Základná elektronika: 20 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Začínať so základnou elektronikou je jednoduchšie, ako by ste si mohli myslieť. Tento návod bude dúfajme demystifikovať základy elektroniky tak, aby sa ktokoľvek, kto má záujem o stavbu obvodov, mohol dostať do pohybu. Toto je rýchly prehľad o praktickej elektronike a nie je mojím cieľom ponoriť sa hlboko do vedy elektrotechniky. Ak máte záujem dozvedieť sa viac o vede o základnej elektronike, Wikipedia je dobrým miestom na začatie hľadania.

Na konci tohto návodu by mal mať každý, kto má záujem naučiť sa základnú elektroniku, vedieť prečítať schému a vytvoriť obvod pomocou štandardných elektronických súčiastok.

Ak chcete získať komplexnejší a praktický prehľad o elektronike, navštívte moju triedu elektroniky

Krok 1: Elektrina

Existujú dva typy elektrických signálov, striedavý prúd (DC) a jednosmerný prúd (DC).

Pri striedavom prúde sa smer elektrického prúdu v celom obvode neustále mení. Môžete dokonca povedať, že je to striedavý smer. Rýchlosť obrátenia sa meria v Hertzoch, čo je počet zvratov za sekundu. Keď teda hovoria, že americký zdroj energie má 60 Hz, znamenajú to, že sa reverzuje 120 -krát za sekundu (dvakrát za cyklus).

Pri jednosmernom prúde prúdi elektrina jedným smerom medzi energiou a zemou. V tomto usporiadaní je vždy kladný zdroj napätia a uzemňovací (0 V) zdroj napätia. Môžete to otestovať prečítaním batérie pomocou multimetra. Skvelé pokyny, ako to urobiť, nájdete na stránke multimetra Ladyady (budete chcieť merať najmä napätie).

Keď už hovoríme o napätí, elektrina je obvykle definovaná ako menovité napätie a prúd. Napätie je očividne udávané vo voltoch a prúd je udávaný v ampéroch. Napríklad úplne nová 9V batéria by mala napätie 9V a prúd okolo 500mA (500 miliampérov).

Elektrinu možno definovať aj z hľadiska odporu a wattov. V nasledujúcom kroku si povieme niečo o odpore, ale nebudem prechádzať cez Watty do hĺbky. Keď sa ponoríte hlbšie do elektroniky, stretnete sa s komponentmi s hodnotami Watt. Je dôležité, aby ste nikdy neprekročili hodnotenie výkonu komponentu, ale našťastie tento výkon vášho zdroja jednosmerného prúdu možno ľahko vypočítať vynásobením napätia a prúdu vášho zdroja energie.

Ak chcete lepšie porozumieť týmto rôznym meraniam, čo znamenajú a ako súvisia, pozrite sa na toto informačné video o Ohmovom zákone.

Väčšina základných elektronických obvodov používa jednosmerný prúd. Celá ďalšia diskusia o elektrine sa teda bude točiť okolo jednosmernej energie

(Všimnite si toho, že niektoré odkazy na tejto stránke sú prepojeniami s pridruženými spoločnosťami. Na cene položky sa tým nič nemení. Všetky získané výnosy reinvestujem do vytvárania nových projektov. Ak by ste chceli akékoľvek návrhy na alternatívnych dodávateľov, dajte mi prosím vedieť vedieť.)

Krok 2: Okruhy

Obvod je úplná a uzavretá dráha, ktorou môže prúdiť elektrický prúd. Inými slovami, uzavretý obvod by umožňoval tok elektriny medzi energiou a zemou. Otvorený obvod by prerušil tok elektriny medzi energiou a zemou.

Všetko, čo je súčasťou tohto uzavretého systému a ktoré umožňuje prúdenie elektriny medzi energiou a zemou, sa považuje za súčasť obvodu.

Krok 3: Odpor

Ďalšou veľmi dôležitou úvahou, ktorú je potrebné mať na pamäti, je, že v obvode musí byť použitá elektrina.

