Курсы электронщика. С чего начать изучение электроники

Начинающим радиолюбителям, не очень хорошо разбирающимся в электронике, будет сложно воплотить в жизнь описанные на сайте схемы и различные устройства. Они не возьмутся за их изготовление из за множества простых вопросов и препятствий, возникающих на их пути.

Поэтому, ниже приведены основные сведения, которые помогут сделать первый шаг в загадочный мир радиоэлектроники.

Плата электронного устройства

Простейшая плата электронного устройства представляет собой пластину из изоляционного материала (стеклотекстолит, гетинакс…), на одной стороне которой располагаются активные и пассивные компоненты, а на другой — полоски медной фольги с контактными площадками (дорожки), играющие роль соединительных проводников.

Выводы компонентов пропущены через отверстия в плате и припаяны оловянно-свинцовым припоем к контактным площадкам. Теперь перейдем к детальному рассмотре­нию различных компонентов, перечень которых для каждого конкретного устройства дается после его описания.

ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА

Топология печатной платы, как правило, приводится в масштабе 1:1. На ней воспроизводится рисунок всех соединений между различны­ми компонентами или внешними элементами устройства. На рисунках она показана со стороны металлизации печати. В качестве материала платы рекомендуется использовать фольгированный стеклотекстолит. Он обладает высокой прочностью, с ним удобно работать. Подойдет и гетинакс, хотя он часто крошится, особенно при сверлении недоста­точно острым сверлом.

Существует несколько методов создания рисунка (или, как его ча­сто называют, «печати») на металлизированной стороне платы.

Са­мую качественную печать можно изготовить методом фотолитогра­фии. Для этого на плату со стороны медной фольги предварительно наносят слой специального фоточувствительного материала, называ­емого фоторезистом. Затем через маску с изображением рисунка печа­ти производят облучение ультрафиолетовым (УФ) излучением. После обработки в специальных реактивах на поверхности платы остаются только те участки фоторезиста, которые не попали под действие УФ излучения. После закрепления фоторезиста — специальной термооб­работки — он приобретает требуемую механическую и химическую устойчивость. Если затем обработать плату в растворе хлорного же­леза, то не покрытая фоторезистом часть медной фольги будет страв­лена. Заключительная операция состоит в удалении закрепленного фоторезиста с помощью органического растворителя.

Даже краткое описание этого процесса дает представление, насколь­ко он сложен, не говоря уже о том, что требует специального оборудо­вания (УФ излучатель, центрифуга для нанесения фоторезиста, печь с регулятором температуры) и различных химикатов. Безусловно, в домашних условиях такой метод абсолютно неприемлем.

К счастью, радиолюбители придумали множество вполне доступных способов изготовления печатных плат. Так, для того чтобы защитить дорожки фольги, можно использовать химически стойкий лак, нанесенный с помощью стеклянного рейсфедера или стержня пишущей ручки, из которого удален шарик, полоски скотча или изоляционной ленты. На одной и той же плате можно комбинировать эти способы в зависимости от требуемой точности воспроизведения отдельных ее участков.

Одна­ко, прежде чем вы приступите к созданию рисунка соединительных дорожек, настоятельно рекомендуем просверлить все предусмотрен­ные конструкцией отверстия под выводы компонентов и штырьковые соединения. Если отодвинуть эту операцию на следующий этап, вероятность повредить дорожки металлизации увеличится.

СВЕРЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ

Сначала следует произвести разметку отверстий точно по чертежу. Опытные радиолюбители используют для этого миллиметровую бума­гу, на которой помечают центры будущих отверстий. Приклеив лист на плату с помощью силикатного или казеинового клея, вы получаете простой, но достаточно точный шаблон. Сверла для стеклотекстоли­та должны быть хорошо заточены, в противном случае возможен уход сверла от центра разметки при сверлении.

Удобней всего производить эту операцию на сверлильном станке. Однако не следует огорчаться, если у вас нет такой возможности. С помощью ручной или электри­ческой дрели, работающей от сети или от аккумуляторной батареи, можно добиться нужной точности сверления. Целесообразно сначала просверлить все отверстия тонким сверлом диаметром 0,8-1,3 мм, а затем рассверлить те из них, диаметр которых должен быть больше (например, крепежные отверстия).

ТРАВЛЕНИЕ ПЛАТЫ

Методы защиты соединительных дорожек на плате могут быть совершенно различными. Для стравливания лишних участков медной фольги обычно используют медный купорос, хлорное железо и другие реактивы. Трав­ление платы удобно производить в пластмассовой ванночке (например, для проявления фотографий). Можно также использовать старое фарфо­ровое блюдце или стеклянную банку.

Раствор хлорного железа

Раствор хлорного железа рабочей концентрации обладает доволь­но высокой вязкостью, поэтому рекомендуется покачивать емкость, чтобы обеспечить постоянное обновление активного вещества у по­верхности платы. Необходимо контролировать процесс травления. Если во втором случае вы можете испортить лист фотобумаги, то в первом — рискуете анну­лировать результаты собственного труда, вложенного в изготовление защитного рисунка на плате. Дело в том, что в результате подтравливания боковых поверхностей дорожек толщина их постепенно умень­шается и, если оставить плату в растворе на длительное время, самые тонкие из них могут полностью исчезнуть.

Внимание! Пятна на одежде от хлорного железа вывести практи­чески невозможно.

Операция травления заканчивается тщательной промывкой платы в водопроводной воде. Пленка, защищавшая дорожки при травлении, легко удаляется с помощью растворителя или наждачной бумаги. Мед­ные дорожки будут меньше окисляться в процессе эксплуатации, а припайка выводов компонентов будет происходить быстрее и каче­ственней, если их предварительно обезжирить ацетоном или чистым бензином и затем облудить припоем.

ПАССИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

К этой категории относятся обычные резисторы всех номиналов и размеров, а также переменные и подстроечные резисторы, сопротив­ление на выводах которых можно регулировать. Сюда попадают также конденсаторы, трансформаторы и катушки индуктивности.

Резисторы (сопротивления)

На принципиальных схемах, то есть схемах, изображающих структу­ру соединения компонентов, резисторы принято обозначать латинс­кой буквой «R». Справа от нее пишется порядковый номер резисто­ра, позволяющий найти его на принципиальной и монтажной схемах, а также в таблице, где указаны его параметры — номинальное значе­ние сопротивления, мощность и др.

Единицей измерения сопротив­ления в международной системе СИ является ом, а его условным обозначением — Q (омега). Производные от ома единицы получаются добавлением букв, обозначающих принятые в этой системе множите­ли.

Так, 1 МОм = 1 ООО кОм = 1 ООО ООО Ом. Маркировка резисторов может быть цветовая, а также символьная, то есть такая, когда номинал, мощность и группа допус­ка обозначены с помощью буквенно-цифрового кода.

Так, например, резистор R с четырьмя цветными полосками имеет номинал 390 кОм. Первое оранжевое кольцо на его корпусе соответствует цифре 3, второе белое — цифре 9, а третье желтое обозначает множитель — 10 000. Следовательно, но­минал сопротивления R5 равен 39 X 10 000 = 390 000 Ом = 390 кОм. Четвертое кольцо определяет группу допуска (например, бронзовая маркировка соответствует отклонению от номинала в пределах ±5%).

Полярность установки резисторов на плате не имеет значения. Суще­ствует стандартный ряд номиналов резисторов. Например, в группе допуска ±10% между номиналами 10 и 100 Ом можно встретить толь­ко следующие значения: 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 и 82 Ом.

Конденсаторы

Конденсаторы часто называют емкостями, что довольно удачно ха­рактеризует их как «резервуары» для накопления электрических за­рядов. Единицей измерения емкости в системе СИ является фарада (Ф). На практике такие значения емкости встречаются очень редко.

К примеру, рассчитанная электрическая емкость Земного шара не до­стигает одной фарады. Поэтому в электронике используют произ­водные от фарады единицы: микрофарады (мкФ), нанофарады (нФ) и пикофарады (пФ): 1 Ф = 1000 мФ = 1 000 000 мкФ =10^9 нФ = 10^12 пФ.

В зависимости от назначения применяют различные типы конден­саторов, названия которых произошли от вида диэлектрического мате­риала, разделяющего положительные и отрицательные заряды. Кон­денсаторы бывают керамическими, бумажными, пленочными и т.д.

Керамические конденсаторы имеют номинальные значения элект­рической емкости в диапазоне от нескольких пикофарад до нескольких нанофарад. Емкость пленочных конденсаторов обычно находится в пределах 1-1000 нФ. Номинал конденсатора в основном приводится в буквенно-цифровом обозначении, например 102 — это 1000 пф, 103 — 10 000 пф или 10 нф и т.п.

Если для вышеперечисленных конденсаторов полярность включе­ния значения не имеет, то для так называемых «электролитических» конденсаторов правильное направление напряжения является непре­менным условием их работы, а в некоторых случаях и безопасности окружающих. Неправильное включение электролитического конден­сатора чревато его быстрым разогревом, ведущим к вскипанию содер­жащегося в нем электролита. Корпус конденсато­ра не выдерживает внутреннего давления и разрывается!

Полярность включения электролитических конденсаторов, как правило, обознача­ется на корпусе. При вполне приемлемых размерах электролитичес­кие конденсаторы обычно имеют номинал от 0,47 до 10 000 мкФ и выше, что определяется конкретной конструкцией.

Любое техническое решение — это компромисс, при котором высо­кие показатели по одному из параметров достигаются за счет сниже­ния других. В случае электрических конденсаторов, чтобы добиться высоких значений емкости, пришлось пожертвовать точностью и дол­говечностью. Срок таких конденсаторов в несколько раз меньше, чем у их керамических и пленочных собратьев.

Наконец, следует обратить внимание на то, что величина рабочего напряжения, указанная на корпусе любого типа конденсатора, должна быть не меньше приведенной в схеме.

Трансформаторы

Электронные устройства, работающие от другого напряжения сети переменного тока, требу­ют применения трансформаторов напряжения. Трансформатор пред­ставляет собой сердечник замкнутой конструкции, изготовленный из специальной стали, на котором смонтирована одна (или более) ка­тушка с изолированным медным (реже — алюминиевым) проводом, уложенным в виде нескольких обмоток, имеющих различное количе­ство витков.

Конструкция трансформаторов может быть совершенно различ­ной:

Мощность трансформа­тора, выраженная в вольт-амперах (ВА), определяет его нагрузочную способность, то есть ту номинальную мощность, которую он может от­давать в нагрузку, не перегреваясь. Расположение выводов первичной и вторичной обмоток исключает возможность неправильной установ­ки на плате.

АКТИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

В данном случае речь идет о полупроводниковых приборах, без кото­рых существование современной электроники было бы немыслимо.

Для всех компонентов этого класса полярность подключения выво­дов к схеме имеет принципиальное значение.

Второе немаловажное условие — при пайке выводов активных компонентов перегрев абсо­лютно недопустим!

Полупроводниковые диоды

На принципиальной схеме устройства полупроводниковые диоды при­нято обозначать буквами «VD». Изображение диода на схеме напо­минает стрелку, направленную от его анода к катоду. Это направление, как правило, совпадает с направлением тока через диод в открытом со­стоянии.

