Электроника для начинающих (2-е издание)

Каждый из двух длинных вертикальных проводников называется шиной. Такая шина удобна для подачи питания на элементы устройства, поскольку проходит по всей длине платы, и положительные и отрицательные клеммы источника питания обычно соединены с этими шинами.

Замечание

В этой книге я все время подключаю положительный полюс источника питания к левой (на рисунке) шине, а отрицательное заземление – к правой.

Важный момент, на который следует обратить внимание: в каждой шине есть два разрыва. Не все макетные платы имеют эту особенность, но многие. Это позволяет вам использовать несколько источников питания, подавая различное напряжение к разным участкам платы. На практике такое встречается не часто, и разрывы в шинах раздражают, потому что вы можете забыть об их существовании. Когда вы собираете схему, которая продолжается до нижней части платы, то можете обнаружить «таинственное» отсутствие питания примерно на половине схемы, и в конечном счете, вспомните, что забыли добавить перемычки, соединяющие разрывы в шинах питания. При необходимости я буду напоминать вам об этом нюансе.

Рис. 2.62. Конфигурация медных соединительных проводников макетной платы

Соединение компонентов схемы с реле

На рис. 2.63 изображены и компоненты, установленные на плате, и медные дорожки, спрятанные внутри макетной платы. Они образуют соединения между компонентами, вставленными в макетную плату. Электрический ток проходит по извилистому пути, но сопротивление медных проводников настолько мало, что длина этого пути не имеет значения.

Возможно, схему будет легче понять, если спрятать медные дорожки, которые не задействованы, и оставить только те, которые являются частью схемы, как показано на рис. 2.64.

Рис. 2.63. Компоненты, установленные на макетной плате, соединены внутри нее медными проводниками

Рис. 2.64. Незадействованные внутренние проводники макетной платы здесь скрыты

Рис. 2.65. Электрическая схема, соответствующая макету устройства

Теперь посмотрим на электрическую схему того же устройства, изображенную на рис. 2.65. Здесь я начертил схему, напоминающую макет, чтобы подчеркнуть их сходство. Далее в этой книге я буду больше опираться на электрические схемы и полагаю, что вы сможете самостоятельно создать компоновку макетных плат. Но пока я немного повременю с этим.

Может быть вам непонятно, почему здесь для защиты двух светодиодов использован лишь один резистор номиналом 470 Ом. Это объясняется тем, что в любой момент времени включен только один из светодиодов.

Как добиться жужжания

Теперь изменим схему, чтобы сделать функционирование устройства более интересным. Посмотрите на новую схему, изображенную на рис. 2.66, и сравните ее с предыдущим вариантом на рис. 2.65. Видите отличие? В предыдущей версии кнопка, включающая катушку, была соединена напрямую с источником 9 В. В новой схеме кнопка получает питание от нижнего контакта реле. Подумайте, к какому эффекту это приведет?

Рис. 2.66. На этой модифицированной схеме напряжение к кнопке подается через нижний контакт реле

На рис. 2.67 показано, как вы можете адаптировать макет установки в соответствии с новой схемой. Все, что вам потребуется сделать, – это развернуть кнопку на 90 градусов и добавить перемычку (на рисунке она находится слева от реле) для соединения с тем же контактом реле, который подает питание на светодиод, расположенный слева.

Нажмите кнопку (ненадолго). Замечаете, что происходит? Реле издает жужжание. Если вы не слышите звук, прикоснитесь к реле и ощутите вибрацию.

Теперь разберемся, почему возникает такой эффект. В неактивном состоянии подвижный контакт переключателя внутри реле прижат к нижнему неподвижному контакту. Положительное напряжение поступает на светодиод, расположенный слева, а также на кнопку. Следовательно, когда вы нажимаете кнопку, питание подается на обмотку реле. Внутренний подвижный переключатель перемещается вверх, но как только это произойдет, соединение источника питания с обмоткой будет разорвано и она обесточится. В результате переключатель вернется обратно в неактивное положение. Но при этом снова подается питание на катушку, и поэтому цикл повторяется. Таким образом, подвижный контакт реле колеблется между двумя состояниями.

Рис. 2.67. Макет устройства изменен в соответствии с новой схемой

Поскольку вы используете маломощное реле, оно включается и выключается очень быстро. Фактически, подвижный контакт реле совершает около 20 колебаний в секунду (слишком быстро для светодиодов, чтобы показать, что происходит на самом деле).