Napríklad vo vyššie uvedenom obvode motor, cez ktorý preteká elektrina, kladie odpor voči prúdu elektriny. Celá elektrická energia prechádzajúca obvodom sa teda dáva do používania.

Inými slovami, musí byť niečo zapojené medzi pozitívnym a uzemneným, čo zvyšuje odpor voči prúdu elektriny a používa ho. Ak je kladné napätie pripojené priamo k zemi a neprechádza najskôr niečím, čo zvyšuje odpor, napríklad motor, dôjde k skratu. To znamená, že kladné napätie je pripojené priamo k zemi.

Rovnako tak, ak elektrina prechádza komponentom (alebo skupinou komponentov), ktorý nepridáva obvodu dostatočný odpor, dôjde tiež k skratu (pozri video Ohmov zákon).

Šortky sú zlé, pretože môžu mať za následok prehriatie batérie alebo obvodu, prasknutie, vznietenie alebo výbuch.

Je veľmi dôležité zabrániť skratom tým, že zaistíte, aby kladné napätie nebolo nikdy zapojené priamo k zemi

Vždy však majte na pamäti, že elektrina vždy kráča po ceste najmenšieho odporu voči zemi. Čo to znamená, že ak dáte kladnému napätiu na výber prechod cez motor k zemi alebo po vodiči priamo k zemi, bude nasledovať po drôte, pretože vodič poskytuje najmenší odpor. To tiež znamená, že použitím drôtu na obídenie zdroja odporu priamo na zem ste vytvorili skrat. Vždy sa uistite, že pri paralelnom zapojení vecí nikdy omylom nepripojíte kladné napätie k zemi.

Všimnite si tiež, že prepínač nepridáva obvodu žiadny odpor a jednoduchým pridaním prepínača medzi napájaním a zemou dôjde k skratu.

Krok 4: Séria vs. Paralelne

Existujú dva rôzne spôsoby, ktorými môžete prepojiť veci, ktoré sa nazývajú sériové a paralelné.

Keď sú veci zapojené do série, veci sú zapojené jedna za druhou, takže elektrina musí prechádzať jednou vecou, potom ďalšou vecou, ďalšou a tak ďalej.

V prvom prípade sú motor, spínač a batéria zapojené do série, pretože jediná cesta toku elektriny je z jednej, do druhej a ďalšej.

Keď sú veci zapojené paralelne, sú zapojené vedľa seba tak, že elektrina prechádza všetkými z nich súčasne, z jedného spoločného bodu do druhého spoločného bodu

V nasledujúcom príklade sú motory zapojené paralelne, pretože elektrina prechádza cez oba motory z jedného spoločného bodu do druhého spoločného bodu.

v poslednom prípade sú motory zapojené paralelne, ale pár paralelných motorov, spínač a batérie sú všetky zapojené do série. Prúd je teda rozdelený medzi motory paralelne, ale stále musí prechádzať v sérii z jednej časti obvodu do druhej.

Ak to ešte nedáva zmysel, nebojte sa. Keď začnete stavať svoje vlastné obvody, všetko to začne byť zrejmé.

Krok 5: Základné komponenty

Na stavbu obvodov sa budete musieť zoznámiť s niekoľkými základnými komponentmi. Tieto komponenty sa môžu zdať jednoduché, ale sú chlebom a maslom väčšiny elektronických projektov. Naučením sa o týchto niekoľkých základných častiach teda budete môcť prejsť dlhú cestu.

Počítajte so mnou, keď rozpracovávam, čo to je v nasledujúcich krokoch.

Krok 6: Rezistory

Ako naznačuje názov, rezistory dodávajú obvodu odpor a znižujú tok elektrického prúdu. V schéme zapojenia je znázornený ako špicaté kmitanie s hodnotou vedľa neho.

Rôzne značky na rezistore predstavujú rôzne hodnoty odporu. Tieto hodnoty sa merajú v ohmoch.

Rezistory majú tiež rôzne menovité výkony. Pre väčšinu jednosmerných obvodov nízkeho napätia by mali byť vhodné odpory 1/4 wattu.