Исключением является полупроводниковый диодный стаби­лизатор напряжения — стабилитрон . Он обычно включается в обрат­ной полярности по отношению к напряжению питания. Его функция состоит в ограничении напряжения на определенном уровне, называ­емом пороговым напряжением стабилитрона.

Особым типом полупроводникового прибора является светодиод. Он способен преобразовывать электрическую энергию в электромаг­нитное излучение в Видимом или инфракрасном (ИК) диапазоне. Цвет свечения зависит от используемого полупроводникового материала.

Встречаются самые разнообразные по форме и размерам светодиоды: диаметром 3, 5 и 10 мм, круглые, плоские, треугольные, двухцветные, мигающие, красные, зеленые, желтые, оранжевые и даже синие 🙂 . Пе­ред установкой светодиода необходимо проверить маркировку като­да и анода. Последовательно со светодиодом обязательно включают резистор, ограничивающий ток прибора. Для разных типов светодиодов рабочее значение тока может быть в пределах от 10 до 50 мА.

Биполярные транзисторы

Биполярный транзистор — «старожил» в семействе полупроводниковых приборов. Тем не менее он продолжает исправно служить людям наряду с интегральными микросхемами, изрядно потеснившими его за последние годы в современных электронных устройствах. Транзистор имеет три вывода: базу, эмиттер и коллектор. Биполярные транзисторы бывают двух типов проводимости: п-р-п (обратной) или p-n-р (прямой).

Пайка выводов транзи­стора производится строго поочередно, кратковременными касания­ми места контакта паяльником. При этом нужно делать паузы между касаниями, чтобы дать выводам остыть. Во избежание излишнего пе­регрева корпуса не рекомендуется укорачивать выводы транзистора.

Транзисторы различают также по номинальной мощности. Есть транзисторы в металлическом корпусе, соединенном с коллектором. Металличес­кий корпус служит для отвода тепла, выделяющегося на коллекторе при прохождении больших токов.

Существуют так называемые «составные» транзисторы. Такая схема соединения применяется, когда нужно получить большой ко­эффициент усиления по току.

Интегральные схемы

Интегральная микросхема — это миниатюрное электронное устрой­ство, содержащее множество полупроводниковых приборов и других компонентов, заключенных в единый корпус с выводами для внешне­го соединения. В зависимости от функционального назначения коли­чество выводов может быть любое.

В приложениях приводятся схемы расположения выводов интегральных схем, используемых в предлагаемых устройствах. Общая рекомендация по монтажу интег­ральных схем заключается в том, что желательно монтировать мик­росхемы на специальных панелях, предварительно припаянных к пла­те. В этом случае вы исключаете возможность перегрева достаточно дорогого и «капризного» компонента, каким является полупроводни­ковая микросхема.

Установка интегральных схем производится по окончании всех операций припаивания. Следите за тем, чтобы поло­жение ключа на панели совпадало с ключом печатной платы!

ПАЙКА ОЛОВЯННО-СВИНЦОВЫМ ПРИПОЕМ (ПОС)

Припаивание компонентов оловом обеспечивает их механическое крепление и электрический контакт. Для этого потребуется электрический паяльник мощностью 25-40 Вт, желательно оснащенный терморе­гулятором. Паяльник должен иметь длинное тонкое жало, которое следует периодически очищать при помощи влажной губки.

Оловянно-свинцовый припой (40% олова и 60% свинца) часто продается в виде тонкой проволоки с каналом, заполненным флюсом на бескислородной основе. Температура плавления припоя составляет 180-190 °С. При этом образуются пары, содержащие некоторое коли­чество свинца. Поэтому во время пайки старайтесь не вдыхать пары флюса. Работайте в хорошо проветриваемом помещении с постоянным притоком свежего воздуха.

С чего начать изучение радиоэлектроники? Как собрать свою первую электронную схему? Можно ли быстро научиться паять? Именно для тех, кто задаётся такими вопросами и создан раздел "Старт " .

Н а страницах данного раздела публикуются статьи о том, что в первую очередь должен знать любой новичок в радиоэлектронике. Для многих радиолюбителей, электроника, когда-то бывшая просто увлечением, со временем переросла в профессиональную среду деятельности, помогло в поиске работы, в выборе профессии. Делая первые шаги в изучении радиоэлементов, схем, кажется, что всё это кошмарно сложно. Но постепенно, по мере накопления знаний загадочный мир электроники становиться более понятен.

Е сли Вас всегда интересовало, что же скрывается под крышкой электронного прибора, то Вы зашли по адресу. Возможно, долгий и увлекательный путь в мире радиоэлектроники для Вас начнётся именно с этого сайта!

Для перехода на интересующую статью кликните ссылку или миниатюрную картинку, размещённую рядом с кратким описанием материала.

Измерения и измерительная аппаратура

Любому радиолюбителю требуется прибор, которым можно проверить радиодетали. В большинстве случаев любители электроники используют для этих целей цифровой мультиметр. Но им можно проверить далеко не все элементы, например, MOSFET-транзисторы. Вашему вниманию предлагается обзор универсального ESR L/C/R тестера, которым также можно проверить большинство полупроводниковых радиоэлементов.

Амперметр – один из самых важных приборов в лаборатории начинающего радиолюбителя. С помощью его можно замерить потребляемый схемой ток, настроить режим работы конкретного узла в электронном приборе и многое другое. В статье показано, как на практике можно использовать амперметр, который в обязательном порядке присутствует в любом современном мультиметре.

Вольтметр – прибор для измерения напряжения. Как пользоваться этим прибором? Как он обозначается на схеме? Подробнее об этом вы узнаете из этой статьи.

