Как научиться паять радиосхемы


С ЧЕГО НАЧАТЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ

Недавно ко мне, узнав что я радиолюбитель, на форуме нашего города, в ветке Радио обратились за помощью два человека. Оба по разным причинам, и оба разного возраста, уже взрослые, как выяснилось при встрече, одному было 45 лет, другому 27. Что доказывает, что начать изучение электроники, можно в любом возрасте.  Объединяло их одно, оба были так или иначе знакомы с техникой, и хотели бы самостоятельно освоить радиодело, но не знали с чего начать. Мы продолжили общение в В_Контакте, на мой ответ, что в инете море информации на эту тему, занимайся - не хочу, я услышал от обоих примерно одинаковое, - что оба не знают с чего начать. Одним из первых вопросов было: что входит в необходимый минимум знаний радиолюбителя. Перечисление им необходимых умений, заняло довольно приличное время, и я решил написать на эту тему обзор. Думаю, он будет полезен таким же начинающим, как и мои знакомые, всем кто не может определиться, с чего начать свое обучение.

Сразу скажу, что при обучении, нужно равномерно сочетать теорию с практикой. Как бы ни хотелось, побыстрее начать паять и собирать конкретные устройства, нужно помнить о том, что без необходимой теоретической базы в голове, вы в лучшем случае, сможете безошибочно копировать чужие устройства. Тогда как если будете знать теорию, хотя бы в минимальном объеме, то сможете изменить схему, и подогнать её под свои потребности. Есть такая фраза, думаю известная каждому радиолюбителю: “Нет ничего практичнее хорошей теории”.

В первую очередь, необходимо научиться читать принципиальные схемы. Без умения читать схемы невозможно собрать даже самое простое электронное устройство. Также впоследствии, не лишним будет освоить и самостоятельное составление принципиальных схем, в специальной программе Splan.

Пайка деталей

Необходимо уметь опознавать по внешнему виду, любую радиодеталь, и знать, как она обозначается на схеме. Разумеется, для того чтобы собрать, спаять любую схему, нужно иметь паяльник, желательно мощностью не выше 25 ватт, и уметь им хорошо пользоваться. Все полупроводниковые детали не любят перегрева, если вы паяете, к примеру, транзистор на плату, и не удалось припаять вывод за 5 - 7 секунд, прервитесь на 10 секунд, или припаяйте в это время другую деталь, иначе высока вероятность сжечь радиодеталь от перегрева.

Также важно паять аккуратно, особенно расположенные близко выводы радиодеталей, и не навесить “соплей”, случайных замыканий. Всегда если есть сомнение, прозвоните мультиметром в режиме звуковой прозвонки подозрительное место.

Не менее важно, удалять остатки флюса с платы, особенно если вы паяете цифровую схему, либо флюсом содержащим активные добавки. Смывать нужно специальной жидкостью, либо 97 % этиловым спиртом.

Начинающие часто собирают схемы навесным монтажом, прямо на выводах деталей. Я согласен, если выводы надежно скручены между собой, а после еще и пропаяны, такое устройство прослужит долго. Но таким способом собирать устройства, содержащие больше 5 - 8 деталей, уже не стоит. В таком случае, нужно собирать устройство на печатной плате. Собранное на плате устройство, отличается повышенной надежностью, схему соединений можно легко отследить по дорожкам, и при необходимости вызвонить мультиметром все соединения.

Минусом печатного монтажа, является трудность изменения схемы готового устройства. Поэтому перед разводкой и травлением печатной платы, всегда, сначала нужно собирать устройство на макетной плате. Делать устройства на печатных платах, можно разными способами, здесь главное соблюдать одно важное правило: дорожки медной фольги на текстолите, не должны иметь контакта с другими дорожками, там, где это не предусмотрено по схеме.

Вообще есть разные способы сделать печатную плату, например, разъединив участки фольги – дорожки, бороздкой, прорезаемой резаком в фольге, сделанным из ножовочного полотна. Либо нанеся защитный рисунок защищающий фольгу под ним, (будущие дорожки) от стравливания с помощью перманентного маркера.

Либо с помощью технологии ЛУТ (лазерно - утюжной технологии), где дорожки от стравливания защищаются припекшимся тонером. В любом случае, каким-бы способом мы не делали печатную плату, нам необходимо, сперва её развести в программе трассировщике. Для начинающих рекомендую программу Sprint-layout 6, это ручной трассировщик с большими возможностями.

Также при самостоятельной разводке печатных плат, либо если распечатали готовую плату, необходимо умение работать с документацией на радиодеталь, с так называемыми Даташитами ( Datasheet), страничками в PDF формате. В интернете есть Даташиты практически на все импортные радиодетали, исключение составляют некоторые Китайские.

На отечественные радиодетали, можно найти информацию в отсканированных справочниках, специализированных сайтах, размещающих страницы с характеристиками радиодеталей, и информационных страничках различных интернет магазинов типа Чип и Дип. Обязательно умение определять цоколевку радиодетали, также встречается название распиновка, потому что очень многие, даже двух выводные детали имеют полярность. Также необходимы практические навыки работы с мультиметром.

