Курс начинающего электронщика часть 1

Практическая электроника

Практическое изучение электроники с нуля начинается с понимания принципов работы электронных приборов и устройств, функционирование которых основано на взаимодействии электромагнитных полей и свободных электрических зарядов. Описание этих процессов можно найти во всех учебниках по радио,- и микроэлектронике. Особенно помогают в этом отношении видео уроки в интернете. Азы современной электроники в практической области постигаются приобретением знаний по следующим вопросам:

  1. Построение цепей;
  2. Полупроводники;
  3. Сигналы и измерения;
  4. Электропитание схем;
  5. Цифровая электроника.

Построение цепей

Основой создания различных электрических схем являются правила построения цепей. Те же принципы построения электрических связей распространяются и на структуру микросхем. Твёрдое знание самых важных законов Ома и Кирхгофа позволяют понять логику создания линий, связующих компоненты электронных схем.

Обратите внимание! Без изучения базовых законов физики и электротехники начать овладевать основами электроники с нуля невозможно. Именно эти знания открывают все секреты создания электронных схем

Можно часами простоять, наблюдая за работой тех или иных сложных устройств, но без знаний основ электроники понять механизмы их действия не получится.

Полупроводники

В мире микроэлектроники полупроводники занимают важное место. Для того чтобы понять принцип их действия, нужно знать их физические возможности

Полупроводники меняют своё сопротивление в зависимости от нагрева. С повышением температуры сопротивление падает, в условиях низких температур полупроводники приобретают свойства диэлектриков.

Полупроводники на плате

К полупроводникам относятся такие радиодетали, как:

  • диоды;
  • транзисторы;
  • тиристоры.

Сигналы и измерения

Сигналы – это носители информации. Они передаются электронами электрической цепи. Величина заряженной частицы служит единицей измерения энергетического заряда. Измерения и исследования сигналов в электронике проводятся с помощью осциллографов. Цифровой прибор производит математическую обработку полученных результатов.

Цифровой осциллограф предназначен для профессиональных электронщиков и стоит довольно дорого. Для начинающих любителей подойдут недорогие модели отечественного производства – С1-73 и С1-101.

Электропитание схем

Энергообеспечение электронных схем осуществляется через специальные блоки питания. Сетевые импульсные блоки питания называют электронными трансформаторами. Это простые источники питания, работающие от сети 220 вольт. В сети интернет можно приобрести довольно дешёвые модели китайского производства.

Цифровая электроника

Основы цифровой электроники для начинающих базируются на понятии двоичной системы (ноль и единица) и алгебраической логике. В самоучителях и разных учебниках даются разъяснения, что такое базовые логические элементы электронных схем. К ним относятся триггеры, регистры, дешифраторы и микроконтроллеры.

Цифровая электроника

Цифровая технология передачи сигналов кодирует, а после доставки в нужное место дешифрует их. Этим добиваются чистоты информационных сигналов, защищённых от каких-либо помех. Примером этому служит цифровое телевидение.

Паяльный набор начинающего радиолюбителя

Умение паять – это главный навык электронщика. Освоить этот несложный навык довольно просто. Как и в любом деле важна практика.

Прежде всего, необходимо обзавестись минимальным набором инструментов и материалов. Перечислим этот нехитрый «наборчик».

Электрический паяльник.

Первым делом нам понадобится паяльник или паяльная станция. Простейший электрический паяльник состоит из нагревательного элемента, медного стержня (жала), изоляционной ручки, электрического шнура и сетевой вилки. Под действием электрического тока нагревательный элемент разогревается и тепло передаётся медному стержню — жалу. Температура жала паяльника держится в районе 280-300 С. Таково устройство любого дешёвого паяльника. Вот так он выглядит на деле.

Как уже говорилось, существуют и более сложные паяльники, а также паяльные станции. Функционал таких станций довольно богат, но и стоят они дороже. Цена же обычного паяльника колеблется в районе 200 рублей (розница).

О паяльных станциях и цифровых паяльниках я уже не раз писал на страницах сайта. Советую ознакомиться с этими материалами. Это поможет при выборе паяльного оборудования.

