kiiresti ühendada ja vahetada ning hõlpsalt ristmikke teha. Leivaplaadi kasutamine võimaldab ahelaid kiiresti kokku panna ja muuta ilma jootmisnõueteta.

Konfiguratsioon:

Klemmliistud: jookske horisontaalselt, suurendades ridade numbreid viie võrra ja veerutähti viies rühmas. Rida 1, veerud A-E moodustavad ühe pideva kontaktpunkti või ristmiku ja rea 1 veerud F-J moodustavad teise

Bussiribad: sõitke vertikaalselt paarikaupa mööda kummagi külje pikkust ja need on märgistatud kas "+" või "-". Kogu + riba on üks pidev ristmik ja - riba on pidev ristmik, mis võimaldab paljude komponentide ühendamist toiteallikaga

Auk / soon: jookseb leivaplaadi pikkuse vertikaalselt klemmliistude vahel. Ridad on selles soones katkendlikud, võimaldades kasutada integraallülitusi (IC)

Leivaplaate saab osta erinevates suurustes ja stiilides, kuid ülaltoodud konfiguratsioonikirjeldus jääb samaks, olenemata sellest, kas teil on pool leivaplaati või suurem mudel, millel on metallplaadile kinnitatud vooluklemmid ja mitmed lauad.

Skeemide koostamisel edukaks saamine on kriitilise tähtsusega, et saaksite kindlalt aru leivaplaadi kontaktpunktide paigutusest. Nõuetekohase kasutamise korral on leivaplaat suurepärane vahend vooluringide ehitamiseks ja muudatuste tegemiseks lennult!

2. samm: tundke oma komponente

Elektroonilise vooluahela projekteerimisel võib kohata mitmesuguseid komponente. Kuigi see ei ole täielik loetelu, toon välja mõned levinumad komponendid, nende otstarbe ja mõned hoiatused käitlemiseks. Paljusid peavalusid saab päästa komponentide nõuetekohase käsitsemise ja kasutamisega. Kui alles alustate elektroonikaga, võite leida palju komponendikomplekte, mis annavad teile põhitõdesid alla 20 dollari.

Takisti: (mõõdetuna oomides) Takistab vooluahela voolu. Sõltuvalt paigutusest ahelas saab seda kasutada pinge või voolu jagamiseks. Takistitel on peal värvilised ribad, mis näitavad nende takistuse väärtust oomides ja nende taluvust. Tabel on kasulik takistuste väärtuste määramiseks. Takisti saab paigutada vooluringi mõlemasse suunda ja see toimib samamoodi (sellel pole polaarsust).

Fototakisti: takistab voolu. Takistuse väärtus varieerub sõltuvalt ümbritsevast valgust. Võib kasutada hämardamisrakendustes või vooluahela sisselülitamiseks hämaras.

Kondensaator: (mõõdetuna Faradides) Kondensaator salvestab energiat, mille saab hiljem ringlusse hajutada. See toimib alalisvoolu plokina, kuid võimaldab vahelduvvoolu läbida. Kondensaatoritel on lai valik rakendusi, alates sagedusfiltreerimisest kuni alaldi vooluahela silumisrõngasteni. Oluline on märkida, et kuigi keraamilised ketaskondensaatorid ei ole polaarsed komponendid, tuleb elektrolüütkondensaatoritega olla ettevaatlik, kuna neil on ette nähtud juhtmed positiivsete ja negatiivsete klemmidega ühendamiseks ning need võivad tagurpidi asetades kahjustuda.

Transistor: transistor on pooljuht, mis reguleerib voolu, võimendab signaale või toimib lülitina. Transistore on palju erinevaid tüüpe, kuid kõige olulisem kaalutlus vooluahela projekteerimisel (eeldusel, et teil on selle rakenduse jaoks õige transistor) on see, et tuleb vältida nende komponentide staatilist šokki.

Diood: Diood on pooljuht, mis toimib vooluhulga ühesuunalise tagasilöögiklapina. Edasi kallutatuna siseneb vool anoodile (+ juhe) ja voolab katoodist välja (- plii). Pöördpinge korral toimib see aga avatud lülitina ja vool üle komponendi ei voola. Orienteerumist tuleb arvestada, kuna dioodi tagurpidi asetamine toob kaasa soovimatu vooluahela käitumise või dioodi puhumise.

Valgusdiood (L. E. D): spetsiaalne diood, mis kiirgab valgust juhtimisel. Kasutatakse paljudes väikestes rakendustes, kus on vaja indikaatoreid. Eeliste hulka kuulub äärmiselt madal energiatarve ja väga pikk kasutusiga.

