В последующих главах будут освещены фундаментальные основы электроники и физики электронов: что они собой представляют и почему следует о них знать. Однако не стоит беспокоиться — вам не придется умирать от скуки над научными трудами по теоретической физике: мы подадим основные положения и правила в виде, легкодоступном для усвоения. Кроме того, здесь же вы ознакомитесь с простыми рекомендациями по безопасности. Электроника — забавная вещь, но только к том случае, если вы не обожжетесь, не поджаритесь на электрическом стуле и не заедете себе в глаз взбесившимся резистором.
Глава 1. От электронов к электронике
- Что же такое электричество?
- Что такое электрон
- Перемещение электронов по проводникам
- Напряжение - движущая сила
- Важная объединяющая теория: электроны, проводники и напряжение
- Откуда берется электричество?
- Батареи: когда другие уже устали, они все еще полны энергии
- Тепличные условия - электрические розетки
- Солнечные батареи
- Где применяются электрические компоненты?
- Контроль над электричеством
- Полный контроль над электричеством (ИС)
- Детектирование с помощью сенсоров
- Питание
- Когда электричество становится электроникой
- Создание простой схемы
- Что делать дальше?
- По ходу дела знакомимся с инструментами
- Инструменты для конструирования
- Измерительные инструменты
- Удивителный мир величин
- Единицы измерения в электронике
- Переход к большим или меньшим величинам
- Префиксы + единицы измерения = ?
- Понятие о законе Ома
- Выводы из закона Ома
- Расчеты с применением больших и малых величин
- Мощность и закон Ома
Глава 2. Безопасность людей и устройств
- Шестое чувство в электронике
- Опасность поражения электрическим током
- Электричество - напряжение + ток
- Постоянный или переменный ток
- Как не пострадать от удара током
- Оказание первой помощи
- Статическое электричество и его последствия
- Еще раз о человеке со стололларовой банкноты
- Как статика может превратить радиоэлемент в щепотку золы
- Советы по предотвращению накопления статического электричества
- Заземление рабочих инструментов
- Работа с переменным током
- Пошла жара: безопасная пайка
- Ношение защитной одежды
Часть II. Стеллаж с инструментами.
Глава 3. Рабочее место радиолюбителя
- Ручные инструменты, без которых не обойтись
- Отвертка (инструмент, а не коктейль!)
- Отхватывая концы: кусачки и инструменты для зачистки проводов
- Обращение с утконосыми плоскогубцами
- Увеличительные стекла: "А это - чтобы лучше видеть тебя..."
- Место для инструментов. Каждому - свое место
- Наполняем мастерскую
- Где хранить инструменты
- Инструменты, которые не нужны каждый день (но могут пригодиться)
- Работаем на сверлильном станке
- Обрезка деталей при помощи станка или циркулярной пилы
- Выполнение деликатных работ при помощи бор-машинки
- Содержание инструментов чистыми и смазанными
- Сияющая электроника
- Масло и смазка для содержания деталей
- Инструменты для дальнейшей чистки и конструирования
- Клеим на века
- Обустройство лаборатории радиолюбителя
- Основные ингредиенты идеальной лаборатории
- Выбор идеального места для занятий электроникой
- Тройная угроза: холод, жара и влажность
- Верстак
Глава 4. Первое знакомство: наиболее распространенные электронные радиодетали
- Пусть живут резисторы
- Резисторы и значения их сопротивлений
- Красный, синий, голубой - выбирай себе любой
- Понятие допуска резистора
- Если вдруг стало жарко
- Подкручивая потенциометр
- Конденсаторы: резервуары электричества
- Быстрый взгляд внутрь конденсатора
- Фарады: большие и малые
- Контроль рабочего напряжения
- Диэлектрик здесь, диэлектрик там
- Какую емкость имеет мой конденсатор?
- Когда микрофарад - не совсем микрофарад
- Воздействие тепла и холода
- Положительные сгпывы о полярности конденсаторов
- Изменение емкости
- Диоды или "Диодомания"
- Важные параметры диодов: максимальные токи и напряжения
- Где у диодов плюс?
- Забавы со светоднодами
- Резисторы в паре со светоднодами
- Транзистор: восьмое чудо света
- Изучаем терминологию транзисторов
- По поводу корпусов транзисторов
- Вставляем транзистор в схему
- Типы транзисторов
- Высокая плотность упаковки в интегральных схемах
- Линейная, цифровая или комбинационная микросхема?
- Номера ИМС
- Что такое цоколевка ИС?
Глава 5. Потребительская корзина радиолюбителя
- Электрические соединения. Провода
- Соединения и соединители
- Включаем питание
- Врубим питание ог батарей
- Самые распространенные батареи - на каждый день
- Батарейки, которые работают и работают
- Классификация батарей по их составу
- Питание от солнечных батарей
- Включение и выключение электричества
- Вкл. и Выкл. с помощью переключателей
- Щелчок реле
- Логика решений. Логические элементы
- Использование логики в электронике
- Основные логические элементы
- Контроль частоты кварцевых резонаторов и индуктивных контуров
- Накопление энергии в катушках индуктивности
- Частота кварцевого резонатора
- Детектирование
- Кто видит свет?