Из этой статьи вы узнаете, как определить основные характеристики стрелочного вольтметра по обозначениям на его шкале. Научитесь считывать показания со шкалы стрелочного вольтметра. Вас ждёт практический пример, а также вы узнаете об интересной особенности стрелочного вольтметра, которую можно использовать в своих самоделках.

Как проверить транзистор? Этим вопросом задаются все начинающие радиолюбители. Здесь вы узнаете, как проверить биполярный транзистор цифровым мультиметром. Методика проверки транзистора показана на конкретных примерах с большим количеством фотографий и пояснений.

Как проверить диод мультиметром? Здесь подробно рассказано о том, как можно определить исправность диода цифровым мультиметром. Подробное описание методики проверки и некоторые «хитрости» использования функции тестирования диодов цифрового мультиметра.

Время от времени мне задают вопрос: «Как проверить диодный мост?». И, вроде бы, о методике проверки всевозможных диодов я уже рассказывал достаточно подробно, но вот способ проверки диодного моста именно в монолитной сборке не рассматривал. Заполним этот пробел.

Если Вы ещё не знаете, что такое децибел, то рекомендуем неспеша, внимательно прочитать статью про эту занимательную единицу измерения уровней. Ведь если Вы занимаетесь радиоэлектроникой, то жизнь рано или поздно заставит Вас понять, что такое децибел.

Часто на практике требуется перевод микрофарад в пикофарады, миллигенри в микрогенри, миллиампер в амперы и т.п. Как не запутаться при пересчёте значений электрических величин? В этом поможет таблица множителей и приставок для образования десятичных кратных и дольных единиц.

В процессе ремонта и при конструировании электронных устройств возникает необходимость в проверке конденсаторов. Зачастую с виду исправные конденсаторы имеют такие дефекты, как электрический пробой, обрыв или потерю ёмкости. Провести проверку конденсаторов можно с помощью широко распространённых мультиметров.

Эквивалентное последовательное сопротивление (или ЭПС) - это весьма важный параметр конденсатора. Особенно это касается электролитических конденсаторов, работающих в высокочастотных импульсных схемах. Чем же опасно ЭПС и почему необходимо учитывать его величину при ремонте и сборке электронной аппаратуры? Ответы на эти вопросы вы найдёте в данной статье.

Мощность рассеивания резистора является важным параметром резистора напрямую влияющего на надёжность работы этого элемента в электронной схеме. В статье рассказывается о том, как оценить и рассчитать мощность резистора для применения в электронной схеме.

Мастерская начинающего радиолюбителя

Как читать принципиальные схемы? С этим вопросом сталкиваются все начинающие любители электроники. Здесь вы узнаете о том, как научиться различать обозначения радиодеталей на принципиальных схемах и сделаете первый шаг в понимании устройства электронных схем.

Блок питания своими руками. Блок питания – это непременный атрибут в мастерской радиолюбителя. Здесь вы узнаете, как самостоятельно собрать регулируемый блок питания с импульсным стабилизатором.

Самый востребованный прибор в лаборатории начинающего радиолюбителя - это регулируемый блок питания. Здесь вы узнаете, как с минимумом усилий и временных затрат собрать регулируемый блок питания 1,2...32V на базе готового модуля DC-DC преобразователя.

Подборка простых и интересных схем для начинающих радиолюбителей. Основной акцент предлагаемых конструкций сделан именно на простоту и понимание работы основ электроники. Кроме того рассмотрены различные методы по проверки основных радиоэлектронных компонентов таких как диоды, транзисторы и оптопары, рассмотрена и работа последних.

В этой статье в простой и удобной форме вы овладеете навыками использования мультиметра. Узнаете о способах проверки основных радиокомпонентов из которых будем собирать наши первые электронные самоделки. Вы узнаете как прозвонить мультиметром собранную схему, проверить на работоспособность диод, транзистор и конденсатор.

В это статье начинающие радиолюбители смогут познакомится с принятым в мировой радиолюбительской практике условно-графическим обозначением различиных типов радиодеталей в принципиальных схемах

Простые схемы начинающих Ардуинщиков

Цикл статей и обучающих схем с радиолюбительскими экспериментами на плате Arduino для начинающих. Ардуино - радиолюбительская игрушка-конструктор, из которой без паяльника, травления печатных плат и тому подобного любой начинающий в электронике может собрать полноценное работающее устройство, подходящее для профессионального прототипирования так и для любительских опытов при изучении электроники. А кроме того Arduino полезная электронная штучка в умном домашнем хозяйстве.

Как устроен и работает полупроводниковый прибор называемый транзистором, почему он так часто встречается в радиаппаратуре и почему без него почти никогда нельзя обойтись.

