26、电路构建资源指南

电路构建资源指南

1. 电子元件

对于刚开始进行电路构建的新手来说，可能对各种不同类型的电子元件并不熟悉。可以先查阅一些电子学的参考资料，比如维基百科上关于电子元件的介绍： http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_component 。

当查看零件供应商的目录时，会惊讶于元件的种类之多，特别是电阻器和电容器。为了帮助理解这些元件的差异，有额外的资源可供参考：
- 电感器 ：可以访问 Coilcraft 的网站（ www.coilcraft.com ），在“Design Tools”下查找应用笔记和其他网页。
- 开关和连接器 ：主要供应商的目录和应用笔记通常是很好的信息来源，例如 Switchcraft（ www.switchcraft.com ）和 Amphenol（ www.amphenol.com ）。
- 保险丝 ：Littlefuse 电子设计师指南（ www.littelfuse.com/data/en/Product_Catalogs/EC101 - J_V052505.pdf ）虽然有 25MB 大小，但值得保存在硬盘上，其“Fuseology”部分会详细介绍保险丝的相关知识。

半导体元件的选择是一个复杂的领域，从简单的二极管到复杂的集成电路都有很多学问。在自己设计电路之前，最好遵循电路指定的零件进行直接替换。

查找元件数据手册的最简单方法是在互联网搜索引擎中输入零件编号和“data sheet”。找到后，若可能的话，将其保存在硬盘的“Data Sheets”文件夹中。

晶体管和集成电路通常有多种封装样式，可通过 www.smta.org/files/acronym_glossary.pdf 了解常见封装缩写的定义。若遇到封装样式不适合电路或工具的情况，可使用像 Jameco（ www.jameco.com ）提供的 IC 适配器，在搜索引擎的关键字搜索窗口输入“IC Adapter”即可查找。

以下是一些管理元件库存的建议：
- 按电阻器乘数带的颜色分类，例如将 100 - 999 欧姆的电阻器放在标有“Brown”的抽屉中。
- 按类型（陶瓷、薄膜、钽、电解等）和尺寸（1 - 999 pF、1 - 999 nF、1 - 99 µF、100 - 9999 µF 等）对电容器进行分类。
- 使用小的拉链式塑料存储袋存放晶体管。
- 将松散的集成电路和其他静电敏感元件放在用铝箔包裹的泡沫板上，把集成电路的引脚穿过铝箔插入泡沫中。
- 办公用品和工艺品店出售的廉价折叠盒适合存放零件。

购买元件时，可参考以下建议：
- 阅读施工文章获取零件清单，留意喜欢的项目文章中最受欢迎的物品。
- 尽可能批量购买，通常批量购买会有大幅折扣。
- 注意最低购买量和运费，可与他人（朋友或俱乐部成员）合并订单以节省费用。
- 购买零件套装是建立零件库存的好方法，能节省成本，甚至可能获得一个零件柜。
- 从大型目录订购时，寻找低成本的等效零件，规格相当或更好的零件往往更受欢迎且价格更低。
- 抓包中的零件通常不可用或不受欢迎，要谨慎购买。
- 在喜欢的供应商处建立客户账户，接收供应商的电子邮件通讯和特价通知。

不要扔掉还能用的元件，可将其放入废旧盒中，分别为电子元件、机械硬件和小零碎物品准备一个废旧盒，说不定哪天能派上用场。

2. 机械硬件

从制表到推土机维修，机械零件种类繁多，对于电子电路构建来说，以下是一些常用的机械硬件尺寸：
| 类型 | 规格 |
| ---- | ---- |
| 盘头机螺丝和螺母 | 4 - 40、6 - 32、8 - 32、10 - 32 和 10 - 24 |
| 盘头自攻螺丝 | 4、6、8 |
| 平垫圈、开口 O 形锁紧垫圈、内齿锁紧垫圈 | 4、6、8 和 10 |
| 卡紧螺母（带塑料嵌件以夹紧螺丝的螺母） | 6、8、10 |
| 公制机螺丝和螺母 | 4、5、6、8mm |

Bolt Depot 网站（ www.boltdepot.com/fastener - information ）提供了关于机械紧固件的详细信息。

Keystone Electronics 公司（ www.keyelco.com ）和 Abbatron - HH Smitch（ www.abbatron.com ）生产适用于电子行业的各种紧固件和硬件，常见的有：
- 焊片：部分用作锁紧垫圈，部分用作焊接端子，用于制作底盘连接。
- 垫片和支柱：用于使组件和印刷电路板远离外壳表面。
- 护线套和应力消除装置：当电线或电缆穿过金属壁或面板时必须使用。
- 电缆夹：用于将电缆和线束牢固地固定在设备内和设备上。
- 支脚：设备需要粘贴式和螺丝固定式橡胶支脚。
- 电缆扎带：大尺寸的可在五金店购买，小尺寸（6 英寸及以下）需在电子公司购买。