Hodnoty čítate zľava doprava smerom k (spravidla) zlatému pásmu. Prvé dve farby predstavujú hodnotu odporu, tretia predstavuje multiplikátor a štvrtá (zlatý pás) predstavuje toleranciu alebo presnosť komponentu. Hodnotu každej farby zistíte podľa grafu hodnôt farieb rezistora.

Alebo … aby ste si uľahčili život, môžete jednoducho vyhľadať hodnoty pomocou grafickej kalkulačky odporu.

V každom prípade … odpor so značkami hnedá, čierna, oranžová, zlatá sa bude prekladať nasledovne:

1 (hnedý) 0 (čierny) x 1 000 = 10 000 s toleranciou +/- 5%

Akýkoľvek odpor viac ako 1 000 ohmov je spravidla skratovaný pomocou písmena K. Napríklad 1 000 by bolo 1 kB; 3, 900, by sa preložilo na 3,9 K; a 470 000 ohmov by sa stalo 470 K.

Hodnoty ohmov viac ako milión sú reprezentované písmenom M. V tomto prípade by 1 000 000 ohmov bolo 1M.

Krok 7: Kondenzátory

Kondenzátor je súčiastka, ktorá uchováva elektrickú energiu a potom ju vybíja do obvodu, keď dôjde k poklesu elektriny. Môžete si to predstaviť ako nádrž na skladovanie vody, ktorá počas sucha uvoľňuje vodu, aby zaistila rovnomerný tok.

Kondenzátory sa merajú vo Faradoch. Hodnoty, s ktorými sa bežne stretnete vo väčšine kondenzátorov, sa merajú v pikofaradoch (pF), nanofaradoch (nF) a mikrofaradoch (uF). Tieto sa často používajú zameniteľne a pomáha vám mať po ruke konverzný graf.

Najbežnejšími typmi kondenzátorov sú keramické diskové kondenzátory, ktoré vyzerajú ako malé M & M s dvoma z nich trčiacimi drôtmi, a elektrolytické kondenzátory, ktoré vyzerajú skôr ako malé valcovité trubice s dvoma drôtmi vychádzajúcimi zospodu (alebo niekedy z každého konca).

Keramické diskové kondenzátory nie sú polarizované, čo znamená, že nimi môže prechádzať elektrina bez ohľadu na to, ako sú vložené do obvodu. Spravidla sú označené číselným kódom, ktorý je potrebné dekódovať. Pokyny na čítanie keramických kondenzátorov nájdete tu. Tento typ kondenzátora je obvykle schematicky znázornený ako dve rovnobežné čiary.

Elektrolytické kondenzátory sú typicky polarizované. To znamená, že jedna noha musí byť pripojená k uzemnenej strane obvodu a druhá noha musí byť pripojená k napájaniu. Ak je pripojený dozadu, nebude fungovať správne. Na elektrolytických kondenzátoroch je zapísaná hodnota, ktorá je typicky vyjadrená v uF. Tiež označujú nohu, ktorá sa pripája k zemi, znakom mínus (-). Tento kondenzátor je schematicky znázornený ako priama a zakrivená čiara vedľa seba. Priama čiara predstavuje koniec, ktorý sa pripája k napájaniu, a krivka pripojenú k zemi.

Krok 8: Diódy

Diódy sú súčiastky, ktoré sú polarizované. Umožňujú, aby nimi prechádzal elektrický prúd iba v jednom smere. To je užitočné v tom, že môže byť umiestnený v obvode, aby sa zabránilo prúdeniu elektriny zlým smerom.

Ďalej je potrebné mať na pamäti, že na prechod diódou je potrebná energia, čo má za následok pokles napätia. Obvykle je to strata približne 0,7 V. Toto je dôležité mať na pamäti neskôr, keď hovoríme o špeciálnej forme diód nazývaných LED.

