Menyiapkan Lab Rumah

Untuk membangun sirkuit yang dijelaskan dalam volume ini, Anda memerlukan area kerja kecil, serta beberapa alat dan persediaan penting. Bagian ini menjelaskan penyiapan laboratorium elektronik rumah.

Area Kerja

Area kerja harus terdiri dari meja kerja, meja, atau meja besar (sebaiknya kayu) untuk melakukan perakitan sirkuit, dengan daya listrik rumah tangga (120 volt AC) yang mudah diakses oleh peralatan solder listrik, catu daya, dan peralatan uji apa pun. Meja murah yang ditujukan untuk penggunaan komputer berfungsi sangat baik untuk tujuan ini. Hindari meja berpermukaan logam, karena konduktivitas listrik dari permukaan logam menciptakan bahaya sengatan listrik dan kemungkinan yang sangat berbeda dari "korsleting" yang tidak disengaja yang berkembang dari komponen sirkuit yang menyentuh permukaan meja logam. Permukaan bangku vinil dan plastik harus dihindari karena kemampuannya menghasilkan dan menyimpan muatan listrik statis yang besar, yang dapat merusak komponen elektronik yang sensitif. Selain itu, bahan ini mudah meleleh saat terkena besi solder panas dan tetesan solder cair.

Jika Anda tidak dapat memperoleh meja kerja permukaan kayu, Anda dapat mengubah segala bentuk meja atau meja menjadi satu dengan meletakkan sepotong kayu lapis di atasnya. Jika Anda cukup ahli dengan peralatan pertukangan, Anda dapat membuat meja sendiri menggunakan kayu lapis dan papan 2x4.

Area kerja harus cukup terang dan nyaman. Saya memiliki radio kecil yang dipasang di meja kerja saya sendiri untuk mendengarkan musik atau berita saat saya bereksperimen. Meja kerja saya sendiri memiliki stopkontak "strip daya" dan rakitan sakelar yang dipasang di bagian bawah, di mana saya mencolokkan semua perangkat 120 volt. Lebih mudah memiliki satu sakelar untuk mematikan semua daya jika terjadi korsleting yang tidak disengaja!

Alat

Beberapa alat diperlukan untuk pekerjaan elektronik dasar. Sebagian besar alat ini tidak mahal dan mudah diperoleh. Jika Anda ingin menekan biaya serendah mungkin, Anda mungkin ingin mencarinya di toko barang bekas dan pegadaian sebelum membeli yang baru. Seperti yang Anda ketahui dari foto-fotonya, beberapa alat saya sendiri sudah agak tua tetapi tetap berfungsi dengan baik.

Pertama dan terpenting dalam koleksi alat Anda adalah multimeter. Ini adalah instrumen listrik yang dirancang untuk mengukur tegangan, arus, hambatan, dan seringkali variabel lainnya juga. Multimeter diproduksi dalam bentuk digital dan analog membentuk. Multimeter digital lebih disukai untuk pekerjaan presisi, tetapi meter analog juga berguna untuk memperoleh pemahaman intuitif tentang sensitivitas dan jangkauan instrumen. Multimeter digital saya sendiri adalah Fluke model 27, dibeli pada tahun 1987:

Multimeter Digital

Kebanyakan multimeter analog yang dijual saat ini cukup murah, dan belum tentu instrumen uji presisi. Saya sarankan untuk memiliki jenis meteran digital dan analog dalam koleksi alat Anda, menghabiskan uang sesedikit mungkin untuk multimeter analog dan berinvestasi dalam multimeter digital berkualitas baik (saya sangat merekomendasikan merek Fluke).

