Как научиться делать электронику


Как самостоятельно изучить электронику с нуля?

Научиться можно только тому, что любишь.
Гёте И.

  1. Творчество и результат
  2. Типичный подход к обучению
  3. Математика в электронике 
  4. Книги по электронике
  5. Дорого ли заниматься электроникой?
  6. Что делать, если не получается?
  7. О практике

"Как самостоятельно изучить электронику с нуля?" — один из самых популярных вопросов на радиолюбительских форумах. При этом те ответы, которые я нашел, когда сам его задавал, мне мало помогли. Поэтому я решил дать свой.

Это эссе описывает общий подход к самообучению, а так как оно стало ежедневно получать множество просмотров, то я решил его развить и сделать небольшое руководство по самостоятельному изучению электроники и рассказать как это делаю я. Подписывайся на рассылку -- будет интересно!

Творчество и результат

Чтобы что-то изучить надо это полюбить, гореть интересом и регулярно упражняться. Кажется, я только что озвучил прописную истину... Тем не менее. Для того, чтобы с лёгкостью и удовольствием изучать электронику надо её любить и относится к ней с любопытством и восхищением. Сейчас уже для всех привычно иметь возможность отправить видеосообщение на другой конец земли и мгновенно получить ответ. А это одно из достижений электоники. 100 лет труда тысяч ученых и инженеров.

Как нас обычно учат

Классический подход, который проповедуется в школах и университетах всего мира можно назвать подходом снизу-вверх. Сначала тебе рассказывают что такое электрон, атом, заряд, ток, резистор, конденсатор, индуктивность, заставляют решить сотни задач на нахождение токов в резисторных цепях, потом ещё сложней и т.д. Такой подход схож с восхождением на гору. Но лезть в гору сложней, чем спускаться. И многие сдаются так и не добравшись до вершины. Это верно в любом деле. 

А что если спускаться с горы? Главная идея в том, чтобы сначала получить результат, а затем разобрать детально почему работает именно так. Т.е. это классический подход детских радиокружков. Он даёт возможность получить ощущение победы и успеха, которые в свою очередь стимулируют желание изучать электронику дальше. Понимаешь, очень сомнительная польза в изучении одной теории. Надо обязательно практиковаться, так как не все из теории 100% ложится на практику.

Есть такая старая инженерная шутка гласит: "Раз ты хорош в математике, то тебе надо пойти в электронику". Типичная чушь. Электроника -- это творчество, новизна идей, практика. И не обязательно впадать в дебри теоритический расчетов, чтобы создавать электронные устройства. Ты вполне можешь освоить необходимые знания самостоятельно. А математику подтянешь в процессе творчества.

Главное -- это понять основной принцип, и только потом тонкости. Такой подход просто переворачивает мир самостоятельного изучения. Он не нов. Так рисуют художники: сначала набросок, затем детализация. Так проектируют различные большие системы и т.д. Такой подход похож на "метод тыка", но только если не искать ответа, а тупо повторять одно и тоже действие.

Понравилось устройство? Собирай, разбирайся почему оно сделано именно так и какие идеи заложены в его конструкцию: почему именно эти детали используются, почему именно так соединены, какие принципы используются? А можно ли что-нибудь улучшить или просто заменить какую-нибудь деталь?

Конструирование -- это творчество, но ему можно научиться. Для это надо только выполнять простые действия: читать, повторять чужие устройства, обдумывать результат, наслаждаться процессом, быть смелым и уверенным в себе. 

 

 

 

Математика в электронике

В радиолюбительском конструировании считать несобственные интегралы вряд ли придётся, но знание закона Ома, правил Кирхгофа, формул делителя тока/напряжения, владение комплексной арифметикой и тригонометрией может пригодиться. Это азы азов. Хочешь уметь больше - люби математику и физику. Это не только полезно, но и чрезвычайно занимательно. Конечно, это не обязательно. Можно делать достаточно крутые устройства вообще ничего этого не зная. Только это будут устройства, придуманные кем-то другим.

Когда я, после очень длительного перерыва, понял, что электроника снова меня зовёт и манит в ряды радиолюбителей, то сразу стало ясно, что мои знания давно уже улетучились, а доступность компонентов и технологий стала шире. Что я стал делать? Путь был только один — признать себя полным нолём и стартовать из ничего: знакомых опытных электронщиков нет, какой-либо программы самообучения тоже нет, форумы я отбросил потому, что они представляют собой свалку информации и отнимают много времени (какой-то вопрос можно там узнать вкратце, но получить цельные знания очень сложно — там все такие важные, что лопнуть можно!)

