Configuración de un laboratorio doméstico

Para construir los circuitos descritos en este volumen, necesitará un área de trabajo pequeña, así como algunas herramientas y suministros críticos. Esta sección describe la configuración de un laboratorio de electrónica doméstica.

Área de trabajo

Un área de trabajo debe constar de un gran banco de trabajo, escritorio o mesa (preferiblemente de madera) para realizar el montaje del circuito, con energía eléctrica doméstica (120 voltios CA) fácilmente accesible para equipos de soldadura eléctrica, fuentes de alimentación y cualquier equipo de prueba. Los escritorios económicos destinados al uso de computadoras funcionan muy bien para este propósito. Evite un escritorio con superficie de metal, ya que la conductividad eléctrica de una superficie de metal crea tanto un riesgo de descarga eléctrica como la posibilidad muy clara de que se desarrollen "cortocircuitos" involuntarios a partir de componentes del circuito que toquen la mesa de metal. Deben evitarse las superficies de banco de vinilo y plástico por su capacidad para generar y almacenar grandes cargas de electricidad estática, que pueden dañar los componentes electrónicos sensibles. Además, estos materiales se derriten fácilmente cuando se exponen a soldadores calientes y gotas de soldadura fundida.

Si no puede obtener un banco de trabajo con superficie de madera, puede convertir cualquier forma de mesa o escritorio en uno colocando una pieza de madera contrachapada encima. Si tiene una habilidad razonable con las herramientas para trabajar la madera, puede construir su propio escritorio con madera contrachapada y tablas de 2x4.

El área de trabajo debe estar bien iluminada y ser cómoda. Tengo una pequeña radio instalada en mi propio banco de trabajo para escuchar música o noticias mientras experimento. Mi propio banco de trabajo tiene un receptáculo de "regleta de enchufes" y un conjunto de interruptor montado en la parte inferior, en el que enchufo todos los dispositivos de 120 voltios. Es conveniente tener un solo interruptor para apagar todos energía en caso de un cortocircuito accidental!

Herramientas

Se requieren algunas herramientas para el trabajo básico de electrónica. La mayoría de estas herramientas son económicas y fáciles de obtener. Si desea mantener el costo lo más bajo posible, es posible que desee buscarlos en tiendas de segunda mano y casas de empeño antes de comprarlos nuevos. Como puede ver en las fotografías, algunas de mis propias herramientas son bastante antiguas, pero funcionan bien de todos modos.

Lo primero y más importante de su colección de herramientas es un multímetro. Este es un instrumento eléctrico diseñado para medir voltaje, corriente, resistencia y, a menudo, también otras variables. Los multímetros se fabrican tanto en digitales y analógico formulario. Se prefiere un multímetro digital para trabajos de precisión, pero los medidores analógicos también son útiles para obtener una comprensión intuitiva de la sensibilidad y el alcance del instrumento. Mi propio multímetro digital es un modelo 27 de Fluke, comprado en 1987:

Multímetro digital

La mayoría de los multímetros analógicos que se venden hoy en día son bastante económicos y no necesariamente son instrumentos de prueba de precisión. Recomiendo tener tanto tipos de medidores digitales como analógicos en su colección de herramientas, gastar la menor cantidad de dinero posible en el multímetro analógico e invertir en un multímetro digital de buena calidad (recomiendo ampliamente la marca Fluke).

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Un instrumento de prueba que he encontrado indispensable en mi trabajo a domicilio es un detector de voltaje sensible o detector de audio sensible , descrito en experimentos casi idénticos en dos capítulos de este volumen de libro. No es más que un conjunto de auriculares de audio sensibilizados, equipados con un atenuador (control de volumen) y diodos limitadores para limitar la intensidad del sonido de las señales fuertes. Su finalidad es indicar de forma audible la presencia de señales de tensión de baja intensidad, CC o CA. En ausencia de un osciloscopio, esta es una herramienta muy valiosa, porque le permite escuchar a una señal electrónica y, por lo tanto, determinar algo de su naturaleza. ¡Pocas herramientas generan una comprensión intuitiva de frecuencia y amplitud como esta! Cito su uso en muchos de los experimentos que se muestran en este volumen, por lo que le recomiendo encarecidamente que cree el suyo propio. En segundo lugar, solo para un multímetro, es la pieza de equipo de prueba más útil en la colección del experimentador electrónico económico.

Detector de audio / voltaje sensible

Como puede ver, construí mi detector usando piezas de desecho (interruptor eléctrico doméstico / caja de receptáculo para el gabinete, sección del cable marrón de la lámpara para los cables de prueba). Incluso algunos de los componentes internos se rescataron de la chatarra (el transformador reductor y el conector para auriculares se tomaron de una radio vieja, comprada en una tienda de segunda mano que no funcionaba). Todo, incluidos los auriculares, comprados de segunda mano, no costó más de $ 15 para construir. Por supuesto, se podría tener mucho más cuidado al elegir los materiales de construcción (caja de metal, cable de sonda de prueba blindado), pero probablemente no mejoraría significativamente su rendimiento.

