Проверка таймеров NE555 и оптронов

В настоящее время я прилагаю определённые усилия для приобщения своего племяника к электронике. Практической электронике, если точнее. Племяник закончил ВУЗ по специальности «Компьютерные системы и сети». Специалист. Сам я с 12 лет занимаюсь электроникой, практической и теоретической, если можно так сказать. В данный момент обслуживаю и ремонтирую оборудование связи, иногда приходится изготавливать самостоятельно разработанные стенды и тестеры для оборудования. Простые и сложные. В своих нынешних «потугах» приобщения я хочу показать, что электроника это интересно, полезно (хотя иногда и вредно, даже смертельно иногда…) и красиво. Занятие электроникой формирует у человека способности логически мыслить и связно выражать эти мысли, вслух и в «железе». Ну да хватит патетики. Итак приступим.

Одной из рекомендованных для освоения начинающими электрониками я предлагаю микросхему интегрального таймера (NE555 или аналога, далее просто таймера). О ней написаны тонны бумаги и петабайты файлов, не буду повторяться. Остальные элементы, применённые в устройстве – резисторы (как же без них?), конденсаторы, в том числе один электролитический, светодиоды, оптические светодиодно-фототранзисторные пары (оптопары или оптроны). Также там имеется разъём FW-3R, они используется для подключения вентиляторов к материнским платам и поэтому легкодоступны, несколько пинов оттуда-же.

Собрано всё это на макетной плате, хотя в архиве находится и чертёж печатной платы. На макетной плате на свободном месте можно собрать и упрощенный вариант для проверки только таймера и четырехвыводного оптрона, чертёж присутствует. Сборку на макетной плате желательно выполнять в последовательности: установка панелей, далее резисторов, светодиодов, конденсаторов, далее – разъём и пины. В качестве «маркера» высоты установки элементов просто использовать пару зубочисток из бамбука, уложенных на плату горизонтально и острыми концами просунутых между выводами панели.

Устанавливаемый резистор, конденсатор или светодиод прижимается к зубочисткам и запаивается, позиции относительно платы у элементов получаются просто идеально однородными, что повышает эстетическое восприятие изделия. Установку панели под микросхемы предлагаю выполнять аналогично, с той лишь разницей, что на пару предпоследних выводов с каждой стороны предварительно надеть короткий обрезок спирали из залуженого провода в три-четыре витка, навиваемого заранее на подходящую оправку (медицинскую иглу подходящего диаметра). Такая установка придаст панели достаточную жёсткость, но и возможность лёгкого демонтажа в будущем, если таковой потребуется (нет ничего вечного). Это позволит выводам панели быть «заподлицо» с печатной платой со стороны монтажа, не мешая пайке соединительного провода. Да, немаловажный момент – если выводы деталей со стороны монтажа обрезаны перед пайкой и коротко, то монтаж соединительного провода в разы легче.

После запайки всех элементов выполняется монтаж соединений, это довольно просто сделать луженым проводом (диаметром 0.32 мм или аналогичным, хорошо подходит жила из кабеля ТПП). Провод лучше лудить самому, используя для этого в качестве припоя ПОС-60 или аналогичный и глицериновый флюс. Основой для размещения капли припоя лучше использовать обрезок кафельной плитки, причём тыльной её стороны, она не обугливается и углубления на ней не позволяют припою скатываться. Утапливаем жало паяльника до упора в припой под углом в 30 градусов до полного расплавления припоя и протягивая медный провод между жалом и плиткой (не отрывая жала от плитки) внутри острого угла, образованного жалом и плиткой. Провод предварительно покрываем глицериновым флюсом. После некоторой тренировки покрытие оловом провода будет тонким, ровным, блестящим и чистым. Резку провода очень легко выполнить канцелярским ножиком для резки бумаги, рез выполняется легко и точно, резать прямо на плате без перемещения лезвия, только нажим.Паяльник лучше использовать с необгорающим жалом, это сейчас уже не экзотика. Печатную плату перед монтажом также без фанатизма, но и без жадности покрыть глицериновым флюсом. После завершения всех работ флюс смывается проточной теплой водой под краном, далее плата встряхивается несколько раз с последующей сушкой платы феном (я использую электрополотенце, но это частный случай, вполне подойдёт бытовой фен). Такая технология хорошо подойдёт для элементов, не боящихся воды., в том числе электролитических конденсаторов, они герметичны и мойки не боятся, ну а если не герметичны, то туда им и дорога. Не рекомендую мыть намоточные детали (трансформаторы и дроссели), а также подстроечные резисторы и конденсаторы, их установить несложно и после мойки и сушки платы, протерев место пайки ватной палочкой., но в данном изделии таких элементов нет, поэтому смело в воду. Изделие, выполненное таким способом, порадует своей частотой без применения каких-либо средств для удаления флюса и смывок.

