Magneettiset virtapiirit: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Mikään ei ole parempaa elektroniikan oppimiseen tai suunnitteluun kuin todellisten piirien rakentaminen. Leipälauta on suosittu vaihtoehto, mutta siitä seuraa usein käsittämätön spagetti, joka ei muistuta alkuperäistä kaaviota ja jota on vaikea korjata.

Sain inspiraation toisesta ohjeesta tehdä magneettilohkoja, jotka voidaan yhdistää elektronisiin piireihin. Tulos on mahtava: peruspiirit asetetaan muutamassa sekunnissa ja ne näyttävät aivan kaavamaiselta! Lohkojen väliset liitännät ovat erittäin luotettavia, koska nauhan alla olevat magneetit työntävät kahden eri lohkon kupariliuskoja toisiaan vasten.

Lohkot on valmistettu kierrätyskartongista, jonka reunat ovat pieniä magneetteja. Kuparinauha peittää magneetit ja liitetään komponentteihin. Laittamalla kaksi pientä magneettia kullekin reunalle lohkot vetävät aina puoleensa. Erikoistyökaluja ei tarvita, ja hinta on noin 10 senttiä per lohko.

Vaihe 1: Materiaali

100, 200 tai 300 lieriömäistä neodyymimagneettia, halkaisija 5 mm, paksuus 1 mm (5x1 mm). Nämä ovat helposti saatavilla verkossa ~ 1,5 senttiä kappale (esim. Täällä)

10 mm leveä kuparinauha, 10 m rulla on enemmän kuin riittävä (esim. Täällä)

Vahva pahvi: 6 mm: n 3-kerroksinen versio on hyvä. 50x50cm on enemmän kuin tarpeeksi

Prototyyppien komponentit: 4xAAA -paristopidike, LEDit, vastukset, kondensaattorit, transistorit, kaiutin, LDR, painikkeet, potentiometri jne. Seuraavassa vaiheessa on yksityiskohtainen luettelo vähimmäissarjasta.

Työkalut: laatikkoleikkuri ja juotin. Punaiset ja siniset pysyvät merkit. Pinsetit ovat käteviä tappien taivuttamiseen.

Vaihe 2: Vähimmäissarja 100 magneetilla

Tässä on ehdotus komponenteille 23 lohkon valmistamiseksi 100 magneetilla:

4 suoraa liitintä

4 kulmapalaa

2 T-risteystä

1 akkurasia

2 LEDiä (vihreä ja punainen)

4 vastusta (100Ohm, 220Ohm, 10kOhm, 22kOhm)

1 potentiometri (10 kOhm)

1 LDR (valosta riippuvainen vastus)

1 npn transistori (esim. 2n3904)

1 elektrolyyttikondensaattori 100 muF

1 -painiketta

1 kosketuslevy

Tämän ohjeen lopussa on 11 helppoa piiriä, jotka voidaan tehdä tällä minimaalisella setillä.

Vaihe 3: Merkitse magneettien navat

Lieriömäisissä neodyymimagneeteissa ei ole pohjois- ja etelänapaa, mutta suhteellisen napaisuuden seuranta on välttämätöntä, jotta piirilohkot aina houkuttelevat.

Helpoin tapa saada selville on palata määritelmään: pohjoinen on napa, joka osoittaa pohjoiseen, kun magneetti jätetään vapaasti pyörimään: purista ohut lanka magneettipinon puoliväliin ja nosta se ylös: kuin kompassi, se kohdistuu maan magneettikenttään. Tarkista johdonmukaisuus muutamasta eri paikasta ja väritä sitten pohjoisnapa punaiseksi, eteläpuoli siniseksi.

Kiinnitä kaikki magneetit pohjoisnapa ylöspäin rautalevylle (esim. Evästelaatikko). Väritä kaikki sivut punaiseksi pysyvällä merkillä. Anna sen kuivua hyvin 10 minuuttia, käännä ne ympäri ja väritä etelänapa siniseksi. Nyt kaikki magneetit on merkitty yleisen käytännön mukaisesti (punainen = pohjoisnapa, sininen = etelänapa)

Vaihe 4: Leikkaa pahvi

Piirrä lyijykynällä ruudukko, jossa on ~ 100 2,5x2,5 cm neliötä. Lisää myös yksi 5,2 cm: n "nauha": kahden yksikön lohkojen on oltava 2 mm leveämpiä kuin kaksi yksittäisyksikköä, jotta voidaan ottaa huomioon kaksi 1 mm: n magneettia, jotka erottavat kaksi lohkoa. Kolmesta "yksiköstä" tulee 7,9 cm. Leikkaa lohkot 2,5 x 2,5 neliöiksi, mutta tee myös 2,5 x 5,2 cm: n suorakulmioita pitkille liittimille ja 5,2 x 7,9 cm suurille komponenteille, kuten kaiuttimen paristopidikkeelle.