Integreeritud vooluahel: Viimane osa, mida ma tutvustan, on integraallülitus (IC). Siin on loetlemiseks liiga palju variatsioone, kuid mõned neist on operatsioonivõimendi, taimerid, pingeregulaatorid ja loogikamassiivid. Integraallülitused pakuvad väikeses kiibis tervet vooluahelat ja võivad sisaldada takistid, dioodid, kondensaatorid ja transistorid, kõik kiibis, mis on väiksem kui peenraha. IC -kiibil olevate tihvtide nummerdamisviis on olemas, kiibi pinnal on taane või täpp ja see vastab tihvtile nr 1, seejärel nummerdatakse tihvtid küljelt alla ja teine varundatakse.

ETTEVAATUST! Integraallülitusi saab staatilise šoki tõttu hävitada.

Koos ülaltoodud komponentidega on induktiivpoolid, releed, lülitid, potentsiomeetrid, muutuvad takistid, seitsme segmendi näidikud, kaitsmed, trafod … saate aru! Kiire Interneti -otsing annab palju kasulikku teavet (näiteks: komponentide ülevaated, mida transistor teeb ?, kondensaatorite tüübid)

Kasutatavate komponentide põhiteabe teadmine, olenemata sellest, kas need on staatiliselt tundlikud või mitte ja kas neil on polaarsus, on väga kasulik. Säästate mitte ainult aega, raha ja peavalu; kuid vooluring töötab tõenäolisemalt soovitud viisil palju kiiremini!

3. samm: organisatsioon on hädavajalik

Organisatsioon - miks see oluline on?:

Ülaltoodud ahelad (parempoolne) on funktsionaalselt samad, kuid nende välimus on oluliselt erinev. Kuigi esimene kasutab vähem juhtmeid, ei ole see eelistatud meetod väikeste vooluahelate ehitamiseks. Väikeste vooluringide jaoks on leivalaual palju ruumi; ärge kartke seda ruumi kasutada!

Kuigi müügivihjete jaoks kasutatav valik on isiklik, võivad paar asja elu oluliselt lihtsamaks muuta. Paljud inimesed kasutavad vasktraati ja teevad ise juhtmeid, kuid minu eelistus on leivaplaatide džemprid, mida saab odavalt Internetist osta. Džemprid on valmistatud traadist ja jäigast vasktraadist ning nende ots on hõlpsaks kasutamiseks tihvtiga. Kiudude eeliseks on see, et juhtmestik on palju paindlikum, nii et teil on vähem tõenäoline ühenduse katkestamine ja marsruutimisel on suurem paindlikkus. Viimane märkus juhtmestiku kohta: väga kasulik on juhtmestiku "värvikood" nii, et seda oleks lihtne jälgida (vasakpoolne joonis ülal). Näiteks mulle meeldib hoida oma punast ja musta juhtmestikku oma positiivse ja negatiivse pinge jaoks (vastavalt), ma kasutan sageli ühisosa jaoks halli või oranži, sisendsignaali jaoks sinist ja sisemiste ristmike jaoks valget või kollast. Kui teil on mitu toiteallikat ja ka signaaligeneraatori sisendid, on kasulik teha juhtmetele sildid ja sildistada need, et tagada õige ühendus hiljem.

Skemaatilise diagrammi järgimise osas on asjad palju lihtsamad, kui paigutate oma komponendid tahvlile võimalikult lähedale skeemi skeemile. Sel moel näete oma komponentide väärtusi lühidalt, samuti saate hõlpsamini jälgida signaali marsruute / tõrkeotsingut. Enamiku koolide laborid juhendavad teid sageli pinge või voolu mõõtmist teatud ahela punktis; sellistel juhtudel on skeemi füüsiline kajastamine skeemilt tohutu abi! Lõpuks, kui sisenete keerukamatesse ja täiustatud ahelatesse, on oluline hoida tundlikumad komponendid (näiteks integraallülitused) eemal induktiivpoolidest, releedest ja muudest komponentidest, kus need võivad magnetväljadest kahjustuda.

Kui teie ehitataval vooluahelal on üks (või mitu) integraallülitust, võib vooluahela ehitamiseks vajalike komponentide ja juhtmete arv üsna kiiresti sassi minna. Segaduse vähendamiseks ja enda jaoks lihtsamaks muutmiseks on sageli kasulik paigutada integraallülitus muust plaadist eemale ja teised komponendid koos juhtmetega IC -kontaktidesse. sel viisil on asju hiljem palju lihtsam lahti mõtestada. Kui vooluahel kavatsetakse hiljem püsivormi sisse ehitada, saate kõik koondada nii, et see mahuks väiksemasse ruumi.

Samm: põhiline tõrkeotsing

Kõik on hästi - kuni pole!

Nii et olete teinud oma kodutööd, mõistate oma komponente ja vooluring on ehitatud täpselt nii, nagu juhised näitavad. Pöörake toitelüliti … ja… MITTE MIDAGI! Pole haruldane ehitada väike ringrada ja avastada pärast, et midagi on valesti. See kõik on osa õppeprotsessist. Teadmine, kust tõrkeotsinguga alustada, võib vähendada probleemide vaeva ja ärritust.

