Тому, нижче наведені основні відомості, які допоможуть зробити перший крок в загадковий світ радіоелектроніки.
Плата електронного пристрою
Висновки компонентів пропущені через отвори в платі і припаяні олов'яно-свинцевим припоєм до контактних площадок. Тепер перейдемо до детального рассмотре-нию різних компонентів, перелік яких для кожного конкретного пристрою дається після його опису.
ДРУКОВАНА ПЛАТА
Топологія друкованої плати, як правило, приводиться в масштабі 1: 1. На ній відтворюється малюнок всіх з'єднань між різними-ми компонентами або зовнішніми елементами пристрою. На малюнках вона показана з боку металізації друку. Як матеріал плати рекомендується використовувати фольгований склотекстоліт. Він має високу міцність, з ним зручно працювати. Підійде і гетинакс, хоча він часто кришиться, особливо під час свердління недостатньо-точно гострим свердлом.
Існує кілька методів створення малюнка (або, як його ча-сто називають, «друку») на металізованої стороні плати.
Са-мую якісний друк можна виготовити методом фотолітогра-фії. Для цього на плату з боку мідної фольги попередньо наносять шар спеціального фоточувствительного матеріалу, називаючи-ного фоторезистом. Потім через маску із зображенням малюнка друк-ти виробляють опромінення ультрафіолетовим (УФ) випромінюванням. Після обробки в спеціальних реактивах на поверхні плати залишаються тільки ті ділянки фоторезиста, які не потрапили під дію УФ випромінювання. Після закріплення фоторезиста - спеціальної термооб-ництва - він набуває необхідну механічну і хімічну стійкість. Якщо потім обробити плату в розчині хлорного ж-леза, то не покрита фоторезистом частина мідної фольги буде страв-лена. Заключна операція полягає у видаленні закріпленого фоторезиста за допомогою органічного розчинника.
Навіть короткий опис цього процесу дає уявлення, насколь-ко він складний, не кажучи вже про те, що вимагає спеціального оборудо-вання (УФ випромінювач, центрифуга для нанесення фоторезиста, піч з регулятором температури) і різних хімікатів. Безумовно, в домашніх умовах такий метод абсолютно неприйнятний.
На щастя, радіоаматори придумали безліч цілком доступних способів виготовлення друкованих плат. Так, для того щоб захистити доріжки фольги, можна використовувати хімічно стійкий лак, нанесений за допомогою скляного рейсфедера або стрижня друкарській ручки, з якого вилучено кульку, смужки скотчу або ізоляційної стрічки. На одній і тій же платі можна комбінувати ці способи в залежності від необхідної точності відтворення окремих її ділянок.
свердління отворів
Спочатку слід зробити розмітку отворів точно за кресленням. Досвідчені радіоаматори використовують для цього міліметрову буму-гу, на якій позначають центри майбутніх отворів. Приклеївши лист на плату за допомогою силікатного або казеїнового клею, ви отримуєте простий, але досить точний шаблон. Свердла для стеклотекстолит-та повинні бути добре заточені, в іншому випадку можливий відхід свердла від центру розмітки під час свердління.
Зручніше за все робити цю операцію на свердлильному верстаті. Однак не слід засмучуватися, якщо у вас немає такої можливості. За допомогою ручної або електрич-чеський дрилі, що працює від мережі або від акумуляторної батареї, можна домогтися потрібної точності свердління. Доцільно спочатку просвердлити всі отвори тонким свердлом діаметром 0,8-1,3 мм, а потім рассверлить ті з них, діаметр яких повинен бути більше (наприклад, кріпильні отвори).
ТРАВЛЕННЯ ПЛАТИ
Методи захисту сполучних доріжок на платі можуть бути абсолютно різними. Для відведення зайвих ділянок мідної фольги зазвичай використовують мідний купорос, хлорне залізо і інші реактиви. Трав-ня плати зручно проводити в пластмасовій ванночці (наприклад, для прояву фотографій). Можна також використовувати старе фарф-ровое блюдце або скляну банку.
