与同学们谈电子制作 2019-12-18
同学们是否玩过音乐贺卡、电子游戏机，用过调光台灯，听过收音机？如果让你亲手制作这些电子作品，你一定会感到很兴奋，很有趣吧。其实你只要花上几元钱，买上几个电子元件，你就可以通过自己的努力在几个小时内创造出自己的电子作品。通过一个小小的电子制作，不仅可以证明你的智慧、你的能力，而且使你收获很大，乐趣无穷。
同学们可能会担心电的知识太神秘，制作过程太复杂。的确不错，电子技术发展日新月异，新型电子产品琳琅满目，电视、电脑、手机、文曲星和不少现代电器在我们的生活里比比皆是。但请记住，它们都是由一个个小小的电子元件和基本电路组成的。只有从最基本的电的知识学起，学习用简单的电子元器件、基本的电子电路制作一些小的电子作品，才能逐步学习更多的知识，掌握更高级的技术，做更大更复杂更有意义的电子作品，到那时你就会成为名副其实的工程师了。在学习电子制作之前，请同学们不妨先耐心地读一读本文，对大家也许会有一些帮助。
一.挑选制作电路
在各种电子书刊中有很多有趣的电路，有闪光的、有声响的、有动作的等等，那么同学们应该如何选择电子制作电路呢？首先可到图书馆浏览一下有关书籍或者咨询老师，找出感兴趣的制作对象，然后根据目前的条件( 主要是所能找到的元器件) 以及自己的能力来决定要制作的电子电路。一般来说，应是先易后难，循序渐进。
如果同学们是第一次接触电学，可以先选择一些电路结构单一、元器件数量较少的简单电路，如“电子音乐门铃”、“调光台灯”等电路来进行制作。当你积累了一定的知识，有了经验，就可以进行 “收音机”、“数字控制”等电路方面的制作。有趣的制作可以供同学们玩耍欣赏，又可以鼓励你继续努力进行电子制作。
二.看懂电路图
选好具体的制作电路后，首先阅读和这个电路有关的文字材料，弄清电路图上符号的意义，认真研究电路，争取看懂电路图，尤其是对每一个元件的作用要有所了解。因此要反复查资料，对有极性的元件，要反复端详，记住它的极性记号及外形特点。比如发光二极管有正负极性，装反了就不会亮。你可通过测量它的正反向电阻或通过观察发光二极管两引脚长短的不同，来辨别它的极性。如果你能正确辨别有极性的电子元件，如二极管、三极管、电解电容、集成电路等等，那你也就掌握了电子技术中的一种基本技能。
此外还应搞清楚电路图中导线的连接方法。哪些导线应该连接在一起，哪些是不应该连接在一起的跨越线。一般在导线交叉连接点上有一个实心圆点的导线应连接在一起。而在导线交叉点上没有实心圆点或是用小弧线连接的导线为跨越线。
三.选择元器件
同学们倍感迷惑的是如何选用元器件及判断元器件的好坏。元器件的选择应满足电路要求，并兼顾价廉、耐用原则，下面介绍常用电子元器件的选用常。
1 ．电阻的选择
选择电阻的基本依据是电阻的阻值和额定功率，常用的额定功率有1/8 ，1/4 ，1/2 ，1 ，2 ，4 ，8W 等。选用时应留有余量，一般选取额定功率比电 阻的实际耗散功率大一倍。电阻的实际耗散功率可根据工作电流按P ＝I 2 R 算出。
2 ．电容器的选择与质量检查
（1 ）电容器的选择：选择电容器的基本依据是所要求的容量和耐压，实际选择时，在满足容量和耐压的基础上，可根据容量大小，按下述方法简捷地确定电容器类型。 ①大容量电容器的选用：低频、低阻抗的耦合、旁路、退耦电路，以及电源滤波等电路，常可选用几微法以上大容量电容器，其中以电解电容器应用最广。 ②小容量电容器的选用：这类电容器是指容量在几微法( μF ) 以下乃至几皮法（PF ）的电容器，多数用于频率较高的电路中。普通纸介电容器可满足一般电路的要求，但对于振荡电路、接收机的高频和中频变压器以及脉冲电路中决定时间因素的电容器，因要求稳定性好，应选用薄膜、瓷介甚至云母电容等。