Мультиметр, это универсальный прибор, с помощью только его одного, можно провести диагностику, определить выводы детали, их работоспособность, наличие или отсутствие замыкания на плате. Думаю не лишним, будет напомнить, особенно молодым начинающим радиолюбителям, и о соблюдении мер электробезопасности, при отладке работы устройства.

После сборки устройства, необходимо оформить его в красивый корпус, чтобы не стыдно было показать друзьям, а это значит, необходимы навыки слесарного, если корпус из металла или пластмассы, либо столярного дела, если корпус из дерева. Рано или поздно, любой радиолюбитель приходит к тому, что ему приходится заниматься мелким ремонтом техники, сначала своей, а потом с приобретением опыта, и по знакомым. А это означает, что необходимо умение проводить диагностику неисправности, определение причины поломки, и её последующее устранение.

Часто даже опытным радиолюбителям, без наличия инструментов, трудно выпаять многовыводные детали из платы. Хорошо если детали идут под замену, тогда откусываем выводы у самого корпуса, и выпаиваем ножки по одной. Хуже и труднее, когда эта деталь нужна для сборки какого-либо другого устройства, или производится ремонт, и деталь, возможно, потребуется после впаять назад, например, при поиске короткого замыкания на плате. В таком случае нужны инструменты для демонтажа, и умение ими пользоваться, это оплетка и оловоотсос.

Использование паяльного фена не упоминаю, ввиду частого отсутствия у начинающих доступа к нему.

Вывод

Все перечисленное, это только часть того необходимого минимума, что должен знать начинающий радиолюбитель при конструировании устройств, но имея эти навыки, вы уже сможете собрать, с приобретением небольшого опыта, практически любое устройство. Специально для сайта Радиосхемы - AKV.

   Форум для начинающих

   Обсудить статью С ЧЕГО НАЧАТЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ


Ручная пайка »Электроника

Пайка - ключевой навык для всех аспектов конструирования электроники от изготовления выводов до изготовления печатных плат как для коммерческих предприятий, так и для студентов или любителей.


Учебное пособие по пайке Включает:
Основы пайки Ручная пайка: как паять Паяльники Инструменты для пайки Припой - что это такое и как пользоваться Распайка - секреты, как правильно сделать Паяные соединения Припой для печатных плат

См. Также: Методы пайки SMT для сборки печатных плат


Пайка - это навык, необходимый всем, кто интересуется конструированием электроники и электронных схем.Знание того, как паять, и общие методы пайки не только позволят сделать надежные паяные соединения, но и готовый электронный проект будет выглядеть намного лучше, и можно будет гордиться работой в целом.

Хотя пайка является методом соединения проводных компонентов в течение очень многих лет, она по-прежнему используется в качестве стандартного способа соединения в электронном оборудовании. Пайка очень проста по своей концепции, но, несмотря на это, она по-прежнему очень эффективна и может обеспечить хорошие надежные электрические соединения при условии, что пайка с самого начала была выполнена хорошо.

Типовая рабочая станция паяльника

Участки и инструменты для пайки

Перед тем, как приступить к пайке, необходимо убедиться, что все настроено. Прежде чем приступить к пайке, необходимы подходящие инструменты и подходящая область.

  • Инструменты: Очевидно, первое требование - это хороший паяльник. Кроме того, может потребоваться пара небольших плоскогубцев, возможно, пара небольших плоскогубцев с круглым носом, пара небольших кусачков для проволоки и несколько других инструментов.Фактический размер инструментов будет зависеть от фактического характера предполагаемой работы, но для большинства проектов в наши дни, когда компоненты становятся меньше, инструменты не должны быть слишком большими.
  • Рабочая зона: Чтобы максимально использовать инструменты, требуется подходящая рабочая зона. Он должен быть хорошо освещенным, возможно, с использованием углового света, чтобы иметь возможность сфокусировать достаточное количество света на объекте, и он также должен хорошо вентилироваться, чтобы гарантировать удаление любых паров от флюса припоя и т. Д.Часто рекомендуется установить небольшой вентилятор для удаления этих паров припоя.
  • Антистатическая защита: Сегодня широко признано, что статическое электричество может вызывать проблемы, особенно для интегральных схем и других полупроводниковых устройств. По этой причине целесообразно работать в антистатической зоне с помощью антистатического паяльника. Для этого существуют антистатические коврики.

Подготовка к пайке

При пайке особенно важна чистота.Грязь и смазка на соединениях компонентов, или на одном проводе, или на печатной плате, подлежащей пайке, предотвратят легкое загорание припоя и могут помешать выполнению хорошего паяного соединения. Оксидные слои также препятствуют правильному «схватыванию» или смачиванию припоя.