Припой

Припой – легкоплавкий сплав, которым производят пайку. Основным припоем при радиомонтаже является сплав свинца и олова. Можно конечно использовать и чистое олово, но оно дорогое, поэтому применяют оловянно-свинцовые сплавы. По прочности пайки оловянно – свинцовые припои не уступают чистому олову. Наиболее распространены припои ПОС-61 и ПОС-40. Цифры 61 и 40 обозначают процентное содержание олова в сплаве. ПОС-61 содержит 61% олова, в ПОС-40, соответственно 40%.

Чем больше в припое свинца, тем он темнее. Естественно, кроме стандартных припоев есть и другие, обладающие теми или иными свойствами (легкоплавкостью, прочностью, стойкостью к агрессивным средам, отсутствием вредных металлов в сплаве и пр.).

Подробно о припоях я писал здесь — какие бывают припои?

А также здесь — бессвинцовые припои.

Флюс

Флюсы – вещества, облегчающие пайку и предотвращающие окисление спаиваемых поверхностей. Если не применять флюс, то припой не будет ровно покрывать спаиваемые поверхности проводников. Флюсы нейтрализуют плёнку окисла на поверхности металла.

Самым распространённым флюсом является канифоль. Канифоль – это очищенная смола. В качестве флюса можно использовать даже обычную сосновую смолу, которую легко найти в любом сосновом лесу. Правда, при пайке таким флюсом жало паяльника быстро покрывается окалиной и грязью. Это происходит из-за пыли и мелких загрязнений в смоле. Это затрудняет пайку и требует постоянной очистки жала. Кроме того, неочищенная смола выделяет едкий сосновый запах.

Обычно используется кусковая канифоль. Выглядит она как янтарь – прозрачная, с желтоватым оттенком.

Применяются также растворы канифоли. Для пайки алюминия, нержавеющих сталей, никеля используют раствор канифоли и кислоты. Поверхность после пайки таким флюсом лучше промыть или стереть остатки флюса тканью. Если этого не сделать, то паяная поверхность со временем покроется окислом, начнётся коррозия. Естественно, это не есть хорошо.

Чтобы избежать такого эффекта, можно использовать нейтральный флюс на основе спирта. Для пайки окисленных деталей из чёрных и цветных металлов также подходит паяльный жир. В отличие от растворов он густой.

Если паяльный набор уже собран, то пора подготовить паяльный инструмент к работе. О том, как это сделать и пойдёт речь в следующей статье — Как залудить паяльник? Уход за паяльником.

Нравится

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Микросхемотехника

Это часть микроэлектроники, которая занимается исследованиями и разработкой электрических структурных построений цепей в интегральных микросхемах. Они представляют собой микроэлектронные изделия, выполняющие функции преобразования, обработки сигналов и накопления информации.

Важно! Микросхемы имеют высокую плотность соединённых элементов на площади в несколько мм2. Их элементы не могут быть отделены от кристалла и подложки

Микросхемотехника

Проектированием и монтажом интегральных микросхем (ИМ) занимаются схемотехники. ИМ бывают нескольких видов:

  • плёночные – все элементы и межэлементные компоненты выполнены в виде плёнок;
  • гибридные – содержат кристаллы;
  • аналоговые – предназначены для обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции;
  • цифровые – обработка сигналов по закону дискретной функции.

Техника безопасности

При работе с электрическими сетями или приборами соблюдают такие правила:

  1. Перед началом эксплуатации или ремонта оборудования изучают инструкцию. В разделе безопасности прописаны недопустимые действия, приводящие к замыканию и поражению током.
  2. Устройства необходимо обесточивать. После этого оценивают состояние изоляции проводов. При выявлении повреждений оголенные места закрывают изолентой.
  3. При невозможности обесточивания электрической сети работают в диэлектрических перчатках, обуви на резиновой подошве и специальных очках.
  4. Доступ к распределительным щитам и электроустановкам начинающим специалистам запрещен.
  5. Нельзя касаться лишенных изоляции проводов руками. Для поиска фазы используют мультиметры, индикаторные отвертки и другие инструменты.

Пособие для начинающих.

Чарльз Платт «Электроника для начинающих» БХВ-Петербург, 2012 год, 480 стр. (11,8 мб. pdf) + добавлено 2-е издание 2017 год (23,4 мб. pdf + 30,3 мб. epub, fb2)

Как построена книга.

