5 نکته برای موفقیت در تهیه نان: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

نام من جرمی است و در مقطع ابتدایی در دانشگاه کترینگ هستم. به عنوان دانشجوی مهندسی برق ، این فرصت را داشتم که ساعت های زیادی را در آزمایشگاه ها برای ساخت مدارهای کوچک روی تخته نان بگذرانم. اگر در ساخت مدارهای کوچک و پروژه های الکترونیکی با دست خود تجربه دارید ، ممکن است در اینجا چندان مفید نباشید. هدف از این دستورالعمل پوشش اصول اولیه استفاده از تخته نان ، آشنایی با اجزای مشترک و ساخت مدارهای کوچک است. علاوه بر این ، من به طور مختصر در مورد چگونگی سازماندهی مدار خود ، و همچنین برخی از استراتژی های عیب یابی برای مواردی که اوضاع خراب می شود ، بحث خواهم کرد.

فرض بر این است که فردی که این مقاله را می خواند با اصول الکترونیک و اصطلاحات آشنایی دارد: جریان ، ولتاژ ، قطبیت ، رسانایی ، اتصال کوتاه ، مدار باز ، اتصال و سوگیری. علاوه بر این ، فرض بر این است که خواننده با تغییر منبع تغذیه مورد استفاده در محیط آزمایشگاه آشنا است.

من این را می نویسم زیرا از ساختن مدارهای کوچک در آزمایشگاه ها لذت می برم و برخی مشکلات و خطاهای رایج را در طول مسیر مشاهده کرده ام. امید من این است که این امر به کسی کمک می کند که سفر خود را در زمینه کشف وسایل الکترونیکی آغاز کرده و چیزی مفید پیدا کند که از سردردهایی که در طول راه با آن روبرو شده ام نجات دهد و درهای شادی ساختمان کوچک را باز کند!

مرحله 1: تخته نان

تخته نان چیست؟:

ابزاری محبوب برای نمونه سازی و آزمایش مدارها ، که به کاربر اجازه می دهد به سرعت اجزاء را متصل کرده و آنها را عوض کرده و اتصالات را با سهولت انجام دهد. استفاده از تخته نان اجازه مونتاژ و اصلاح سریع مدارها را بدون نیاز به لحیم کاری می دهد.

پیکربندی:

نوارهای پایانه: به صورت افقی ، با اضافه شدن شماره ردیف ها به پنج و حروف ستون در گروه های پنج نفره اجرا کنید. ردیف 1 ، ستون های A-E یک نقطه تماس مداوم-یا محل اتصال ، و ردیف 1 ، ستون های F-J نقطه دیگری را تشکیل می دهند

نوارهای گذرگاه: به صورت عمودی به صورت جفت در طول هر طرف اجرا می شوند و برچسب "+" یا "-" دارند. کل + نوار یک اتصال پیوسته است و نوار - یک اتصال پیوسته است ، که به بسیاری از اجزا اجازه می دهد تا به منبع تغذیه متصل شوند

Trough / Groove: طول تخته نان را به صورت عمودی بین نوارهای ترمینال اجرا می کند. ردیف ها در این شیار ناپیوسته هستند و امکان استفاده از مدارهای مجتمع (IC) را می دهند

تخته های نان را می توان در اندازه ها و سبک های مختلف خریداری کرد ، اما توضیحات پیکربندی بالا همانطور که شما دارای نیم ورق ، یا یک مدل بزرگتر با پایانه های قدرت و چندین تخته روی یک صفحه فلزی نصب شده ، یکسان است.

به منظور موفقیت در ساخت مدارهای خود ، داشتن یک درک محکم از طرح نقاط تماس در نان برد ضروری است. هنگامی که به درستی استفاده می شود ، تخته نان یک ابزار عالی برای ایجاد مدار و ایجاد تغییرات در پرواز است!

