Раздел: Документация

0 1 2 3 4 5 6 ... 30

открытой стеклянной ванночке, а можно использовать струйную установку для травления, которая подогревает раствор до температуру 110° по Фаренгейту (43 С). Можно проводить травление и в холодном растворе, но при этом увеличится время травления. Помните, что те части заготовки, на которые не попал свет во время экспонирования, не будут вытравлены (на этих частях останется медь). Хлорное железо ядовито. Поэтому обращайтесь с ним осторожно; в этом случае также следует использовать стеклянные предметы и перчатки - очень удобны хирургические перчатки, которые можно приобрести в аптеке.

После завершения травления промойте плату в проточной воде. Следующим шагом будет удаление резиста с медных поверхностей. Это выполняется с помощью бархатной шкурки. Плата должна быть очищена перед запайкой элементов или перед нанесением покрытия. При лужении погружением (в отличие от электроосаждения используется специальный лудящий раствор-на основе олова).

Лужение рекомендуется для профессиональной работы. Лужение прекращает коррозию меди и облегчает пайку, поскольку припой химически родствен олову (олово является составной частью припоя).

Сверление платы. Все контактные площадки на плате сверлятся для выполнения монтажа элементов. Для получения качественных и чистых отверстий очень хорошо подходят высокоскоростные кремний-углеродистые сверла «Дремел № 60». Эти сверла очень легко ломаются, поэтому при сверлении следует избегать смещений платы. Подача сверла при сверлении должна быть не медленной, а быстрой, в какой-то степени напоминающей движение штамповочного пресса. Стеклотекстолитовые платы приводят к быстрому затуплению и выходу из строя стандартных высокоскоростных сверл. По этой причине можно использовать высокоскоростные кобальтовые сверла, но кремний-углеродистые сверла все же более предпочтительны.

Монтаж и пайка элементов. Сначала установите основные элементы, такие, как ИС и транзисторы. Для элементов с количеством выводов больше трех

Рис. 2.4. Соответствие схемы расположения выводов ИС и реальных микросхем для виде сверху и снизу

рекомендуется использовать специальные панельки (это особенно рекомендуется для ИС). Ошибки при установке элементов удается исключить, если почаще заглядывать в монтажную схему, особенно если на этапе составления монтажной схемы и разводки была выполнена маркировка элементов. Будьте особенно внимательны при определении, какой из контактов является базой с целью правильной установки элементов. При определении номеров выводов вам помогут руководства по применению элементов и справочные листки. На ИС вывод 1 обозначается с помощью специальной проточки или идентифицирующей точки или метки. Не забывайте, что на принципиальных схемах вывод 1 отмечен знаком Следует убедиться в том, что этот знак присутствует и на позитиве, т. к. в этом случае он окажется и на плате. На рис. 2.4 показаны идентификаторы вывода 1; из этого рисунка видно соответствие между расположением выводов на схемах и реальным их расположением на ИС. Весьма важным моментом является установка и снятие элементов с панелек. Выводы могут согнуться, а вам будет казаться, что они попали в контактные гнезда панелек.

Пайка печатной платы. Пайка элементов на печатной плате является очень важным этапом. Основную роль здесь играют паяльник и трубчатый припой типа ПОС-61 с находящейся внутри канифолью. Лучше взять паяльник с регулятором нагрева, нежели стандартный паяльник. Особенно это касается тех случаев, когда пайка производится в течение длительного периода времени, поскольку перегрев жала паяльника может привести к ухудшению качества пайки.

Пайка панелек ИС требует опыта и внимания, т.к. свободного пространства здесь очень мало. Необходима твердая рука и хорошая координация движений. Здесь в помощь вашему зрению и для предотвращения образования перемычек при пайке («мостиков») может быть рекомендована часовая лупа.

Хорошо выполненная пайка должна быть гладкой и блестящей, а не тусклой и серой. Серая пайка означает наличие холодной пайки. Она обычно приводит к наличию резистивных точек, что имеет тот же физический смысл, как если бы были установлены дополнительные резисторы. Бывают случаи, когда в паячном соединении контакт полностью отсутствует. В таких случаях припой обтекает контакт, а электрического соединения нет.

При пайке важным фактором является чистота. Выводы некоторых конденсаторов и резисторов могут со временем окислиться. В этих случаях их нужно зачистить и повторно облудить, чтобы они стали блестящими Не следует также допускать «перелива» (лишнего количества) припоя. Автору случалось наблюдать перелив припоя вместе с перегревом, в результате чего припой затекал в контактные гнезда панелек ИС. и установка ИС оказывалась невозможной.

