Basiselektronica

Aan de slag gaan met basiselektronica is eenvoudiger dan u misschien denkt. Dit Instructable zal hopelijk de basisprincipes van elektronica demystificeren, zodat iedereen die geïnteresseerd is in het bouwen van circuits de grond op kan gaan. Dit is een snel overzicht van praktische elektronica en het is niet mijn doel om diep in de wetenschap van elektrotechniek te duiken. Als u meer wilt weten over de wetenschap van basiselektronica, is Wikipedia een goede plek om uw zoektocht te beginnen.

Tegen het einde van deze Instructable zou iedereen die geïnteresseerd is in het leren van basiselektronica in staat moeten zijn om een ​​schema te lezen en een circuit te bouwen met behulp van standaard elektronische componenten.

Voor een uitgebreider en hands-on overzicht van elektronica, bekijk mijn Electronics Class.

Stap 1: elektriciteit

Er zijn twee soorten elektrische signalen, namelijk wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC).

Bij wisselstroom is de richting waarin elektriciteit door het circuit stroomt constant aan het omkeren. Je zou zelfs kunnen zeggen dat het een afwisselende richting is. De omkeringssnelheid wordt gemeten in Hertz, wat het aantal omkeringen per seconde is. Dus als ze zeggen dat de Amerikaanse voeding 60 Hz is, bedoelen ze dat deze 120 keer per seconde omkeert (tweemaal per cyclus).

Met gelijkstroom stroomt elektriciteit in één richting tussen stroom en aarde. In deze opstelling is er altijd een positieve spanningsbron en een aarde (0V) spanningsbron. Je kunt dit testen door een batterij met een multimeter af te lezen. Voor geweldige instructies over hoe u dit moet doen, kijk op de multimeterpagina van Ladyada (u zult met name de spanning willen meten).

Over spanning gesproken, elektriciteit wordt meestal gedefinieerd als een spanning en een stroomsterkte. Spanning wordt duidelijk gewaardeerd in volt en stroom wordt gewaardeerd in ampère. Een gloednieuwe 9V-batterij heeft bijvoorbeeld een spanning van 9V en een stroom van ongeveer 500mA (500 milliampère).

Elektriciteit kan ook worden gedefinieerd in termen van weerstand en watt. We zullen in de volgende stap een beetje over weerstand praten, maar ik ga niet dieper in op Watts. Naarmate je dieper in de elektronica duikt, kom je componenten tegen met Watt-waarden. Het is belangrijk om nooit het Wattage-vermogen van een component te overschrijden, maar gelukkig kan dat Wattage van je DC-voeding eenvoudig worden berekend door de spanning en stroom van je stroombron te vermenigvuldigen.

Als je deze verschillende metingen beter wilt begrijpen, wat ze betekenen en hoe ze zich verhouden, bekijk dan deze informatieve video over de wet van Ohm.

De meeste elektronische basiscircuits gebruiken gelijkstroom. Als zodanig zal alle verdere discussies over elektriciteit draaien rond gelijkstroom.

Stap 2: Circuits

Een circuit is een compleet en gesloten pad waardoor elektrische stroom kan stromen. Met andere woorden, een gesloten circuit zou de stroom van elektriciteit tussen stroom en aarde mogelijk maken. Een open circuit zou de stroom tussen elektriciteit en aarde verbreken.

Alles wat deel uitmaakt van dit gesloten systeem en dat ervoor zorgt dat elektriciteit tussen stroom en aarde kan stromen, wordt beschouwd als onderdeel van het circuit.

Stap 3: Weerstand

De volgende zeer belangrijke overweging om in gedachten te houden is dat elektriciteit in een circuit moet worden gebruikt.

In het bovenstaande circuit voegt de motor waar elektriciteit doorheen stroomt bijvoorbeeld weerstand toe aan de stroom van elektriciteit. Zo wordt alle elektriciteit die door het circuit gaat gebruikt.