Индикатор намагниченности - Обычный школьный компас чутко реагирует на магнитное поле. Достаточно, скажем, пронести перед его стрелкой намагниченный конец отвертки и стрелка отклонится. Но, к сожалению, после этого стрелка будет некоторое время по инерции раскачиваться. Поэтому пользоваться таким простейшим прибором определения намагниченности предметов неудобно. Необходимость же в таком измерительном устройстве возникает нередко. Собранный из нескольких деталей индикатор оказывается совершенно неинерционным и сравнительно чувствительным, чтобы, к примеру, определить намагниченность лезвия бритвы или часовой отвертки. Кроме того, подобный прибор пригодится в школе во время демонстрации явления индукции и самоиндукции
Индикатор переменного электромагнитного поля Вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Если включить, скажем, настольную лампу, то такое поле будет вокруг проводов, подводящих к лампе сетевое напряжение. Причем поле будет переменным, изменяющимся с частотой сети 50 Гц. Правда, напряженность поля невелика, и обнаружить его можно лишь чувствительным индикатором
Искатель скрытой проводки . Переменное электромагнитное поле можно обнаружить с помощью электронных устройств, познакомимся с более чувствительным индикатором, способным уловить слабое поле сетевых проводов, по которым течет переменный ток. Речь пойдет об искателе скрытой проводки в вашей квартире. Такой индикатор предупредит о повреждении сетевых проводов при сверлении отверстий в стене
Индикатор потребляемой мощности «Показания» предыдущих индикаторов зависят от напряженности магнитного. либо электрического (как в последнем индикаторе) поля, создаваемого протекающим по проводам током. Чем больше ток, тем сильнее поле. А ведь ток - не что иное, как характеристика мощности, потребляемой нагрузкой от сети переменного тока. Поэтому нетрудно догадаться, что индикатор, к примеру с индуктивным датчиком, можно приспособить в схемах контроля и измерения потребляемой мощности. Кроме того, такая схема индикатора, установленная вблизи входной двери, будет сигнализировать перед уходом из квартиры об оставленных включенными приборах. Лучшее место установки датчика - у ввода проводов в квартиру, вблизи разветвительной коробки. Потому здесь протекает общий ток всех потребителей, включенных в любую розетку квартиры. Правда, переменное напряжение на выводах катушки датчика будет небольшим, и понадобится усилитель

Световой сигнализатор телефонных звонков Если в комнате громко работает телевизор телефонный звонок можно и не услышать. Вот здесь и нужен световой сигнализатор, который включит схему индикатора, как только будет телефонный звонок.

Основой схемы автомата-сигнализатора служит датчик, реагирующий на телефонные звонки, выполненный на катушке индуктивности. Она расположена рядом с телефонным аппаратом, поэтому ее витки находятся в магнитном поле электромагнита звонка вызова. Сигнал вызова индуцирует в катушке датчика переменную ЭДС.

«Бесшумный» звук схема начинающих Иногда хочется послушать радиоприемник, посмотреть телевизор, не мешая окружающим? Конечно, включить в дополнительные гнезда наушники - скажете вы. Все верно, однако подобная система связи неудобна - соединительный провод наушников не позволяет удаляться на значительное расстояние, а тем более ходить по комнате. Всего этого можно избежать, если воспользоваться «беспроводной» схемой связи, состоящей из передатчика и приемника.

Электронная «мина» Воспользовавшись принципом индуктивной связи, можно собрать своими руками интересную схему используемую в организации соревнований по поиску «мин»- замаскированных в земле или в помещении миниатюрных передатчиков, работающих на звуковой частоте.

Каждая такая «мина» представляет собой схему мультивибратора, работающего на частоте примерно 1000 Гц. В эмиттерную цепь транзистора схемы мультивибратора включен усилитель мощности с катушкой индуктивности в качестве нагрузки. Вокруг нее образуется электромагнитное поле звуковой частоты

Прерывистая сирена Начнем с самой простой конструкции, имитирующей звук сирены. Встречаются сирены однотональные, издающие звук одной тональности, прерывистые, когда звук плавно нарастает и спадает, а затем прерывается либо становится однотональным, и двухтональные, в которых тональность звука периодически изменяется скачком.

Схема прерывистой электронной сирены собрана на транзисторах VT 1 и VT 2 по схеме несимметричного мультивибратора. Простота схемы генератора объясняется использованием транзисторов разной структуры, что позволило обойтись без многих деталей, необходимых в схеме постройки мультивибратора на транзисторах одинаковой структуры.

Двухтональная сирена. Взглянув на схему этого имитатора, нетрудно заметить уже знакомый узел - генератор, собранный на транзисторах VT 3 и VT 4. По такой схеме был собран предыдущий имитатор. Только в данном случае мультивибратор работает не в ждущем, а в обычном режиме. Для этого на базу первого транзистора (VT 3) подано напряжение смещения с делителя R 6 R 7. Заметьте, что транзисторы VT 3 и VT 4 поменялись местами по сравнению с предыдущей схемой из-за изменения полярности напряжения питания.

Двигатель внутреннего сгорания. Так можно сказать про следующий имитатор послушав его звучание. И действительно, издаваемые динамической головкой звуки напоминают выхлопы, характерные во время работы двигателя автомобиля, трактора или тепловоза.

Под звуки капели Кап... кап... кап... - доносятся звуки с улицы, когда идет дождь, весной падают с крыши капли тающего снега. Эти звуки на многих людей действуют успокаивающе, а по отзывам некоторых, даже помогают засыпать. Ну что ж, возможно, вам понадобится такой имитатор. На постройку схемы уйдет лишь с десяток деталей

Имитатор звука подскакивающего шарика Хотите послушать, подскакивающий стальной шарик от шарикоподшипника на стальной и чугунной плите? Тогда соберите имитатор по этой схеме начинающих электронщиков.

Морской прибой... в комнате Подключив небольшую приставку к усилителю радиоприемника, магнитофона или телевизора, вы сможете получить звуки, напоминающие шум морского прибоя. Схема такой приставки-имитатора состоит из нескольких узлов, но главный из них - генератор шума

Костер... без пламени Почти в каждом пионерском лагере устраивают пионерский костер. Правда, не всегда удается собрать столько дров, чтобы пламя было высоким, а костер громко потрескивал.

А если дров поблизости вообще нет? Или вы хотите соорудить незабываемый пионерский костер в школе? В этом случае поможет предлагаемый электронный имитатор, создающий характерный звук потрескивания горящего костра. Останется лишь изобразить«пламя» из красных лоскутов ткани, развеваемых скрытым на полу вентилятором.

