Электроника для начинающих (2-е издание)

В третьей главе вы сможете применить полученные ранее знания для создания полностью завершенных устройств. Сначала научимся паять провода. Затем я расскажу, как изготовить переносной вариант генератора световых эффектов, который был описан в эксперименте 11. И в заключение мы начнем разрабатывать систему охранной сигнализации. Забегая вперед, скажу, что в четвертой главе вы погрузитесь в мир интегральных микросхем.

Описанные далее инструменты, оборудование, компоненты и расходные материалы пригодятся в экспериментах с 12 по 15, в дополнение к тем, что были рекомендованы ранее.

Необходимые комплектующие для экспериментов третьей главы

Как и ранее, при покупке инструментов и оборудования откройте главу 6 и загляните в раздел «Приобретаемые инструменты и оборудование». Если вам нужен готовый набор компонентов и расходных материалов, смотрите раздел «Наборы». Если вы предпочитаете покупать компоненты самостоятельно в интернет-магазинах, смотрите раздел «Компоненты». Для выбора расходных материалов смотрите раздел «Расходные материалы».

Блок питания

Вы могли бы по-прежнему использовать 9-вольтовые батареи для всех устройств, описанных в этой книге, но теперь я рекомендую обзавестись сетевым адаптером, потому что он гораздо удобнее. Также я думаю, что в итоге это окажется дешевле, чем постоянно покупать новые батареи, когда вы начинаете собирать схемы, потребляющие больше энергии.

Возможны три способа преобразовать переменный ток из сетевой розетки в вашем доме для питания низковольтных устройств.

Универсальный адаптер, например, как на рис. 3.1 – самый практичный вариант, обеспечивающий требуемый диапазон напряжений на выходе. Как правило, подобный адаптер выдает ряд фиксированных значений напряжения: 3, 4,5 или 5 В, 6, 9 и 12 В. Универсальные адаптеры предназначены для питания небольших устройств, таких как диктофоны, телефоны или медиаплееры. Они не способны обеспечить идеально сглаженный и стабильный постоянный ток, но вы сможете сгладить его самостоятельно с помощью пары конденсаторов, как я покажу, когда мы доберемся до применения адаптера.

Как вариант, можно приобрести сетевой адаптер переменного тока на одно напряжение, подобный показанному на рис. 3.2, чтобы обеспечить постоянное напряжение 9 В. Когда вы начнете работать с цифровыми логическими микросхемами, которые требуют напряжение 5 В, то можете преобразовать 9 В с помощью хорошо известного компонента под названием стабилизатор напряжения. (Такой стабилизатор можно подключить также и к батарее на 9 В.)

Третий вариант – потратить больше денег на приличный настольный блок питания, который обеспечивает различные значения выходного напряжения: от 0 В до +15 В и от 0 В до −15 В, а также имеет фиксированный выход на 5.

Рис. 3.1. Этот адаптер вставляется в сетевую розетку и позволяет вам выбирать значение постоянного напряжения с помощью небольшого переключателя

Рис. 3.2. Сетевой адаптер, обеспечивающий одно фиксированное напряжение 9 В

В комплект к такому блоку может входить несколько макетных плат, установленных сверху на корпусе. Вне всяких сомнений, лабораторный источник питания пригодится, если вы продолжите заниматься электроникой, но пока еще вы в этом, наверное, не вполне уверены.

Если вы решили купить универсальный адаптер, то сможете найти необходимые инструкции в разделе «Другие компоненты» главы 6.

Какой бы из вариантов вы ни выбрали, источник питания должен иметь следующие характеристики:

• На выходе должен быть постоянный ток, а не переменный. Почти все сетевые адаптеры обеспечивают на выходе постоянный ток, но бывают и исключения.

• Выходной ток должен быть не менее 500 мА (что может быть обозначено как 0,5 А).

• Тип разъема, расположенного на конце выходного провода постоянного тока, не имеет значения, потому что вам все равно придется его отрезать.

• Если универсальный адаптер снабжен различными выходными разъемами, это не имеет значения, поскольку для наших экспериментов они не понадобятся.

• Очень дешевые сетевые адаптеры могут оказаться ненадежными, особенно при работе на предельном токе. Качественные изделия в США маркируют символом «UL», указывающим на наличие сертификата лаборатории по технике безопасности Underwriters Laboratories[10].

Маломощный паяльник

Макетная плата незаменима при быстрой сборке схемы для изучения ее работы и отладки, а паяльник необходим для создания постоянных электрических соединений в завершенном устройстве, которое вы хотите многократно использовать. Паяльник нагревает припой, изготовленный из специального сплава, пока не образуется расплавленная капля, обволакивающая место стыковки медных проводов или каких-либо компонентов, которые вы хотите соединить. После остывания припоя соединение становится прочным.