Krúžok na jednom konci diódy označuje stranu diódy, ktorá sa pripája k zemi. Toto je katóda. Z toho potom vyplýva, že druhá strana sa napája. Táto strana je anóda.

Na ňom je obvykle napísané číslo dielu diódy a jeho rôzne elektrické vlastnosti môžete zistiť v technickom liste.

Sú schematicky znázornené ako čiara, na ktorú smeruje trojuholník. Čiara je tá strana, ktorá je spojená so zemou a spodná časť trojuholníka je spojená s napájaním.

Krok 9: Tranzistory

Tranzistor odoberá malý elektrický prúd na svojom základnom kolíku a zosilňuje ho tak, že medzi jeho kolektorové a emitorové kolíky môže prechádzať oveľa väčší prúd. Množstvo prúdu, ktoré prechádza medzi týmito dvoma kolíkmi, je úmerné napätiu, ktoré sa privádza na kolík základne.

Existujú dva základné typy tranzistorov, ktorými sú NPN a PNP. Tieto tranzistory majú opačnú polaritu medzi kolektorom a emitorom. Veľmi komplexný úvod do tranzistorov nájdete na tejto stránke.

Tranzistory NPN umožňujú prechod elektriny z kolíka kolektora na kolík emitora. Sú schematicky znázornené čiarou pre základňu, diagonálnou čiarou spájajúcou so základňou a diagonálnou šípkou smerujúcou od základne.

Tranzistory PNP umožňujú prechod elektriny z kolíka vysielača do kolíka kolektora. Sú schematicky znázornené čiarou pre základňu, diagonálnou čiarou spájajúcou so základňou a diagonálnou šípkou smerujúcou k základni.

Na tranzistoroch je vytlačené ich číslo súčiastky a ich údajové listy si môžete vyhľadať online, kde sa dozviete o ich rozložení pinov a ich špecifických vlastnostiach. Nezabudnite tiež vziať na vedomie napätie a prúd tranzistora.

Krok 10: Integrované obvody

Integrovaný obvod je celý špecializovaný obvod, ktorý bol miniaturizovaný a zapadá do jedného malého čipu, pričom každá noha čipu sa pripája k bodu v obvode. Tieto miniaturizované obvody sa zvyčajne skladajú z komponentov, ako sú tranzistory, odpory a diódy.

Napríklad vnútorná schéma pre čip 555 s časovačom obsahuje viac ako 40 komponentov.

Rovnako ako tranzistory sa môžete dozvedieť všetko o integrovaných obvodoch vyhľadaním ich technických listov. V technickom liste sa dozviete funkčnosť každého kolíka. Mal by tiež uvádzať hodnotenie napätia a prúdu samotného čipu a každého jednotlivého kolíka.

Integrované obvody majú rôzne tvary a veľkosti. Ako začiatočník budete pracovať hlavne s čipmi DIP. Majú kolíky na montáž cez otvor. Ako budete pokročilejší, môžete zvážiť čipy SMT, ktoré sú na povrch spájkované na jednej strane dosky plošných spojov.

Okrúhly zárez na jednom okraji čipu IC označuje hornú časť čipu. Kolík vľavo hore na čipe je považovaný za kolík 1. Od kolíka 1 čítate postupne po strane, kým sa nedostanete dnu (t. J. Kolík 1, kolík 2, kolík 3..). Akonáhle ste v spodnej časti, prejdete na opačnú stranu čipu a potom začnete čítať čísla hore, kým sa znova nedostanete na vrchol.

Majte na pamäti, že niektoré menšie čipy majú malú značku vedľa kolíka 1 namiesto zárezu v hornej časti čipu.

Neexistuje žiadny štandardný spôsob, akým by boli všetky integrované obvody začlenené do obvodových schém, ale často sú znázornené ako škatule s číslami (čísla predstavujúce číslo pinu).

Krok 11: Potenciometre

Potenciometre sú variabilné odpory. V jednoduchej angličtine majú nejaký druh gombíka alebo posúvača, ktorým otočíte alebo zatlačíte na zmenu odporu v obvode. Ak ste niekedy použili ovládač hlasitosti na stereo alebo posuvnom stmievači svetla, použili ste potenciometer.