Как поет канарейка? Эта схема начинающего радиолюбителя сравнительно простого имитатора звуков канарейки. Это уже известная вам схема мультивибратор, но несимметричный ее вариант (сравните емкости конденсаторов С1 и СЗ частотозадающих цепей - 50 мкФ и 0,005 мкФ!). Кроме того, между базами транзисторов установлена цепочка связи из конденсатора С2 и резистора R3. Элементы мультивибратора подобраны так, что он генерирует сигналы, которые, поступая на головной телефон BF 1, преобразуются им в звуковые колебания, похожие на трели канарейки

Трели соловья На разные голоса Использовав часть предыдущей конструкции, можно собрать новый имитатор - трелей соловья. В нем всего один транзистор, на котором выполнен блокинг-генератор с двумя цепями положительной обратной связи. Одна из них, состоящая из дросселя и конденсатора, определяет тональность звука, а вторая, составленная из резисторов и конденсатора, - период повторения трелей.

Как стрекочет сверчок? Имитатор стрекота сверчка отличная схема начинающего электронщика состоит из мультивибратора и RC -генератора. Схема мультивибратора собрана на транзисторах. Отрицательные импульсы мультивибратора (когда закрывается один из транзисторов) поступают через диод VD1 на конденсатор С4, являющийся «аккумулятором» напряжения смещения транзистора генератора.

Кто сказал «мяу»? Этот звук донесся из небольшой шкатулки, внутри которой разместился электронный имитатор. Схема его немного напоминает схему предыдущего имитатора, не считая усилительной части - здесь применена аналоговая интегральная микросхема.

Звуколокатор Эта простая игрушка - всего лишь демонстрация «работы» звука. Названа она так потому, как и настоящий локатор излучает сигнал, а затем принимает его уже отраженным от каких-либо препятствий. Как только до какого-нибудь препятствия останется определенное расстояние, принятый звуковой сигнал возрастет до уровня, при котором сработает автоматика и выключит электродвигатель

Автомат «Тише» Шум мешает любым занятиям - это ясно каждому. Но порою мы слишком поздно спохватываемся, когда в классе или другом помещении, где идет работа, уже давно громкость нашего разговора или спора превышает допустимую. Надо бы говорить тише, а мы увлеклись и не замечаем, что мешаем окружающим.

Если же установить в помещении автомат, следящий за громкостью звука, то при достижении определенного, заранее заданного, уровня громкости автомат сработает и зажжет настенное табло «Тише» либо подаст звуковой сигнал.

«Дрессированная змея» Акустический автомат, реагирующий на звуковой сигнал, может срабатывать не только при определенной громкости звука, но и при соответствующей частоте. Таким избирательным свойством обладает предлагаемая ниже схема игрушки.

Одно, 2-х, 3-х, и 4-х канальный акустический выключатель А теперь поговорим об схемах автоматов, которые по звуковым сигналам способны включать и отключать нагрузку. Скажем, при одном сравнительно громком сигнале (хлопок в ладоши) автомат включает нагрузку в сеть, при другом выключает. Перерывы между хлопками могут быть сколь угодно большими, и все это время нагрузка будет либо включена, либо выключена. Подобный автомат и получил название акустический выключатель.

Если автомат управляет только одной нагрузкой, его можно считать одноканальным, например схема одноканального акустического выключателя

Схема простого электромузыкального инструмента . Любой генератор звуковой частоты вырабатывает электрические колебания, которые, будучи поданными на усилитель ЗЧ, преобразуются его динамической головкой в звук. Тональность последнего зависит от частоты колебаний генератора. Когда в схеме генератора использован набор резисторов разных сопротивлений и их включают в частотозадающую схему обратной связи, получится простой электромузыкальный инструмент, на котором можно исполнять несложные мелодии.

Схема Терменвокс для начинающих Это первый инструмент, положивший начало новому направлению в радиоэлектронике - электронной музыке (сокращенно электромузыке). Разработал его в 1921 г. молодой петроградский физик Лев Термен. По имени изобретателя и был назван необычный электромузыкальный инструмент. Необычен же он тем, что не имеет клавиатуры, струн или труб, с помощью которых получают звуки нужной тональности. Игра на терменвоксе напоминает выступление фокусника-иллюзиониста - самые разнообразные мелодии звучат из динамической головки при едва заметных манипуляциях одной и двумя руками вблизи металлического прутка-антенны, торчащего на корпусе инструмента.

Электронный барабан схема начинающего электронщика Барабан - один из популярных, но в то же время громоздких музыкальных инструментов. Уменьшить его габариты и сделать более удобным в транспортировке - желание едва ли не каждого ансамбля. Если воспользоваться услугами электроники и собрать приставку к мощному усилителю (а он сегодня - неотъемлемая часть аппаратуры ансамбля), можно получить имитацию звучания барабана.

Если с помощью микрофона, усилителя и осциллографа «просмотреть» звук барабана, то удастся обнаружить следующее. Сигнал на экране осциллографа промелькнет в виде всплеска, напоминающего падающую каплю воды. Правда, падать она будет справа налево. Это значит, что левая часть «капли» имеет крутой фронт, обусловленный ударом по барабану, а затем следует затухающий спад - он определяется резонансными свойствами барабана. Внутри же «капля» заполнена колебаниями почти синусоидальной формы частотой 100...400 Гц - это зависит от размеров и конструктивных особенностей данного инструмента.

Приставки к электрогитаре Популярность электрогитары сегодня во многом объясняется возможностью подключать к ней электронные приставки, позволяющие получать самые разнообразные звуковые эффекты. Среди музыкантов-электрогитаристов можно услышать незнакомые для непосвященных слова «вау», «бустер», «дистошн», «тремоло» и другие. Все это - названия эффектов, получаемых во время исполнения мелодий на электрогитаре.