Met andere woorden, er moet iets bedraads zijn tussen positief en aarde dat weerstand toevoegt aan de stroom van elektriciteit en het opgebruikt. Als positieve spanning rechtstreeks op aarde is aangesloten en niet eerst door iets gaat dat weerstand toevoegt, zoals een motor, zal dit leiden tot kortsluiting. Dit betekent dat de positieve spanning rechtstreeks op aarde is aangesloten.

Evenzo, als elektriciteit door een component (of groep van componenten) gaat die niet voldoende weerstand aan het circuit toevoegt, zal er ook een kortsluiting optreden (zie de wet van Ohm).

Shorts zijn slecht omdat ze ertoe kunnen leiden dat uw batterij en / of circuit oververhit raakt, kapot gaat, in brand vliegt en / of explodeert.

Het is erg belangrijk om kortsluiting te voorkomen door ervoor te zorgen dat de positieve spanning nooit rechtstreeks op aarde wordt aangesloten.

Houd er echter rekening mee dat elektriciteit altijd het pad van de minste weerstand tegen de aarde volgt . Wat dit betekent is dat als je positieve spanning de keuze geeft om door een motor naar aarde te gaan, of een draad recht naar aarde volgt, deze de draad zal volgen omdat de draad de minste weerstand biedt. Dit betekent ook dat je, door de draad te gebruiken om de weerstandsbron recht naar de aarde te omzeilen, een kortsluiting hebt veroorzaakt. Zorg er altijd voor dat u nooit per ongeluk positieve spanning op aarde aansluit terwijl u dingen parallel bedraadt.

Merk ook op dat een schakelaar geen weerstand toevoegt aan een circuit en eenvoudigweg een schakelaar tussen stroom en aarde toevoegt, zal een kortsluiting veroorzaken.

Stap 4: Series Vs. Parallel

Er zijn twee verschillende manieren waarop u dingen met elkaar kunt verbinden, series en parallel genoemd.

Wanneer dingen in serie worden bedraad, worden de dingen na elkaar bedraad, zodat elektriciteit door het ene moet gaan, dan het volgende, dan het volgende, enzovoort.

In het eerste voorbeeld zijn de motor, schakelaar en batterij allemaal in serie bedraad omdat het enige pad voor het stromen van elektriciteit van de ene naar de andere en naar de volgende is.

Wanneer dingen parallel worden bedraad, worden ze naast elkaar bedraad, zodat elektriciteit ze allemaal tegelijkertijd doorlaat, van het ene gemeenschappelijke punt naar het andere gemeenschappelijke punt

In het volgende voorbeeld zijn de motoren parallel bedraad omdat de elektriciteit door beide motoren gaat van het ene gemeenschappelijke punt naar het andere gemeenschappelijke punt.

in het laatste voorbeeld zijn de motoren parallel bedraad, maar het paar parallelle motoren, schakelaar en batterijen zijn allemaal in serie bedraad. De stroom wordt dus parallel over de motoren verdeeld, maar moet nog steeds in serie van het ene deel van het circuit naar het volgende gaan.

Maak je geen zorgen als dit nog niet logisch is. Wanneer u begint met het bouwen van uw eigen circuits, wordt dit allemaal duidelijk.

Stap 5: Basiscomponenten

Om schakelingen te bouwen, moet u enkele basiscomponenten kennen. Deze componenten lijken misschien eenvoudig, maar zijn het brood en de boter van de meeste elektronicaprojecten. Door deze paar basisonderdelen te leren kennen, kun je dus een heel eind komen.

Houd me bij terwijl ik uitwerk over wat elk van deze zijn in de komende stappen.

Stap 6: Weerstanden

Zoals de naam al aangeeft, voegen weerstanden weerstand toe aan het circuit en verminderen ze de stroom van elektrische stroom. Het wordt in een schakelschema weergegeven als een puntige kronkel met een waarde ernaast.

De verschillende markeringen op de weerstand vertegenwoordigen verschillende weerstandswaarden. Deze waarden worden gemeten in ohm.