- Детекторы движения
- Тепло, теплее, горячо: сенсоры температуры
- Вибрации двигателя постоянного тока
- Не пошуметь ли немножко?
- Говорит громкоговоритель
- Генераторы звука
Часть III. Электроника на бумаге
Глава 6. Читаем схемы
- Что такое принципиальная схема и зачем она нужна
- Знакомство с символикой схемотехники
- Простейшие схемотехнические символы
- Электрические соединения
- Штекеры, разъемы, гнезда
- Условные графические обозначения электронных радиоэлементов
- Стандартные наименования компонентов схем
- Символы логических элементов
- Другие символы
- Соблюдение полярности
- Один элемент на все случаи жизни: радиодетали с переменным номиналом
- Фоточувствительные компоненты: видят свет даже в конце туннеля
- Альтернативные условные обозначения
Глава 7. Основы функционирования электронных схем
- Из чего СОСТОИТ электронная схема?
- Питание лампы накаливания
- Изменение величины тока с помошью резистора
- Последовательное соединение
- Параллельное соединение
- Исследование схемы делителя напряжения
- Измерение тока путем измерения напряжения
- Резисторы и конденсаторы: одна команда
- Как работает динамический дуэт конденсатора и резистора
- Включение и выключение схем при помощи RC-цепи
- Поговорим о транзисторах
- Транзистор как ключ
- Транзистор как усилитель
- Что еще могут делать транзисторы?
- Операционный усилитель
- Упрощение устройств при помощи интегральных схем
Часть IV. Закатаем рукава
Глава 8. Все, что нужно знать о пайке
- Паять иль не паять: вот в чем вопрос
- Вещи, абсолютно необходимые для пайки
- Выбор подходящего паяльника
- Выбор наконечника
- Подготовка паяльного оборудования
- Успешная пайка
- От холодной пайки, как от чумы
- Пайка и статическое электричество
- Пресечение электростатического разряда в зародыше
- Меры по борьбе со статическим электричеством
- Отпаиваем и перепаиваем
- Пружинный отсос в работе
- Отсос с грушей
- Полезные советы и рекомендации
Глава 9. Как подружиться с мультиметром
- Основы измерений мультиметром
- Помните: безопасность прежде всего
- Что выбрать: цифровой или аналоговый мультимстр?
- Мультиметр на ладони
- Базовые свойства мультимстра
- Входы мультиметра и их функции
- Точность, разрешающая способность и чувствительность
- Мультиметр и аксессуары
- Максимальный предел
- Автоматическая подстройка диапазона
- Дополнительные полезные функции
- Настройка мультиметра
- Пять основных измерений, которые можно выполнить с помощью мультиметра
- Измерение напряжения Измерение тока
- Измерение электропроводности проводников
- Тестирование исправности переключателя
- Тестирование предохранителей
- Тесты резисторов, конденсаторов и других электронных компонентов
- Ха! Похоже здесь все сгорело!
- Тестирование резисторов
- Тестирование потенциометров
- Тестирование диодов
- Тестирование конденсаторов
- Тестирование транзисторов
Глава 10. Логический пробник и осциллограф
- С логическим пробником в джунгли электроники
- Звук, свет, занавес!
- Слишком быстрые сигналы (даже для человека-молнии)
- Познай свою схему
- Приступая к работе с логическим пробником
- Пожалуйста, соблюдаем стандартные меры безопасности
- Подключение пробника к схеме
- Когда индикаторы молчат
- Приглядимся к осциллографу
- Что же делает осциллограф?
- Основные функции осциллографа
- Что выбрать: настольный, ручной или компьютерный?
- Настольный осциллограф
- Ручной осциллограф
- Осциллограф на базе ПК
- Полоса частот и разрешающая способность осциллографа
- Вся подноготная осциллографа
- Что значат все эти бегущие линии
- Так когда же нужно использовать осциллограф?
- Подготовка осциллографа к работе: тестируем - три, два, один!
- Настройка и предварительное тестирование
- Жива ли еще батарейка?
- Препарация радио в целях изучения аудиосигналов
- Тестирование частоты сигналов в схемах переменного тока
Часть V. Рог изобилия схем
Глава 11. Мои первые макетные платы
- Взгляд на беспаечные макетные платы
- Беспаечные макетные платы внутри и снаружи
- Макетные платы: большие и не очень
- Создание схемы с использованием макетной платы
- Почему нужно использовать зачищенные провода?