Potenciometre sa merajú v ohmoch ako odpory, ale namiesto toho, aby mali farebné pásy, majú hodnotu priamo napísanú (tj. „1 M“). Sú tiež označené písmenom „A“alebo „B“, čo naznačuje, aký typ krivky odozvy má.

Potenciometre označené písmenom „B“majú lineárnu krivku odozvy. To znamená, že otáčaním gombíka sa odpor rovnomerne zvyšuje (10, 20, 30, 40, 50 atď.). Potenciometre označené „A“majú logaritmickú krivku odozvy. To znamená, že otáčaním gombíka sa čísla logaritmicky zvyšujú (1, 10, 100, 10, 000 atď.)

Potenciometre majú tri nohy, aby vytvorili delič napätia, čo sú v podstate dva odpory v sérii. Keď sú dva odpory zapojené do série, bod medzi nimi je napätie, ktoré je hodnotou niekde medzi hodnotou zdroja a zemou.

Ak máte napríklad dva 10K odpory v sérii medzi výkonom (5 V) a uzemnením (0 V), bod, v ktorom sa tieto dva odpory stretnú, bude polovičným zdrojom energie (2,5 V), pretože oba odpory majú rovnaké hodnoty. Za predpokladu, že tento stredný bod je v skutočnosti stredným kolíkom potenciometra, pri otáčaní gombíkom sa napätie na strednom kolíku skutočne zvýši smerom k 5V alebo klesne smerom k 0V (podľa toho, ktorým smerom ho otočíte). To je užitočné pri nastavovaní intenzity elektrického signálu v obvode (preto sa používa ako gombík hlasitosti).

Toto je v obvode znázornené ako odpor so šípkou smerujúcou do jeho stredu.

Ak k obvodu pripojíte iba jeden z vonkajších kolíkov a stredový kolík, meníte iba odpor v obvode a nie úroveň napätia na strednom kolíku. Toto je tiež užitočný nástroj na stavbu obvodov, pretože často chcete zmeniť odpor v konkrétnom bode a nevytvárať nastaviteľný delič napätia.

Táto konfigurácia je často reprezentovaná v obvode ako odpor so šípkou vychádzajúcou z jednej strany a zacyklením späť do bodu smerujúceho do stredu.

Krok 12: LED diódy

LED znamená svetelnú diódu. V zásade ide o špeciálny typ diódy, ktorá sa rozsvieti, keď cez ňu prechádza elektrina. Rovnako ako všetky diódy je LED dióda polarizovaná a elektrina ňou má prechádzať iba v jednom smere.

Spravidla existujú dva indikátory, ktoré vás informujú, akým smerom bude elektrina prechádzať, a dióda LED. Prvý indikátor, že LED dióda bude mať dlhší kladný vodič (anóda) a kratší uzemňovací vodič (katóda). Ďalším indikátorom je plochý zárez na boku diódy LED, ktorý indikuje kladný (anódový) vodič. Majte na pamäti, že nie všetky LED diódy majú tento indikačný zárez (alebo že je niekedy zle).

Rovnako ako všetky diódy, LED diódy spôsobujú pokles napätia v obvode, ale spravidla nepridávajú veľký odpor. Aby ste zabránili skratu obvodu, musíte do série pridať odpor. Ak chcete zistiť, aký veľký odpor rezistora potrebujete na optimálnu intenzitu, môžete pomocou tejto online kalkulačky LED zistiť, aký veľký odpor je potrebný pre jednu diódu LED. Často je dobrým zvykom použiť odpor, ktorého hodnota je o niečo väčšia ako hodnota, ktorú vracia kalkulačka.

Môžete byť v pokušení zapojiť LED diódy do série, ale majte na pamäti, že každá nasledujúca LED dióda bude mať za následok pokles napätia, až nakoniec nezostane dostatok energie na ich rozsvietenie. Ideálne je rozsvietiť niekoľko LED diód paralelným zapojením. Predtým však musíte zaistiť, aby všetky LED diódy mali rovnaký výkon (rôzne farby sú často hodnotené odlišne).