Проверка. Первая проверка делается путем включения управляющего переключателя, изменения состояния датчика или подачи сигнала. Схема 26 «Перестраиваемый звуковой генератор-усилитель синусоидальных сигналов» может быть использована в качестве проверочного генератора сигналов. Подаваемые на динамик сигналы могут поступать и от внешнего источника, но в этом случае регулятор громкости R3 должен быть установлен в крайнее левое положение для предотвращения возможной перегрузки. С помощью такого устройства можно последовательно проверить все звуковые каскады (с частотой в пределах звукового диапазона), начиная с

---

выходного и заканчивая входным каскадом. Можно также подать звуковой сигнал на вход устройства и осуществлять контроль с помощью осциллографа.

Если схема не работает вообще, то сначала проверьте, поступает ли напряжение на соответствующие выводы ИС. Каждая ИС имеет питающие выводы, и напряжение должно быть измерено между минусовым выводом питания и положительной шиной питания, а затем между минусовым и плюсовым выводами питания ИС; можно измерять напряжения и наоборот, т. е. сначала между плюсовым выводом питания и отрицательной шиной питания, а затем между питающими выводами ИС. Проверьте наличие напряжения и в верхней части вывода ИС, т. к. возможен случай, что ток не проходит через контактное гнездо панельки. На наличие питания должны быть проверены все выводы элементов, связанные с одной из питающих шин. Не забудьте также проверить напряжение источника питания под нагрузкой.

Весьма часто в печатной плате имеются микротрещины, которые трудно обнаружить невооруженным глазом. Такие дефекты определяются путем контроля наличия напряжений. Слегка изгибая печатную плату, с помощью лупы или линзы можно найги такую микротрещину на медной дорожке. Последовательная проверка всех дорожек с помощью омметра покажет наличие сопротивления в случае отсутствия контакта или соединения. Найденные микротрещины залейте припоем. Трещины и обрывы размером больше 1/32 дюйм (0,7 мм) устраняйте с помощью проволочных перемычек. Резисторы и конденсаторы, если их величина соответствует требуемым номиналам, хлопот почти не причиняют. Во избежание ошибок следует внимательно определять цветовой код. Неправильные значения емкостей вызовут изменение частот и временных интервалов. Для проверки величины и состояния емкостей обычно используются цифровые измерители емкостей. При возникновении каких-либо проблем первыми «подозреваемыми» являются электролитические конденсаторы. Соблюдайте правильную полярность для уменьшения токов утечки. В тех цепях, где токи утечки являются критичными, например в частотнозадающих и времязадающих цепях, лучше ставить танталовые конденсаторы.

И наконец, следует помнить о том, что может потребоваться замена основных элементов. Иногда оказывается, что основные элементы неисправны или находятся на пределе своих параметров. Имейте в виду, что ошибки в работе могут возникать и из-за таких элементов

Глава 3

Использование макетных плат

Макетная плата представляет собой устройство для конструирования и разработки схем на первом этапе проектирования. Она позволяет видоизменять схему без выполнения паечных работ, т.к. все соединения производятся с помощью разъемных контактов. Существуют платы различных размеров. Наиболее сложные макетные платы оснащают встроенными лабораторными источниками питания с изменяемым стабилизированным напряжением.

Устройство макетных плат. Самые дешевые макетные платы, такие, как Proto-board по 100, Proto-board по 102 и АСЕ 109, изготовленные фирмой «Эй-Пи», хорошо подходят для работы со схемами, рассматриваемыми в данной книге. Плата 100 была использована для факультативных занятий в институте со студентами 4-х, 5-х и 6-х курсов и позволяла устанавливать до четырех ИС при количестве межсоединительных проводников 56 и более. Схемы на этих платах могут собирать и не имеющие большого опыта, но интересующиеся электроникой преподаватели начальных школ.

На рис. 3.1 показана структура макетной платы 100. На центральной полоске расположены две шины питания В+ и В — (они указаны стрелками) для подвода питания к ИС. В верхней и нижней частях платы находятся полосы с 5 рядами соединенных по вертикали отверстий. Расстояния между отверстиями стандартизованы в соответствии с размерами ИС и служат для их установки. Использование макетных плат будет более подробно рассмотрено ниже при описании монтажа схемы 41 («Дорожная аварийная сигнализация»).