Weerstanden worden ook geleverd met verschillende wattagewaarden. Voor de meeste laagspannings-DC-circuits moeten 1/4 watt-weerstanden geschikt zijn.

Je leest de waarden van links naar rechts richting de (typisch) gouden band. De eerste twee kleuren vertegenwoordigen de weerstandswaarde, de derde vertegenwoordigt de vermenigvuldiger en de vierde (de gouden band) vertegenwoordigt de tolerantie of precisie van de component. U kunt de waarde van elke kleur zien door naar een weerstandskleurwaardetabel te kijken.

Of ... om uw leven gemakkelijker te maken, kunt u eenvoudig de waarden opzoeken met behulp van een grafische weerstandscalculator.

Hoe dan ook ... een weerstand met de markeringen bruin, zwart, oranje, goud vertaalt zich als volgt:

1 (bruin) 0 (zwart) x 1.000 = 10.000 met een tolerantie van +/- 5%

Elke weerstand van meer dan 1000 ohm wordt typisch kortgesloten met de letter K. Bijvoorbeeld, 1.000 zou 1K zijn; 3.900, zou vertalen naar 3, 9K; en 470.000 ohm zou 470K worden.

Waarden van meer dan een miljoen ohm worden weergegeven met de letter M. In dit geval wordt 1.000.000 ohm 1M.

Stap 7: Condensatoren

Een condensator is een component die elektriciteit opslaat en deze vervolgens in het circuit afvoert wanneer er een daling van de elektriciteit is. Je kunt het zien als een wateropslagtank die water afgeeft als er droogte is om een ​​gestage stroom te garanderen.

Condensatoren worden gemeten in Farads. De waarden die u normaal gesproken in de meeste condensatoren tegenkomt, worden gemeten in picofarad (pF), nanofarad (nF) en microfarad (uF). Deze worden vaak door elkaar gebruikt en het helpt om een ​​conversietabel bij de hand te hebben.

De meest voorkomende soorten condensatoren zijn keramische schijfcondensatoren die eruit zien als kleine M & M's met twee draden die eruit steken en elektrolytische condensatoren die meer op kleine cilindrische buizen lijken met twee draden die uit de onderkant komen (of soms elk uiteinde).

Keramische schijfcondensatoren zijn niet-gepolariseerd, wat betekent dat elektriciteit er doorheen kan gaan, ongeacht hoe ze in het circuit zijn geplaatst. Ze zijn meestal gemarkeerd met een cijfercode die moet worden gedecodeerd. Instructies voor het lezen van keramische condensatoren zijn hier te vinden. Dit type condensator wordt typisch weergegeven in een schema als twee parallelle lijnen.

Elektrolytische condensatoren zijn typisch gepolariseerd. Dit betekent dat het ene been moet worden aangesloten op de massazijde van het circuit en het andere been moet worden aangesloten op de voeding. Als het achterwaarts is aangesloten, werkt het niet correct. Elektrolytische condensatoren hebben de waarde erop geschreven, meestal weergegeven in uF. Ze markeren ook het been dat op de grond aansluit met een minteken (-). Deze condensator wordt schematisch weergegeven als een zij-aan-zij rechte en gebogen lijn. De rechte lijn vertegenwoordigt het uiteinde dat verbinding maakt met vermogen en de curve die is verbonden met aarde.

Stap 8: Diodes

Diodes zijn componenten die gepolariseerd zijn. Ze laten alleen elektrische stroom door in één richting. Dit is handig omdat het in een circuit kan worden geplaatst om te voorkomen dat elektriciteit in de verkeerde richting stroomt.

Een ander ding om in gedachten te houden is dat het energie vereist om door een diode te gaan en dit resulteert in een spanningsval. Dit is typisch een verlies van ongeveer 0, 7 V. Dit is belangrijk om in gedachten te houden voor later wanneer we het hebben over een speciale vorm van diodes die LED's worden genoemd.

