Правильное использование макетов
Макеты в виде плагинов с рядами из пяти .1-дюймовых розеток, о которых вы, кажется, говорите, могут быть действительно полезными, но также могут быть использованы неправильно. Знание того, как использовать и ухаживать за такими макетами, - достаточно полезный навык ЭЭ, который стоит изучить в течение нескольких минут.
Главное, чтобы не злоупотреблять макетами, это не подключать слишком большие провода. Это может привести к заклиниванию контактов, крушению их вместо того, чтобы позволить им прыгать в стороны, как предполагалось. Слишком большие выводы также обычно требуют небольшого разрушения пластика над контактом путем увеличения отверстия. Это позволяет отводам нужного размера немного отклониться в сторону, что позволяет даже этим отводам сломать один из пружинных зажимов.
Будьте осторожны, чтобы протолкнуть провода прямо вниз. Опять же, это препятствует тому, чтобы они давили на одну из пружин способом, не предназначенным.
К сожалению, студенты будут студентами, и не имеют долгосрочного интереса к макетам. Им нужно только сделать свой проект. Является ли макет дерьмом после того, как они сделаны, проблема другого человека.
Макеты как учебники
Решение для вас, чтобы рассматривать макеты как книги. Каждый ЭЭ должен иметь макет или два для экспериментов. Знание того, как правильно его использовать, как ухаживать за ним, а также особые проблемы со схемой, связанные с макетами, являются полезными вещами для профессиональных EE. Каждый студент должен покупать свои макеты. Таким образом, они мотивированы не злоупотреблять ими. Если они это сделают, они учат урок, прежде чем начальник или коллега думает, что они идиот.
Не все макеты сделаны равными. Не просто покупать по цене, особенно когда они с дальнего востока сомнительного наследия. Как только вы найдете хороший источник, вы сможете организовать массовую покупку, чтобы ваши студенты могли получить их по приемлемой цене.
Проблемы с цепью
Многие люди сразу же обвинят все, что не работает на макете, в том, что он на макете. Ищите «макет» на этом сайте, и вы увидите множество комментариев, более святых, чем вы. Это в значительной степени неправильно.
Макеты могут быть очень полезны для проверки и проверки основных схем. Это именно то, что должны делать студенты EE. Однако есть некоторые проблемы:
- Там нет наземного самолета. Иногда это не имеет большого значения. Это может помочь установить макет на металлическую пластину с помощью зажимной стойки, чтобы вы могли подключить плиту к макету с помощью одного провода. Или вы можете выбрать одну из горизонтальных шинных полос, чтобы также постоянно связывать пластину. В этом случае вы должны тщательно обозначить его.
Еще одна возможность - разместить наземную плоскость под рабочей зоной. Это может быть так же просто, как работать над куском картона с алюминиевой фольгой внизу, привязанной к сетке заземления на макете.
Имейте в виду, что на некоторых макетах, особенно на более дешевых, днища пружинных зажимов открыты снизу. Они будут коротки к любой проводящей вещи, на которой они сидят. Скажите своим студентам, чтобы они всегда надевали изолирующую ленту на голые контакты в нижней части таких макетов.
- Каждый из контактов имеет некоторое сопротивление. В большинстве случаев это не имеет большого значения. Представьте, что контакты макета предназначены только для сигналов и малой мощности (например, для питания логического чипа). Не делайте таких вещей, как подача питания на двигатель через макет. Это может привести к перегреву контакта, вызывая окисление и долговременные проблемы.
- Существует некоторая емкость между соседними столбцами. Эта проблема в значительной степени переоценена, но она может иметь значение для особо чувствительных аналоговых цепей.
- Они не для высокой частоты. Это действительно следует из отсутствия заземления и большей, чем обычно, паразитной емкости. Однако кажется, что люди слишком легко это забывают.
Также обратите внимание, что для аналоговых сигналов это имеет большее значение, чем для цифровых. Кристалл на 8 МГц для микроконтроллера вряд ли будет проблемой, но даже радиоприемник на 1 МГц будет работать по-другому на макете.