- Сборка схем на макетных платах
- Аккуратность - в плюс
- Избегайте скоплений элементов
- Логическая структура
- Общие точки соединения
- Шаг от беспаечных плат к стационарным
- Моделирование на перфорированных макетных платах
- Макетирование схем на основе Plug and Play
- Как стать круче в скручивании проводов
Глава 12. Делаем собственные печатные платы
- Конструкция печатной платы
- Как медь превращается в схему
- Готово, заряжай: приступаем к изготовлению собственной платы
- Выбираем подходящий лист меди
- Режем и чистим
- Фотографический метод изготовления печатных плат
- Изготовление маски
- Позитивная и негативная сенсибилизация
- Зеркальное отражение печатной платы
- Подготовка печатной платы к травлению
- Да будет свет: экспозиция и проявка печатной платы
- Изготовление печатных плат по методу переноса с пленки
- Туда-сюда-обратно
- Получение качественного отпечатка
- Перенос топологии на слой меди
- Работа ОТК
- Выбор метода получения собственной топологии
- Мои гравюры: вытравливаем печатные плазы сами
- Шаг первый: осмотр платы
- Чистка платы. Внимание, пожалуйста!
- С волнением о травлении
- Приготовление трави геля
- Нам бы только что-то потравить...
- Последние приготовления и сверление
- Печатные платы от профессионалов -делаем заказы
- Теперь Bы конструктор печатных плат
- Использование САПР для конструкторских работ
- Что может Eagle Light
- Приступаем к рабоге по проектированию печатной платы
Глава 13. Волнующий мир микроконтроллеров
- Как работают микроконтроллеры?
- Что находится внутри микроконтроллера?
- Микроконтроллеры для радиолюбителей
- Сколько стоит вон тог микроконтроллер?
- Микроконтроллер - персональному компьютеру: "Пожалуйста, помоги!"
- Микроконтроллеры, которые стоят особняком
- Знакомство с микроконтроллером BASIC Scamp
- Знакомство с семейством OOPic
- Знакомимся с Basic Slamp 2
- Этап 1: разработка схемы
- Этап 2: программирование микроконтроллера
- Этап 3: прошьем его!
- Вносить изменения так легко
- Добавление в схему переключателя
- Куда идти дальше?
Глава 14. Создаем собственные электронные устройства
- С месга в карьер: что для этого нужно
- Делаем классный, отпадный мигающий фонарик
- Таймер 555 на ладони
- Перечень элементов для мигающего фонарика
- Играем с пьезоэлектрикамн
- Пьезо- что?..
- Эксперименты с пьезоэлектричеством
- Подбор компонентов для пьезоэлектрического барабана
- Конструируем великолепный инфракрасный детектор, который "видит в темноте"
- Выслеживая инфракрасный свет
- Радиодетали, необходимые для сборки инфракрасного детектора
- Шухер! Полиция!
- Как работает сигнализация
- Перечень элементов для сигнализации на основе таймеров 555
- Как потеряться и снова найтись при помощи электронного компаса
- Заглянем под крышку компаса
- Перечень элементов для элеклронного компаса
- Да будет звук, когда есть свет...
- Как заставить будильник выполнять общественно-полезную работу
- Перечень элементов для световой сигнализации
- Маленький усилитель - серьезный звук
- Устройство мини-усилителя
- Перечень элементов пля мини-усилителя
- Удобный и компактный измеритель влажности
- Как работает измеритель влажности
- Перечень элементов для измерителя влажности
- Классный генератор светомузыкальных эффектов
- Подключение светодиодов
- Перечень элементов для световой сигнализации
Глава 15. Настоящий робот в вашей семье
- Роботы: взгляд под микроскопом
- Перечень необходимых элементов для сборки Ровера
- Детали для робота
- Знакомимся с роботом Ровером
- Подготовка к конструированию робота
- Сначала был шаблон
- Подбираем необходимые материалы
- Изучаем детали машин
- Тело для робота
- Резка и сверление пластин
- Сборка и монтаж электродвигателей
- Верхом на Ровере
- Установка шарнирного колеса
- Добавляем вторую патубу
- Органы управления
- Управление сэром роботом
- Добавим роботу немного мозгов
- Размышления о микроконтроллерах
- Обычные моторы - прочь, радиоуправляемые сервомоторы - сюда
- Внутри сервомотора
- Закупаем сервомоторы
- Доводка серводвигателей
- Модификация радиоуправляемых серводвигателей
- Установка серводвигателя на Ровера
- Поставим робота на колеса
- Как заставить робота чувствовать?
- Соединение робота с макетной платой
- Подключение цепей питания
- Как научить робота думать
- Как положить программу на место
- Что летать дальше?
Часть VI. Великолепные десятки
Глава 16. Лучшая десятка профессиональных инструментов для работы с электроникой
- Импульсы здесь, импульсы там
- Считаем мегагерцы
- Источник питания с изменчивой внешностью
- Формирование специальных сигнатов
- В поисках иных миров
- Анализируй это
- Трио профессионалов
- А вот и наше трио
- Как найти скидки на полезные инструменты
- Где же можно поискать бывшее в употреблении оборудование?
Глава 17. Десять формул, которые должен знать каждый
- Соотношения закона Ома
- Расчёты сопротивления
- Расчет сопротивления последовательных резисторов
- Расчет сопротивления параллельных резисторов
- Расчеты емкости
- Расчет емкости параллельных конденсаторов
- Расчет емкости последовательных конденсаторов
- Расчет энергетических уравнений
- Расчет постоянной времени RC-цспочки
- Расчет частоты сигнала
- Расчет длины волны сигнала
Приложение
Глоссарий