Toiteallikas: üldiselt on kõige parem alustada tõrkeotsingut, tagades vooluahelasse jõudmise. Kui vooluahel töötab patareiga, kasutage multimeetrit, et kontrollida pinget ja veenduda, et see on vooluahela toiteks piisav "mahl". Toiteallika kasutamisel tuleb arvestada paljude teguritega:

Toiteallikas: paljud toiteallikad suudavad toita püsivoolu (cc) või konstantset pinget (cv). Oluliseks toimimiseks on oluline tagada õige seadistuse valimine. Enamik väikseid projekte ühendatakse toiteallikaga pideva pinge režiimis

Maandus / negatiivne pinge: kui teie projekti toidab aku, pole see tõenäoliselt probleem. Toiteallika kasutamisel kasutatakse sageli vooluahelatel negatiivset pinget (näiteks operatsioonivõimendile) ja ühist maandust. Oluline on mõista siinset erinevust ja EI vaadata, et negatiivne pinge ja ühisosa on vahetatavad

Toiteallika seaded: negatiivse pinge korral veenduge, et teate, kuidas toiteallika seadeid reguleerida. See varieerub tootjate lõikes, kuid tavaliselt tehakse seda seadme esiküljel olevate valikulülitite kaudu. Esimest korda, kui kasutasin operatsioonivõimendile -12 volti toiteallikat, ei suutnud ma kontrollida, kas pinge seaded on nii + kui ka - toite jaoks kohandatud. Selle tulemusena kulutasin üle tunni oma vooluahela ümberehitamisele / topeltkontrollile

Vooluahela konfiguratsioon

Võrrelge skeemi ja vooluringi, kui olete oma skeemi skeemi skeemi peegeldamiseks üles ehitanud, on see samm palju lihtsam.

Kontrollige polaarsete komponentide (dioodid, kondensaatorid, transistorid) suunda

Veenduge, et komponentide juhtmed ei puutuks kokku, tekitades lühise

Kontrollige klemmliistu, veenduge, et kõik komponentide juhtmed ja juhtmed on kindlalt kontaktpunkti sisestatud ja et kõik komponendid, mis peaksid moodustama ristmiku, seda ka teevad. Kui asjad segamini lähevad, on lihtne kogemata teisele klemmliistule liikuda. See tekitab pausi (või avatud ahela)

Kui kõik näeb toite, komponentide orientatsiooni ja juhtmestiku korral hea välja, alustage vigase komponendi kahtlustamist. Kui vooluahel sisaldab IC -d, võib mõnikord selle vahetamine probleemi lahendada. Lisaks, kui viibite laborikeskkonnas ja ringlussevõtu komponente, võite avastada, et teil on vigane kondensaator, diood või transistor, mille rühm on varem valesti ühendanud ja hävitanud

Ülaltoodud sammud peaksid lahendama paljud probleemid, mis esinesid vooluahela ehitamisel, kuid kui kõik tundub hea ja see ei tööta ikka, võib olla aeg kõik maha murda, kontrollida kõik takistite väärtused ja kontrollida kõiki komponente võimalik katsetada olemasolevate seadmetega. Enamik skemaatilisi diagramme - eriti neid, mida kasutatakse akadeemilise keskkonna laborites - on mitu korda üles ehitatud ja tõestatud, seega on väga ebatõenäoline, et probleem seisneb skemaatilises kujunduses. Kui aga prototüüpite oma vooluringi ja te ei suuda probleeme tõrkeotsinguga lahendada, võib olla kõige kasulikum minna tagasi joonistuslauale ja analüüsida oma vooluahela mudelit vigade osas.

Samm 5: Ära anna alla

Väikeste vooluahelate ehitamisel on väga lihtne pettuda. Seal on sõna otseses mõttes lugematuid variatsioone, kuidas asjad võivad valesti minna. Mõne probleemi tõrkeotsing on palju raskem kui teiste. Ehkki seda on lihtsam öelda kui teostada, ärge laske pettumusel pilvi mõista. Astuge samm tagasi, jahutage ja hinnake olukorda loogilisest vaatenurgast. Olen pettumuse tõttu mitmel korral laboritest peaaegu välja kõndinud, avastades, et üks juhe on kuskil lahti ühendatud või signaaliväljund pole sisse lülitatud. Sagedamini on vooluahela probleem vaid väike detail. Loogiliste ja metoodiliste meetmete võtmine vooluahela hindamiseks ja probleemi tuvastamiseks viib tavaliselt lahenduseni. Elektroonikas on nii palju tahke, mida uurida, ärge laske tagasilöökidel või ebaõnnestumistel sellest rahuldust pakkuvast ettevõtmisest loobuda!