На рис. 3.2 показана более дорогая, но зато и более удобная макетная плата-конструкторский набор Design Mate 1. Здесь имеется регулируемый источник питания со стабилизацией напряжения. Шины питания проложены горизонтально в верхней и нижней частях платы. С помощью проволочных перемычек можно произвести удвоение рядов. При необходимости, если для схемы требуется двухполярный источник питания, он может быть подключен ко вторым рядам верхней и нижней частей. Необходимо помнить о том. что в каждой вертикальной пятерке отверстия связаны друг с другом Эти пятерки взаимозаменяемы в случае повреждения какой-либо секции.

Монтаж макетной платы 100. Монтаж макетной платы окажется довольно простым делом, если вы будете «идти» вдоль схемы слева направо. Следует помнить о том. что на макетной плате все элементы показаны в соответствии с видом сверху.

Уместно напомнить, что для облегчения разводки печатной платы изготавливаемой путем травления, в этой книге все элементы на схемах показаны в соответствии с видом снизу.

При разводке макетной платы учитывайте необходимость перевертывания: смотрящие вверх на схеме выводы должны смотреть вниз на

---

Protc Board n\ jfo

Рис. 3.1. Макетная плата Proto-board no 100. Стрелками показаны плюсовая (В + ) и минусовая (В — ) шины.

макетной плате и. следовательно, нижние по схеме выводы окажутся верхними на плате. Этот процесс не столь труден, здесь требуется только делать расшивку в соответствии с номерами выводов.

Нарежьте из провода размером калибра =н= 22 (0.64 мм) кусочки длиной i 4 дюйм (8 мм), которые будут использованы в качестве перемычек. Нарежьте еще по несколько кусочков провода длиной 3/4. 1, 1,5, 2 и 3 дюйм (18, 25, 34. 50 и 59 мм). Некоторые конструкторы предпочитают использовать для монтажа провода с различными цветами изоляции: красные черные, желтые, оранжевые и зеленые В дальнейшем это упростит их идентификацию.

При освоении следующих этапов пользуйтесь принципиальной схемой и рис. 3.3.

1.Расположите макетную плату так. чтобы питание подавалось слева

2.Возьмите ИС LM555 и установите ее на плате так. чтобы она перекрывала светлый промежуток. Для того чтобы ИС плотно встала на место, ее. возможно, придется несколько «покачать»

Рис. 3.2. Конструкторский набор Design Mate 1 с макетной платой, измерительным прибором, органом регулировки напряжения и шинами В+ и В— (плюсовой и минусовой).

3.Возьмите красную перемычку и соедините вывод 8 с шиной В + .

4.Возьмите короткую черную перемычку и соедините вывод 1 с шиной В — . Установке перемычек надо уделить определенное внимание: перемычки не должны изгибаться и располагать их следует параллельно поверхности платы.

5.Установите перемычку между выводами 2 и 6. Следует отметить, что лучше проложить перемычку вокруг ИС, нежели поверх нее, чтобы в дальнейшем, если нужно будет заменить ИС, перемычка не мешала.

6.Возьмите конденсатор С2 емкостью 2 мкФ и соедините его положительный вывод с выводом 2 ИС, а отрицательный вывод-с минусовой шиной питания.

7.Соедините красной перемычкой вывод 4 (сигнал «разрешение») с плюсовой шиной питания В + .

8.Возьмите два резистора R1 и R2 по 100 кОм каждый и согните их в форме петли. Резистор R1 установите между выводами 7 и 8, а резистор R2-между выводами 7 и 6.

9.Возьмите светодиод и отметьте его плоскую сторону, которая является катодом. Установите светодиод плоским контактом в одн< и отверстий неиспользованной вертикальной пятерки; другой конец свето-диода соедините с выводом 3 ИС. Резистор R4 = 1 кОм устанавливается между плоским контактом светодиода и минусовой шиной В —.

На этом этапе можно проверить правильность работы ИС. Подайте на плату напряжение 9-12 В. Светодиод должен зажечься. Таким образом контролируется правильность работы этой части схемы: каждый раз, когда на контакте 3 появляется высокий уровень напряжения, светодиод зажигается.

10.Установите выводы мощного ряр-транзистора (тип 2SC1061) в три отверстия, как показано на рис. 3.3.

0 1 2 3 4 5 6 ... 30