И тогда япошел самым старым и простым путём: через книги. В хороших книгах тематика обсуждается наиболее полно и нет пустой болтовни. Конечно, в книгах есть и ошибки, и косноязычие. Просто надо знать какие книги читать и в каком порядке. После прочтения хорошо написанных книг и результат будет отличным.

Мой совет прост, но полезен — читайте книги и журналы. Я, к примеру, хочу не только повторять чужие схемы, а уметь конструировать свои. Создавать -- это интересно и весело. Именно таким должно быть моё хобби: интересным и занимательным. Да и ваше тож

Как лучше всего изучать электронику?

Как лучше всего изучать электронику? Это содержательный вопрос, который следует задать аудитории Hackaday, большинство из которых, по крайней мере, уже знакомы с этой областью. Те, кто уже научился, часто могут использовать только свою собственную точку зрения - то, как они сами учились. Некоторые из вас, возможно, учили других. Я хочу изучить, что работает, а что нет.

Любители учатся иначе, чем студенты

Одно могу сказать сразу: студенты учатся иначе, чем люди, которые учатся дома.У любителей есть то преимущество, что им действительно интересно, что может не понравиться студентам. С самого начала люди учились электронике, аналоговые проекты - модели Heathkit, роботы BEAM и радиолюбители - превращались в чисто цифровые проекты.

Посмотрим правде в глаза, Arduinos понижает планку как ничто другое. Не зря скетч Blink стал эквивалентом «Hello World». Грязные дешевые и легко настраиваемые микроконтроллеры в сочетании с коммутационными платами упрощают участие любого желающего.

Однако спросите любого истинного EE, и он скажет вам, что следующие схемы подключения и подключение сенсорных плат от Sparkfun только многому учит. Вы не отказываетесь от таких терминов, как гистерезис или предвзятость, создавая что-то из унифицированных коммуникаций и коммутационных плат. Но нужно ли вам это? Если вы действительно интересуетесь электроникой и учитесь, создавая проекты Adafruit или Sparkfun, рано или поздно вы захотите сделать свои собственные коммутационные доски. Вы узнаете, как создавать собственные печатные платы, и поймете, почему все работает, а почему нет.Мне не нужно говорить вам, что в Интернете есть все ответы, которые нужны новичку, но в первую очередь должен быть интерес.

Как лучше всего учиться в классе?

В комплекты робототехники входит категория продуктов, состоящая из «учебных вездеходов», предназначенных для покупки учителями групповыми партиями, чтобы каждый ученик или небольшая группа получали один. Эти вездеходы либо предварительно собраны, либо в основном построены - конечно, вы можете вкрутить крепления двигателя, но все печатные платы уже припаяны для вас, не более того, для поверхностного монтажа.Они поставляются предварительно настроенными для множества простых задач, таких как отслеживание линии и уклонение от препятствий. Makeblock mBot является примером.

Я думаю, что это часть всей инициативы «научиться программировать», идея которой состоит в том, чтобы минимизировать сборку, чтобы максимизировать время кодирования. Поскольку пайка набора сквозных компонентов учит электронике, эти боты в основном этого не делают. Судя по всему, если есть лучший способ изучить электронику, то это не то. Однако независимо от того, какой проект преподаватель ставит перед учеником, он все равно должен вызывать какое-то увлечение.Эти роботы обеспечивают момент прохлады, который разжигает огненную бурю интереса.

Однажды я руководил классом пайки, в котором основное внимание уделялось сеткам Blinky Grids Уэйна и Лейна. Это фантастический комплект, который поможет вам создать небольшую светодиодную матрицу. Это особенно круто, потому что его можно программировать на мониторе компьютера с помощью световых датчиков, взаимодействующих с белыми и черными квадратами на веб-сайте компании. Когда мои ученики закончили свои сетки, все они работали и просматривали уникальные сообщения.Итак, , что - это выплата. Я не говорю, что кто-то из этих людей стал хакером оборудования в результате моего класса, но это чертовски ударило из елки, верно?

Возвращаясь к тому марсоходу, следует признать, что марсоход сам по себе является вознаграждением, и это только до тех пор, пока все теряют интерес. Однако у многих из этих роверов есть возможности расширения, такие как прикручивание другого датчика или изменение метода программирования - например, mBot имеет как графический интерфейс программирования, так и может быть перепрошит с помощью обычного старого загрузчика Arduino.