De ring aan het ene uiteinde van de diode geeft de kant van de diode aan die met aarde is verbonden. Dit is de kathode. Hieruit volgt dat de andere kant verbinding maakt met stroom. Deze kant is de anode.

Het onderdeelnummer van de diode staat er meestal op geschreven en u kunt de verschillende elektrische eigenschappen ervan vinden door het gegevensblad op te zoeken.

Ze worden schematisch weergegeven als een lijn met een driehoek die erop wijst. De lijn is die kant die verbonden is met de aarde en de onderkant van de driehoek maakt verbinding met de stroom.

Stap 9: Transistors

Een transistor neemt aan zijn basispen een kleine elektrische stroom op en versterkt deze zodanig dat er een veel grotere stroom kan passeren tussen zijn collector- en emitterpennen. De hoeveelheid stroom die tussen deze twee pinnen gaat, is evenredig met de spanning die op de basispen wordt aangelegd.

Er zijn twee basistypen transistors, namelijk NPN en PNP. Deze transistors hebben een tegengestelde polariteit tussen collector en emitter. Bekijk deze pagina voor een zeer uitgebreide introductie tot transistors.

NPN-transistors zorgen ervoor dat elektriciteit van de collectorpen naar de emitterpen gaat. Ze worden weergegeven in een schema met een lijn voor een basis, een diagonale lijn die aansluit op de basis en een diagonale pijl die van de basis af wijst.

PNP-transistors zorgen ervoor dat elektriciteit van de emitterpin naar de collectorpin gaat. Ze worden weergegeven in een schema met een lijn voor een basis, een diagonale lijn die aansluit op de basis en een diagonale pijl die naar de basis wijst.

Transistors hebben hun onderdeelnummer erop gedrukt en u kunt hun datasheets online opzoeken om meer te weten te komen over hun pinlay-outs en hun specifieke eigenschappen. Let ook op de spanning en stroom van de transistor.

Stap 10: geïntegreerde schakelingen

Een geïntegreerd circuit is een volledig gespecialiseerd circuit dat is geminiaturiseerd en op één kleine chip past, waarbij elke poot van de chip verbinding maakt met een punt binnen het circuit. Deze miniatuur schakelingen bestaan ​​typisch uit componenten zoals transistors, weerstanden en diodes.

Het interne schema voor een 555 timerchip bevat bijvoorbeeld meer dan 40 componenten.

Net als transistors kun je alles leren over geïntegreerde schakelingen door hun datasheets op te zoeken. Op het gegevensblad leert u de functionaliteit van elke pin. Het moet ook de spannings- en stroomwaarden van zowel de chip zelf als elke individuele pin vermelden.

Geïntegreerde schakelingen zijn er in verschillende soorten en maten. Als beginner werk je voornamelijk met DIP-chips. Deze hebben pennen voor montage door het gat. Naarmate u geavanceerder wordt, kunt u SMT-chips overwegen die aan de zijkant van een printplaat zijn gesoldeerd.

De ronde inkeping aan één rand van de IC-chip geeft de bovenkant van de chip aan. De pin linksboven op de chip wordt beschouwd als pin 1. Vanaf pin 1 lees je achtereenvolgens langs de zijkant totdat je de onderkant bereikt (dwz pin 1, pin 2, pin 3 ..). Eenmaal onderaan ga je naar de andere kant van de chip en begin je de cijfers te lezen totdat je de top weer bereikt.

Houd er rekening mee dat sommige kleinere chips een kleine stip naast pin 1 hebben in plaats van een inkeping bovenaan de chip.

Er is geen standaard manier waarop alle IC's zijn opgenomen in schakelschema's, maar ze worden vaak weergegeven als dozen met nummers erin (de nummers die het pinnummer vertegenwoordigen).

Stap 11: Potentiometers

Potentiometers zijn variabele weerstanden. In gewoon Engels hebben ze een soort knop of schuifregelaar die je draait of duwt om de weerstand in een circuit te veranderen. Heb je ooit een volumeknop op een stereo of een schuiflichtdimmer gebruikt, dan heb je een potentiometer gebruikt.