Есть несколько ключевых шагов, чтобы убедиться, что припой принимает поверхности, подлежащие пайке:

  • Следит за чистотой поверхностей: Первым этапом подготовки к любой пайке является обеспечение чистоты всех поверхностей.Убедитесь, что все печатные платы чистые и медная поверхность не загрязнена. Часто перед пайкой помогает протереть поверхность растворителем, чтобы удалить грязь. После этого не прикасайтесь ни к каким припаяемым поверхностям!
  • Удалить поверхностное окисление: Проволока со временем приводит к окислению обычных компонентов. Это может помочь соскрести окись. Этого можно легко добиться, слегка взяв кабель плоскогубцами и осторожно потянув за компонент, чтобы поверхность зацепилась за плоскогубцы и удалил оксидный слой.Делать это нужно осторожно, чтобы не повредить компонент.
  • Очистите корпуса разъемов: Аналогичным образом, когда корпуса некоторых разъемов необходимо припаять, часто необходимо удалить воск или другие поверхностные оксиды или загрязнения. Иногда помогает просто очистить поверхность. Иногда хромирование, используемое на многих недорогих аудиоразъемах и других разъемах, бывает трудно смочить припоем. Помогает небольшая шероховатость поверхности.
  • Очистите бит паяльника: Также важно, чтобы паяльник был чистым.Биты на паяльнике вскоре пачкаются остатками отработанного флюса, которые необходимо удалить. В большинстве подставок для паяльников есть место для влажной губки. Биту паяльника следует регулярно протирать во время использования, чтобы убедиться, что она чистая.

Олово перед пайкой

Необходимо следить за тем, чтобы припой легко растекался как по железу, так и по стыку. Этот процесс, который часто называют лужением, является важным элементом в создании хорошего паяного соединения.После лужения припой будет течь легче.

  • Оловите насадку паяльника: Сначала необходимо убедиться, что насадка паяльника должным образом покрыта лужением или смачивается. Незадолго до соединения нанесите небольшое количество припоя на насадку паяльника. Убедитесь, что он плавно течет по поверхности бита паяльника. Если нет, протрите его влажной губкой, обычно входящей в состав держателя паяльника, и повторяйте процесс, пока на насадке паяльника не появится тонкий слой припоя.Однако не используйте слишком много припоя на насадке паяльника, так как это приведет к плохим соединениям. Припой на металлической насадке окислится, и большое количество припоя приведет к сухим соединениям.
  • Оловянные проволоки / области для пайки: Когда паяное соединение окончательно выполнено, необходимо, чтобы припой легко и равномерно тек по нему. Лучше всего, чтобы соединяемые провода были покрыты тонким слоем припоя, т. Е. Они были лужены. Большинство выводов компонентов уже луженые, но некоторые разъемы или другие компоненты могут не быть.Соответственно, лучше всего залудить их перед окончательным паяным соединением.
    Чтобы лужить компонент, готовый к пайке, нанесите паяльник и припой на участок вывода компонента, который необходимо лужить. Расплавьте на него небольшое количество припоя и проведите утюгом вверх и вниз по лужайке. Используйте только достаточно припоя, чтобы на выводе компонента оставался тонкий слой припоя. Удалите излишки, поскольку это не требуется.

После того, как все компоненты должным образом лужены, все компоненты доступны и подготовлены, можно начинать пайку.

Выполнение пайки

Выполнить паяное соединение довольно просто, и после небольшой практики можно будет сделать очень хорошие паяные соединения.

  • Поместите компоненты / провода для пайки: Первый шаг - убедиться, что компоненты можно легко поставить на место или они уже на месте. Это может включать размещение выводов через отверстия в печатной плате или закрепление их вокруг стойки.Однако не закрепляйте их слишком плотно, иначе их будет очень сложно удалить позже, если это потребуется.
  • Очистите насадку паяльника: Затем очистите насадку паяльника на губке и убедитесь, что на насадке есть немного припоя - вам может потребоваться немного расплавить, чтобы убедиться, что бит лужен. Это также способствует передаче тепла от утюга к стыку. Поднесите утюг к стыку и приложите утюг к стыку одновременно с припоем.Расплавьте достаточно припоя на стык.
  • Припаяйте соединение: Нанесите паяльник и припой на соединение одновременно. Дайте припою растечься по нему, чтобы флюс подействовал. Нанесите на стык достаточно припоя, чтобы получился хороший стык, но не слишком много - вокруг не должно быть капель припоя! На создание паяного соединения уйдет не более пары секунд. Если железо удерживать на стыке слишком долго, припой окислится, и это приведет к сухому стыку.
  • Снимите утюг и подождите: Когда соединение будет выполнено, удалите паяльник и припой и дайте соединению остыть. Однако помните, что некоторое время он будет оставаться горячим на ощупь.

Проверить паяные соединения

Необходимо удостовериться, что после выполнения паяного соединения оно удовлетворительное. Лучше всего это сделать, осмотрев ее визуально.