Читатели, поделитесь в комментариях своей точкой зрения. Как вы узнали? Как бы вы научили других?

.

Изучите электронику и Arduino, просто посмотрев эти видео

Обучение программированию собственной электроники дает новые возможности и приносит удовлетворение, но может быть трудно начать работу без руководства. Мы собрали лучшие видео, каналы YouTube и онлайн-курсы, чтобы начать работу.

Что такое Ардуино?

Arduino - популярный микроконтроллер с открытым исходным кодом, то есть небольшой компьютер с программируемыми входами и выходами.В стартовом комплекте есть много отличных основ, и вы также можете купить датчики, которые могут подключаться к Arduino для отслеживания температуры, освещенности, близости и многого другого. Он отлично подходит для создания прототипов новых электронных изобретений. (Узнайте больше о возможностях Arduino.)

Начало работы с Arduino: руководство для начинающих

Arduino - это платформа для прототипирования электроники с открытым исходным кодом, основанная на гибком, простом в использовании аппаратном и программном обеспечении.Он предназначен для художников, дизайнеров, любителей и всех, кто интересуется созданием интерактивных объектов или сред.

Все еще не уверены, хотите ли вы его? Сначала убедитесь, что вы понимаете разницу между Arduino и Raspberry Pi, если это ваш первый мини-компьютер.

Мне посчастливилось иметь профессора в университете, который преподавал курс программирования на Arduino. В конце курса я и небольшая команда использовали то, чему научились, для создания цифровой версии эскиза (используя потенциометры для поворотных ручек).Мы также создали экранный интерфейс, чтобы человек мог выбирать цвет линии, и включили ползунок-датчик для изменения толщины линии.

YouTube-каналов об Arduino

Руководства по Arduino от Джереми Блюма

Стандартная длина видео: от 15 до 30 минут.

Джереми Блюм уже много лет обучает людей тому, как использовать Arduino. Его серия руководств по Arduino 2011 года начинается с самого начала, с того, что вам нужно и как работает Arduino.

Первое видео - фантастическое введение в область применения Arduino или освежающее слово, если вы вернетесь к Arduino через некоторое время.Он также знакомит вас со средой программирования и знакомит с тем, как заставить мигать светодиод на Arduino. Более поздние видеоролики охватывают такие темы, как основы электротехники, двигатели и транзисторы, создание простой системы безопасности с метками RFID, создание праздничного светового и звукового дисплея и отслеживание GPS.

EEAwesome

Типичная длина видео: 10 мин или меньше.

В EEAwesome профессор Руди Шлаф опубликовал серию видеороликов об основных концепциях Arduino. Они разбиты на более мелкие части, поэтому, например, использование макетной платы отделено от мигания светодиода с помощью цифрового вывода.Это полезно, потому что вы знаете заранее, поэтому можете, например, пропустить темы, которые, возможно, уже знаете.

Видеоурок по

Arduino от Arduino

Типичная продолжительность видео: от 5 до 15 минут.

Видео в серии учебных пособий Arduino принадлежат создателю самого микроконтроллера Массимо Банци. Они хорошо сняты (верхняя камера имеет большое значение, потому что пальцы не мешают вам видеть электронику), тщательно отредактированы, и мистерБанзи - отличный учитель.

Онлайн-курсы

Вы поклонник журнала Make Magazine? Марк Фрауэнфельдер, главный редактор Make Magazine, представляет краткий 51-минутный вводный курс из пяти проектов по Arduino.

По мере прохождения экспериментов вы будете участвовать в экспериментах, включая частоту мигания, регуляторы и потенциометры, сервоприводы и тоны динамиков.

Курс открыт только для премиум-членов Skillshare.Если вы новичок в Skillshare, вы можете воспользоваться их праздничной распродажей и получить доступ к премиум-членству за 0,99 доллара США на 3 месяца!

Профессор Иэн Харрис из Калифорнийского университета в Ирвине ведет четырехнедельный курс Coursera по Arduino.Курс разделен на четыре модуля, каждый со своими коллегами. Это самоучитель, и вы можете пройти его бесплатно, но вам придется заплатить определенную сумму, если вы хотите, чтобы ваши задания оценивались, получали сертификат или продолжали специализацию из шести курсов в Введение в программирование Интернета вещей. (IOT).