О некоторых приставках с подобным эффектом и пойдет рассказ. Все они рассчитаны на работу как с промышленными звукоснимателями, устанавливаемыми на обычную гитару, так и с самодельными, изготовленными по описаниям в популярной радиолюбительской литературе.

«Бустер»-приставка. Если ударить медиатором по одной из струн гитары и посмотреть на осциллографе форму электрических колебаний, снимаемых с выводов звукоснимателя, то она напомнит импульс с заполнением. Фронт «импульса» более крутой по сравнению со спадом, а «заполнение» - не что иное, как почти синусоидальные колебания, промодулированные по амплитуде. Это значит, что громкость звука при ударе по струне нарастает быстрее, чем спадает. Время нарастания звука музыканты называют атакой.

Динамика исполнения на гитаре возрастет, если ускорить атаку, т. е. увеличить скорость нарастания звука. Получающийся при этом эффект звучания получил название «бустер». Схема приставки для получения такого эффекта рассмотрена в этой статье. Она рассчитана на работу с бас-гитарой, которой обычно отводится важная роль в вокально-инструментальных ансамблях. Выполняя ритмический рисунок музыкальной композиции, бас-гитара нередко становится и солирующим инструментом.

Цветомузыкальная приставка-индикатор Если встроить схему такой приставки в радиоприемник, то в такт с музыкой будет освещаться разноцветными огнями шкала настройки либо вспыхивать три цветовых сигнала на лицевой панели - приставка станет цветовым индикатором настройки. Как и в подавляющем большинстве цветомузыкальных приставок и установок, в предлагаемом устройстве применено частотное разделение сигналов звуковой частоты, воспроизводимых радиоприемником, по трем каналам.

Приставка с малогабаритными лампами Предлагаемая схема приставки более серьезная конструкция, способная управлять разноцветным освещением небольшого экрана. Сигнал на вход приставки по-прежнему поступает с выводов динамической головки усилителя звуковой частоты радиоприемника или другого радиоустройства. Переменным резистором R1 устанавливают общую яркость экрана, особенно по каналу высших частот, собранному на транзисторе VT1. Яркость же свечения ламп других каналов можно устанавливать «своими» переменными резисторами - R2 и R3.

Приставка с автомобильными лампами Многие из вас после изготовления простой цветомузыкальной приставки захотят сделать конструкцию, обладающую большей яркостью свечения ламп, достаточной освещения экрана внушительных размеров. Задача выполнимая, если воспользоваться автомобильными лампами мощностью 4...6 Вт. С такими лампами работает схема с автомобильнми лампами

Приставка на тринисторах Увеличение числа ламп накаливания требует применения в выходных каскадах схемы транзисторов, рассчитанных на допустимую мощность в несколько десятков и даже сотен ватт. В широкую продажу подобные транзисторы не поступают, поэтому на помощь приходят тринисторы. В каждом канале достаточно использовать один тринистор - он обеспечит работу лампы (или ламп) накаливания мощностью от сотни до тысячи ватт! Маломощные нагрузки совершенно безопасны для тринистора, а для управления мощными его укрепляют на радиаторе, позволяющем отвести от корпуса тринистора излишнее тепло.

Четырехканальная цветомузыкальная приставка Эту схему начинающего можно считать более совершенной (но и более сложной) по сравнению с предыдущей. Т.к она содержит не три, а четыре цветовых канала и в каждом канале установлены мощные осветители. Кроме того, вместо пассивных фильтров используются активные, обладающие большей избирательностью и возможностью изменять полосу пропускания (а это нужно в случае более четкого разделения сигналов по частоте).

Подборка несложных схем юных электронщиков от популярного журнала моделист-конструктор из старых выпусков.

Когда в цепи необходимо подавить переменные токи определенного частотного спектра, но при этом эффективно пропустить токи с частотами, находящимися выше или ниже этого спектра, может пригодиться пассивный LC-фильтр на реактивных элементах - фильтр нижних частот ФНЧ (если необходимо эффективно пропустить колебания с частотой ниже заданной) или фильтр верхних частот ФВЧ (при необходимости эффективно пропустить колебания с частотой выше заданной). Принцип построения данных фильтров основывается на свойствах индуктивностей и емкостей...

В одной из предыдущих статей мы рассмотрели общий принцип работы активных корректоров коэффициента мощности (ККМ или PFC). Однако ни одна схема корректора не заработает без контроллера, задача которого - правильно организовать управление полевым транзистором в общей схеме. В качестве яркого примера универсального PFC-контроллера для реализации ККМ можно привести популярную микросхему L6561, которая выпускается в SO-8 и DIP-8 корпусах, и предназначается для построения сетевых блоков коррекции коэффициента мощности номиналом до 400 Вт...

Коэффициент мощности и фактор наличия гармоник сетевой частоты являются важными показателями качества электроэнергии, особенно для электронного оборудования, которое этой электроэнергией питается. Для поставщика переменного тока желательно, чтобы коэффициент мощности потребителей был приближен к единице, а для электронных приборов важно чтобы гармонических искажений было бы как можно меньше. В таких условиях и электронные компоненты устройств проживут дольше, и нагрузке будет более комфортно работать. В реальности же имеет место проблема, которая состоит в том...

В данной статье будет приведен порядок расчета и подбора компонентов, необходимых при проектировании силовой части понижающего импульсного преобразователя постоянного тока без гальванической развязки, топологии buck-converter. Преобразователи данной топологии хорошо подходят для понижения постоянного напряжения в пределах 50 вольт по входу и при мощностях нагрузки не более 100 Вт. Все что касается выбора контроллера и схемы драйвера, а также типа полевого транзистора, оставим за рамками данной статьи, однако подробно разберем схему и особенности рабочих режимов...