LED diódy sa schematicky zobrazia ako symbol diódy so spustenými bleskami, čo znamená, že ide o svietiacu diódu.

Krok 13: Prepínače

Prepínač je v zásade mechanické zariadenie, ktoré vytvára prerušenie obvodu. Keď spínač aktivujete, otvorí alebo zatvorí obvod. To závisí od typu prepínača.

Normálne otvorené (N. O.) spínače zatvoria obvod, keď sú aktivované.

Normálne zatvorené (N. C.) spínače rozpojia obvod, keď sú aktivované.

Keď sú prepínače zložitejšie, môžu po aktivácii otvoriť jedno pripojenie a druhé zavrieť. Tento typ prepínača je jednopólový prepínač s dvojitým vrhaním (SPDT).

Ak by ste kombinovali dva prepínače SPDT do jedného prepínača, nazývalo by sa to dvojpólový prepínač s dvojitým vrhaním (DPDT). Pri každom aktivovaní spínača by sa tým prerušili dva samostatné obvody a otvorili ďalšie dva obvody.

Krok 14: Batérie

Batéria je obal, ktorý premieňa chemickú energiu na elektrickú energiu. Aby ste vec príliš zjednodušili, môžete povedať, že „uchováva energiu“.

Zaradením batérií do série pridáte napätie pre každú nasledujúcu batériu, ale prúd zostane rovnaký. Napríklad batéria AA je 1,5 V. Ak zapojíte 3 do série, zvýši sa to až na 4,5 V. Ak by ste mali pridať štvrtý v sérii, potom by to bolo 6V.

Paralelným umiestnením batérií zostáva napätie rovnaké, ale množstvo dostupného prúdu sa zdvojnásobí. To sa robí oveľa menej často ako umiestnenie batérií do série a je to zvyčajne potrebné iba vtedy, keď obvod vyžaduje viac prúdu, ako môže ponúknuť jedna séria batérií.

Odporúčame vám zaobstarať si rad držiakov batérií AA. Napríklad by som dostal sortiment, ktorý pojme 1, 2, 3, 4 a 8 batérií AA.

Batérie sú v obvode reprezentované sériou striedavých vedení rôznej dĺžky. K dispozícii je tiež dodatočné označenie výkonu, zeme a menovitého napätia.

Krok 15: Breadboards

Breadboards sú špeciálne dosky na prototypovanie elektroniky. Sú pokryté mriežkou otvorov, ktoré sú rozdelené do elektricky súvislých radov.

V centrálnej časti sú dva stĺpce radov, ktoré sú vedľa seba. Toto je navrhnuté tak, aby vám umožnilo vložiť integrovaný obvod do stredu. Po vložení bude na každom kolíku integrovaného obvodu spojený rad elektricky spojitých otvorov.

Týmto spôsobom môžete rýchlo postaviť obvod bez toho, aby ste museli spájkovať alebo krútiť drôty dohromady. Jednoducho spojte diely, ktoré sú navzájom spojené, do jedného z elektricky súvislých radov.

Na každom okraji nepájivej tabule obvykle vedú dve nepretržité autobusové linky. Jeden je určený ako napájacia zbernica a druhý je určený ako pozemná zbernica. Pripojením napájania a uzemnenia do každého z nich k nim získate ľahký prístup odkiaľkoľvek na doske.

Krok 16: Drôt

Aby ste mohli veci prepojiť pomocou nepájivej dosky, musíte použiť komponent alebo drôt.

Drôty sú pekné, pretože vám umožňujú pripojiť veci bez toho, aby ste obvodu pridali prakticky žiadny odpor. To vám umožní byť flexibilní, pokiaľ ide o umiestnenie dielov, pretože ich môžete neskôr spojiť dohromady pomocou drôtu. Umožňuje tiež pripojiť časť k viacerým ďalším častiam.