Udemy's Arduino Шаг за шагом: ваше полное руководство

Ищете более продвинутый онлайн-курс по Arduino? Питер Далмарис из Tech Explorations предлагает более 22 часов содержания и 131 лекцию в Udemy.Вы узнаете все, от основ (снова заставить светодиод мигать) до того, как работать с различными типами датчиков, интерактивности (кнопки, потенциометры и т. Д.), Дисплеями, двигателями, Интернетом и беспроводной связью, управлением собственной мощностью и Больше.

Курс стоит 200 долларов (хотя по этой ссылке вы можете получить скидку 75%), но это один из относительно немногих онлайн-курсов, которые проходят такой уровень глубины.

Прочие инструменты

Языки программирования

Если ваши проекты Arduino предназначены для подключения к компьютеру (возможно, для использования интерфейса клавиатуры или мыши или вывода на дисплей), вам нужно научиться программированию.Программирование в Arduino похоже на программирование в Processing.js - на самом деле, Arduino основан на Wiring, который сам основан на Processing. Есть некоторые заметные отличия от Arduino, основанного на C / C ++, по сравнению с обработкой, основанной на Java.

Вы можете узнать все о программировании в Processing здесь, на MakeUseOf.Есть и другие языки, которые вы можете программировать в Arduino, если вы не хотите изучать C.

Книги

Нет недостатка в отличных книгах по Arduino.На официальном сайте Arduino.cc продаются несколько устройств от разных авторов.

Если вам нравится стиль видеообучения Джереми Блюма, вы также можете оценить его новую книгу Exploring Arduino, доступную на сопутствующем веб-сайте, а также на Amazon ( $ 27 ).

Каждый проект книги сопровождается видеодемонстрацией на Youtube, поэтому вы можете быстро увидеть, как выглядит готовый проект и как он должен работать.

Проекты к практике

Наличие проектов, которые вы хотите реализовать, важно в вашем путешествии по изучению Arduino.Если вы не знаете, что хотите сделать, эта коллекция из десяти замечательных проектов Arduino вдохновит вас.

Что вы нашли полезным в изучении Arduino?

Основные вещи, которые я нашел полезными при изучении Arduino, - это те же самые вещи, которые вы найдете полезными в обучении готовке.Сначала внимательно прочтите весь проект и убедитесь, что вы все поняли. Перед началом работы имейте все необходимые принадлежности и инструменты, а также правильно настройте рабочее место.

Кроме этого, было бы здорово, если у вас есть приятель, с которым можно поработать, или сообщества (даже в Интернете), с которыми вы можете связаться, если у вас возникнут проблемы.

Есть ли в Arduino что-то, что вам трудно изучить, или что не хватает хороших учителей? У вас есть любимый курс Arduino, над которым вы работаете или над которым работали? Какие проекты вы преследуете?

Как добавлять и удалять учетные записи электронной почты на iPhone и iPad

Мы покажем вам, как управлять учетными записями электронной почты на iOS и iPadOS для приложения Mail.

Об авторе

Начинающий профессионал в области коммуникаций из Ванкувера, который привносит элементы технологий и дизайна во все, что я делаю. Бакалавр Университета Саймона Фрейзера.

Подробнее о Джессике Коччимиглио
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

.

Обучение через открытия Чарльза Платта

"Это обучение в лучшем виде!"

- Ганс Камензинд, изобретатель таймера 555 (самой успешной интегральной схемы в мире) и автор книги Много шума из почти ничего: встреча человека с электроном (Booklocker.com)

«Великолепная книга: хорошо написана. , в хорошем темпе, веселый и информативный. Мне также нравится чувство юмора. Оно очень хорошо снимает страх. И это великолепно .

«Это обучение в лучшем виде!»

- Ганс Камензинд, изобретатель 555 (самая успешная интегральная схема в мире) и автор книги Много шума из почти ничего: Встреча человека с электроном (Booklocker.com)

"Потрясающая книга: хорошо написанная, хорошо проработанная, веселая и информативная. Мне также нравится чувство юмора. Это очень хорошо помогает избавиться от страха. И это великолепно . Я буду очень рекомендовать эту книгу. . "

- Том Иго, автор книги «Физические вычисления и разговоры о вещах»

Хотите научиться основам электроники в увлекательной практической форме? С Make: Electronics вы начнете работать над реальными проектами, как только откроете книгу. Изучите все ключевые компоненты и основные принципы с помощью серии увлекательных экспериментов.Сначала вы построите схемы, затем , а затем изучите теорию, лежащую в основе них!