Розчин хлорного заліза
Розчин хлорного заліза робочої концентрації володіє доволь-но високою в'язкістю, тому рекомендується похитувати ємність, щоб забезпечити постійне оновлення активної речовини у по-поверхні плати. Необхідно контролювати процес травлення. Якщо в другому випадку ви можете зіпсувати лист фотопаперу, то в першому - ризикуєте Анну-лировать результати своєї праці, вкладеного в виготовлення захисного малюнка на платі. Справа в тому, що в результаті подтравливания бічних поверхонь доріжок товщина їх поступово змен-шується і, якщо залишити плату в розчині на тривалий час, найтонші з них можуть повністю зникнути.
Увага! Плями на одязі від хлорного заліза вивести практи-но неможливо.
Операція травлення закінчується ретельним промиванням плати у водопровідній воді. Плівка, яка захищала доріжки при травленні, легко видаляється з допомогою розчинника або наждачного паперу. Мед-ні доріжки будуть менше окислюватися в процесі експлуатації, а припаює висновків компонентів буде відбуватися швидше і якост-ного, якщо їх попередньо знежирити ацетоном або чистим бензином і потім облуди припоєм.
ПАСИВНІ КОМПОНЕНТИ
Резистори (опору)
На принципових схемах, тобто схемах, що зображують структу-ру з'єднання компонентів, резистори прийнято позначати латінс-кою буквою «R». Праворуч від неї пишеться порядковий номер Резісто-ра, що дозволяє знайти його на принциповій і монтажною схемах, а також в таблиці, де вказані його параметри - номінальне зна-ня опору, потужність і ін.
Одиницею вимірювання опору-лення в міжнародній системі СІ є ом, а його умовним позначенням - Q (омега). Похідні від ома одиниці виходять додаванням букв, що позначають прийняті в цій системі множити-ли.
Так, 1 МОм = 1 ТОВ кОм = 1 ТОВ ТОВ Ом. Маркування резисторів може бути колірна, а також символьна, тобто така, коли номінал, потужність і група допуска-ка позначені за допомогою буквено-цифрового коду. Довідкова таб-лиця по розшифровці колірних кодів.
Так, наприклад, резистор R з чотирма кольоровими смужками має номінал 390 кОм. Перше помаранчеве кільце на його корпусі відповідає цифрі 3, друге біле - цифрі 9, а третє жовте означає множник - 10 000. Отже, но-міна опору R5 дорівнює 39 X 10 000 = 390 000 Ом = 390 кОм. Четверте кільце визначає групу допуску (наприклад, бронзова маркування відповідає відхиленню від номіналу в межах ± 5%).
Полярність установки резисторів на платі не має значення. Суще ствует стандартний ряд номіналів резисторів. Наприклад, в групі допуску ± 10% між номіналами 10 і 100 Ом можна зустріти толь-ко наступні значення: 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 і 82 Ом.
конденсатори
Конденсатори часто називають ємностями, що досить вдало ха-рактерізует їх як «резервуари» для накопичення електричних за-рядів. Одиницею вимірювання ємності в системі СІ є Фарада (Ф). На практиці такі значення ємності зустрічаються дуже рідко.
Наприклад, розрахована електрична ємність Земної кулі не до-Стігала однієї Фаради. Тому в електроніці використовують вироб-водні від Фаради одиниці: мікрофарад (мкФ), нанофарадах (нФ) і пикофарад (пФ): 1 Ф = 1000 мФ = 1 000 000 мкФ = 10 ^ 9 нФ = 10 ^ 12 пФ.
Залежно від призначення застосовують різні типи кондом-саторі, назви яких походять від виду діелектричного мате-ріалу, що розділяє позитивні і негативні заряди. Кон-денсатори бувають керамічними, паперовими, плівковими і т.д.
Керамічні конденсатори мають номінальні значення елект-рической ємності в діапазоні від декількох пикофарад до декількох нанофарадах. Ємність плівкових конденсаторів зазвичай знаходиться в межах 1-1000 нФ. Номінал конденсатора в основному наводиться в буквено-цифровому позначенні, наприклад 102 - це 1000 ПФ, 103 - 10 000 пф або 10 нф і т.п.