  • Проверьте наличие припоя: Паяные соединения должны иметь достаточно припоя, но не слишком много.Для печатной платы или паяного соединения на печатной плате припой должен полностью охватывать или «смачивать» компонент и окружающую область платы, и он должен иметь вогнутый мениск. Он не должен быть перегружен припоем таким образом, чтобы припой был выпуклым.
  • Проверка на сухие стыки: Стык должен выглядеть довольно блестящим. Если он выглядит сухим, зернистым, это называется сухим швом. Это происходит из-за того, что паяльник слишком долго прикладывался к стыку, или стык перемещался во время охлаждения.Не рекомендуется просто наносить больше припоя. Лучше всего удалить припой и начать заново.

Золотые правила пайки

При пайке существует ряд советов, подсказок и золотых правил.

  • Безопасность прежде всего: При пайке необходимо поставить безопасность на первое место в списке. Паяльники очень горячие и могут вызвать ожоги. Наилучший образ действий - это хорошо осознавать безопасность.Однако для начала есть несколько золотых правил. Во-первых, всегда используйте держатель паяльника, когда паяльник не используется. При использовании будьте осторожны, куда бы он ни пошел. Если рядом находится кто-то еще, они могут легко сгореть. Также никогда не используйте его, когда рядом маленькие дети.
  • Держите насадку для паяльника в чистоте: Поскольку паяльник остается горячим во время использования, он быстро загрязняется. Требуется частая чистка влажной губкой.
  • Применяйте припой и паяльник одновременно: Один из ключей к хорошей пайке - одновременное нанесение паяльника и припоя на стык.Не наносите припой на биту, а затем переносите ее к стыку.
  • Не используйте слишком много припоя: Часто возникает соблазн использовать немного дополнительного припоя, но достаточно, чтобы сделать хорошее соединение. Стыки печатной платы должны быть слегка вогнутыми, а другие стыки должны иметь достаточно для обеспечения хорошего стыка.
  • Не держите утюг слишком долго: После того, как соединение будет выполнено, снимите утюг и дайте стыку и другим участкам остыть.

Кроме того, с появлением бессвинцового припоя, по возможности следует использовать его.Этот новый припой теперь доступен в магазинах электроники. Хотя он немного отличается от традиционного оловянно-свинцового припоя, он снижает количество используемого свинца.

Умение правильно паять - важный навык, необходимый любому, кто создает какие-либо электронные схемы. Для всех, кто интересуется конструированием электроники, важно постоянно обеспечивать хорошие паяные соединения. Они не только будут выглядеть лучше, но и сделают схему более надежной и надежной.Сухие соединения приводят к проблемам, тогда как хорошо сконструированная и спаянная схема имеет гораздо больше шансов на надежную работу.

Другие идеи и концепции конструкции:
Пайка Пайка компонентов SMT ESD - Электростатический разряд Производство печатных плат Сборка печатной платы
Вернуться в меню «Строительные методы». . .

.

Как освоить пайку (советы и хитрости для пайки) | Ардуино

Вы используете браузер, который не поддерживает CSS Flexbox. Мы предлагаем обновить ваш браузер, чтобы получить максимальную пользу.

Домой Проводить исследования

Категории

  • 3D-печать
  • Любительское радио
  • Аудио
  • Дополненная реальность
  • Автоматика
  • Автомобильная промышленность
  • Облачные вычисления
  • Компьютеры и периферия
  • Бытовая электроника
  • Кибербезопасность
  • Дисплеи
  • Дроны
  • Здоровье и фитнес
  • Домашняя автоматизация
  • Промышленное
  • Промышленный Интернет вещей
  • Интернет вещей
  • Освещение
  • Машинное обучение
  • мобильный
  • Управление двигателем
  • Мощность
  • Робототехника
  • Безопасность / идентификация
  • Датчики
  • Интеллектуальная сеть / Энергия
  • Телеком
  • Виртуальная реальность
  • Носимые устройства
  • Погода
Посмотреть все

Платформы

Linux

Raspberry Pi

Ардуино

ESP8266

.Методы

для пайки напряженных проводов к печатным платам

Я пытаюсь починить печатную плату на своем универсальном пульте дистанционного управления. Припой , удерживающий красный положительный провод (+) и черный отрицательный провод (-), постоянно ломает . Часть печатной платы, с которой у меня возникли проблемы, - это то место, куда идут батареи для питания пульта дистанционного управления. Я припаял провода обратно к + и - соединениям батареи несколько раз, но он ломается после того, как я вставляю батареи. Когда я вставляю батареи , это оказывает небольшое давление на область батарейного отсека, и провода вырываются из припоя .Можете ли вы сказать мне, есть ли более надежный или постоянный способ припаять провода, чтобы они не выпали и не сломались при приложении напряжения?

Похоже, вы неправильно паяете или у вас плохой припой. Для уверенности можно попробовать использовать высококачественный многожильный припой . Убедитесь, что ваш паяльник достаточно нагревается. Также убедитесь, что вы используете флюс из канифольной пасты , чтобы припой правильно прикрепился к паяным соединениям.