Электроника для начинающих, это обычно изучение основ, правил, теорий элементной базы, а затем соединение этих элементов в схемы согласно написанным инструкциям. Чарльз Платт, как автор этой книги решил не следовать общепринятой практике преподания материала для начинающих и изучать предмет сразу с практических экспериментов, и построения элементарных схем.

Для кого предназначено издание.

Нужно отметить, что вся информация в книге дается простым и доступным для начинающих языком не требующим специальных специфических знаний. Достаточно уровня средней школы в объеме 6-8 классов. Однако в работе следует соблюдать некоторые условия техники безопасности (хотя работа будет вестись только с низким напряжением). Поэтому перед началом работ внимательно прочтите предисловие автора. Вы найдете подробные инструкции по безопасному ведению монтажных работ электронных схем, представленных в книге.

О книге.

Описания элементной базы электронных компонентов, схем, устройств, инструментов и технологии электронных экспериментов наглядно иллюстрируются рисунками, фотографиями, таблицами и схемами. Всего в руководстве более 500 наглядных иллюстраций. Начальные эксперименты очень просты, так как это электроника для начинающих. Они предназначены для ознакомления с принципами построения электрической схемы-как основы всех электронных устройств. Изучая материал книги и последовательно выполняя рекомендации автора, вы изготовите полезные, имеющие практическое применение, электронные устройства: сигнализацию, кодовый замок, елочные огни и др. А самое главное разберетесь, как и почему работают радиокомпоненты схем.

Электроника, как хобби.

Если чтение книги стало для вас не только полезным, но и приятным времяпровождением, то возможно увлечение электроникой станет вашим хобби. Руководство для начинающих предназначено для получения элементарных, но достаточных для чтения и создания несложных устройств по готовым принципиальным схемам. Для получения более фундаментальных знаний следует обращаться к специализированной литературе. но знания полученные при чтении этой книги, не будут лишними никогда.
ISBN 978-5-9775-0679-3

PDF изд-1            PDF изд-2              epub, fb2 2-е издание

Схемотехника том 2

Блоки питания ЖК телевизоров LG и PHILIPS

Делаем сенсоры: проекты сенсорных устройств на базе Arduino и Raspberry Pi

Ремонт малой бытовой техники

Исследование полупроводников

751

Поделиться

Электроника на практике

ПЭ – это раздел электроники, на практике показывающий основные закономерности электричества. Именно в практической части изучается каждый элемент цепи отдельно и применяется на деле в совокупности с другими. С этим названием вышла и книга, в которой можно найти много интересных статей по электротехнике, сформулированных на общедоступном языке.

Материал включает в себя фотографии и опыты, к которым даны полные инструкции. Прочитав его, можно спокойно разбираться во всех электронных и радиотехнических терминах, овладеть пайкой и получить навыки дл чтения простых схем.

Важно! Прошло второе переиздание книги, в котором были отредактированы небольшие ошибки и опечатки, учтены пожелания читателей. Второе издание стало стоящим и полезным учебником для начинающих радиолюбителей

Параметры источника питания

 

Для работы электронная система должна быть подключена к зарядке

Важно отметить: напряжение, подаваемое на клеммы, должно быть в пределах диапазона, приемлемого для системы. Подключение к системе со значением, выше рекомендованного, может привести к необратимой поломке

В случае слишком низкого показателя система будет работать некорректно (или не работать совсем).
 

После подключения потребуется ток, значение которого следует знать (хотя бы приблизительно) перед присоединением. Отдаваемое источником значение должно быть больше потребляемого устройством. Даже если во много раз превышены потребности, при правильном напряжении будет использовано ровно столько, сколько нужно. 

Шаг 1: Напряжение, ток, сопротивление

Эти понятия являются фундаментальными и без знакомства с ними продолжать обучение основам было бы бессмысленно. Давайте просто вспомним, что каждый материал состоит из атомов, а каждый атом в свою очередь имеет три типа частиц. Электрон — одна из этих частицы, имеет отрицательный заряд. Протоны же имеют положительный заряд. В проводящих материалах (серебро, медь, золото, алюминий и т.д.) есть много свободных электронов, которые перемещаются хаотично. Напряжение является той силой, которая заставляет электроны перемещаться в определенном направлении. Поток электронов, который движется в одном направлении, называется током. Когда электроны перемещаются по проводнику, то они сталкиваются с неким трением. Это трение называют сопротивлением. Сопротивление «ужимает» свободное перемещения электронов, таким образом снижая величину тока.