对于机电方面的机械零件，可查看 Small Parts 公司网站（ www.smallparts.com ），其产品选择丰富且无最低订单要求。

3. 参考资料

以下是一些有助于深入了解电子电路的参考资料：
- 书籍 ：
- 《Active Filter Cookbook》by Don Lancaster：为实验者提供食谱式的电路设计和完整的设计方程。
- 《The ARRL Handbook》by the American Radio Relay League：涵盖从元件到完整无线电系统以及许多相关电子知识。
- 《CMOS Cookbook》by Don Lancaster：是数字逻辑初学者的优秀参考书籍。
- 《Electronic Circuits 1.1》和《Electronic Circuits 1.2》by Intellin Organization：收集了各种电子设备中的实用电路。
- 《Electronic Formulas, Circuits, and Symbols》by Forest Mims：是一个很好的工作参考资料。
- 《Electronics For Dummies》by Gordon McComb and Earl Boysen：适合刚涉足电子领域的爱好者。
- 《Electronics Projects for Dummies》by Earl Boysen and Nancy Muir：包含十个简单项目。
- 《Op - Amp Cookbook》by Walter Jung：是运放初学者的必备参考。
- 《Robot Building for Beginners》by David Cook：介绍机器人领域的应用电路构建。
- 《Tab Electronics Guide to Understanding Electricity and Electronics》by Randy Slone：通过设计项目教授电子原理。
- 《Timer, Op - Amp, and Optoelectronic Circuits》by Forrest Mims：仅关于定时器电路就很有价值。
- 《Understanding Basic Electronics》by Larry Wolfgang：提供循序渐进的电子学习课程。
- 杂志 ：
- 《Circuit Cellar》（ www.circuitcellar.com ）：为高级电路构建者提供许多优秀的供应商信息。
- 《Make》（ www.make.com ）：有许多电子项目和有趣的文章。
- 《Nuts and Volts》（ www.nutsandvolts.com ）：涵盖各种电子相关文章。
- 《Robot》（ www.botmag.com ）：专注于机器人领域。
- 网站 ：
- ARRL 技术信息服务（ www.arrl.org/tis ）：列出了通信设备中使用的电子学相关文章和在线讨论。
- Battery University（ www.batteryuniversity.com/partone.htm ）：提供大量关于电池的信息，包括术语、特性、充电要求等。
- Discover Circuits（ www.discovercircuits.com/index.htm ）：有数千个电路和参考资料。
- 华盛顿大学电气工程商店（ www.ee.washington.edu/stores ）：供华盛顿大学电气工程系的学生和教师使用。
- 维基百科（en.wikipedia.org）：其电子学部分相当可靠。
- 教程 ：
- Colin McCord 的示波器教程（ www.mccord.plus.com/Radio/oscilloscope.htm ）：是对示波器这一实用仪器的优秀介绍。
- Op - Amp Electronics（ www.opamp - electronics.com ）：从基础电路开始逐步深入的优秀系列教程。
- 美国海军电气与电子培训系列（ www.phy.davidson.edu/instrumentation/NEETS.htm ）：由美国纳税人资助，是很好的自学材料。
- Web EE（ www.web - ee.com/primers/Tutorials.htm#Power%20Conversion ）：包含初级和高级电子学教程及文章。
- Williamson Labs（ www.williamson - labs.com ）：提供简单的入门级教程。
- 供应商网站 ：
- All Electronics（ www.allelectronics.com ）：提供 surplus 和折扣电子元件。
- ARRL 技术信息服务供应商交叉参考（ www.arrl.org/tis/tisfind.html ）：可搜索提供特定类型元件或设备的供应商。
- Digi - Key Electronics（ www.digikey.com ）：电子元件分销商。
- Jameco（ www.jameco.com ）：提供电子和计算机用品。
- Marlin P Jones & Associates（ www.mpja.com ）：提供 surplus 和折扣电子元件。
- MCM Electronics（ www.mcmelectronics.com ）：是维修和改装零件的来源。
- Mouser Electronics（ www.mouser.com ）：电子元件分销商。
- Ocean State Electronics（ www.oselectronics.com ）：提供电子元件、工具、测试仪器和套件。
- RadioShack（ www.radioshack.com ）：提供基本的零件选择、大量适配器和连接器。
- Ramsey Kits（ www.ramseyelectronics.com ）：提供从基础到高级的套件。
- Tower Electronics（ www.pl - 259.com ）：提供连接器和适配器。
- Velleman Kits（ www.vellemanusa.com/engine.php ）：提供从基础到高级的套件和元件套装。

mermaid 流程图：

graph LR
    A[开始电路构建] --> B[了解电子元件]
    B --> C[学习机械硬件]
    C --> D[查找参考资料]
    D --> E[进行电路构建实践]

通过以上这些资源，无论是新手还是有一定经验的电路构建者，都能更好地进行电路构建工作，不断提升自己的技能和知识水平。在实际操作中，要合理利用这些资源，遵循安全规范，确保电路构建的顺利进行。同时，不断积累经验，尝试更多复杂的项目，探索电子世界的无限可能。