مرحله 2: اجزای خود را بشناسید

در طراحی مدار الکترونیکی ، شخص با اجزای مختلفی روبرو می شود. در حالی که این یک لیست جامع نیست ، من برخی از اجزای رایج تر ، هدف آنها و برخی هشدارها را برای استفاده برجسته می کنم. بسیاری از سردردها را می توان با دستکاری و استفاده صحیح از اجزا نجات داد. اگر به تازگی در زمینه الکترونیک فعالیت خود را آغاز کرده اید ، بسیاری از قطعات را می توانید با قیمت کمتر از 20 دلار به شما ارائه دهید.

مقاومت: (با اهم محاسبه می شود) در برابر جریان جریان در یک مدار مقاومت می کند. بسته به محل قرارگیری در یک مدار می توان از آن برای تقسیم ولتاژ یا جریان استفاده کرد. مقاومت ها دارای نوارهای رنگی هستند که مقدار مقاومت آنها را در اهم و همچنین تحمل آنها نشان می دهد. یک جدول برای تعیین مقادیر مقاومت مفید است. یک مقاومت را می توان در هر جهت درون یک مدار قرار داد و به همان شیوه عمل می کند (قطبیت ندارد).

Photo-Resistor: در برابر جریان جریان مقاومت می کند. مقدار مقاومت بر اساس نور محیط متفاوت است. می تواند در برنامه های کم نور یا روشن کردن مدار در شرایط کم نور استفاده شود.

خازن: (با فاراد اندازه گیری می شود) یک خازن انرژی را ذخیره می کند که بعداً می تواند در مدار پخش شود. این به عنوان یک بلوک برای جریان مستقیم عمل می کند ، اما اجازه می دهد جریان متناوب از آن عبور کند. خازنها دارای طیف وسیعی از کاربردها از فیلتراسیون فرکانس تا امواج صاف کننده در مدار یکسوساز هستند. توجه به این نکته ضروری است که در حالی که خازن های دیسک سرامیکی اجزای قطبی نیستند ، اما باید در مورد خازن های الکترولیتی دقت لازم را به خرج داد ، زیرا آنها دارای سربی تعیین شده برای اتصال به پایانه های مثبت و منفی هستند و در صورت قرار گرفتن در جهت عقب آسیب می بینند.

ترانزیستور: ترانزیستور یک نیمه هادی است که جریان جریان را تنظیم می کند ، سیگنال ها را تقویت می کند یا به عنوان یک کلید عمل می کند. انواع مختلفی از ترانزیستورها وجود دارد ، اما مهمترین نکته در طراحی مدار اولیه (با فرض اینکه شما ترانزیستور مناسبی برای کاربرد دارید) این است که باید مراقب باشید تا از شوک استاتیک به این اجزا جلوگیری شود.

دیود: دیود یک نیمه هادی است که به عنوان یک سوپاپ یک طرفه برای جریان جریان عمل می کند. هنگام تعصب به جلو ، جریان وارد آند (+ سرب) می شود و از کاتد (- سرب) خارج می شود. با تعصب معکوس ، با این حال ، به عنوان یک سوئیچ باز عمل می کند و هیچ جریانی بر روی قطعه جریان نمی یابد. باید به جهت گیری توجه شود ، زیرا قرار دادن دیود به عقب منجر به رفتار مدار نامطلوب یا دیود منفجر می شود.

دیود ساطع کننده نور (L. E. D): دیود خاصی است که هنگام هدایت نور ساطع می کند. در بسیاری از برنامه های کوچک که در آن به شاخص نیاز است استفاده می شود. از مزایای آن می توان به مصرف بسیار کم انرژی و عمر بسیار زیاد اشاره کرد.

