【導讀】距離我參加第一堂入門(mén)級電路課似乎沒(méi)多長(cháng)時(shí)間(其實(shí)已經(jīng)很久了)。我發(fā)現電路理論非常有趣,也有些乏味,有些令人沮喪。但當我在試驗板上構建第一個(gè)電路時(shí),就被深深地吸引了。
很快,電子實(shí)驗室便成了我最喜歡的課——雖然我需要花費數小時(shí),彎腰坐在一堆蛛網(wǎng)式電線(xiàn)前,跟蹤和探測每個(gè)電源和接地連接以及每個(gè)信號節點(diǎn),只是為了發(fā)現自己試驗版中的缺陷。我 非常喜歡電路故障排查,所以我自愿擔任電子實(shí)驗室的助教。
專(zhuān)業(yè)技術(shù)提示:如果用完美修剪后的電線(xiàn)鋪設在試驗板上,構建整潔的電路(如圖1,而非圖2所示),電路故障排查會(huì )更容易。

圖1. 無(wú)焊試驗板上極其整潔的電路。照片提供者:佐治亞理工學(xué)院電氣與計算機工程數字設計實(shí)驗室的Kevin Johnson。

圖2. 無(wú)焊試驗板上的電線(xiàn)這樣鋪設,您一定會(huì )后悔!照片提供者:佐治亞理工學(xué)院電氣與計算機工程數字設計實(shí)驗室的Kevin Johnson。
但這些并沒(méi)能為我提供高級項目所需的知識和技能。我們需要制作一輛(微型)自動(dòng)駕駛汽車(chē),聽(tīng)起來(lái)并不難,但我的團隊決定用"僅模擬"電路來(lái)實(shí)施(非常感謝團隊中某位精通控制理論的 成員)。雖然我們唯一能夠成功實(shí)施的功能是"撞墻前停車(chē)", 但至少比那些嘗試用微控制器構建汽車(chē)的團隊有進(jìn)步。
由于幾乎不具備任何經(jīng)驗,我們發(fā)現自己需要研究設計的每個(gè)方面。用哪種傳感器來(lái)感測汽車(chē)是否正在靠近墻?如何購買(mǎi)這種傳感器?購買(mǎi)后又該怎么安裝?如何解釋輸出信號?我在電子實(shí)驗室的經(jīng)驗并不如預期的那么有用。
當時(shí)可能有大量資源可以幫助我完成這個(gè)項目,但我知之甚少(那是互聯(lián)網(wǎng)的早期階段,而我還是名學(xué)生)。多年以來(lái),我收集了許多可以搜索資源的地方,每次開(kāi)始新項目前都會(huì )去看看,有些地方或許對您的項目也有幫助。
如果您希望了解電路試驗板試驗和原型制作方面的入門(mén)技巧,請查看11月份的學(xué)子專(zhuān)區文章。
從Analog.com獲取樣片
首先談?wù)劽赓M資源——ADI公司的免費樣片計劃。您可以導航到產(chǎn)品頁(yè)面,然后向下滾動(dòng)到樣片和購買(mǎi)來(lái)申請樣片。如果器件提供樣片(再強調一下,這是免費的),您將在從ADI訂購列中看到一個(gè)樣片按鈕:

圖3. 可申請樣片的ADI公司產(chǎn)品頁(yè)面。
請訪(fǎng)問(wèn)上方鏈接,了解所有詳細信息——您需要注冊myAnalog帳戶(hù)才能申請樣片。另外,注冊帳戶(hù)時(shí),請務(wù)必使用您的大學(xué)電子郵件地址——您無(wú)法使用Gmail或Yahoo Mail等免費電子郵件帳戶(hù)來(lái)申請樣片。
在線(xiàn)搜索和訂購器件
對于試驗板試驗,推薦采用DIP封裝(雙列直插式封裝)。如果您發(fā)現采用DIP封裝的試驗板可以購買(mǎi),但不提供樣片,該怎么辦?您可以選擇從Digi-Key、Mouser等供應商處購買(mǎi)該器件。我最喜歡的器件搜索引擎之一是Octopart——例如,在Octopart搜索采用DIP封裝的10kΩAD5206電位計:https://octopart.com/search?q=AD5206&specs.resistance.value=10000&start=0&specs.case_package.value=DIP

圖4. 常見(jiàn)的電子器件供應商網(wǎng)頁(yè)。以Octopart為例。
AD5206是一款數控電位器,適用于很多項目。但我無(wú)法從analog.com/cn獲取采用DIP封裝的免費樣片??梢愿鶕杀緩腛ctopart中列出的供應商中選擇一家購買(mǎi)。
無(wú)論是通過(guò)Octopart,還是直接在供應商網(wǎng)站上查看,請務(wù)必注意MOQ(最小可訂購數量)。通常情況下,同一器件可以多種庫存單位銷(xiāo)售,唯一的區別就是最小數量。
找不到適合我試驗板的DIP器件
不如在進(jìn)行過(guò)試驗板試驗的電路中嘗試SOIC(或其他封裝)器件。例如,采用其他封裝(特別是SOIC和TSSOP)的AD5206可以提供免費樣片,如圖5所示。

圖5. 適用于A(yíng)D5206數字電位器的SOIC和TSSOP封裝選項。
對于使用不太支持試驗板的SOIC器件進(jìn)行的試驗板試驗,SOIC轉DIP分線(xiàn)板非常適合——只要您會(huì )焊接或找人教您即可。
我通常在sparkfun.com 和 adafruit.com上查看分線(xiàn)板和電路教程。這兩個(gè)網(wǎng)站都有SOIC轉DIP適配器——只需在網(wǎng)站搜索欄中搜索"SOIC"即可。例如:
● https://www.adafruit.com/products/1208
● https://www.sparkfun.com/products/496
(另外,在這種情況下,Adafruit分線(xiàn)更加靈活易用——超長(cháng)焊盤(pán)可以容納多種SOIC封裝,并使焊接變得更容易一點(diǎn)。)
我不知道如何焊接
還是建議您前往Sparkfun和Adafruit網(wǎng)站。這兩個(gè)網(wǎng)站上提供非常詳細的書(shū)面教程以及視頻。例如,如果您要將SOIC焊接到SOIC轉DIP分線(xiàn),那么您需要了解一些表面貼裝技術(shù),網(wǎng)址如下:
● https://learn.adafruit.com/adafruit-guide-excellent-soldering/surface-mount?view=all
● https://www.sparkfun.com/tutorials/category/2
如果您要構建具有通孔元件的器件,請訪(fǎng)問(wèn)以下網(wǎng)址:
● https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder---through-hole-soldering
● https://learn.adafruit.com/collins-lab-soldering/video?view=all
焊接需要時(shí)間去學(xué)習——實(shí)踐會(huì )讓您變得更加擅長(cháng)。如果有合適的設備,焊接就會(huì )更加容易。全部購買(mǎi)可能非常昂貴,所以要盡力為您可使用的設備找到創(chuàng )客空間或實(shí)驗室。老虎鉗、燈、放大鏡和夾取效果出色的鑷子等工具對您焊接項目的結果影響極大。盡量準備好優(yōu)質(zhì)焊鐵。前文提到的所有教程都有類(lèi)似推薦建議。
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圖6. MyAnalog帳戶(hù)入門(mén)指南。
最后是電路測驗
繼續我們刺激思維過(guò)程的傳統,本月的測驗如圖7所示。在EngineerZone®中文技術(shù)論壇的學(xué)子專(zhuān)區部分查看答案。

圖7. 測驗:確定1 mA電流源兩端的源電壓。
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