（2 ）电容器的质量检查：电容器的常见故障有漏电、断路、短路和失效等，使用前应予以检查。
①电容器漏电检查：对于5000PF 以上的电容器，用万用表电阻档R ×10K （Ω）量程，将表笔接触电容器两极，表头指针应先向顺时针方向跳转一下，而后慢慢地逆向复原，退至R ＝∞处，若不能复原，表示电容器漏电。稳定后的阻值即为电容器漏电的电阻值，一般为几百兆至几千兆欧，阻值越大，电容器绝缘性能越好。
②电容器容量的判别：对于5000PF 以上的电容器，将万用表拨至最高电阻档，表笔接触电容器两极，表头指针应先偏转，后逐渐复原。将两表笔对调后再测量，表头指针又偏转，且偏转得更快，幅度更大，而后又逐渐复原，这就是电容器的充、放电情况。电容器容量越大，表头指针偏转越大，复原速度越慢。若在最高电阻档下表针都不偏转，说明电容器内部断路了。
（3 ）电解电容器极性的判别：电解电容器正接时漏电小、反接时漏电大。据此，用万用表正、反两次测量其漏电电阻值，阻值大（即漏电小）的一次中，黑表笔所接触的是正极。
3 ．电感器的选择与检查
电感器选择的主要参数是电感量。一般电感量越大，抑制电流变化的能力越强。为了判断电感线圈的好坏，可用万用表欧姆档测其直流阻值，若阻值过大甚至为∞，则为线圈断线；若阻值过小，则为严重短路。不过，内部局部短路一般难以测出。
4 ．二极管的选择与判别
点接触型二极管的工作频率高，但可承受电压不高，允许通过的电流小，多用于检波、小电流整流或高频开关电路；面接触型二极管的工作电流大，能承受的功率较大，但适用的频率较低，多用于整流、稳压、低频开关电路等。选用整流二极管时，主要考虑最大整流电流、最高反向工作电压及反向电流。二极管性能判别：根据二极管的单向导电性（正向电阻小，反向电阻大），可利用万用表的电阻档R ×100 （Ω）量程或R ×1K （Ω）量程测二极管正、反向阻值，若正、反向阻值都很大甚至为∞，说明二极管内部断路，若正、反向阻值都很小甚至为0 ，说明二极管内部短路。若正向电阻小，反向电阻大，则说明二极管是好的，并且所测电阻值较小时，黑表笔所接触的是二极管的正极（阳极）。
5 ．三极管的选择与判别
（1 ）半导体三极管的选择：选用三极管时，应考虑工作频率、集电极最大耗散功率、电流放大系数、反向击穿电压、稳定性及饱和压降等。不过，这些因素中有的相互制约，选择时应根据用途的不同，以主要参数为准，兼顾次要参数。
（2 ）三极管管脚的判别：三极管的管脚可用万用表来判别，首先是找出管子的基极。方法是：用万用表R ×100 （Ω）量程或R ×1K （Ω）量程电阻档，红表笔接触某一管脚，黑表笔分别接触另外两管脚，若电表读数都很小（约几百欧），则与红表笔接触的那一管脚是基极，并可知此管为PNP 型三极管。若黑表笔接触某一管脚，红表笔分别接触另外两管脚，测当表头读数都很小（约几百欧）时，与黑表笔接触的那一管脚是基极，并可知此管为NPN三极管。
找出基极之后，再确定发射极与集电极。以NPN型管为例，假定其余两脚中的一个是集电极，并将黑表笔接到此脚，红表笔接假设的发射极，再把假设的集电极与已测出的基极捏在手中（但两脚不可相碰），记下此时的阻值读数；再将原假设的集电极设为发射极，而原发射极设为集电极，重复测试读数。两次读数中，电阻值较小的那次假设是正确的，其黑表笔接的一只管脚是集电极，剩下的一只管脚是发射极。
若为PNP 管，则将表笔对调，再用上述方法判断。若手中有数字式万用表，判断起来则更方便。
除了上述方法，通过查阅有关资料，从外形特点可迅速地判断电解电容、二极管的极性及三极管管脚。
四.电路连接