======================================

Instrumen uji yang menurut saya sangat diperlukan dalam pekerjaan rumah saya adalah detektor tegangan sensitif , atau detektor audio sensitif , dijelaskan dalam eksperimen yang hampir identik dalam dua bab dari volume buku ini. Ini tidak lebih dari satu set headphone audio yang peka, dilengkapi dengan attenuator (kontrol volume) dan dioda pembatas untuk membatasi intensitas suara dari sinyal yang kuat. Tujuannya adalah untuk secara jelas menunjukkan adanya sinyal tegangan berintensitas rendah, DC atau AC. Dengan tidak adanya osiloskop, ini adalah alat yang paling berharga, karena memungkinkan Anda untuk mendengarkan untuk sinyal elektronik, dan dengan demikian menentukan sesuatu sifatnya. Beberapa alat menghasilkan pemahaman intuitif tentang frekuensi dan amplitudo seperti ini! Saya mengutip penggunaannya dalam banyak eksperimen yang ditampilkan dalam volume ini, jadi saya sangat menganjurkan agar Anda membuat sendiri. Kedua, hanya untuk multimeter, ini adalah peralatan uji yang paling berguna dalam koleksi eksperimen elektronik anggaran.

Detektor Tegangan/Audio Sensitif

Seperti yang Anda lihat, saya membuat detektor saya menggunakan bagian bekas (saklar listrik rumah tangga/kotak stopkontak untuk enklosur, bagian kabel lampu cokelat untuk kabel uji). Bahkan beberapa komponen internal diselamatkan dari sisa (transformator step-down dan jack headphone diambil dari radio tua, dibeli dalam kondisi tidak berfungsi dari toko barang bekas). Semuanya, termasuk headphone, yang dibeli bekas, biaya pembuatannya tidak lebih dari $15. Tentu saja, seseorang dapat lebih berhati-hati dalam memilih bahan konstruksi (kotak logam, kabel probe uji berpelindung), tetapi mungkin tidak akan meningkatkan kinerjanya secara signifikan.

Satu-satunya komponen yang paling berpengaruh sehubungan dengan sensitivitas detektor adalah unit headphone:secara umum, semakin besar peringkat "dB" headphone, semakin baik fungsinya untuk tujuan ini. Karena headphone tidak perlu dimodifikasi untuk digunakan dalam rangkaian detektor, dan headphone dapat dicabut darinya, Anda dapat membenarkan pembelian headphone yang lebih mahal dan berkualitas tinggi dengan menggunakannya sebagai bagian dari sistem hiburan rumah (audio/video) .

======================================

Yang juga penting adalah papan tempat memotong roti tanpa solder , terkadang disebut papan prototipe atau proto-board . Perangkat ini memungkinkan Anda untuk dengan cepat menggabungkan komponen elektronik satu sama lain tanpa harus menyolder terminal dan kabel komponen secara bersamaan.

Breadboard Tanpa Solder

======================================

Saat bekerja dengan kawat, Anda memerlukan alat untuk "melepas" insulasi plastik dari ujungnya sehingga logam tembaga telanjang terbuka. Alat ini disebut pencabut kawat , dan ini adalah tang berbentuk khusus dengan beberapa lubang bermata pisau di area rahang yang berukuran tepat untuk memotong insulasi plastik dan bukan tembaga, untuk berbagai ukuran kawat, atau pengukur . Berikut ini adalah dua ukuran tang pengupasan kawat yang berbeda:

Tang Pengupas Kawat

======================================

Untuk membuat koneksi sementara yang cepat antara beberapa komponen elektronik, Anda memerlukan kabel jumper dengan klip kecil "rahang buaya" di setiap ujungnya. Ini dapat dibeli lengkap, atau dirakit dari klip dan kabel.

Kabel Jumper (seperti yang dijual oleh Radio Shack)

Kabel Jumper (Buatan Rumah)

Kabel jumper buatan sendiri dengan klip buaya besar yang tidak berinsulasi (logam kosong) boleh digunakan asalkan berhati-hati untuk menghindari kontak yang tidak disengaja antara klip telanjang dan kabel atau komponen lainnya. Untuk digunakan di sirkuit papan tempat memotong roti yang ramai, kabel jumper dengan klip berinsulasi (berlapis karet) seperti jumper yang ditunjukkan dari Radio Shack lebih disukai.