Создание рабочих устройств, от простых до сложных Вы начнете с основ, а затем перейдете к более сложным проектам. Переходите от коммутационных схем к интегральным схемам и от простых сигналов тревоги к программируемым микроконтроллерам. Пошаговые инструкции и более 500 полноцветных фотографий и иллюстраций помогут вам использовать и понять концепции и методы электроники.

Открывайте, ломая вещи: экспериментируйте с компонентами и учитесь на ошибках
Создайте сложное пространство для проекта: создайте у себя дома рабочее место, оснащенное необходимыми инструментами и деталями
Узнайте о ключевых электронных компонентах и ​​их функциях внутри цепи
Создайте сигнализацию вторжения, праздничные огни, носимые электронные украшения, аудиопроцессоры, тестер рефлексов и кодовый замок
Создайте автономную тележку робота, которая может определять окружающую среду и избегать препятствий
Получите ясное, легкое для понимания объяснения того, что вы делаете и почему

.Интегральные схемы

- learn.sparkfun.com

Введение

Интегральные схемы (ИС) - краеугольный камень современной электроники. Они сердце и мозг большинства схем. Это вездесущие маленькие черные «микросхемы», которые можно найти практически на каждой печатной плате. Если вы не какой-то сумасшедший мастер аналоговой электроники, у вас, вероятно, будет хотя бы одна микросхема в каждом электронном проекте, который вы создаете, поэтому важно понимать их как внутри, так и снаружи.

Интегральные схемы - это маленькие черные «микросхемы», которые можно найти во встроенной электронике.

ИС - это набор электронных компонентов - резисторов, транзисторов, конденсаторов и т. Д. - все они помещены в крошечный чип и соединены вместе для достижения общей цели. Они бывают самых разных видов: одноконтурные логические вентили, операционные усилители, таймеры 555, регуляторы напряжения, контроллеры двигателей, микроконтроллеры, микропроцессоры, ПЛИС ... список можно продолжать и продолжать.

Рассматривается в этом учебном пособии

  • Состав IC
  • Общие пакеты ИС
  • Идентификация ИС
  • Часто используемые ИС

Рекомендуемая литература

Интегральные схемы - одна из наиболее фундаментальных концепций электроники.Тем не менее, они основаны на некоторых предыдущих знаниях, поэтому, если вы не знакомы с этими темами, сначала подумайте о прочтении их руководств ...

Внутри IC

Когда мы думаем об интегральных схемах, на ум приходят маленькие черные микросхемы. Но что внутри этого черного ящика?

Внутренности интегральной схемы, видимые после снятия верхней части.

Настоящее «мясо» ИС - это сложное наслоение полупроводниковых пластин, меди и других материалов, которые соединяются между собой, образуя транзисторы, резисторы или другие компоненты в цепи.Вырезанная и сформированная комбинация этих пластин называется штампом .

Обзор кристалла ИС.

Хотя сама ИС крошечная, пластины полупроводника и слои меди, из которых она состоит, невероятно тонкие. Связи между слоями очень сложные. Вот увеличенная часть кубика выше:

Кристалл ИС - это схема в ее наименьшей возможной форме, слишком маленькая для пайки или подключения. Чтобы упростить нам работу по подключению к ИС, мы упаковываем кристалл.Пакет IC превращает тонкий крошечный кристалл в черный чип, с которым мы все знакомы.

Пакеты ИС

Пакет - это то, что инкапсулирует кристалл интегральной схемы и превращает его в устройство, к которому мы можем более легко подключиться. Каждое внешнее соединение на кристалле через крошечный кусок золотого провода подключается к контактной площадке или контакту на корпусе. Контакты - это серебристые выдавленные клеммы на ИС, которые затем подключаются к другим частям схемы.Это крайне важно для нас, потому что именно они будут подключаться к остальным компонентам и проводам в цепи.

Существует множество различных типов корпусов, каждый из которых имеет уникальные размеры, типы монтажа и / или количество выводов.

Маркировка полярности и нумерация контактов

Все микросхемы поляризованы, и каждый вывод уникален как по расположению, так и по функциям. Это означает, что на упаковке должен быть какой-то способ передать, какой штифт какой.Большинство ИС будут использовать либо отметку , либо точку , чтобы указать, какой вывод является первым выводом. (Иногда оба, иногда одно или другое.)