Более научное определение тока – скорость изменения количество электронов в определенном направлении. Единица измерения тока — Ампер (I). В электронных схемах протекающий ток лежит в диапазоне миллиампера (1 ампер = 1000 миллиампер). Например, свойственный ток для светодиода 20mA.

Единица измерения напряжения – Вольт (В). Батарея – является источником напряжения. Напряжение 3В, 3.3В, 3.7В и 5В является наиболее распространенным в электронных схемах и устройствах.

Напряжение является причиной, а ток – результатом.

Единица измерения сопротивления – Ом (Ω).

Основные характеристики тока

К основным характеристикам относятся сила тока, напряжение, сопротивление и мощность. Параметры электрического тока, протекающего по проводу, характеризуются именно этими величинами.

Напряжение

Это есть не что иное, как разница потенциалов между двумя точками проводника. Величина измеряется в вольтах. Один вольт – эта разность потенциалов, при которой для переноса заряда в 1 кулон потребуется произвести работу, равную одному джоулю.

Сопротивление

Этот параметр измеряется в омах. Его величина определяет сопротивление энергопотоку. Чем больше масса и площадь поперечного сечения проводника, тем больше сопротивление. Оно также зависит от материала и длины провода. При разнице потенциалов на концах проводника в 1 Вольт и силе тока 1 Ампер сопротивление проводника равно 1 Ому.

Мощность

Физическая величина выражает скорость протекания электроэнергии в проводнике. Мощность тока определяется произведением силы тока и напряжения. Единица мощности – ватт.

Расписание и цены

Ближайшая группа Время занятий Цена Скидка Дни занятий Тип группы обучения
06.02.2021 16:00 — 22:00 34300 10% СБ, ВС Выходного дня

Описание курса

На курсе
«Основы радиотехники» слушатели получат возможность освоить базовые понятия теории
электротехники и электроники, необходимые для работы в сфере сервисного
обслуживания и ремонта современных электроприборов различного назначения
(бытовая техника, автосервис, сигнализация и пр.). Учебная программа позволяет
изучить конструктивные особенности и элементную базу электронных устройств, а
также полупроводниковых и пьезоэлектрических приборов.

Навыки работы
по обслуживанию и ремонту применяемых в современном производстве радиоэлектронных
устройств, электроприборов бытового назначения, систем сигнализации и
электроустройств слаботочных цепей слушатели получат в ходе практических
занятий.

По
окончанию обучения на курсах радиотехники выпускники смогут получить работу по
специальностям:

  • мастер
    по обслуживанию систем сигнализации и иных видов электроники
  • мастер
    по ремонту и обслуживанию оргтехники
  • мастер
    по ремонту и обслуживанию бытовой техники
  • радиотехник.

Записывайтесь на Основы радиотехники в Москве прямо сейчас! 

Учебная программа курса

Теоретический блок — 36 ак.часа.

  1. Основы электротехники.
  2. Виды технической документации.
  3. Виды монтажа.
  4. Виды пайки.
  5. Маркировка монтажных проводов и элементов.

Практический блок —  36 ак.часа.

  1. Подготовка элементов и проводов к монтажу. Формовка элементов.
  2. Установка радиоэлементов при объемном монтаже.
  3. Пайка микросхем.
  4. Пайка печатных плат.
  5. Демонтаж радиоэлементов.
  6. Самостоятельная работа: Разработка технической документации, сборка и наладка радиоустройства.  

Что нужно для хорошего усвоения?

Большая часть уроков, составляющих основную часть этого сайта, сопровождается комментариями. Комментарии преследуют двоякую цель: в некоторых случаях углубить изложения и дополнить материал по ряду вопросов.

Чтобы хорошо усвоить содержания уроков, следует после каждой беседы прочить соответствующие комментарии. Можно правда , при первом чтении их пропустить, но затем рекомендуется возобновить чтение, изучая после каждой беды комментарии к ней.