电子制作，实际上就是正确连接元件，接通电路。在制作中哪怕只有某一点连接错误，也会导致整个制作的失败，因此要认真对待。如果你已经选好电路，了解了电路的来龙去脉和元件情况，备齐了所需的元器件，在动手之前还必须知道一些电路的连接方法。
1. 导线铰接法
如果要制作的电路比较简单，用的元件较少，而且元件引脚又比较长，可以采用此种方法。它通过元件引脚之间或元件引脚与导线之间互相绞和连接来保证电路的接通。连接前，首先对有塑管的导线，要剥去一厘米左右塑管，用小刀刮净接线头，对元件引脚也要如此处理。然后将接线头根据电路要求相互绞接四至数圈，并用绝缘胶布包上两层，防止连接头与它处碰触，使电路短路不能工作。此法操作简单，但连接点强度不够，在实际使用中要引起注意。
2. 插座接触法
利用俗称“面包板”的专用插座来连接元件接通电路的一种方法。复杂电路、多引脚元器件均可使用此种方法。在插座中置放元件，然后按图连这种方法主要方便初学者实验学习连接电路。插座接触法的缺点是“面包板”使用时间一长，电路元件容易接触不良。
3. 锡丝电焊法
电烙铁通电发热，使锡丝熔化于元件引线与导线之中的方法称为锡丝电焊法，它是电子制作中最常用的方法，也是电子制作最基本的技术，希望同学们能够掌握此法。
利用锡丝电焊法安装电子元器件，不但能固定零件，而且能保证可靠的电流通路。
烙铁是焊接的主要工具之一，一般电子制作可选用25W ～35W 内热式电烙铁。焊接前，元件引脚、导线及印刷电路板，都要经过去氧化物处理（即用小刀刮光后上锡）。焊接时左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁，先用电烙铁使锡丝熔化，在烙铁接触焊点的同时送上焊锡，然后拿开电烙铁稍停片刻等焊锡凝固，使焊锡固化在连接点上（若未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成砂状，造成附着不牢固而引起假焊）。需要注意的是，焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡溶点，并掌握正确的焊接时间。因为时间过长会使印刷电路板铜铂跷起，损坏电路板及电子元器件。时间太短，热量供应不足，又会造成焊点锡面不光滑，结晶粗脆，形成虚焊和假焊。焊锡的量要适当，太多易引起搭焊短路，太少元件又不牢固。锡丝电焊法适用于印刷电路板制作的各种电路中。用此法焊接要求焊点光洁美观，连接可靠．防
止虚焊、假焊。焊接质量的好坏，将直接影响电子制作质量。
五.仔细检查
对同学们来说，电子制作不一定一次就能成功，总有个反复过程。因此，如果碰到电路不工作，千万不要气馁，要冷静。此时既不要埋怨自己，也无须责怪电路，应该集中精力去检查电路。首先应该检查的是电路的连接，电路越复杂，电路连接错误的机会也就越多，要按照电路图反复检查每一根连线和连接点，建议你每检查一根连线和一个连接点，都在电路图上作一个记录，特别要注意检查接触不好、错焊等情况。其次，要检查元件的极性，注意极性方向，对二极管、三极管、电解电容器、集成电路等元器件要给予特别的关注，重点检查它们的引脚连接正确与否。第三，要保证电源供电正常，有的同学在实验制作中使用新电池，认为电能一定很充足，岂不知在这之前，由于电路连接错误或不小心，电池的电能已耗尽或减少了，电能的不足必然使电路不能正常工作。电路不工作的原因，还有可能是选用了质量不是很好的元器件，或者通电后不小心已造成元器件的损坏，此时必须更换新的元器件重新试一试。当你经过此番努力，电路仍然不能工作，也不要灰心，可以请教老师，排疑解难。如果你经过努力终于找到了电路不工作的原因，则你的知识技能也一定有了很大的提高。