Как только вы узнаете, где находится первый вывод, номера оставшихся выводов будут последовательно увеличиваться по мере того, как вы перемещаетесь против часовой стрелки по микросхеме.

Тип монтажа

Одной из основных отличительных характеристик типа корпуса является способ монтажа на печатной плате. Все корпуса бывают двух типов: монтаж в сквозное отверстие (PTH) или поверхностный монтаж (SMD или SMT). Сквозные пакеты обычно больше, и с ними намного проще работать. Они предназначены для вставки через одну сторону платы и припаивания к другой стороне.

Пакеты для поверхностного монтажа различаются по размеру от маленьких до крохотных. Все они предназначены для размещения на одной стороне печатной платы и припаяны к поверхности. Контакты SMD-корпуса либо выступают со стороны, перпендикулярно чипу, либо иногда располагаются в виде матрицы на дне чипа.ИС в этом форм-факторе не очень удобны для ручной сборки. Обычно для этого требуются специальные инструменты.

DIP (двухрядные пакеты)

DIP, сокращение от двухрядного корпуса, является наиболее распространенным корпусом ИС со сквозным отверстием, с которым вы столкнетесь. Эти маленькие микросхемы имеют два параллельных ряда контактов, перпендикулярно выступающих из прямоугольного черного пластикового корпуса.

28-контактный ATmega328 - один из самых популярных микроконтроллеров в корпусе DIP (спасибо, Arduino!).

Расстояние между выводами DIP IC составляет 0,1 дюйма (2,54 мм), что является стандартным расстоянием и идеально подходит для установки в макетные платы и другие макетные платы. Общие размеры DIP-корпуса зависят от количества выводов, которое может быть от четырех до 64.

Область между каждым рядом контактов идеально разнесена, чтобы позволить микросхемам DIP занимать центральную часть макета. Это обеспечивает каждому контакту свой собственный ряд на плате и гарантирует, что они не закорачиваются друг с другом.

Помимо использования в макетных платах, микросхемы DIP также могут быть припаяны к печатным платам . Они вставлены в одну сторону платы и припаяны к другой стороне. Иногда, вместо того, чтобы паять непосредственно на микросхему, неплохо было бы установить socket на чип. Использование сокетов позволяет снимать и заменять DIP IC, если он «выпустит синий дым».

Обычное гнездо DIP (вверху) и гнездо ZIF с ИС и без нее.

Пакеты для поверхностного монтажа (SMD / SMT)

В наши дни существует огромное множество типов корпусов для поверхностного монтажа. Чтобы работать с ИС в корпусе для поверхностного монтажа, вам обычно нужна специальная печатная плата (PCB), изготовленная для них, которая имеет соответствующий узор из меди, на которой они припаяны.

Вот несколько наиболее распространенных типов корпусов SMD, которые варьируются по способности пайки вручную от «выполнимо» до «выполнимо, но только со специальными инструментами» до «выполнимо только с очень специальных, обычно автоматизированных инструментов».

Small-Outline (СОП)

Малогабаритные ИС (SOIC) - это двоюродный брат DIP для поверхностного монтажа. Это то, что вы получите, если согнете все штыри DIP наружу и уменьшите его до нужного размера. С твердой рукой и внимательным взглядом эти корпуса являются одними из самых простых для ручной пайки SMD-деталей. В корпусах SOIC каждый штифт обычно находится на расстоянии около 0,05 дюйма (1,27 мм) от следующего.

SSOP (shrink small-outline package) - это еще меньшая версия пакетов SOIC. Другие похожие пакеты IC включают TSOP (тонкий корпус с мелкими контурами) и TSSOP (корпус с тонкой усадкой и мелкими контурами).

16-канальный мультиплексор (CD74HC4067) в 24-выводном SSOP корпусе. Установлен на плате посередине (четверть добавлена ​​для сравнения размеров).

Многие из более простых, ориентированных на одну задачу ИС, таких как MAX232 или мультиплексоры, выпускаются в формах SOIC или SSOP.