Не следует прочитывать больше одной беседы в день. Надо дать «утрястись» свежим впечатлениям. Рекомендуется очень внимательно изучить все приведенные схемы. Детальное изучение всех цепей является наилучшим упражнением.

При известном желании и настойчивости вы убедитесь, что в радиоэлектронике не все так сложно.

Содержание курса и следующий урок можете найди здесь

Выбор платформы: Arduino или Raspberry Pi

Две самые знаменитые платформы для реализации проектов «сделай сам» — это микрокомпьютер Raspberry Pi и микроконтроллер Arduino. А знаменитость в таких случаях означает массу совместимых компонентов и мануалов, которые можно применять без изменений.

Arduino Uno и Raspberry Pi 3B+

Arduino — это опенсорсная плата на основе чипов Atmel ATmega 8/168/328 AVR. Ее основное применение — работа с датчиками и сенсорами. Данная плата прекрасно подходит для простых проектов, где от гаджета требуется только реагировать на поступающие данные.

Для начала работы с Arduino понадобится среда разработки — . В ней обычно пишут на Arduino programming language. Но есть и поддержка С и С++.

ПО для работы с Arduino простое в использовании и не вызовет вопросов у новичка, но при этом оно достаточно гибкое, чтобы не переставать им пользоваться и потом. Arduino IDE без особых проблем идет в Mac, Windows и Linux.

В общем, Arduino — это мастхев для любого, кто хочет научиться электроники и начать мастерить что-то электронное. В качестве начального проекта подойдет любой из готовых наборов либо что-то из наработок сообщества Arduino. Самый легкий вариант можно собрать на макетной плате.

В модельной линейке фирменных Arduino есть разные варианты. В первую очередь вам пригодятся Uno или Leonardo.

Таблица сравнения моделей Uno и Leonardo

Главное различие между ними в том, что Leonardo может подключаться не только как СОМ-порт, но и как мышка или клавиатура. В остальном разница между Uno и Leonardo не существенна. Зато когда вы возьметесь за более амбициозные проекты, то обязательно взгляните на Mega и Duo, у них много важных отличий: больше входов и выходов, больше оперативной и флеш-памяти. А модель Micro выделяется своими размерами — всего 4,8 на 1,77 см.

К тому же у Arduino есть многочисленные клоны, многие из которых по качеству совсем не уступают оригиналу. Стоить они могут намного дешевле, но совместимы с софтом и модулями для Arduino. Нет ничего особенно зазорного в покупке клона, поскольку дизайн Arduino опенсорсный. А вот за сборку и качество компонентов клонов отвечают только их производители. Также различаться могут размеры и разводка, расположение кнопок и светодиодов — в тех рамках, что не мешают совместимости с периферией.

Многочисленные клоны Arduino

Вы можете заказать плату по очень приятной цене на «Aliexpress», но проблема в том, что нет легкого способа отличить качественный клон от некачественной подделки по фотографии. Брак бывает малозаметен, как изображено на картинке.

Различия между оригиналом и фальшивкой

Однако если вам уже попалась нерабочая плата, то и ее при желании (и некотором умении) можно починить.

Другая распространенная проблема с дешевыми китайскими клонами — это использование чипа CH340 вместо ATmega. Если видите Arduino за 200 рублей, то там наверняка стоит именно этот CH340 чип. Однако для его поддержки нужно всего лишь установить другой драйвер, так что в каком-то смысле экономия может быть очень даже оправданной.

Что же касается Raspberry Pi, это компьютер со своей операционной системой, на него даже можно установить большинство программ для Linux (если есть сборка для ARM или если удастся собрать из исходных кодов). Из Raspberry Pi делают игровые приставки, камеры видеонаблюдения, устройства с тачскринами и файловый сервер с блокировкой рекламы и т.д.

Если для вашего проекта нужен полноценный компьютер с разнообразием утилит и библиотек, то Raspberry Pi или Raspberry Pi Zero W — отличный, хорошо поддерживаемый разработчиками и сообществом вариант. При желании вы даже можете связать Arduino и Raspberry Pi, чтобы они работали в связке: например, несколько микроконтроллеров Arduino будут собирать информацию с датчиков, а Raspberry Pi обрабатывать ее.