مدار مجتمع: آخرین مولفه ای که معرفی می کنم ، مدار مجتمع (IC) است. تغییرات بسیار زیادی برای ذکر در اینجا وجود دارد ، اما تعدادی از آنها تقویت کننده عملیاتی ، تایمر ، تنظیم کننده های ولتاژ و آرایه های منطقی هستند. مدارهای مجتمع یک مدار کامل را در یک تراشه کوچک فراهم می کند و می تواند شامل مقاومت ، دیودها ، خازن ها و ترانزیستورها در تراشه کوچکتر از یک سکه باشد. یک قرارداد شماره گذاری برای پین ها در یک تراشه IC وجود دارد ، یک تورفتگی یا نقطه در سطح تراشه وجود دارد و این مربوط به پین شماره 1 است ، سپس پین ها به ترتیب در پایین شماره گذاری می شوند و از دیگری پشتیبان می گیرند به

احتیاط! مدارهای مجتمع را می توان در اثر شوک استاتیک از بین برد.

در کنار اجزای فوق ، سلف ها ، رله ها ، کلیدها ، پتانسیومترها ، مقاومت های متغیر ، نمایشگرهای هفت قسمتی ، فیوزها ، ترانسفورماتورها وجود دارد … ایده را می گیرید! یک جستجوی سریع آنلاین اطلاعات مفیدی را ارائه می دهد (برای مثال: نمای کلی اجزاء ، ترانزیستور چه کار می کند؟ انواع خازن ها)

دانستن اطلاعات اولیه در مورد اجزایی که استفاده می کنید ، حساس به استاتیک بودن یا نبودن آنها و قطبیت بودن یا نبودن آنها بسیار مفید خواهد بود. نه تنها در زمان ، پول و سردرد شما صرفه جویی می شود. اما احتمال اینکه مدار خیلی سریعتر به دلخواه عمل کند!

مرحله 3: سازمان ضروری است

سازمان - چرا اهمیت دارد؟:

مدارهای بالا (سمت راست) از نظر عملکرد یکسان هستند ، اما ظاهر آنها بسیار متفاوت است. در حالی که اولین مورد از سیم کشی کمتری استفاده می کند ، این روش ترجیحی برای ساخت مدارهای کوچک نیست. روی تخته نان فضای زیادی برای مدارهای کوچک وجود دارد. از استفاده از این فضا نترسید!

در حالی که انتخاب آنچه برای استفاده از سرنخ ها شخصی است ، چند مورد می تواند زندگی را به طور قابل توجهی آسان کند. بسیاری از مردم از سیم مسی استفاده می کنند و سرنخ های خود را می سازند ، اما من ترجیح می دهم جامپرهای نان دار که می توان آنها را به صورت ارزان از طریق اینترنت خریداری کرد. جامپرها از رشته های سیم در مقابل سیم مسی سفت ساخته شده اند و برای استفاده آسان در انتها یک پین دارند. مزیت رشته ها این است که سیم کشی انعطاف پذیری بیشتری دارد ، بنابراین احتمال قطع اتصال کمتر است و انعطاف پذیری بیشتری در مسیریابی وجود دارد. آخرین نکته در مورد سیم کشی ، "رنگ آمیزی" سیم کشی به نحوی که ردیابی آن برای شما آسان باشد بسیار مفید است (شکل سمت چپ بالا). به عنوان مثال ، من دوست دارم سیم کشی قرمز و سیاه خود را برای ولتاژهای مثبت و منفی (به ترتیب) حفظ کنم ، اغلب از خاکستری یا نارنجی برای محل مشترکم ، آبی برای سیگنال ورودی و سفید یا زرد برای اتصالات داخلی استفاده می کنم. اگر چندین منبع تغذیه و همچنین ورودی های یک مولد سیگنال دارید ، برای سیم های خود برچسب زدن و برچسب زدن آنها مفید است تا بعداً از اتصال مناسب اطمینان حاصل کنید.