Если при вставке батарей тянутся провода, необходимо прижать их вниз, чтобы они не выдергивались. Чтобы провода не выдергивались снова, просверлите по 2 крошечных отверстия с каждой стороны каждого провода. Используйте крошечные кабельные стяжки, проденьте их через монтажную плату и оберните вокруг проводов, чтобы удерживать их на месте. Это предотвратит выдергивание проводов. Если провода недостаточно длинные для этого, см. Ниже несколько других методов.

Процесс пайки

Способы удержания припаянных проводов на месте для снятия натяжения:
(Убедитесь, что клейкие элементы ниже не попадают в паяные соединения)
1. Используйте каплю горячего клея из клеевого пистолета, чтобы удерживать провода.
2. Попробуйте нанести каплю контактного клея, чтобы закрепить провода.
3. Просверлите 2 отверстия для каждого провода и проденьте каждый провод через них, а затем обратно, прежде чем паять.
4. Просверлите отверстия с каждой стороны провода, добавьте небольшую кабельную стяжку для фиксации.
5. Вы можете отпаять старые провода и припаять более длинные провода.

ПРИМЕЧАНИЕ. Этот метод пайки может хорошо работать с батареями испарителей для электронных сигарет, платами для экспериментов с электронными схемами, raspberry pi, пультами дистанционного управления от телевизора, радиоуправляемыми самолетами, вертолетами, дронами и квадрокоптерами. Практически любой тип электронной платы, которая может удариться или отскочить.

Метод пайки для снятия натяжения (при вытягивании проволоки при использовании компонента)


Как припаять печатную плату


Как спаять 2 многожильных провода вместе


Как удалить припой

Если соединение припаяно правильно, его будет очень трудно разорвать. Обязательно используйте качественный многоядерный припой и качественный флюс.Перед нанесением припоя убедитесь, что соединение очень чистое и на нем нет жира или мусора. Для закрепления используйте сильный нагрев и каплю припоя . Вы также можете попробовать припой, в который встроен флюс. Уровень качества используемого припоя имеет большое влияние на прочность паяного соединения. Используйте высококачественный припой и высококачественный паяльный пистолет.

Знаете ли вы о других методах для этого

.

Создание рабочих радиоприемников из комплектов: Я на радио? - Упражнение

Создание рабочих радиостанций из комплектов: Я на радио? - Деятельность - TeachEngineering

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 7 (7-9)

Требуемое время: 4 часа

(можно разделить на разные сеансы)

Расходные материалы на группу: 20 долларов США.00

Размер группы: 2

Зависимость деятельности:

Тематические области: Наука и технологии

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

Студенческие группы создают рабочие радиоприемники путем пайки схемных компонентов, поставляемых из комплектов AM-радиостанций.Выполняя это задание в сочетании с соответствующим уроком, посвященным схемам и принципам работы AM-радио, учащиеся могут идентифицировать каждый компонент схемы, который они паяют, а также то, как их размещение заставляет радио работать. Помимо закрепления концепций урока, студенты также учатся паять - занятие, которое многие инженеры выполняют регулярно, давая студентам возможность участвовать в реальной инженерной деятельности. Данная инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Подобно инженерам, студенты знакомятся с компонентами и работой электромеханического устройства, учатся паять и применять научные концепции (изученные в соответствующем уроке) в проекте сборки.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

  • Соберите работающее радио, используя правильную и эффективную технику пайки.
  • Определите компоненты схемы, используемые для создания их радиоприемников, а также объясните, как работают их радиоприемники.

Образовательные стандарты

Каждый урок или действие TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты имеют иерархическую структуру: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения - наука
Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии - Технология
  • Используйте информацию, предоставленную в руководствах, протоколах или опытными людьми, чтобы увидеть и понять, как все работает.(Оценки 6 - 8) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Прототип - это рабочая модель, используемая для проверки концепции проекта путем реальных наблюдений и необходимых корректировок.(Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ
Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

На долю всего класса:

  • устройства для зачистки проводов
  • маленькая отвертка
  • дополнительный комплект, в запчасти

Каждой группе необходимо:

  • Elenco ® 2 Радиокомплект IC AM и аксессуары по цене 16 долларов США.99 на Amazon
  • Паяльник
  • , можно приобрести в Radio Shack
  • Припой
  • (рекомендуется для высокотехнологичных проектов сердцевина из канифоли с серебряным подшипником; малый диаметр)
  • защитные очки
  • кусачки для выводов проводов для закрепления остатков припоя рядом с платой
  • 9В аккумулятор

(необязательно) Для каждого учащегося, который может практиковаться в пайке во время введения в пайку:

или

  • 20 дополнительных резисторов в ассортименте доступны в Radio Shack
  • 1 пустая плата, доступна в Radio Shack

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/duk_amradio_tech_act], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

На радиоволнах

Учащиеся узнают, как работают радиоприемники AM, благодаря основным понятиям о волнах и магнитных полях. Затем студенты изучают общие концепции магнитных полей, ведущие к тому, как создаются и передаются радиоволны.

Изучение методов неразрушающей оценки

Учащиеся узнают о неразрушающем контроле, использовании метода конечных элементов (системы уравнений) и реальных воздействиях, а затем проводят мини-задания по применению уравнений Максвелла, генерированию токов, созданию магнитных полей и решению системы уравнений.Они видят ценность NDE и FEM ...

Предварительные знания

  • Учащиеся должны уметь определять номинал резистора по его цветным полосам, как показано на соответствующем уроке схем. Для студентов может оказаться полезным обратиться к таблице цветов резисторов (например, этой: http: // www.resistorguide.com/standards-and-codes/resistor-color-code/resistor_color_codes_chart/), когда они определяют номиналы резисторов в своих наборах.
  • Студенты должны уметь определять диоды (включая направления, в которых они должны быть ориентированы), конденсаторы и индукторы. Во время соответствующего урока обращайтесь к компонентам комплекта, когда рассказываете учащимся об этих компонентах схемы, чтобы они знали, как эти части выглядят.
  • Это полезно, если у студентов уже есть опыт пайки, но поскольку это маловероятно, на https: // learn можно найти хорошие учебные пособия по пайке.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder---through-hole-soldering и http://www.aaroncake.net/electronics/solder.htm, а пайка объясняется в разделе «Процедура действий».
  • Поскольку цель занятия - не только создать работающие радиоприемники, но и понять, как они работают и что делает каждая часть радиоприемника, важно знать, как работают радиоприемники.

Введение / Мотивация

Разбудите интерес студентов, объяснив, что многие студенты колледжей выполняют аналогичные проекты на уроках электротехники, но при этом они проводят аналогичную деятельность в средней или старшей школе!

Однако вполне вероятно, что объяснения цели этой деятельности (припаять компоненты к печатной плате для создания работающего AM-радио) будет достаточно, чтобы заинтересовать студентов.

Процедура

До начала деятельности

  • Будет полезно, если учитель сам соберет радиоприемник из комплекта до начала занятия. Схема размещения компонентов схемы может иногда сбивать с толку, поэтому это гарантирует, что учитель полностью понимает схему, прежде чем знакомить ее с учениками, которым обязательно потребуется помощь.
  • Поскольку учащиеся, особенно младшие школьники, нуждаются в руководстве для этого проекта, полезно иметь под наблюдением дополнительных взрослых, чтобы пайка была выполнена правильно и безопасно.Кроме того, лучше всего свести распайку к минимуму, поэтому дополнительный контроль со стороны взрослых гарантирует, что учащиеся разместят компоненты схемы в правильном месте, прежде чем они будут припаяны к печатной плате.
  • Установите станции для каждой пары учеников со следующими предметами: радиоприемник, кусачки для проводов, паяльник с влажной губкой, чтобы протереть кончик паяльника, если на него попадет припой (идет в комплекте с паяльником), припой и очки. .
  • При пайке предоставьте каждой станции практический макет и ~ 20 резисторов.

Со студентами

  1. Представьте классу введение в пайку. Хорошие руководства по пайке можно найти на https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder---through-hole-soldering и http://www.aaroncake.net/electronics/solder. .htm. Сначала объясните, что компоненты должны быть вставлены в боковую часть макета, которая является пластиковой и не имеет металла, поэтому выводы будут торчать с металлической стороны. Так что переверните доску металлической стороной.Припой следует удерживать в основании того места, где вывод выходит из отверстия в макете. Поместите паяльник также на вывод, но немного выше припоя, чтобы он был близко, но не касался. Когда жало паяльника касается припоя, припой плавится, покрывая жало; повторение этого случая может испортить наконечник. Если припой попал на жало, попросите учащихся очистить жало влажной губкой, расположенной на стыковочной станции паяльника.
  2. Поскольку утюг удерживается непосредственно над припоем, тепло от железа заставляет припой плавиться вокруг основания вывода.Достаточное количество припоя должно быть расплавлено таким образом, чтобы покрыть все основание, образуя небольшой «холмик» припоя у основания вывода. Во время практики попросите учащихся поэкспериментировать с использованием разного количества припоя, чтобы они могли определить правильное количество для использования; это влечет за собой поиск баланса между использованием достаточного количества припоя для создания хорошего соединения, но не настолько, чтобы вся макетная плата представляла собой одну большую сеть припоя. После того, как основание покрыто, лучше всего следовать правилу пайки «меньше значит больше».После завершения пайки отрежьте лишний выводной провод с помощью кусачков, имеющихся на каждой станции.
  3. Объясните правила техники безопасности при пайке. Всегда надевайте защитные очки, чтобы не поранить глаза. Паяльник очень горячий, и металл на задней стороне печатной платы проводит это тепло, поэтому будьте осторожны, прикасаясь к любым металлическим частям, которые потенциально могут быть горячими. Особенно это касается самого паяльника. Часто один студент удерживает компонент на месте или припой, а другой - утюг; при этом каждый ученик должен обращать особое внимание на то, где находится паяльник по отношению к положению рук каждого человека.Вероятность получения ожога у учащихся очень высока, поэтому предупреждение их о неправильном использовании утюга может помочь снизить вероятность травм.
  4. После того, как пайка будет объяснена и продемонстрирована студентам, снабдите каждую группу практическим макетом и несколькими резисторами или наборами для мигания светодиодов. Попросите учащихся попрактиковаться не менее 45 минут и покажите учителю образцы своей окончательной техники пайки, прежде чем переходить к своим радиокомплексам.
  5. После вскрытия комплекта попросите учащихся идентифицировать каждую деталь и найти ее в списке деталей в инструкциях по сборке радиостанции.Соответствие деталей этому списку помогает при размещении каждого компонента на печатной плате, поскольку они также соответствуют этикетке, указанной в инструкциях по комплекту для компонента. На схеме, показывающей, где разместить каждый компонент, используются эти метки, поэтому соответствие компонента соответствующей метке гарантирует, что каждый компонент правильно размещен на печатной плате.
  6. После того, как все компоненты будут отсортированы, рекомендуется сначала приступить к пайке резисторов. Проще всего построить радиоприемник, используя сначала более плоские компоненты, а затем добавляя более высокие или более сложные компоненты в конце.Кроме того, резисторы менее чувствительны к нагреванию, поэтому, если ученики все еще тратят время на пайку каждого компонента, это не испортит резисторы, как может испортить другие компоненты. Таким образом, попросите учащихся определить резистор правильного номинала (используя цветные полосы) и припаять его в нужном месте на печатной плате, следуя схеме комплекта. После добавления резисторов припаяйте диоды в качестве следующего добавляемого компонента схемы. Важно отметить, в каком направлении должен быть сориентирован диод, поскольку диод, направленный не в ту сторону, вызывает неисправность радио; черная полоса на диоде указывает положительную сторону (катод).Затем добавьте конденсаторы, затем катушки индуктивности и любые другие компоненты, требующие пайки. Присоедините динамик последним, используя провод, указанный в разделе «Список материалов».
  7. Постоянно проверяйте команды, чтобы убедиться, что все компоненты припаяны в правильном положении, чтобы избежать необходимости отлаживать радио позже путем демонтажа компонентов.
  8. Предупредите учащихся о том, что большинство компонентов чувствительны к нагреванию, поэтому рекомендуется ставить паяльник на вывод компонента на минимальное время.
  9. После того, как все компоненты припаяны к печатной плате, используйте батарею 9 В для питания радио. При максимальной громкости настройте сигнал медленно, чтобы найти радиостанцию. Может быть сложно найти сигнал в определенной области, поэтому проведите дополнительное исследование настройки тюнера и ориентации антенн, прежде чем пытаться отлаживать радио. Если радио по-прежнему не работает, проверьте все припаянные компоненты, чтобы убедиться, что они оба припаяны правильно и в нужном месте.Сравнение с ранее готовым радио помогает для быстрой проверки.

Словарь / Определения

амплитуда: высота волны; в звуковых волнах большие амплитуды соответствуют громким шумам.

конденсатор: накапливает энергию в электрическом поле, часто для быстрого высвобождения (вспышка камеры).

ток: поток электронов в цепи.

диод: односторонний клапан для тока.

электроэнергия: Скорость использования или выработки энергии.

частота: количество циклов в секунду для сигнала - более высокочастотные сигналы обычно проходят дальше, чем низкочастотные сигналы, поэтому радиоволны AM с частотой в диапазоне нескольких сотен тысяч циклов в секунду идут дальше, чем звуковые волны, которые находятся в диапазон 20-20 000 циклов в секунду.

индуктор: временно накапливает энергию в магнитном поле - катушечные антенны - это большие индукторы.

интегральная схема: недорогая и миниатюрная сборная схема, которая используется во многих распространенных приложениях. Сокращенно IC.

модуляция: процесс встраивания информационного сигнала в сигнал несущей, чтобы его можно было транслировать в другую точку.

резистор: ограничивает поток электронов (ток).

Транзистор: включает / выключает ток - управляется напряжением.

напряжение: Измерение электрической потенциальной энергии.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

  • Правильно обозначьте компоненты схемы.
  • Объясните концепции передачи радиосигнала AM.

Встроенная оценка деятельности

  • Правильно прочтите схему в инструкции к комплекту, а также сопоставьте соответствующие компоненты с символами на схеме.

Оценка после работы

  • Проверьте, работают ли радио.
  • Попросите учащихся в целом объяснить, как работают их радиоприемники.

Вопросы для расследования

  • Почему важно, в какую сторону диод смотреть? ( Ответ: Диод действует как односторонний клапан. Обычный ток течет от анода к катоду. Если ориентация изменена, он не проводит ток.Символ диода - стрелка с полосой на конце (см. Рисунок 1).

Рис. 1. Символ диода. Copyright

Copyright © 2006 Omegatron, Wikimedia Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diode_symbol.svg

Обратная сторона стрелки - это анод (-), а острие стрелки - катод (+). Катод на диоде обозначается черной, белой или серебряной полосой. Например, если светоизлучающий диод (LED) поменять местами при включении в схему, он не будет проводить и не будет излучать свет.На светодиодах длинный провод является анодом, а короткий - катодом.)

  • Какой компонент регулирует громкость? (Ответ: громкость регулируется потенциометром. Он регулирует громкость путем ослабления аудиовыхода, аналогично регулятору светорегулятора в доме - он также выглядит так же, как регулятор светорегулятора!)
  • Какая часть сигнала меняется при изменении громкости? (Ответ: Звуковой сигнал (голос / музыка) от усилителя звука.)
  • Какой компонент управляет настройкой? (Ответ: Настройка контролируется переменным конденсатором или индуктором.)
  • Какая часть схемы демодулирует сигнал? (Ответ: Радиосигнал демодулируется детекторной схемой с использованием диода.)
  • Какая часть цепи фильтрует сигнал? (Ответ: Усилитель промежуточной частоты (ПЧ) фильтрует все нежелательные сигналы от антенны и схемы настройки перед передачей в схему демодулятора.)
  • Как вы думаете, почему некоторые компоненты могут перегреваться? (Ответ: Когда компонент перегревается из-за избыточного тока, протекающего через него. Энергия рассеивается в виде тепла.)

Вопросы безопасности

  • Паяльники сильно нагреваются, как и любой металл или проводник, которых они касаются. Так что внимательно объясните, как пользоваться этими утюгами, в том числе об опасности получить ожоги. Поручите взрослому наблюдать за всем использованием паяльников, чтобы убедиться, что они используются правильно и безопасно.Если ожог от утюга, скорее всего, он будет очень незначительным; промыть пораженный участок кожи холодной водой.
  • Чтобы предотвратить травмы глаз, попросите учащихся носить защитные очки или защитные очки.

Советы по устранению неполадок

Если радио не работает, задайте следующие вопросы:

  • Правильно ли установлены резисторы в нужных местах?
  • Правильно ли ориентированы диоды (положительный полюс соответствует черной полосе)?
  • Все ли паяные соединения выполнены? То есть вся дыра, из которой выходят провода, закрыта?
  • Достаточно ли зачищен провод, соединяющий динамик или аккумулятор 9 В с печатной платой?
  • Поскольку диоды, транзисторы и интегральная схема очень чувствительны к нагреванию, не были ли эти детали перегреты?
  • Дополнительные советы по поиску и устранению неисправностей включены в инструкции к набору.

Расширения деятельности

Вы инженер, проектирующий радиоприемники. Используя только что построенный AM-радио, спроектируйте корпус для вашего радио, соблюдая следующие конструктивные ограничения:

  • Слушатель должен легко слышать говорящего.
  • Слушатель должен иметь доступ к ручкам настройки и громкости.
  • Корпус должен быть защитным, но привлекательным «корпусом» для построенной вами цепи AM.
  • Слушателю нужен способ включать и выключать радио без необходимости каждый раз отсоединять аккумулятор [Используйте этот маркер только в том случае, если вы можете получить переключатели от RadioShack или где-то еще].

Попросите учащихся поделиться друг с другом своими проектами и обсудить, насколько каждый дизайн соответствует ограничениям, изложенным выше.

Масштабирование активности

  • Уровень участия взрослых сильно влияет на масштабирование; чем больше взрослых вовлечено в завершение радио, тем меньше времени на это уходит.Хотя вовлечение взрослых экономит время, оно также мешает учащимся полностью понять, как работают радиоприемники, поэтому будьте осторожны, чтобы не «выполнять» задание за учащихся.
  • Сделайте это занятие более сложным, увеличив глубину материала о том, как радиосигнал интерпретируется радио.

Ссылки

Как паять. По состоянию на 29 июня 2004 г. http://www.aaroncake.net/electronics/solder.htm

авторское право

© 2013 Регенты Университета Колорадо; оригинал © 2004 Duke University

Авторы

Эмили Спатаро; Лиза Бертон; Лара Оливер; Брэндон Джонс

Программа поддержки

Программа Techtronics, Инженерная школа Пратта, Университет Дьюка

Благодарности

Этот контент был разработан программой MUSIC (Понимание математики через науку, интегрированную с учебным планом) в Pratt School of Engineering в Университете Дьюка в рамках гранта N GK-12 Национального научного фонда.DGE 0338262. Однако это содержание не обязательно отражает политику NSF, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 26 февраля 2020 г.

.

Смотрите также