======================================

Tang jarum-hidung dirancang untuk menggenggam benda kecil, dan sangat berguna untuk mendorong kabel ke lubang papan tempat memotong roti yang membandel.

Tang Hidung Jarum

======================================

Tidak ada set alat yang lengkap tanpa obeng, dan saya merekomendasikan pasangan pelengkap (3/16 inci slotted dan #2 Phillips) sebagai titik awal untuk koleksi Anda. Nanti Anda mungkin akan merasa berguna untuk berinvestasi dalam satu set obeng perhiasan untuk bekerja dengan sekrup yang sangat kecil dan penyesuaian kepala sekrup.

Obeng

======================================

Untuk proyek yang melibatkan perakitan atau perbaikan papan sirkuit cetak, besi solder kecil dan gulungan solder "inti rosin" adalah alat penting. Saya merekomendasikan besi solder 25 watt, tidak lebih besar untuk pekerjaan papan sirkuit cetak, dan solder tertipis yang dapat Anda temukan. Jangan gunakan solder "asam-inti"! Solder inti asam dimaksudkan untuk menyolder tabung tembaga (pipa ledeng), di mana sejumlah kecil asam membantu membersihkan tembaga dari kotoran permukaan dan memberikan ikatan yang lebih kuat. Jika digunakan untuk pekerjaan listrik, sisa asam akan menyebabkan kabel terkorosi. Selain itu, Anda harus menghindari solder yang mengandung logam timbal , sebagai gantinya memilih solder paduan perak. Jika Anda belum memakai kacamata, sepasang kacamata pengaman sangat dianjurkan saat menyolder, untuk mencegah potongan solder yang meleleh secara tidak sengaja mendarat di mata Anda jika kawat terlepas dari sambungan selama proses penyolderan dan melemparkan potongan solder ke arah Anda.

Besi Solder dan Solder ("Inti Rosin")

======================================

Proyek yang membutuhkan penyambungan kabel besar dengan menyolder akan memerlukan sumber panas yang lebih kuat daripada besi solder 25 watt. pistol solder adalah pilihan praktis.

Pistol Solder

======================================

Pisau, seperti obeng, adalah alat penting untuk semua jenis pekerjaan. Demi keamanan, saya merekomendasikan pisau "utilitas" dengan pisau yang bisa ditarik. Pisau ini juga menguntungkan karena kemampuannya menerima pisau pengganti.

Pisau Utilitas

======================================

Tang selain tipe jarum-hidung berguna untuk perakitan dan pembongkaran sasis perangkat elektronik. Dua jenis yang saya rekomendasikan adalah slip-joint dan adjustable-joint (“Kunci saluran”).

Tang Slip-joint

Tang sambungan yang dapat disesuaikan

======================================

Pengeboran mungkin diperlukan untuk perakitan proyek besar. Meskipun bor listrik bekerja dengan baik, saya telah menemukan bahwa bor engkol tangan sederhana melakukan pekerjaan yang luar biasa mengebor melalui plastik, kayu, dan sebagian besar logam. Ini tentu saja lebih aman dan lebih tenang daripada bor listrik, dan biayanya sedikit lebih murah.

Bor Tangan

Seperti yang ditunjukkan oleh keausan pada bor saya, ini adalah alat yang sering digunakan di sekitar rumah saya!

======================================

Beberapa percobaan akan membutuhkan sumber sinyal tegangan frekuensi audio. Biasanya, jenis sinyal ini dihasilkan di laboratorium elektronik oleh perangkat yang disebut generator sinyal atau generator fungsi . Sementara membangun perangkat seperti itu bukan tidak mungkin (juga sulit!), seringkali membutuhkan penggunaan osiloskop untuk menyempurnakan, dan osiloskop biasanya berada di luar kisaran anggaran eksperimen rumahan. Alternatif yang relatif murah untuk generator sinyal komersial adalah keyboard elektronik dari jenis musik. Anda tidak perlu menjadi seorang musisi untuk mengoperasikannya untuk tujuan menghasilkan sinyal audio (cukup tekan tombol apa saja di papan!), dan mereka dapat diperoleh dengan mudah di toko barang bekas dengan harga yang jauh lebih murah daripada harga baru. Sinyal elektronik yang dihasilkan oleh keyboard dilakukan ke sirkuit Anda melalui kabel headphone yang dicolokkan ke jack "headphone". Detail lebih lanjut mengenai penggunaan “Keyboard Musik sebagai Pembangkit Sinyal” dapat ditemukan dalam percobaan nama tersebut di bab 4 (AC).