Варистором называется полупроводниковый компонент, способный нелинейно изменять свое активное сопротивление в зависимости от величины приложенного к нему напряжения. По сути это - резистор с такой вольт-амперной характеристикой, линейный участок которой ограничен узким диапазоном, к которому приходит сопротивление варистора при приложении к нему напряжения выше определенного порогового. В этот момент сопротивление элемента скачкообразно изменяется на несколько порядков - уменьшается от изначальных десятков МОм до единиц Ом...

Оптрон - оптоэлектронный прибор, главными функциональными частями которого выступают источник света и фотоприемник, гальванически не связанные друг с другом, но расположенные внутри общего герметичного корпуса. Принцип действия оптрона базируется на том, что подаваемый на него электрический сигнал вызывает свечение на передающей стороне, и уже в форме света сигнал принимается фотоприемником, инициируя электрический сигнал на приемной стороне. То есть сигнал передается и принимается посредством оптической связи...

Одной из популярнейших топологий импульсных преобразователей напряжения является двухтактный преобразователь или push-pull (в дословном переводе - тяни-толкай). В отличие от однотактного обратноходового преобразователя (flyback), энергия в сердечнике пуш-пула не запасается, потому что в данном случае это - сердечник трансформатора, а не сердечник дросселя, он служит здесь проводником для переменного магнитного потока, создаваемого по очереди двумя половинами первичной обмотки. Это именно импульсный трансформатор с фиксированным...

Сделать своими руками простейшие электронные схемы для использования в быту можно, даже не имея глубоких познаний в электронике. На самом деле на бытовом уровне радио – это очень просто. Знания элементарных законов электротехники (Ома, Кирхгофа), общих принципов работы полупроводниковых устройств, навыков чтения схем, умения работать с электрическим паяльником вполне достаточно, чтобы собрать простейшую схему.

Мастерская радиолюбителя

Какой сложности схему ни пришлось бы выполнять, необходимо иметь минимальный набор материалов и инструментов в своей домашней мастерской:

• Бокорезы;
• Пинцет;
• Припой;
• Флюс;
• Монтажные платы;
• Тестер или мультиметр;
• Материалы и инструменты для изготовления корпуса прибора.

Не следует приобретать для начала дорогие профессиональные инструменты и приборы. Дорогая паяльная станция или цифровой осциллограф мало помогут начинающему радиолюбителю. В начале творческого пути вполне достаточно простейших приборов, на которых и нужно оттачивать опыт и мастерство.

С чего начинать

Радиосхемы своими руками для дома должны по сложности не превышать того уровня, каким Вы владеете, иначе это будет означать лишь потраченное время и материалы. При недостатке опыта лучше ограничиться простейшими схемами, а по мере накопления навыков усовершенствовать их, заменяя более сложными.

Обычно большинство литературы из области электроника для начинающих радиолюбителей приводит классический пример изготовления простейших приемников. Особенно это относится к классической старой литературе, в которой нет столько принципиальных ошибок по сравнению с современной.

Обратите внимание! Данные схемы были рассчитаны на огромные мощности передающих радиостанций в прошлое время. Сегодня передающие центры используют меньшую мощность для передачи и стараются уйти в диапазон более коротких волн. Не стоит тратить время на попытки сделать рабочий радиоприемник при помощи простейшей схемы.

Радиосхемы для начинающих должны иметь в своем составе максимум пару-тройку активных элементов – транзисторов. Так будет легче разобраться в работе схемы и повысить уровень знаний.

Что можно сделать

Что можно сделать, чтобы и было несложно, и можно было использовать на практике в домашних условиях? Вариантов может быть множество:

• Квартирный звонок;
• Переключатель елочных гирлянд;
• Подсветка для моддинга системного блока компьютера.

Важно! Не следует конструировать устройства, работающие от бытовой сети переменного тока, пока нет достаточного опыта. Это опасно и для жизни, и для окружающих.

Довольно несложные схемы имеют усилители для компьютерных колонок, выполненные на специализированных интегральных микросхемах. Устройства, собранные на их основе, содержат минимальное количество элементов и практически не требуют регулировки.

Часто можно встретить схемы, которые нуждаются в элементарных переделках, усовершенствованиях, которые упрощают изготовление и настройку. Но это должен делать опытный мастер с тем расчетом, чтобы итоговый вариант был более доступен новичку.

На чем выполнять конструкцию

Большинство литературы рекомендует выполнять конструирование простых схем на монтажных платах. В настоящее время с этим совсем просто. Существует большое разнообразие монтажных плат с различными конфигурациями посадочных отверстий и печатных дорожек.

Принцип монтажа заключается в том, что детали устанавливаются на плату в свободные места, а затем нужные выводы соединяются между собой перемычками, как указано на принципиальной схеме.

При должной аккуратности такая плата может послужить основой для множества схем. Мощность паяльника для пайки не должна превышать 25 Вт, тогда риск перегреть радиоэлементы и печатные проводники будет сведен к минимуму.

Припой должен быть легкоплавким, типа ПОС-60, а в качестве флюса лучше всего использовать чистую сосновую канифоль или ее раствор в этиловом спирте.

Радиолюбители высокой квалификации могут сами разработать рисунок печатной платы и выполнить его на фольгированном материале, на котором затем паять радиоэлементы. Разработанная таким образом конструкция будет иметь оптимальные габариты.

Оформление готовой конструкции

Глядя на творения начинающих и опытных мастеров, можно придти к выводу, что сборка и регулировка устройства не всегда являются самым сложным в процессе конструирования. Порой правильно работающее устройство так и остается набором деталей с припаянными проводами, не закрытое никаким корпусом. В настоящее время уже можно не озадачиваться изготовлением корпуса, потому что в продаже можно встретить всевозможные наборы корпусов любых конфигураций и габаритов.