Немного о работе схемы и выборе элементов. Просторы Интернет «заражены» схемами проверки таймеров с неверно указанными номиналами резисторов в частотозадающих цепях. Там они 39кОм и 68кОм, но такие значения неправильны, проверить просто, на сайте в разделе программ есть калькулятор для таймера, просто подставить эти значения. Обратите внимания, что документация на таймер и калькулятор указывают величину сопротивления резистора, подключенного между выводом 7 и проводом питания меньшей, чем тот, который включён между выводом 6(2) и 7, в «мусорных» схемах – наоборот. Всё выше сказанное справедливо только в том случае, если на выходе таймера нам необходимо получить сигнал, близкий по скважности к меандру, это если половина периода высокий уровень, половина – низкий (ещё говорят скважность 2 или коеффициент заполнения ½). Отражение такого сигнала светодиодами очень удобно для визуального наблюдения, вот его и необходимо использовать в данном случае. Итак таймер формирует меандр, его работу видно по переменному свечению светодиодов HL1 и HL2 в случае, если микросхема исправна. Резисторы R3 и R4 ограничивают ток, протекающий через светодиоды, не допуская его превышения и «выгорания» светодиодов. Все оставшиеся резисторы (кроме R1 и R2) выполняют ту же функцию. Резистор R10 определяет ток базы фототранзистора. Далее, через ограничительные резисторы, ток поcледовательно течёт через светодиоды, установленные на плате, и светодиоды, входящие в состав оптопар. Если светодиод оптопары исправен, будет прерывистое свечение светодиода на плате. Поток света, исходящий из светодиодов оптопар через оптически прозрачный изолятор воздействует на фототранзистор, в конечном итоге вызывая ток коллектора этого транзистора, появление и исчезновение которого видно по прерывистому свечению светодиода, установленного на плате и поключенного к коллектору транзистора оптопары. Если такового не происходит, оптопара, в большинстве случаев, неисправна. Отдельно с помощью перемычки можно подать ток на базу фототранзистора, входящего в состав оптопары, имеющей таковой вход, при этом светодиод в коллекторной цепи светит непрерывно. С помощью этой платы можно проверять оптопары с восемью выводами, в которых закорпусировано их две независимых, а также, иногда встречающиеся варианты, с корпусировкой в восьмивыводный корпус структур, аналогичных устройствам с шестью выводами, просто вставив их соответственно в панель. Использовать или не использовать предлагаемый тестер для конкретной оптопары решайте сами на основании документации на оптопару. Дополнительно на плате имеется выход генератора, собранного на таймере, для опционного использования в качестве задающего при настройке других устройств. Питание устройства можно осуществлять от USB порта компьютера, самостоятельно сделав кабель-переходник из неисправного (оборванного) кабеля, использовав только разъём USB-AM и разъём от неисправного вентилятора компьютерного кулера с соблюдением полярности. В USB кабеле положительный вывод сделан красным проводом, общий – чёрным.

В архиве содержится несколько фотографий готового изделия с разных ракурсов и в достаточно высоком разрешении, также схема электрическая принципиальная, выполненная в SprintLayout и в виде jpg, чертежи печатной платы в виде jpg, pdf и в среде Splan, этого достаточно для самостоятельной сборки устройства. Плата после сборки, если монтаж выполнен правильно, настройки не требует.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Sprint-Layout
• 555