Stejně jako dříve, i v tomto článku si připomeneme některé základní informace. Konkrétně se jedná o použití tranzistorů k sestavení obvodů, které si dokáží zapamatovat svůj stav!
Objednejte si sadu prvků a začněte se učit v praxi! Kliknutím sem přejdete do obchodu >>
Cíl sedmé části kurzu pájení
Poprvé můžeme realizovat obvod, který si pamatuje a udržuje svůj stav doslova jen s několika součástkami. Po stisknutí tlačítka se jedna z diod LED rozsvítí, zatímco druhá zhasne. Další změna se provede až po stisknutí druhého tlačítka.
Deska používaná pro cvičení
Tentokrát budete potřebovat desku s plošnými spoji označenou 4/5, která je charakterizována dvěma pozicemi, do kterých se mají tranzistory připájet (T1 a T2):
Bistabilní přepínač - schéma zapojení
Další „křížové“ zapojení přes rezistory 56k (R2, R3) způsobuje trochu zmatek – ale právě to dělá obvod tak zajímavým.
Jak a proč tento obvod funguje? Více o tom na konci článku!
Naproti tomu osazovací plán nebo schéma plošných spojů vypadá následovně:
Je čas pustit se do praxe – tj. zprovoznit okruh!
Hotové sady pro kurzy Forbot
Sada obsahuje 5 desek plošných spojů a elektronických součástek pro kurz pájení, včetně: diod, rezistorů, gold pinů, čipových spínačů!
Oblíbený paket (komponenty a nářadí): Pájecí mistr
Krok 1: Pájení rezistorů
Začneme nejmenšími prvky, rezistory. Dva z nich (R1, R4) s odporem 1k slouží k omezení proudu protékajícího LED diodami. Ostatní s hodnotou 56k zajišťují, že malý proud teče „křížem“ (jak je vidět na schématu zapojení), takže si obvod může pamatovat dva stavy.
Krok 2: Tlačítka
Malá tlačítka, běžně označovaná jako taktové spínače nebo mikrospínače, jsou prvky se 4 nožičkami (dvěma protilehlými páry). Po jejich stisknutí pružná destička zkratuje vnitřní kontakty, takže signál může volně proudit z jednoho páru nožiček do druhého.
Kabely tlačítek jsou uspořádány tak, že se na desku plošných spojů vejdou pouze v jedné orientaci. Je důležité, aby jejich nohy nebyly rovné. Malé ohyby zajišťují, že tlačítka „sedí“ na desce plošných spojů mnohem pevněji.
Po zatlačení tlačítka do desky plošných spojů by mělo pevně sedět v desce plošných spojů a dotýkat se plastovou spodní stranou laminátu. Správně vložená tlačítka jsou vidět na fotografii níže:
Stejně jako u pájení jiných součástek s plastovými úlomky je i zde třeba upozornit, že příliš dlouhé zahřívání kabelu může vést k mechanickému poškození tlačítka.
Krok 3: Pájení kondenzátoru
Pro zachování správné sekvence je čas na prvek C2, malý keramický kondenzátor 100nF. Jeho úkolem je filtrovat napájecí napětí. Více informací o těchto prvcích najdete ve 4. části kurzu elektroniky. Rád bych připomněl, že kondenzátory tohoto typu nejsou polarizované prvky, takže je můžete umístit kamkoli na desku.
Krok 4: Pájení tranzistorů
U tranzistorů nemáme žádnou svobodu, pokud jde o jejich umístění. Všechny nohy musí dopadnout přesně tam, kam patří. Stejně jako u LED diod vám i zde pomůže popis na desce plošných spojů. Jak vidíte, obrysy tranzistorů na desce plošných spojů jsou na jedné straně zkosené – stejně jako kryty těchto součástek.
Zvláštní pozornost věnujte zarovnání tranzistorů. Jednu umístěte plochou stranou krytu směrem k tlačítkům a druhou v opačném směru!
Nožičky tranzistorů musí být ohnuté, jinak se nevejdou do připravených otvorů. To není chyba na desce plošných spojů! Tranzistory v malých krytech jsou příliš blízko u sebe, aby je bylo možné snadno připájet na desku, takže v 99 % případů je nutné je mírně ohnout.
Krok 5 Pájení světelných diod (LED)
Standardní postup popsaný v předchozích částech kurzu. Připomínám správnou polaritu! Pro dosažení lepšího výsledku je vhodné použít diody stejné barvy.
Krok 6 Připojení ARK
Předposledním krokem je připájení spoje, kterým připojíme napájecí zdroj. Stejně jako v předchozích částech kurzu se jedná o standardní šroubové spojení typu ARK.
Krok 7 Elektrolytický kondenzátor
Nakonec zbývá připájet kondenzátor C1 o kapacitě 220uF. Stejně jako kondenzátor C2 je zodpovědný za filtraci napájecího napětí.
Dbejte však na správnou polaritu!
Pájený obvod bistabilního přepínače
Před uvedením do provozu je vhodné zkontrolovat celou desku plošných spojů. Jsou všechny součástky správně připájeny, jsou kabely přerušeny? V mém případě vypadala deska plošných spojů takto:
Bistabilní přepínač v praxi
Jakmile je vše správně sestaveno, můžete obvod zkontrolovat. Připojte napájecí zdroj (dbejte na polaritu). Následně stiskněte tlačítka. Bude zde určitá korelace – obvod si nepochybně „pamatuje“ svůj poslední stav.
Proč (a jak) tento obvod funguje?
Kurz pájení není to pravé místo pro psaní o elektronice, takže to bude krátké a jednoduché. Nejprve připomínáme schéma zapojení:
Pokud tranzistorem T1 neprotéká žádný proud, napětí na jeho kolektoru vzroste* na takovou hodnotu, že proud tekoucí přes R2 do báze T2 jej spustí a otevře – LED2 se rozsvítí. Současně se napětí na kolektoru T2 sníží natolik, že proud protékající přes R3 již neotevírá tranzistor T1. Přepínání v opačném směru vypadá úplně stejně.
Na části našeho schématu zapojení přepínače by to vypadalo takto:
Zapojení báze bylo vynecháno, protože důraz je kladen na „odpor“ mezi kolektorem a emitorem.
Zní vám to povědomě? Samozřejmě se jedná o dělič napětí, který je podrobně popsán v kurzu elektroniky. Doufám, že to přesně vysvětluje, proč je na R2 vyšší napětí, když tranzistor nevede, a nižší, když vede.
Proč se při zapnutí zařízení rozsvítí pouze jedna LED dioda?
Každá elektronická součástka je jiná. Dva rezistory se stejnou hodnotou nebo dva tranzistory se stejnou hodnotou se v praxi liší svým skutečným výkonem. Jeden zesiluje o něco lépe, druhý o něco hůře. Jeden rezistor má o něco větší odpor a druhý o něco menší.
To je zcela normální – je třeba mít na paměti, že všechny parametry udávané výrobci mají určitou toleranci.
Kdybychom měli přístup k ideálním součástkám, obvod by nemusel fungovat tak, jak bychom si v danou chvíli přáli. V praxi naštěstí jeden tranzistor vede o něco rychleji, což podle způsobu fungování tohoto obvodu způsobí, že druhý tranzistor je blokován. V důsledku toho se rozsvítí pouze jedna dioda.
Shrnutí
V příštím díle si sestavíme blikající, svítící gadget, který využívá populární čip NE555. Než budeme pokračovat, je dobré si zapamatovat informace z 8. a 9. části kurzu elektroniky.
Objednejte si sadu prvků a začněte se učit v praxi! Kliknutím sem přejdete do obchodu >>