Potentiometers worden gemeten in ohm-achtige weerstanden, maar in plaats van kleurbanden te hebben, wordt hun waardeclassificatie er rechtstreeks op geschreven (dwz "1M"). Ze zijn ook gemarkeerd met een "A" of een "B", wat aangeeft welk type responscurve het heeft.

Potentiometers gemarkeerd met een "B" hebben een lineaire responscurve. Dit betekent dat als je aan de knop draait, de weerstand gelijkmatig toeneemt (10, 20, 30, 40, 50, etc.). De met een "A" gemarkeerde potentiometers hebben een logaritmische responscurve. Dit betekent dat als u aan de knop draait, de cijfers logaritmisch toenemen (1, 10, 100, 10.000 enz.)

Potentiometers hebben drie poten om een ​​spanningsdeler te creëren, wat in feite twee weerstanden in serie zijn. Wanneer twee weerstanden in serie worden gezet, is het punt daartussen een spanning die ergens tussen de bronwaarde en aarde een waarde is.

Als u bijvoorbeeld twee 10K-weerstanden in serie hebt tussen vermogen (5V) en aarde (0V), is het punt waar deze twee weerstanden samenkomen de helft van de voeding (2.5V) omdat beide weerstanden identieke waarden hebben. Ervan uitgaande dat dit middelste punt eigenlijk de middelste pin van een potentiometer is, terwijl u aan de knop draait, zal de spanning op de middelste pin zelfs toenemen in de richting van 5V of afnemen in de richting van 0V (afhankelijk van welke richting u het draait). Dit is handig voor het aanpassen van de intensiteit van een elektrisch signaal binnen een circuit (vandaar het gebruik als volumeknop).

Dit wordt in een circuit weergegeven als een weerstand met een pijl die naar het midden ervan wijst.

Als u slechts een van de buitenste pinnen en de middelste pin op het circuit aansluit, wijzigt u alleen de weerstand binnen het circuit en niet het spanningsniveau op de middelste pin. Dit is ook een handig hulpmiddel voor het bouwen van circuits, omdat u vaak gewoon de weerstand op een bepaald punt wilt wijzigen en geen instelbare spanningsdeler wilt maken.

Deze configuratie wordt vaak weergegeven in een circuit als een weerstand met een pijl die uit één kant komt en terug in een lus loopt om naar het midden te wijzen.

Stap 12: LED's

LED staat voor light emitting diode. Het is eigenlijk een speciaal type diode die oplicht wanneer er elektriciteit doorheen gaat. Zoals alle diodes is de LED gepolariseerd en is het de bedoeling dat elektriciteit slechts in één richting doorlaat.

Er zijn meestal twee indicatoren om u te laten weten in welke richting elektriciteit en LED gaan. De eerste indicator dat de LED een langere positieve draad (anode) en een kortere aardleiding (kathode) zal hebben. De andere indicator is een platte inkeping aan de zijkant van de LED om de positieve (anode) draad aan te geven. Houd er rekening mee dat niet alle leds deze indicatie-inkeping hebben (of dat het soms fout is).

Zoals alle diodes, creëren LED's een spanningsval in het circuit, maar voegen ze meestal niet veel weerstand toe. Om kortsluiting van het circuit te voorkomen, moet u een weerstand in serie toevoegen. Om erachter te komen hoe groot een weerstand is die je nodig hebt voor een optimale intensiteit, kun je deze online LED-calculator gebruiken om erachter te komen hoeveel weerstand er nodig is voor een enkele LED. Het is vaak een goede gewoonte om een ​​weerstand te gebruiken die iets groter is dan de waarde die wordt geretourneerd door de rekenmachine.