Важный параметр

Полимеры в различных отраслях науки и техники

Основы электроники

Постигать радиотехнику нужно с изучения законов электрических процессов. Теоретический материал должен закрепляться домашними опытами создания простейших схем. Приобрести справочную литературу совсем нетрудно.

Пользуясь информацией в сети, можно найти видео радиолюбительских курсов. Без знания основных радиоэлементов невозможно разобраться даже в простейшей схеме детекторного радиоприёмника. В справочнике «Радиотехника для начинающих» приведены самые употребляемые радиоэлементы, из которых состоят печатные платы современных электронных устройств.

Нужно знать и владеть способами создания печатных плат. Необходимо получить знание о том, как эффективно применять пайку радиодеталей. Опыт в создании самодельных простейших электронных схем постепенно приведёт к овладению самостоятельным конструированием печатных плат.

Обратите внимание! Не обязательно покупать справочники. В сети публикуется много материала для начинающих радиолюбителей, которые можно скачать на свой компьютер

Видео уроки для начинающих любителей радиоэлектроники принесут много пользы.

Для определения характеристик электрических токов, протекающих на определённых участках схем и через сами радиодетали, нужно иметь измерительные приборы. Начинающему радиолюбителю достаточно приобрести компактный мультиметр.

Источники напряжения и тока

Под источниками часто понимают элементы, которые питают цепь электромагнитной энергией. Эту энергию потребляют пассивные элементы, запасают накопительные и расходуют в активном сопротивлении. Пример источника такой энергии – генератор постоянных, синусоидальных или импульсных сигналов различных форм. Для анализа электронных цепей удобно вводить идеализированные источники тока и напряжения, учитывающие основные свойства реальных источников.

Под источником напряжения понимается элемент цепи, обладающий двумя полюсами. Между этими полюсами образуется напряжение, которое задается некоторыми функциями от времени и не зависит тока в цепи. Этот источник в идеальном состоянии способен отдавать неограниченную мощность. Реальные же источники имеют внутреннее сопротивление, поэтому к ним сопротивление подключается последовательно.

Идеальный источник тока – это элемент цепи, через полюса которого протекает ток с заданной закономерностью изменения во времени. Он не зависит от напряжения между его выводами. Эта независимость означает, что внутренняя проводимость источника равно нулю, а внутреннее сопротивление бесконечно.

Реальный источник тока

Выполнение электромонтажных работ

Создание электрических сетей состоит из нескольких этапов:

  • проектирования;
  • подготовки материалов и инструментов;
  • прокладки проводки.

Необходимые инструменты

Для работы потребуются:

  • фазоискатель;
  • плоскогубцы;
  • кусачки;
  • ножи;
  • изоляционная лента;
  • отвертки;
  • мультиметр для проверки сетей.

Удаление виниловой изоляции с проводов (зачистка)

Процедура сопряжена с некоторыми сложностями. Ее нужно проводить так, чтобы не повреждалась токопроводящая жила. Иногда каждый проводник защищается виниловой изоляцией. Набор таких шин помещается в еще одну оплетку. В таком случае нужно разрезать верхний слой, не повреждая внутренней изоляции. Для снятия оплетки используют тупой нож, для зачистки медных или алюминиевых жил — острый.

Изоляция

Места соединения или повреждения оплетки тщательно изолируют. При электромонтаже для этого используют специальную ленту. Для начала жилы изолируют раздельно, затем вместе. Нанесенный на изоленту клей должен обеспечивать прочную фиксацию. Материал надежно приклеивают к виниловой оплетке на ширину, препятствующую отслаиванию или сползанию.

Прокладка проводки

Современный провод укладывают без дополнительной изоляции. При проведении работ учитывают, что:

  • места соединений оставляют в свободном доступе;
  • провод не должен подвергаться механическим воздействиям;
  • нужно исключать влияние агрессивных факторов на места соединений;
  • нельзя задевать проводку инструментом при выполнении каких-либо работ.

При прокладке кабелей под землей используют бронированный канал. Гидроизоляция не является обязательной, поскольку провод нечувствителен к воздействию влаги.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий