【導讀】距離我參加第一堂入門級電路課似乎沒多長時間(其實已經(jīng)很久了)。我發(fā)現(xiàn)電路理論非常有趣,也有些乏味,有些令人沮喪。但當我在試驗板上構建第一個電路時,就被深深地吸引了。
很快,電子實驗室便成了我最喜歡的課——雖然我需要花費數(shù)小時,彎腰坐在一堆蛛網(wǎng)式電線前,跟蹤和探測每個電源和接地連接以及每個信號節(jié)點,只是為了發(fā)現(xiàn)自己試驗版中的缺陷。我 非常喜歡電路故障排查,所以我自愿擔任電子實驗室的助教。
專業(yè)技術提示:如果用完美修剪后的電線鋪設在試驗板上,構建整潔的電路(如圖1,而非圖2所示),電路故障排查會更容易。
圖1. 無焊試驗板上極其整潔的電路。照片提供者:佐治亞理工學院電氣與計算機工程數(shù)字設計實驗室的Kevin Johnson。
圖2. 無焊試驗板上的電線這樣鋪設,您一定會后悔!照片提供者:佐治亞理工學院電氣與計算機工程數(shù)字設計實驗室的Kevin Johnson。
但這些并沒能為我提供高級項目所需的知識和技能。我們需要制作一輛(微型)自動駕駛汽車,聽起來并不難,但我的團隊決定用"僅模擬"電路來實施(非常感謝團隊中某位精通控制理論的 成員)。雖然我們唯一能夠成功實施的功能是"撞墻前停車", 但至少比那些嘗試用微控制器構建汽車的團隊有進步。
由于幾乎不具備任何經(jīng)驗,我們發(fā)現(xiàn)自己需要研究設計的每個方面。用哪種傳感器來感測汽車是否正在靠近墻?如何購買這種傳感器?購買后又該怎么安裝?如何解釋輸出信號?我在電子實驗室的經(jīng)驗并不如預期的那么有用。
當時可能有大量資源可以幫助我完成這個項目,但我知之甚少(那是互聯(lián)網(wǎng)的早期階段,而我還是名學生)。多年以來,我收集了許多可以搜索資源的地方,每次開始新項目前都會去看看,有些地方或許對您的項目也有幫助。
如果您希望了解電路試驗板試驗和原型制作方面的入門技巧,請查看11月份的學子專區(qū)文章。
從Analog.com獲取樣片
首先談談免費資源——ADI公司的免費樣片計劃。您可以導航到產品頁面,然后向下滾動到樣片和購買來申請樣片。如果器件提供樣片(再強調一下,這是免費的),您將在從ADI訂購列中看到一個樣片按鈕:
圖3. 可申請樣片的ADI公司產品頁面。
請訪問上方鏈接,了解所有詳細信息——您需要注冊myAnalog帳戶才能申請樣片。另外,注冊帳戶時,請務必使用您的大學電子郵件地址——您無法使用Gmail或Yahoo Mail等免費電子郵件帳戶來申請樣片。
在線搜索和訂購器件
對于試驗板試驗,推薦采用DIP封裝(雙列直插式封裝)。如果您發(fā)現(xiàn)采用DIP封裝的試驗板可以購買,但不提供樣片,該怎么辦?您可以選擇從Digi-Key、Mouser等供應商處購買該器件。我最喜歡的器件搜索引擎之一是Octopart——例如,在Octopart搜索采用DIP封裝的10kΩAD5206電位計:https://octopart.com/search?q=AD5206&specs.resistance.value=10000&start=0&specs.case_package.value=DIP
圖4. 常見的電子器件供應商網(wǎng)頁。以Octopart為例。
AD5206是一款數(shù)控電位器,適用于很多項目。但我無法從analog.com/cn獲取采用DIP封裝的免費樣片。可以根據(jù)成本從Octopart中列出的供應商中選擇一家購買。
無論是通過Octopart,還是直接在供應商網(wǎng)站上查看,請務必注意MOQ(最小可訂購數(shù)量)。通常情況下,同一器件可以多種庫存單位銷售,唯一的區(qū)別就是最小數(shù)量。
找不到適合我試驗板的DIP器件
不如在進行過試驗板試驗的電路中嘗試SOIC(或其他封裝)器件。例如,采用其他封裝(特別是SOIC和TSSOP)的AD5206可以提供免費樣片,如圖5所示。
圖5. 適用于AD5206數(shù)字電位器的SOIC和TSSOP封裝選項。
對于使用不太支持試驗板的SOIC器件進行的試驗板試驗,SOIC轉DIP分線板非常適合——只要您會焊接或找人教您即可。
我通常在sparkfun.com 和 adafruit.com上查看分線板和電路教程。這兩個網(wǎng)站都有SOIC轉DIP適配器——只需在網(wǎng)站搜索欄中搜索"SOIC"即可。例如:
● https://www.adafruit.com/products/1208
● https://www.sparkfun.com/products/496
(另外,在這種情況下,Adafruit分線更加靈活易用——超長焊盤可以容納多種SOIC封裝,并使焊接變得更容易一點。)
我不知道如何焊接
還是建議您前往Sparkfun和Adafruit網(wǎng)站。這兩個網(wǎng)站上提供非常詳細的書面教程以及視頻。例如,如果您要將SOIC焊接到SOIC轉DIP分線,那么您需要了解一些表面貼裝技術,網(wǎng)址如下:
● https://learn.adafruit.com/adafruit-guide-excellent-soldering/surface-mount?view=all
● https://www.sparkfun.com/tutorials/category/2
如果您要構建具有通孔元件的器件,請訪問以下網(wǎng)址:
● https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder---through-hole-soldering
● https://learn.adafruit.com/collins-lab-soldering/video?view=all
焊接需要時間去學習——實踐會讓您變得更加擅長。如果有合適的設備,焊接就會更加容易。全部購買可能非常昂貴,所以要盡力為您可使用的設備找到創(chuàng)客空間或實驗室。老虎鉗、燈、放大鏡和夾取效果出色的鑷子等工具對您焊接項目的結果影響極大。盡量準備好優(yōu)質焊鐵。前文提到的所有教程都有類似推薦建議。
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圖6. MyAnalog帳戶入門指南。
最后是電路測驗
繼續(xù)我們刺激思維過程的傳統(tǒng),本月的測驗如圖7所示。在EngineerZone®中文技術論壇的學子專區(qū)部分查看答案。
圖7. 測驗:確定1 mA電流源兩端的源電壓。
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