电路构建资源指南

4. 常见符号与术语解析

在电路构建中，有许多符号和术语需要理解，以下为你详细介绍：
| 符号/术语 | 含义 |
| ---- | ---- |
| ~（tilde） | 特定的符号表示，在特定电路中有特定含义 |
| A（ampere） | 安培，电流的单位 |
| AA 和 AAA 电池 | 常见的电池规格 |
| AC（alternating current） | 交流电 |
| Ah（ampere - hours） | 安时，电池容量的单位 |
| 1N4733A Zener 二极管 | 一种特定型号的齐纳二极管 |
| 2N3904 晶体管、2N3906 晶体管、2N7000 晶体管 | 不同型号的晶体管 |
| 555 定时器 | 常用的定时器芯片 |
| 9V 电池 | 常见的电池规格 |

理解这些符号和术语，有助于我们更好地阅读电路图和进行电路设计。

5. 电路构建与维修操作

电路构建和维修涉及多个方面，以下为你详细介绍操作步骤和注意事项：
- 面包板使用 ：
- 材料准备 ：准备好无焊面包板、各种电子元件、跳线等。
- 元件插入 ：将元件插入面包板的相应孔中，注意面包板的连接组织方式，确保元件正确连接。
- 电路搭建 ：根据电路图，使用跳线连接各个元件，完成电路搭建。
- 注意事项 ：无焊面包板有一定的局限性，如电流承载能力、频率限制等，使用时需注意。
- 焊接操作 ：
- 工具准备 ：准备好烙铁、焊锡丝、助焊剂等工具。
- 元件处理 ：对元件引脚进行镀锡处理，确保焊接质量。
- 焊接过程 ：将烙铁加热到适当温度，将焊锡丝融化在元件引脚和电路板的焊点上，形成良好的电气连接。
- 注意事项 ：焊接时要注意安全，避免烫伤；控制焊接时间，防止元件过热损坏。
- 电路维修 ：
- 故障诊断 ：使用万用表、示波器等工具，对电路进行测试，找出故障点。
- 元件更换 ：根据故障点，更换损坏的元件。
- 焊接修复 ：对损坏的焊点进行重新焊接，确保电路连接正常。
- 注意事项 ：维修时要小心操作，避免损坏其他元件；更换元件时要选择合适的型号。

6. 安全与维护要点

在电路构建和使用过程中，安全和维护至关重要，以下为你详细介绍：
- 安全注意事项 ：
- 防止触电 ：在操作电路时，要确保电源关闭，避免触电危险；使用绝缘工具，遵守“一手插兜”原则。
- 防静电 ：在处理静电敏感元件时，要采取防静电措施，如佩戴防静电手环、使用防静电垫等。
- 防火防爆 ：避免在易燃、易爆环境中操作电路；使用合适的保险丝，防止电路过载引发火灾。
- 设备维护 ：
- 定期清洁 ：定期清洁电子设备，去除灰尘和污垢，保持设备的良好性能。
- 检查连接 ：定期检查电路的连接情况，确保连接牢固，无松动或短路现象。
- 校准设备 ：定期校准测试设备，确保测量结果的准确性。

mermaid 流程图：

graph LR
    A[电路构建与使用] --> B[安全操作]
    A --> C[设备维护]
    B --> D[防止触电]
    B --> E[防静电]
    B --> F[防火防爆]
    C --> G[定期清洁]
    C --> H[检查连接]
    C --> I[校准设备]

7. 不同类型电路构建案例

以下为你介绍几种不同类型电路的构建案例：
- 音频放大器电路 ：
- 设计思路 ：根据音频信号的特点和需求，选择合适的放大器芯片和外围元件，设计出具有一定放大倍数和音质的音频放大器电路。
- 构建步骤 ：
- 准备材料：放大器芯片、电阻、电容、电源等。
- 焊接元件：按照电路图，将元件焊接到电路板上。
- 调试电路：使用音频信号源和示波器，对电路进行调试，调整放大器的参数，确保音质良好。
- 数字定时器电路 ：
- 设计思路 ：利用定时器芯片和逻辑电路，设计出具有定时功能的数字定时器电路。
- 构建步骤 ：
- 准备材料：定时器芯片、逻辑门芯片、电阻、电容等。
- 搭建电路：使用面包板或电路板，将元件连接起来，完成电路搭建。
- 编程设置：根据需求，对定时器芯片进行编程设置，实现定时功能。
- DC - to - DC 转换器电路 ：
- 设计思路 ：根据输入和输出电压的要求，选择合适的转换器芯片和外围元件，设计出高效的 DC - to - DC 转换器电路。
- 构建步骤 ：
- 准备材料：转换器芯片、电感、电容、二极管等。
- 焊接元件：将元件焊接到电路板上，注意元件的极性和连接方式。
- 测试电路：使用电源和万用表，对电路进行测试，调整转换器的参数，确保输出电压稳定。

通过以上这些案例，你可以更好地理解不同类型电路的构建方法和技巧。在实际操作中，要根据具体需求和条件，选择合适的电路方案，并严格按照操作步骤进行构建和调试。同时，不断积累经验，提高自己的电路构建水平。