Persediaan

Kawat yang digunakan pada papan tempat memotong roti tanpa solder harus berukuran 22-gauge, tembaga padat. Gulungan kawat ini tersedia di toko peralatan elektronik dan beberapa toko perangkat keras, dalam berbagai warna isolasi. Warna isolasi tidak berpengaruh pada kinerja kabel, tetapi warna yang berbeda terkadang berguna untuk fungsi kabel "pengkodean warna" di sirkuit yang kompleks.

Spul Kawat Tembaga Padat 22-gauge

Perhatikan bagaimana 1/4 inci terakhir dari kawat tembaga yang menonjol dari kumparan telah "dilucuti" dari insulasi plastiknya.

======================================

Alternatif untuk konstruksi sirkuit papan tempat memotong roti tanpa solder adalah pembungkus kawat , di mana kawat tembaga padat 30-gauge (sangat tipis!) dibungkus erat di sekitar terminal komponen yang dimasukkan melalui lubang papan fiberglass. Tidak diperlukan penyolderan, dan sambungan yang dibuat setidaknya tahan lama seperti sambungan yang disolder, mungkin lebih. Pembungkus kawat membutuhkan gulungan kawat yang sangat tipis ini, dan alat pembungkus khusus, jenis yang paling sederhana menyerupai obeng kecil.

Alat Pembungkus Kawat dan Alat Pembungkus

======================================

Kawat besar (14 gauge dan lebih besar) mungkin diperlukan untuk membangun sirkuit yang membawa tingkat arus yang signifikan. Meskipun kabel listrik dengan ukuran apa pun dapat dibeli dengan gulungan, saya telah menemukan sumber kabel tembaga terdampar (fleksibel) yang sangat murah, tersedia di toko perangkat keras mana pun:kabel ekstensi murah. Biasanya terdiri dari tiga kabel berwarna putih, hitam, dan hijau, kabel ekstensi sering dijual dengan harga kurang dari biaya eceran kabel penyusunnya saja. Ini terutama benar jika kabelnya dibeli saat obral! Selain itu, kabel ekstensi memberi Anda sepasang konektor 120 volt:male (steker) dan female (stopkontak) yang dapat digunakan untuk proyek yang diberdayakan oleh 120 volt.

Kabel Ekstensi, dalam Paket

Untuk mengekstrak kabel, potong lapisan luar isolasi plastik dengan hati-hati menggunakan pisau utilitas. Dengan latihan, Anda mungkin menemukan bahwa Anda dapat mengupas insulasi luar dengan membuat jalan pintas di salah satu ujung kabel, kemudian memegang kabel dengan satu tangan dan insulasi dengan tangan lainnya dan menariknya terpisah. Hal ini, tentu saja, jauh lebih baik daripada mengiris seluruh panjang insulasi dengan pisau, baik demi keamanan dan untuk menghindari pemotongan insulasi masing-masing kabel.

======================================

Selama membangun banyak sirkuit, Anda akan mengumpulkan sejumlah besar komponen kecil. Salah satu teknik untuk menjaga agar komponen ini tetap teratur adalah dengan menyimpannya di dalam kotak “organizer” plastik seperti jenis yang digunakan untuk alat pancing.

Kotak Komponen

Dalam tampilan salah satu kotak komponen saya ini, Anda dapat melihat banyak resistor 1/8 watt, transistor, dioda, dan bahkan beberapa sirkuit terpadu 8-pin (“chip”). Label untuk setiap kompartemen dibuat dengan spidol tinta permanen.