Vaihe 5: Kiinnitä magneetit kuparinauhalla

Leikkaa kuparinauha sopivan pituiseksi jokaiselle lohkolle:

Liitinlohko: 4 magneettia, 5 cm teippi Pitkä liitinlohko: 4 magneettia, 8 cm nauha magneetit, 2 kpl 1,5 cm: n nauhaa, 1 pala 5 cm: n nauhaa 2-napainen komponentti: 4 magneettia, 2 kpl 2 cm: n nauhaa 3-napainen komponentti: 6 magneettia, 3 kpl 2 cm: n nauhaa

Ryhmittele magneetit pareittain, jolloin jokaisella parilla on yksi sininen puoli ylöspäin ja toinen punainen puoli ylöspäin. Ne houkuttelevat hieman tässä kokoonpanossa. Poista paperi kuparinauhasta ja kiinnitä se magneetteihin jättäen ~ 5 mm vapaata puolelle, joka menee pohjaan. Kiinnitä teippi pahvin neliöön siten, että magneetit ovat lohkon sivulla. Varo suuntausta: yläpuolella sinisen tulee olla vasemmalla ja punainen oikealla. Oikealla puolella sinisen pitäisi olla ylöspäin ja punaisen alaspäin ja niin edelleen koko neliön osalta: tämä takaa sen, että aina kun kaksi korttelia joutuu kosketuksiin, pohjoisnapa yhdestä korttelista on etelänapaan päin ja ne houkuttelevat aina, vaikka lohkoja pyöritettäisiin.

3-napaisten komponenttien kuparinauha voi olla päällekkäin, ja ne on leikattava: leikkaa ne varovasti laatikkoleikkurilla ja terävällä pinsetillä ylimääräinen teippi voidaan poistaa. Muiden lohkojen ylimääräinen teippi poistetaan myös tällä tavalla.

Vaihe 6: Juottaa kulmakappaleet ja T-liitokset

Kaksi kappaletta kuparinauhaa päällekkäin voi näyttää hyvältä liitokselta, mutta muista, että niiden välissä on liimakerros, eivätkä ne yleensä liity sähköisesti! Luo kestävä pysyvä liitos juottamalla pisara tinaa, joka liitetään kulmakappaleiden molempiin teippauksiin ja T-risteykseen.

Vaihe 7: Asenna komponentit

Lävistä neulalla pieniä reikiä kohtiin, joissa komponenttien johdot menevät. Leikkaa johdot oikean pituisiksi. Anna komponentin työntyä ulos 1 tai 2 cm, jolloin lohkojen sijoittaminen ja vaihtaminen on helpompaa. Kiinnitä komponentti reikien läpi ja juota johdot. Kirjoita vastuksille ja kondensaattoreille arvo lohkoon. Osoita symboleilla ja väreillä muita osien tai liitännän ominaisuuksia, kuten elcon ja LEDin napaisuus.

Vaihe 8: Kokeile joitain yksinkertaisia piirejä

Kuvissa on 11 piiri -ideaa minimisarjalle M100, kokeile niitä!

Vaihe 9: Lisäpiirit

Käyttämällä suurempaa määrää lohkoja voidaan kehittää kehittyneempiä piirejä. Videot osoittavat:

• 2-transistorinen monivibraattori (kaksoissalamavalo)
• 2-transistorinen bistabiili multivibraattori (flip-flop tai 1-bittinen elektroninen muisti)
• RC -oskillaattori

Vaihe 10: Joule Thief

Mielenkiintoinen piiri: yksi 1,5 V: n akku sytyttää 3 LEDiä sarjassa! Erikoiskomponentti on tässä itsekäämetty muuntaja: 80 cm 0,2 mm: n emaloitu lanka taivutettu kaksinkertaiseksi ja kierretty 20 kertaa ferriittirenkaan läpi (ulkohalkaisija 10 mm, korkeus 5 mm). Huomaa pisteet muuntajalohkossa: se osoittaa, että vasemmat käämit kulkevat vastakkaiseen suuntaan kuin oikeat käämit. Joule-varas on itsestään värähtelevä jännitteenvahvistin, ja se voi puristaa muutaman viimeisen joulin ulos akusta, jota tavallisesti pidetään kuolleena: se toimii ~ 0,5 V: n jännitteellä. Tälle piirille on paljon ohjekirjoja, esim. osoitteesta electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B jne