U kunt in de verleiding komen om LED's in serie te bedraden, maar houd er rekening mee dat elke opeenvolgende LED zal resulteren in een spanningsdaling totdat er uiteindelijk niet genoeg stroom meer is om ze verlicht te houden. Als zodanig is het ideaal om meerdere LED's te verlichten door ze parallel te bedraden. U moet er echter voor zorgen dat alle LED's hetzelfde vermogen hebben voordat u dit doet (verschillende kleuren worden vaak anders beoordeeld).

LED's verschijnen in een schema als een diodesymbool met bliksemschichten die eraf komen, om aan te geven dat het een gloeiende diode is.

Stap 13: Switches

Een schakelaar is in feite een mechanisch apparaat dat een onderbreking in een circuit veroorzaakt. Wanneer u de schakelaar activeert, opent of sluit deze het circuit. Dit is afhankelijk van het type schakelaar dat het is.

Normaal open (NO) schakelaars sluiten het circuit wanneer geactiveerd.

Normaal gesloten (NC) schakelaars openen het circuit wanneer geactiveerd.

Naarmate schakelaars complexer worden, kunnen ze zowel een verbinding openen als een andere sluiten wanneer ze worden geactiveerd. Dit type schakelaar is een enkelpolige dubbelslagschakelaar (SPDT).

Als u twee SPDT-schakelaars in één enkele schakelaar zou combineren, zou dit een dubbelpolige dubbele-worpschakelaar (DPDT) worden genoemd. Dit zou twee afzonderlijke circuits verbreken en twee andere circuits openen, elke keer dat de schakelaar werd geactiveerd.

Stap 14: Batterijen

Een batterij is een container die chemische energie omzet in elektriciteit. Om de zaak te vereenvoudigen, kun je zeggen dat het 'energie opslaat'.

Door batterijen in serie te plaatsen, tel je de spanning van elke opeenvolgende batterij op, maar de stroom blijft hetzelfde. Zo is een AA-batterij 1, 5V. Als u 3 in serie plaatst, zou dit oplopen tot 4, 5V. Als je een vierde in serie zou toevoegen, zou het 6V worden.

Door batterijen parallel te plaatsen blijft de spanning gelijk, maar de hoeveelheid beschikbare stroom verdubbelt. Dit gebeurt veel minder vaak dan het in serie plaatsen van batterijen en is meestal alleen nodig als het circuit meer stroom nodig heeft dan een enkele reeks batterijen kan bieden.

Het wordt aanbevolen om een ​​reeks AA-batterijhouders te kopen. Ik zou bijvoorbeeld een assortiment krijgen met 1, 2, 3, 4 en 8 AA-batterijen.

Batterijen worden in een circuit weergegeven door een reeks afwisselende lijnen van verschillende lengte. Er zijn ook extra markeringen voor vermogen, aarde en de spanningswaarde.

Stap 15: Breadboards

Breadboards zijn speciale boards voor prototyping-elektronica. Ze zijn bedekt met een rooster van gaten, die zijn opgesplitst in elektrisch doorlopende rijen.

In het centrale deel staan ​​twee kolommen met rijen die naast elkaar staan. Dit is ontworpen om u in staat te stellen een geïntegreerd circuit in het midden te plaatsen. Elke pin van de geïntegreerde schakeling heeft na het inbrengen een rij elektrisch doorlopende gaten ermee verbonden.

Op deze manier kunt u snel een circuit bouwen zonder dat u soldeer- of draaikabels aan elkaar hoeft te doen. Verbind de onderdelen die met elkaar zijn verbonden eenvoudig in een van de elektrisch doorlopende rijen.

Aan elke rand van het breadboard lopen meestal twee doorlopende buslijnen. De ene is bedoeld als een powerbus en de andere is bedoeld als een grondbus. Door respectievelijk stroom en aarde in elk van deze te steken, kunt u ze gemakkelijk overal op het breadboard openen.

Stap 16: Wire

Om dingen met elkaar te verbinden via een breadboard, moet je ofwel een component of een draad gebruiken.