وقتی نوبت به پیروی از یک نمودار شماتیک می رسد ، اگر اجزای خود را تا حد ممکن روی صفحه طرح بندی کنید ، کارها بسیار ساده تر می شود. به این ترتیب ، می توانید مقادیر اجزای خود را در یک نگاه ببینید و همچنین ردیابی مسیرهای سیگنال / عیب یابی را آسان تر کنید. آزمایشگاه های اکثر مدارس اغلب به شما دستور می دهند که اندازه گیری ولتاژ یا جریان را در نقطه خاصی از مدار انجام دهید. در این موارد داشتن مدار شما به صورت فیزیکی نشان دهنده شماتیک کمک بزرگی است! سرانجام ، با ورود به مدارهای پیچیده تر و پیشرفته ، مهم است که اجزای حساس تر (مانند مدارهای مجتمع) را از سلف ها ، رله ها و سایر قطعاتی که ممکن است از میدان های مغناطیسی آسیب ببینند ، دور نگه دارید.

اگر مداری که در حال ساخت آن هستید دارای یک (یا چند) مدار مجتمع باشد ، تعداد اجزا و سیم های مورد نیاز برای ساخت مدار می تواند به سرعت نامرتب شود. برای کمک به کاهش درهم ریختگی و سهولت کار بر روی خود ، اغلب مفید است که مدار یکپارچه را به دور از هر چیز دیگری روی برد قرار دهید و سایر اجزا را با سربرگ به پین های IC قرار دهید. به این ترتیب ، رمزگشایی موارد بعداً بسیار آسان تر است. اگر قرار است مدار بعداً به شکل دائمی درآید ، می توانید همه چیز را یکپارچه کنید تا در یک فضای کوچکتر جا بگیرد.

مرحله 4: عیب یابی اساسی

همه چیز خوب است - تا زمانی که نباشد!

بنابراین شما تکالیف خود را انجام داده اید ، اجزای خود را درک کرده اید و مدار دقیقاً همانطور که در دستورالعمل نشان داده شده است ، ساخته شده است. کلید برق را بچرخانید … و … هیچ چیز! غیر معمول نیست که یک مدار کوچک بسازیم و بعداً دریابیم که چیزی اشتباه است. همه اینها بخشی از فرایند یادگیری است. دانستن اینکه از کجا باید عیب یابی را شروع کرد ، می تواند دردسر و تحریک مشکلات را کاهش دهد.

منبع تغذیه: به طور کلی بهتر است عیب یابی را با اطمینان از رسیدن برق به مدار شروع کنید. اگر مدار با باتری کار می کند ، از یک دستگاه چند متری برای بررسی ولتاژ استفاده کنید و مطمئن شوید که "آب" کافی برای تغذیه مدار است. در صورت استفاده از منبع تغذیه ، عوامل زیادی را باید در نظر گرفت:

حالت منبع تغذیه: بسیاری از منابع تغذیه قابلیت تأمین جریان ثابت (cc) یا ولتاژ ثابت (cv) را دارند. مهم است که اطمینان حاصل شود که تنظیم مناسب به منظور عملکرد مناسب انتخاب شده است. اکثر پروژه های کوچک در حالت ولتاژ ثابت به منبع تغذیه متصل می شوند

زمین / ولتاژ منفی: اگر پروژه شما از باتری تغذیه می کند ، به احتمال زیاد این مشکلی نخواهد بود. هنگام استفاده از منبع تغذیه ، اغلب مدارها دارای ولتاژ منفی (مانند تقویت کننده عملیاتی) و همچنین دارای زمینه مشترک هستند. درک تفاوت در اینجا بسیار مهم است و نباید آن ولتاژ منفی و زمینه مشترک را به عنوان قابل تعویض در نظر گرفت

تنظیمات منبع تغذیه: در صورت اعمال ولتاژ منفی ، مطمئن شوید که نحوه تنظیم تنظیمات منبع تغذیه را می دانید. این امر بین تولیدکنندگان متفاوت خواهد بود ، اما به طور معمول از طریق کلیدهای انتخابی در جلوی واحد انجام می شود. اولین باری که از منبع تغذیه برای تغذیه 12 ولت به تقویت کننده عملیاتی استفاده کردم ، نتوانستم بررسی کنم که آیا تنظیمات ولتاژ برای منبع + و - تنظیم شده است. در نتیجه ، بیش از یک ساعت صرف بازسازی / بررسی مجدد مدارم کردم

پیکربندی مدار

مقایسه شماتیک و مدار را انجام دهید ، اگر مدار خود را طوری طراحی کرده اید که طرح کلی را نشان دهد ، این مرحله بسیار ساده تر است.