Na dosky na chlieb sa odporúča použiť izolovaný drôt s plným jadrom 22awg (22 gauge). Kedysi ste to mohli nájsť v Radioshacku, ale namiesto toho ste mohli použiť prepojovací kábel spojený s vyššie uvedeným. Červený vodič zvyčajne označuje napájacie pripojenie a čierny vodič predstavuje uzemnenie.

Ak chcete vo svojom obvode použiť drôt, jednoducho odrežte kus na požadovanú veľkosť, odizolujte 1/4 palca izolácie z každého konca drôtu a pomocou neho spojte body dohromady na doske.

Krok 17: Váš prvý obvod

Zoznam dielov: 1K ohm - odpor 1/4 W, 5 mm červený LED SPST prepínač 9V konektor batérie

Ak sa pozriete na schému, uvidíte, že 1K odpor, LED a spínač sú všetky zapojené do série s 9V batériou. Keď postavíte obvod, budete môcť vypínačom zapnúť a vypnúť LED diódu.

Farebný kód rezistora 1K môžete vyhľadať pomocou grafickej kalkulačky odporu. Nezabudnite tiež, že LED diódu je potrebné zapojiť správnym spôsobom (tip - dlhá noha smeruje k kladnej strane obvodu).

Potreboval som spájkovať drôt s pevným jadrom na každú nohu spínača. Pokyny, ako to urobiť, nájdete v návode na použitie „Ako spájkovať“. Ak je to pre vás príliš veľká bolesť, jednoducho nechajte spínač mimo obvodu.

Ak sa rozhodnete použiť vypínač, otvorte ho a zatvorte, aby ste zistili, čo sa stane, keď vytvoríte a prerušíte obvod.

Krok 18: Váš druhý obvod

Zoznam dielov: 2N3904 PNP tranzistor 2N3906 NPN tranzistor 47 ohmov - odpor 1/4 W 1K ohm - odpor 1/4 W 470 K ohm - odpor 1/4 W 10uF elektrolytický kondenzátor 0,01uF keramický diskový kondenzátor 5mm červená LED 3V AA držiak batérie

Voliteľné: 1K potenciometer s odporom 10 K ohm - 1/4 Watt

Táto ďalšia schéma môže vyzerať skľučujúco, ale v skutočnosti je dosť priamočiara. Využíva všetky diely, ktoré sme práve prešli, na automatické blikanie LED diódy.

Pre obvod by mali stačiť akékoľvek tranzistory NPN alebo PNP na všeobecné účely, ale ak ich chcete sledovať doma, používam tranzistory 293904 (NPN) a 2N3906 (PNP). Naučil som sa ich rozloženie pinov vyhľadaním v ich technických listoch. Dobrým zdrojom na rýchle nájdenie technických listov je Octopart.com. Jednoducho vyhľadajte číslo dielu a mali by ste nájsť obrázok dielu a odkaz na technický list.

Napríklad z technického listu tranzistora 2N3904 som rýchlo zistil, že pin 1 je vysielač, kolík 2 je základňa a kolík 3 je kolektor.

Okrem tranzistorov by mali byť všetky rezistory, kondenzátory a LED pripojené priamo. V schéme je však jeden chúlostivý kúsok. Všimnite si polovičný oblúk v blízkosti tranzistora. Tento oblúk naznačuje, že kondenzátor preskočí stopu z batérie a namiesto toho sa pripojí k základni tranzistora PNP.

Pri stavbe obvodu tiež nezabúdajte, že elektrolytické kondenzátory a diódy LED sú polarizované a budú fungovať iba v jednom smere.

Keď dokončíte stavbu obvodu a zapojíte napájanie, malo by blikať. Ak nebliká, starostlivo skontrolujte všetky svoje spojenia a orientáciu všetkých častí.

Trik na rýchle ladenie obvodu je počítanie komponentov schematicky proti komponentom na vašom doske. Ak sa nezhodujú, niečo ste vynechali. Rovnaký trik s počítaním môžete urobiť aj pre počet vecí, ktoré sa spájajú s konkrétnym bodom v obvode.