Draden zijn leuk omdat ze je in staat stellen dingen aan te sluiten zonder vrijwel geen weerstand aan het circuit toe te voegen. Hierdoor kunt u flexibel zijn waar u onderdelen plaatst, omdat u ze later met draad aan elkaar kunt koppelen. U kunt er ook een onderdeel mee verbinden met meerdere andere onderdelen.

het wordt aanbevolen om geïsoleerde 22awg (22 gauge) draad met vaste kern te gebruiken. Je kunt dit krijgen bij Radioshack. Rode draad geeft doorgaans een stroomaansluiting aan en zwarte draad een aardverbinding.

Om draad in uw circuit te gebruiken, snijdt u eenvoudig een stuk op maat, verwijdert u een 1/4 "isolatie van elk uiteinde van de draad en gebruikt u deze om punten op het breadboard met elkaar te verbinden.

Stap 17: je eerste circuit

Onderdelen lijst:
1K ohm - 1/4 Watt weerstand
5 mm rode LED
SPST-tuimelschakelaar
9V batterijconnector

Als je naar het schema kijkt, zul je zien dat de 1K-weerstand, LED en schakelaar allemaal in serie zijn verbonden met de 9V-batterij. Wanneer u het circuit bouwt, kunt u de LED met de schakelaar in- en uitschakelen.

U kunt de kleurcode voor een 1K-weerstand opzoeken met behulp van de grafische weerstandscalculator. Onthoud ook dat de LED op de juiste manier moet worden aangesloten (hint - het lange been gaat naar de positieve kant van het circuit).

Ik moest een massieve draad aan elk been van de schakelaar solderen. Voor instructies over hoe u dat moet doen, bekijk de Instructie "How to Solder". Als dit teveel pijn voor je is om te doen, laat je de schakelaar gewoon uit het circuit.

Als u besluit de schakelaar te gebruiken, opent en sluit u deze om te zien wat er gebeurt wanneer u het circuit maakt en verbreekt.

Stap 18: uw tweede circuit

Onderdelen lijst:
2N3904 PNP-transistor
2N3906 NPN-transistor
47 ohm - 1/4 Watt weerstand
1K ohm - 1/4 Watt weerstand
470K ohm - 1/4 Watt weerstand
10uF elektrolytische condensator
0, 01 uF keramische schijfcondensator
5 mm rode LED
3V AA batterijhouder

Optioneel:
10K ohm - 1/4 Watt weerstand
1M potentiometer

Dit volgende schema ziet er misschien ontmoedigend uit, maar is eigenlijk vrij rechttoe rechtaan. Het gebruikt alle onderdelen die we zojuist hebben doorlopen om automatisch een LED te laten knipperen.

Alle NPN- of PNP-transistors voor algemeen gebruik zouden voor het circuit moeten doen, maar als je thuis wilt volgen, gebruik ik 293904 (NPN) en 2N3906 (PNP) -transistors. Ik heb hun pin-lay-outs geleerd door hun datasheets op te zoeken. Octopart.com is een goede bron om snel datasheets te vinden. Zoek gewoon naar het onderdeelnummer en u zou een afbeelding van het onderdeel moeten vinden en een link naar het gegevensblad.

Van het gegevensblad voor de 2N3904-transistor kon ik bijvoorbeeld snel zien dat pin 1 de emitter was, pin 2 de basis en pin 3 de collector.

Afgezien van de transistors, moeten alle weerstanden, condensatoren en LED eenvoudig te verbinden zijn. Er is echter een lastig onderdeel in het schema. Let op de halve boog bij de transistor. Deze boog geeft aan dat de condensator over het spoor van de batterij springt en in plaats daarvan verbinding maakt met de basis van de PNP-transistor.

Houd er bij het bouwen van het circuit ook rekening mee dat de elektrolytische condensatoren en LED's gepolariseerd zijn en slechts in één richting werken.

Nadat u klaar bent met het bouwen van het circuit en de stekker in het stopcontact steekt, zou het moeten knipperen. Als het niet knippert, controleer dan zorgvuldig al uw verbindingen en oriëntatie van alle onderdelen.

