Электроника для начинающих [1-е издание]

Одножильный провод 22 AWG (диаметром 0,64 мм), минимальной длиной 7,6 м каждого цвета (рис. 2.6). Компонент 278–1222 с сайта компании RadioShack, номер по каталогу 9948T17 от McMaster-Carr или проверьте похожие предложения, которые есть на интернет-аукционе eBay.

Рис. 2.6. Использование монтажных проводов с разным цветом изоляции поможет вам в ваших схемах отличать один провод от другого

Очень просто можно купить не тот провод, что требуется.

Для экспериментов вам понадобится одножильный провод, который имеет один проводник внутри синтетической изоляции, а не многожильный, который содержит много скрученных проводящих проводов меньшего диаметра (рис. 2.7–2.8). Поскольку вам понадобится проталкивать провода в маленькие отверстия макетной платы, а многожильные провода из скрученных проводков вам этого сделать не позволят. Вы также будете иметь проблемы, если приобретете толстый провод с размером меньше 22 AWG. Следует помнить, что: чем меньше значение в американском обозначении AWG, тем толще провод.

Рис. 2.7. Для выполнения экспериментов этой главы лучше всего подойдет одножильный провод 22 AWG (диаметр 0,64 мм) или 24 AWG (0,51 мм)

Рис. 2.8. Многожильные провода, состоящие из скрученных проводков, обладают большей гибкостью, но их не всегда легко вставлять в макетные платы

За небольшие дополнительные деньги вы можете купить набор уже предварительно нарезанных проводов и со снятой на концах изоляцией, которые будут готовы для использования (рис. 2.9). Попробуйте ознакомиться с позицией JW-140 (ассортимент проводов для перемычек) в каталоге компании All Electronics или поищите в интернет-аукционе eBay по запросу «провод для макетной платы» («breadboard wire»).

Рис. 2.9. Предварительно нарезанные провода с уже зачищенными концами помогут вам сохранить много времени и уменьшить количество проблем, если конечно вы готовы потратить на провода несколько большую сумму

Соединительные провода

Такие соединительные провода не являются обязательными, но они очень удобны. Вам не потребуются провода, предназначенные для аудио- и видеооборудования, которые обычно имеют разъемы на обоих концах, а пригодятся провода с обычными зажимами типа «крокодил» с каждого конца, которые также иногда называют «проверочными концами» (test leads). Попробуйте посмотреть позицию 461–1176-ND из каталога компании Digi-Key или позицию MTL-10 из каталога компании All Electronics (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Соединительные провода, иногда называемые проверочными концами, состоят из проводов с присоединенными зажимами типа «крокодил» на обоих концах. Это еще один удобный небольшой предмет «роскоши», который наверняка станет вам очень полезным

Компоненты

Кнопки

Кнопочный переключатель без фиксации, однополюсный однопозиционный (SPST — single-pole single-throw switch), который иногда называют переключатель типа Выкл.-(Вкл.) или (Вкл.) — Выкл. (в англ. обозначении OFF-(ON) или (ON)-OFF).

Он должен быть пригоден для монтажа на печатной плате или в ПК, что означает, что он должен быть с небольшими штырьковыми выводами в нижней части (рис. 2.11). Количество — 1 шт.

Примерами могут служить кнопка AB11AP от компании NKK switches, или MPA103B04 от Alco-switch, или кнопка EP11SD1CBE от компании C&K switch. Если у вас есть выбор, то покупайте самые дешевые, поскольку мы собираемся использовать кнопочные переключатели, спроектированные на очень малые значения тока.

Рис. 2.11. Контактные выводы этого маленького кнопочного переключателя выступают на 0,2'' (5 мм), что делает его идеальным для крепления на макетной плате, которую вы собираетесь использовать

Переключатели

Перекидной переключатель или просто тумблер (рис. 2.12), однополюсный на два положения или переключатель на одно направление и два положения (SPDT — single-pole, double-throw), иногда обозначается, как переключатель типа Вкл. — Вкл. (англ. ON-ON). Количество — 2 шт. Тумблер типа S302T-RO от компании NKK switches является идеальным выбором; он имеет выводы с винтовым соединением, которые устраняют необходимость использования «крокодилов». Другими возможными вариантами могут быть переключатель MTS-4PC от компании All Electronics или компонент 275–603 от RadioShack.

Мы не собираемся переключать большие токи или высокие напряжения, поэтому выбор конкретной модели переключателя не играет большой роли. Однако выводы на переключателях большого размера расположены соответственно на большем расстоянии друг от друга, что упрощает их использование.

Рис. 2.12. Это относительно большой тумблер, изготовленный компанией NKK, имеет выводы с винтовым соединением, которые более удобны для крепления к ним коммуникационных проводов

Реле

Электромеханическое силовое реле с двумя направлениями и двумя положениями переключения (DPDT — double-pole double-throw) или иначе двухполюсное двухпозиционное, с самовозвратом (без фиксации), на постоянное рабочее напряжение 12 В. Количество — 2 шт.