جهت اجزای قطبی (دیودها ، خازن ها ، ترانزیستورها) را بررسی کنید

اطمینان حاصل کنید که سیمهای قطعات با یکدیگر تماس ندارند و شرایط اتصال کوتاه ایجاد می شود

نوارهای پایانه را بررسی کنید ، اطمینان حاصل کنید که تمام سیمها و سیمهای کاملاً محکم در نقطه تماس قرار گرفته اند و همه اجزایی که قرار است یک اتصال را تشکیل دهند در واقع این کار را انجام می دهند. هنگامی که همه چیز به هم ریخته می شود به راحتی می توانید به نوار ترمینال دیگری منتقل شوید. این یک شکست (یا مدار باز) ایجاد می کند

اگر همه چیز با قدرت ، جهت قطعات و سیم کشی خوب به نظر می رسد ، به یک قطعه معیوب مشکوک شوید. اگر مدار دارای IC باشد ، گاهی اوقات فقط تعویض آن می تواند مشکل را حل کند. علاوه بر این ، اگر در محیط آزمایشگاه هستید و قطعات را بازیافت می کنید ، ممکن است متوجه شوید که یک خازن ، دیود یا ترانزیستور معیوب دارید که قبلاً گروهی آن را اشتباه نصب کرده و خراب کرده است

مراحل بالا باید بسیاری از مشکلاتی را که در ساخت مدار اصلی وجود دارد برطرف کند ، اما اگر همه چیز خوب به نظر می رسد و هنوز کار نمی کند ، ممکن است زمان خرابی همه چیز ، بررسی مجدد همه مقادیر مقاومت و بررسی همه اجزای موجود باشد. با تجهیزات موجود قابل آزمایش است. اکثر نمودارهای شماتیک - به ویژه آنهایی که برای آزمایشگاه ها در محیط دانشگاهی استفاده می شوند - چندین بار ساخته و اثبات شده اند ، بنابراین بسیار بعید است که این مسئله در طراحی شماتیک باشد. با این حال ، اگر از نمونه اولیه مدار خود استفاده می کنید و نمی توانید مسائل را با عیب یابی حل کنید ، بازگشت به صفحه طراحی و تجزیه و تحلیل مدل مدار برای نقص ها مفید خواهد بود.

مرحله 5: تسلیم نشوید

هنگام ایجاد مدارهای کوچک بسیار راحت می توان ناامید شد. به معنای واقعی کلمه تغییرات بی شماری در مورد اینکه چگونه ممکن است همه چیز به اشتباه پیش برود وجود دارد. عیب یابی برخی از مسائل بسیار دشوارتر از بقیه است. اگرچه گفتن آن بسیار ساده تر از انجام آن است ، اما اجازه ندهید سرخوردگی قضاوت کند. یک قدم به عقب بردارید ، خونسرد باشید و موقعیت را از دیدگاه منطقی ارزیابی کنید. تقریباً چندین بار به دلیل سرخوردگی از آزمایشگاه ها بیرون آمدم ، اما متوجه شدم که یک سیم برق در جایی قطع شده یا خروجی سیگنال روشن نشده است. بیشتر اوقات ، مسئله در یک مدار فقط یک جزئیات کوچک است. انجام اقدامات منطقی و روشمند برای ارزیابی مدار و شناسایی مشکل به طور کلی منجر به حل می شود. بسیاری از جنبه های الکترونیکی برای کاوش وجود دارد ، اجازه ندهید شکست ها یا شکست ها به شما اجازه دهند از این تلاش ارزشمند دست بکشید!