- Они предназначены только для сквозных компонентов и микросхем в DIP-упаковках. Оба они прошли путь динозавров. Тем не менее, полезность макетов, особенно для обучения, стоит решать эту проблему. Так как вы занимаетесь обучением, держите запас ¼ W сквозных резисторов и других частей вокруг. Вы все еще можете получить много конденсаторов в сквозных версиях.
Существуют также несущие платы, доступные в местах для хобби, которые принимают обычные пакеты для поверхностного монтажа и выводят их на линию контактов, специально предназначенных для подключения к макетам. Имеет смысл иметь их в своей лаборатории. Вы, безусловно, должны иметь их для пакетов SOT-23-3, SOT-23-6 и SOIC-14.
Исправление проблем
То, что я обычно делаю для отладки схем макета, это закрепление одножильного провода 24 калибра на каждом датчике. Зажимы заземления датчика идут к короткому проводу, выходящему из макета с with-дюймовым или около того зачищенным концом. Это позволяет прикрепить два зажима заземления зонда.
Теперь вы просто подключаете другие концы проводов 24-го калибра к любым контактным площадкам на макете, сигнал которых вы хотите видеть.
Не ленитесь, вынув зажим из зонда и вставив острый конец зонда непосредственно в отверстие макета. Во-первых, эти заостренные части обычно слишком толстые для макета. Но настоящая причина в том, что рано или поздно вы случайно проведете рукой по зондам, торчащим из макета. Это может привести к обрыву острых концов наконечников зонда, повреждению штифта или к обоим.
Резюме
Макеты могут быть полезны даже в профессиональной обстановке. Это инструменты, которыми ваши студенты должны владеть, учиться правильно ухаживать и учиться использовать, когда возникают нужные обстоятельства. Они также отлично подходят для изучения цепей и получения той самой важной интуиции о цепях, которую вы не получаете из книг.
Ваши ученики, конечно, должны понимать теорию и математику, стоящую за электроникой, но это только часть того, чтобы быть EE. Конечно, когда я беру интервью у кандидатов в ЭЭ, мне нужно видеть, что они знают теорию. Тем не менее, большую часть интервью я буду искать ту интуицию электроники, которую может дать только эксперимент.
Хорошие ЭЭ смотрят на схему и видят скачки напряжения и протекающие токи. Они видят транзистор или операционный усилитель, или конденсатор, или почти любую другую часть по тому, что это «означает» в цепи, а не просто как некоторые уравнения для решения тока с точностью до четырех десятичных знаков. Разница между настоящим EE и кем-то, кто просто вставляет значения в уравнения, заключается в том, что он способен «знать» строительные блоки и иметь представление об электронике таким образом, чтобы вы могли придумать топологии цепей, которые вы никогда не видели прежде, управляемые только тем, что нужно сделать схеме. Это требует экспериментов, чтобы увидеть, как теория и практика отличаются, часы, задающиеся вопросом, почему простой усилитель, который выглядит великолепно в теории, на самом деле колеблется, когда вы его строите, и т.д.
Вероятно, прошло около 10 лет с тех пор, как в прошлый раз мне нужно было экспериментировать со схемой до такой степени, что имело смысл использовать макет, но такие вещи иногда возникают. Я работаю профессиональным инженером-электриком с 1980 года, и раньше я работал с макетами раньше. Я думаю, что это было потому, что тогда большинство деталей проходили сквозь дырку с шагом 0,1 дюйма, стоимость и сроки изготовления печатных плат были выше, а схемы были более аналоговыми.
Вспоминая, в последний раз я использовал макет по-настоящему в разработке схемы, которая могла бы принимать ультразвуковой сигнал, используя очень мало энергии в режиме ожидания. При этом использовались транзисторы с такими низкими токами, что в техническом описании было мало указаний на то, чего ожидать. Мне нужно было около 2000 усиления на 40 кГц. В конце концов я понизил ток до 35 мкА, но не без экспериментов. Я думаю, причина, по которой это было уместно для макета, заключалась в том, что это была аналоговая схема, которая не имела много-МГц частот.