Een truc voor het snel debuggen van het circuit is het tellen van componenten in het schema versus componenten op je breadboard. Als ze niet overeenkomen, heb je iets weggelaten. Je kunt ook dezelfde tel-truc doen voor het aantal dingen dat verbinding maakt met een bepaald punt in het circuit.

Als het eenmaal werkt, probeer dan de waarde van 470K-weerstand te veranderen. Merk op dat door de waarde van deze weerstand te verhogen, de LED langzamer knippert en dat door deze te verlagen, de LED sneller knippert.

De reden hiervoor is dat de weerstand de snelheid regelt waarmee de 10uF condensator vult en ontlaadt. Dit houdt rechtstreeks verband met het knipperen van de LED.

Vervang deze weerstand door een 1M potentiometer die in serie staat met een 10K weerstand. Sluit het zo aan dat de ene kant van de weerstand wordt aangesloten op een buitenste pin op de potentiometer en de andere kant op de basis van de PNP-transistor. De middelste pin van de potentiometer moet worden aangesloten op aarde. De snelheid van knipperen verandert nu wanneer u aan de knop draait en door de weerstand veegt.

Stap 19: uw derde circuit

Onderdelen lijst:
555 Timer IC
1K ohm - 1/4 Watt weerstand
10K ohm - 1/4 Watt weerstand
1 M ohm - 1/4 Watt weerstand
10uF elektrolytische condensator
0, 01 uF keramische schijfcondensator
Kleine luidspreker
9V batterijconnector

Dit laatste circuit gebruikt een 555 timerchip om geluid te maken met een luidspreker.

Wat er gebeurt, is dat de configuratie van componenten en verbindingen op de 555-chip ervoor zorgt dat pin 3 snel heen en weer beweegt tussen hoog en laag. Als je deze oscillaties zou tekenen, zou het eruit zien als een blokgolf (een golf die afwisselt tussen twee vermogensniveaus). Deze golf pulseert dan snel de luidspreker, die de lucht met zo'n hoge frequentie verplaatst dat we dit horen als een constante toon van die frequentie.

Zorg ervoor dat de 555-chip zich in het midden van het breadboard bevindt, zodat geen van de pinnen per ongeluk kan worden aangesloten. Afgezien van dat, maak gewoon de verbindingen zoals gespecificeerd in het schematische diagram.

Let ook op het symbool "NC" op het schema. Dit staat voor "No Connect", wat duidelijk betekent dat er niets is verbonden met die pin in dit circuit.

Je kunt alles over 555-chips lezen op deze pagina en een geweldige selectie van aanvullende 555-schema's op deze pagina bekijken.

Gebruik voor de luidspreker een kleine luidspreker zoals je die misschien in een muzikale wenskaart vindt. Deze configuratie kan geen grote luidspreker aansturen, hoe kleiner de luidspreker die u kunt vinden, hoe beter u af bent. De meeste luidsprekers zijn gepolariseerd, dus zorg ervoor dat je de negatieve kant van de luidspreker op aarde hebt aangesloten (als dat nodig is).

Als je nog een stap verder wilt gaan, kun je een volumeknop maken door een buitenste pin van een 100K-potentiometer aan te sluiten op pin 3, de middelste pin op de luidspreker en de resterende buitenste pin op aarde.

Stap 20: je staat er alleen voor

Oké ... Je staat er niet helemaal alleen voor. Het internet staat vol met mensen die weten hoe ze dit moeten doen en hun werk hebben gedocumenteerd, zodat u ook kunt leren hoe u het moet doen. Ga heen en zoek uit wat je wilt maken. Als het circuit nog niet bestaat, is de kans groot dat er al online iets vergelijkbaars is.

Een geweldige plek om te beginnen met het vinden van circuitschema's is de Discover Circuits-site. Ze hebben een uitgebreide lijst met leuke circuits om mee te experimenteren.

Als je nog meer advies hebt over basiselektronica voor beginners, deel dit dan in de reacties hieronder.