Якщо для перерахованих вище конденсаторів полярність включе-ня значення не має, то для так званих «електролітичних» конденсаторів правильний напрямок напруги є неперервним-менним умовою їх роботи, а в деяких випадках і безпеки оточуючих. Неправильне включення електролітичного кондом-сатора загрожує його швидким розігрівом, провідним до закипання содер-жащегося в ньому електроліту. Корпус конденсато-ра не витримує внутрішнього тиску і розривається!
Полярність включення електролітичних конденсаторів, як правило, позначивши-ється на корпусі. При цілком прийнятних розмірах електролітічес-кі конденсатори зазвичай мають номінал від 0,47 до 10 000 мкФ і вище, що визначається конкретною конструкцією.
Будь-яке технічне рішення - це компроміс, при якому високо-кі показники по одному з параметрів досягаються за рахунок знижений-ня інших. У разі електричних конденсаторів, щоб домогтися високих значень ємності, довелося пожертвувати точністю і дол-говечностью. Термін таких конденсаторів в кілька разів менше, ніж у їх керамічних і плівкових побратимів.
Нарешті, слід звернути увагу на те, що величина робочої напруги, зазначена на корпусі будь-якого типу конденсатора, повинна бути не менше наведеної в схемі.
Трансформатори
Електронні пристрої, що працюють від іншої напруги мережі змінного струму, требу-ют застосування трансформаторів напруги. Трансформатор пред-ставлять собою сердечник замкнутої конструкції, виготовлений зі спеціальної сталі, на якому змонтована одна (або більше) ка-тушка з ізольованим мідним (рідше - алюмінієвим) проводом, покладеним в вигляді декількох обмоток, що мають різне кількістю-ство витків.
Конструкція трансформаторів може бути абсолютно различ-ної:
Потужність трансформа-тора, виражена в вольт-амперах (ВА), визначає його здатність навантаження, тобто ту номінальну потужність, яку він може від-давати в навантаження, не перегріваючись. Розташування висновків первинної та вторинної обмоток виключає можливість неправильної установ-ки на платі.
АКТИВНІ КОМПОНЕНТИ
В даному випадку мова йде про напівпровідникових приладах, без кото-яких існування сучасної електроніки було б немислимо.
Для всіх компонентів цього класу полярність підключення виводи-дов до схеми має принципове значення.
Друге важлива умова - при пайку висновків активних компонентів перегрів читається ну ніяк неприпустимий!
напівпровідникові діоди
На принциповій схемі пристрою напівпровідникові діоди при-нято позначати буквами «VD». Зображення діода на схемі напо-минает стрілку, спрямовану від його анода до катода. Цей напрямок, як правило, збігається з напрямком струму через діод у відкритому со-стоянні.
Винятком є напівпровідниковий діодний стаб-лизатор напруги - стабілітрон. Він зазвичай включається в обрат-ної полярності по відношенню до напруги харчування. Його функція полягає в обмеженні напруги на певному рівні, називаючи-емом пороговим напругою стабілітрона.
Особливим типом напівпровідникового приладу є світлодіод. Він здатний перетворювати електричну енергію в електромагнітних-нітних випромінювання у видимій або інфрачервоному (ІК) діапазоні. Колір світіння залежить від використовуваного напівпровідникового матеріалу.
Зустрічаються найрізноманітніші за формою і розмірами світлодіоди: діаметром 3, 5 і 10 мм, круглі, плоскі, трикутні, двоколірні, миготливі, червоні, зелені, жовті, помаранчеві і навіть сині 🙂. Пе-ред установкою світлодіода необхідно перевірити маркування като-та й анода. Послідовно з світлодіодом обов'язково включають резистор, що обмежує струм приладу. Для різних типів світлодіодів робоче значення струму може бути в межах від 10 до 50 мА.