Quad Flat Pack

Раздвигание выводов микросхемы во всех четырех направлениях дает вам что-то, что может выглядеть как плоский четырехъядерный корпус (QFP). ИС QFP могут иметь от восьми контактов на каждую сторону (всего 32) до более семидесяти (всего 300+).Контакты на микросхеме QFP обычно расположены на расстоянии от 0,4 мм до 1 мм. Меньшие варианты стандартного пакета QFP включают тонкий (TQFP), очень тонкий (VQFP) и низкопрофильный (LQFP) пакеты.

ATmega32U4 в 44-выводном (по 11 с каждой стороны) корпусе TQFP.

Если вы отшлифуете ножки микросхемы QFP, вы получите что-то, что может выглядеть как корпус с четырьмя плоскими выводами (QFN) . Соединения на корпусах QFN представляют собой крошечные открытые площадки на нижних угловых краях ИС.Иногда они оборачиваются и обнажены как сбоку, так и снизу, в других упаковках открыта контактная площадка только в нижней части чипа.

Многофункциональный датчик IMU MPU-6050 поставляется в относительно крошечном корпусе QFN, в котором всего 24 контакта скрываются на нижнем крае ИС.

Тонкие (TQFN), очень тонкие (VQFN) и микросхемы (MLF) представляют собой меньшие варианты стандартного корпуса QFN. Существуют даже корпуса с двумя без выводами (DFN) и с тонкими двойными выводами (TDFN), которые имеют контакты только на двух сторонах.

Многие микропроцессоры, датчики и другие современные ИС поставляются в корпусах QFP или QFN. Популярный микроконтроллер ATmega328 предлагается как в корпусе TQFP, так и в форме QFN-типа (MLF), в то время как крошечный акселерометр / гироскоп, такой как MPU-6050, поставляется в миниатюрной форме QFN.

Шаровая сетка

Наконец, для действительно продвинутых ИС есть корпуса с шариковой решеткой (BGA). Это удивительно замысловатые маленькие корпусы, в которых маленькие шарики припоя расположены в виде двумерной сетки в нижней части ИС.Иногда шарики припоя прикрепляются непосредственно к матрице!

Пакеты

BGA обычно предназначены для продвинутых микропроцессоров, таких как pcDuino или Raspberry Pi.

Если вы умеете паять ИМС в корпусе BGA вручную, считайте себя мастером пайки. Обычно для того, чтобы поместить эти пакеты на печатную плату, требуется автоматическая процедура, включающая машины для захвата и размещения и печи оплавления.

Общие ИС

Интегральные схемы настолько распространены в электронике, что сложно охватить все.Вот несколько наиболее распространенных микросхем, которые могут встретиться в образовательной электронике.

Логические вентили, таймеры, регистры сдвига и т. Д.

Логические вентили

, являющиеся строительными блоками для гораздо большего числа самих ИС, могут быть объединены в их собственные интегральные схемы. Некоторые ИС логических вентилей могут содержать несколько вентилей в одном корпусе, как этот вентиль И с четырьмя входами:

Логические элементы

могут быть подключены внутри ИС для создания таймеров, счетчиков, защелок, регистров сдвига и других базовых логических схем.Большинство этих простых схем можно найти в пакетах DIP, а также в SOIC и SSOP.

Микроконтроллеры, микропроцессоры, ПЛИС и т. Д.

Микроконтроллеры, микропроцессоры и ПЛИС, содержащие тысячи, миллионы и даже миллиарды транзисторов в крошечной микросхеме, представляют собой интегральные схемы. Эти компоненты существуют в широком диапазоне функций, сложности и размеров; от 8-битного микроконтроллера, такого как ATmega328 в Arduino, до сложного 64-битного многоядерного микропроцессора, организующего деятельность на вашем компьютере.

Эти компоненты обычно являются самой большой ИС в цепи. Простые микроконтроллеры можно найти в корпусах от DIP до QFN / QFP, с количеством выводов от восьми до сотни. По мере того, как эти компоненты усложняются, пакет становится одинаково сложным. ПЛИС и сложные микропроцессоры могут иметь до тысячи контактов и доступны только в расширенных пакетах, таких как QFN, LGA или BGA.

Датчики

Современные цифровые датчики, такие как датчики температуры, акселерометры и гироскопы, упакованы в интегральную схему.

Эти ИС обычно меньше, чем микроконтроллеры или другие ИС на печатной плате, с числом контактов от трех до двадцати. Микросхемы датчиков DIP становятся редкостью, поскольку современные компоненты обычно встречаются в корпусах QFP, QFN и даже BGA.

.

Смотрите также