Akonáhle to funguje, skúste zmeniť hodnotu odporu 470 K. Všimnite si toho, že zvýšením hodnoty tohto rezistora LED bliká pomalšie a že jeho znížením LED bliká rýchlejšie.

Dôvodom je to, že odpor kontroluje rýchlosť, ktorou sa 10uF kondenzátor plní a vybíja. To priamo súvisí s blikaním LED diódy.

Vymeňte tento odpor za potenciometer 1M, ktorý je v sérii s odporom 10K. Pripojte ho tak, aby sa jedna strana rezistora pripojila k vonkajšiemu kolíku na potenciometri a druhá strana k základni tranzistora PNP. Stredový kolík potenciometra by sa mal pripojiť k zemi. Rýchlosť blikania sa teraz zmení, keď otočíte gombíkom a prejdete odporom.

Krok 19: Váš tretí obvod

Zoznam dielov: Časovač IC 555 1K ohm - odpor 1/4 W 10K ohm - odpor 1/4 W 1 M ohm - odpor 1/4 W 10uF elektrolytický kondenzátor 0,01uF keramický diskový kondenzátor Malý reproduktor 9V konektor batérie

Tento posledný obvod používa čip časovača 555 na vytváranie šumu pomocou reproduktora.

Stáva sa, že konfigurácia komponentov a pripojení na čipe 555 spôsobuje, že pin 3 rýchlo osciluje medzi vysokou a nízkou hodnotou. Ak by ste tieto oscilácie nakreslili do grafu, vyzeralo by to ako štvorcová vlna (vlna, ktorá strieda dve úrovne výkonu). Táto vlna potom rýchlo pulzuje reproduktorom, ktorý vytláča vzduch na takú vysokú frekvenciu, že to počujeme ako stály tón tejto frekvencie.

Uistite sa, že čip 555 je obkolesený stredom dosky, aby sa žiadny z kolíkov nemohol omylom pripojiť. Okrem toho jednoducho vytvorte pripojenia podľa schémy.

Všimnite si tiež symbol "NC" na schéme. To znamená „žiadne pripojenie“, čo zjavne znamená, že sa k tomuto kolíku v tomto obvode nič nepripojí.

Môžete si prečítať všetkých asi 555 čipov na tejto stránke a vidieť veľký výber ďalších 555 schém na tejto stránke.

Pokiaľ ide o reproduktor, použite malý reproduktor, aký by ste mohli nájsť vo vnútri hudobného pozdravu. Táto konfigurácia nemôže poháňať veľký reproduktor, čím menší reproduktor nájdete, tým lepšie sa budete mať. Väčšina reproduktorov je polarizovaných, preto sa uistite, že máte zápornú stranu reproduktora pripojenú k zemi (ak to vyžaduje).

Ak to chcete urobiť ešte o krok ďalej, môžete si vytvoriť gombík hlasitosti prepojením jedného vonkajšieho kolíka 100K potenciometra s kolíkom 3, stredného kolíka s reproduktorom a zostávajúceho vonkajšieho kolíka s uzemnením.

Krok 20: Ste na to sami

Dobre … Nie ste úplne sami. Internet je plný ľudí, ktorí vedia, ako to robiť, a zdokumentovali svoju prácu tak, že sa môžete naučiť aj to, ako to robiť. Choďte a hľadajte, čo chcete vyrobiť. Ak obvod ešte neexistuje, je pravdepodobné, že existuje dokumentácia niečoho podobného už online.

Skvelým miestom na začatie hľadania schémy obvodov je stránka Discover Circuits. Majú komplexný zoznam zábavných okruhov, s ktorými môžete experimentovať.

Ak máte ďalšie rady týkajúce sa základnej elektroniky pre začiatočníkov, podeľte sa o ne v nižšie uvedených komentároch.

Považovali ste to za užitočné, zábavné alebo zábavné? Ak chcete vidieť moje najnovšie projekty, sledujte @madeineuphoria.