біполярні транзистори
Біполярний транзистор - «старожил» в сімействі напівпровідникових приладів. Проте він продовжує справно служити людям поряд з інтегральними мікросхемами, неабияк потіснили його за останні роки в сучасних електронних пристроях. Транзистор має три висновки: базу, емітер і колектор. Біполярні транзистори бувають двох типів провідності: п-р-п (зворотної) або p-n-р (прямій).
Пайка висновків транзи-стору проводиться строго по черзі, короткочасними торкання-ми місця контакту паяльником. При цьому потрібно робити паузи між дотиками, щоб дати висновків охолонути. Щоб уникнути зайвого пе-регрева корпусу не рекомендується вкорочувати висновки транзистора.
Транзистори розрізняють також по номінальній потужності. Є транзистори в металевому корпусі, з'єднаному з колектором. Металеві-кий корпус служить для відводу тепла, що виділяється на колекторі при проходженні великих струмів.
Існують так звані «складові» транзистори. Така схема з'єднання застосовується, коли потрібно отримати великий ко-коефіцієнт посилення по току.
інтегральні схеми
Інтегральна мікросхема - це мініатюрне електронне устрій-ство, що містить безліч напівпровідникових приладів та інших компонентів, укладених в єдиний корпус з висновками для зовнішньо-го з'єднання. Залежно від функціонального призначення кіль-кість висновків може бути будь-який.
У додатках наводяться схеми розташування висновків інтегральних схем, які використовуються в пропонованих пристроях. Загальна рекомендація по монтажу інтег-ральних схем полягає в тому, що бажано монтувати мік-росхеми на спеціальних панелях, попередньо припаяних до пла-ті. В цьому випадку ви виключаєте можливість перегріву досить дорогого і «примхливого» компонента, яким є полупроводні-ковая мікросхема.
Установка інтегральних схем здійснюється після закінчення всіх операцій припаювання. Слідкуйте за тим, щоб поло-ження ключа на панелі збігалося з ключем друкованої плати!
ПАЙКА олов'яно-свинцеві припої (ПОС)
Припаювання компонентів оловом забезпечує їх механічне кріплення і електричний контакт. Для цього буде потрібно електричний паяльник потужністю 25-40 Вт, бажано оснащений терморе-регулятора. Паяльник повинен мати довге тонке жало, яке слід періодично очищати за допомогою вологої губки.
Олов'яно-свинцевий припій (40% олова і 60% свинцю) часто продається у вигляді тонкого дроту з каналом, заповненим флюсом на безкисневому основі. Температура плавлення припою становить 180-190 ° С. При цьому утворюються пари, що містять деяку кіль-кість свинцю. Тому під час пайки намагайтеся не вдихати пари флюсу. Працюйте в добре провітрюваному приміщенні з постійним припливом свіжого повітря.
Припаювання здійснюється шляхом щільного притиснення виведення або проводу до відповідної мідної контактній площадці жалом паяльника. Знаходяться в тепловому контакті з паяльником металеві поверхні нагріваються і змочуються розплавленим припоєм. Не намагайтеся прискорити процес схоплювання припою, дуючи на місце пайки або торкаючись до нього холодними предметами. Це може привести до неякісного мон-тажу. Точка пайки хорошої якості повинна мати форму компактного конуса, бути блискучою, без надлишків матеріалу.
Уникайте тривалого контакту жала гарячого паяльника з тонкими мідними доріжками. Це може привести до їх відклеювання від ізолюючого підстави. Трохи попрактиковавшись, можна цілком непогано досягти успіху у виконанні цієї найважливішої опера-ції. Виступаючі над точкою пайки кінчики висновків слід видалити гострими кусачками (будьте обережні, так як відрізані шматочки висновків норовлять відлітати прямо в очі!).
Сподіваємося, що перераховані поради допоможуть починаючому радіоаматорові зі знанням справи взятися за виготовлення вподобаного електронно-го пристрою!
Коротко про сайт:
Ви любите майструвати, робити вироби? Надсилайте фото та опис на наш сайт по електронній пошті або через форму.
Програми, схеми і література - все БЕЗКОШТОВНО!