Очень важно использовать правильный тип реле — а именно такое, которое аналогично изображенному далее на картинках для эксперимента 7 и которое использую я. Обратите внимание на реле FTR-F1CA012V или FTR-F1CD012V от компании Fujitsu, G2RL-24-DC12 от Omron или OMI-SH-212D от Tyco. Следует избегать использовать другие.

Потенциометр

Потенциометр с линейной характеристикой на 1 МОм, номер компонента № 271–211 от компании RadioShack, компонент № 24N-1M-15R-R от Jameco или аналогичные им.

Транзисторы

Биполярный транзистор n-p-n-типа общего назначения (рис. 2.13), например, такой как 2N2222 от компании STMicroelectronics, PN2222 от Fairchild или 2N2222 от Radio-Shack. Количество — 4 шт.

Однопереходный транзистор с управляемым порогом 2N6027, произведенный компанией On Semiconductor или Motorola. Количество — 4 шт.

Рис. 2.13. Транзисторы обычно продаются либо в маленьких металлических корпусах, либо в небольших герметичных пластиковых полуцилиндрах. Для нашей цели форма, в которую «упакованы» транзисторы, не имеет никакого значения

Конденсаторы

Электролитические конденсаторы в ассортименте (рис. 2.14). Конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение минимум 25 В и, по меньшей мере, один из них должен иметь емкость 1000 мкФ (микрофарад). Если вы осуществляете поиск деталей на интернет-аукционе eBay, то необходимо убедиться в том, что вы нашли именно электролитические конденсаторы.

Если они имеют рабочее напряжение больше указанного значения, то это нормально, хотя их физические размеры и будут больше, чем это вам необходимо.

Рис. 2.14. Электролитические конденсаторы в ассортименте

Керамические конденсаторы в ассортименте (рис. 2.15). Следует убедиться, что у вас есть, по меньшей мере, один конденсатор номиналом 0,0047 мкФ (который также можно записать, как 47 нФ (нанофарады)).

Рис. 2.15. Керамические конденсаторы в основном выглядят так, как этот, хотя многие из них являются круглыми или имеют полукруглую форму вместо квадратной. Внешняя форма конденсатора для нас не имеет никакого значения

Резисторы

Если вы купили только минимальный набор резисторов для экспериментов с 1 до 5, то теперь наступает момент приобретения более широкого ассортимента, чтобы вы не попадали в затруднительное положение при наличии всего одной позиции данного номинала. Мощность резисторов должна быть минимум 0,25 Вт.

Динамик

Подойдет любой миниатюрный динамик сопротивлением 8 Ом и диаметром около 2,5 см, как например, компонент номер 273–092 от компании RadioShack (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Этот миниатюрный динамик диаметром немногим более 1'' (2,54 см) применяется в транзисторных цепях для проверки аудиовыхода

Эксперимент 6. ОЧЕНЬ ПРОСТОЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ

Вам понадобятся:

1. Батарейки типа AA напряжением 1,5 В. Количество — 4 шт.

2. Держатель для 4 батареек типа АА. Количество — 1 шт.

3. Светодиод. Количество — 1 шт.

4. Тумблер на одно направление (однополюсный) (см. рис. 2.12). Количество — 2 шт.

5. Резистор сопротивлением 220 Ом или близкий к этому значению мощностью минимум 0,25 Вт. Количество — 1 шт.

6. Зажимы типа «крокодил». Количество — 8 шт.

7. Провод или коммуникационные провода (см. рис. 2.10).

8. Кусачки для проводов и инструмент для снятия изоляции с проводов (см. рис. 2.4), если вы не собираетесь использовать коммуникационные провода.

В эксперименте 6 вы зажигали светодиод за счет подключения батарейки, а также выключали его, отключая батарейку. Для большего удобства наши цепи должны иметь подходящие переключатели для управления напряжением питания, а поскольку я использую переключатели общего назначения, то собираюсь пустить в ход все их разновидности, используя цепь, которая предоставляет такие возможности.

Соедините все компоненты так, как это показано на рис. 2.17 и рис. 2.18. Длинный вывод светодиода должен быть подключен к резистору, поскольку в этой точке цепи будет более положительный потенциал, чем в точке подключения короткого вывода.

Рис. 2.17. Если светодиод горит, то переключение любого из тумблеров приведет к его выключению. Если светодиод выключен, то переключение любого из тумблеров будет включать его. Для присоединения проводов друг к другу следует использовать зажимы типа «крокодил». Некоторые провода подключаются прямо к тумблерам, и поэтому будет лучше, если их выводы будут иметь винтовые соединения. Будьте внимательны, чтобы оголенные части «крокодилов» не касались друг друга