El componente individual más influyente con respecto a la sensibilidad del detector es el conjunto de los auriculares:en términos generales, cuanto mayor sea la clasificación de "dB" de los auriculares, mejor funcionarán para este propósito. Dado que los auriculares no necesitan modificarse para su uso en el circuito detector, y pueden desconectarse de él, puede justificar la compra de auriculares más caros y de alta calidad utilizándolos como parte de un sistema de entretenimiento doméstico (audio / video). .

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También es esencial una placa de pruebas sin soldadura , a veces llamado placa de creación de prototipos o protoboard . Este dispositivo le permite unir rápidamente componentes electrónicos entre sí sin tener que soldar los terminales y los cables de los componentes.

Placa de pruebas sin soldadura

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Cuando se trabaja con alambre, se necesita una herramienta para "pelar" el aislamiento de plástico de los extremos de modo que quede expuesto el metal de cobre desnudo. Esta herramienta se llama pelacables , y es una forma especial de alicate con varios orificios con filo de cuchillo en el área de la mandíbula del tamaño adecuado para cortar el aislamiento de plástico y no el cobre, para una multitud de tamaños de alambre o calibres . Aquí se muestran dos tamaños diferentes de alicates pelacables:

Alicates pelacables

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Para realizar conexiones rápidas y temporales entre algunos componentes electrónicos, necesita cables de puente con pequeños clips de "mandíbula de cocodrilo" en cada extremo. Estos se pueden comprar completos o ensamblados con clips y cables.

Cables de puente (vendidos por Radio Shack)

Cables de puente (hechos en casa)

Los cables de puente hechos en casa con pinzas de cocodrilo grandes, sin aislamiento (de metal desnudo) están bien para usar siempre y cuando se tenga cuidado de evitar cualquier contacto involuntario entre las pinzas desnudas y cualquier otro cable o componente. Para usar en circuitos de placa de pruebas llenos de gente, se prefieren los cables de puente con clips aislados (cubiertos de goma) como el puente que se muestra en Radio Shack.

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Alicates de punta fina están diseñados para agarrar objetos pequeños y son especialmente útiles para empujar cables en los orificios rebeldes de la placa de pruebas.

Alicates de punta fina

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Ningún juego de herramientas estaría completo sin destornilladores, y recomiendo un par complementario (ranurado de 3/16 de pulgada y Phillips n. ° 2) como punto de partida para su colección. Más adelante, puede resultarle útil invertir en un juego de destornilladores de joyero . para trabajar con tornillos muy pequeños y ajustes de cabeza de tornillo.

Destornilladores

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Para proyectos que involucran el ensamblaje o reparación de placas de circuito impreso, un pequeño soldador y un carrete de soldadura con "núcleo de colofonia" son herramientas esenciales. Recomiendo un soldador de 25 vatios, no más grande para trabajar con placas de circuito impreso, y la soldadura más delgada que pueda encontrar. ¡No utilice soldadura de "núcleo ácido"! La soldadura de núcleo ácido está diseñada para soldar tubos de cobre (plomería), donde una pequeña cantidad de ácido ayuda a limpiar el cobre de las impurezas de la superficie y proporciona una unión más fuerte. Si se usa para trabajos eléctricos, el ácido residual hará que los cables se corroan. Además, debe evitar las soldaduras que contengan plomo de metal. , optando por la soldadura de aleación de plata. Si aún no usa anteojos, se recomienda encarecidamente un par de anteojos de seguridad mientras suelda, para evitar que trozos de soldadura fundida caigan accidentalmente en su ojo en caso de que un cable se suelte de la unión durante el proceso de soldadura y arroje trozos de soldadura hacia usted.

Soldador y soldadura ("núcleo de resina")

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Los proyectos que requieran la unión de cables grandes mediante soldadura necesitarán una fuente de calor más potente que un soldador de 25 vatios. Una pistola para soldar es una opción práctica.

Pistola de soldar

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Los cuchillos, como los destornilladores, son herramientas imprescindibles para todo tipo de trabajos. Por el bien de la seguridad, recomiendo un cuchillo "utilitario" con hoja retráctil. También es ventajoso tener estos cuchillos por su capacidad para aceptar hojas de repuesto.

Cuchillo multiusos

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Los alicates que no sean del tipo de punta de aguja son útiles para el montaje y desmontaje del chasis de dispositivos electrónicos. Dos tipos que recomiendo son juntas deslizantes y junta ajustable ("Bloqueo de canal").

Alicates para juntas deslizantes

Alicates para juntas ajustables

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Puede ser necesario realizar perforaciones para el montaje de grandes proyectos. Aunque los taladros eléctricos funcionan bien, he descubierto que un simple taladro de manivela hace un trabajo extraordinario al perforar plástico, madera y la mayoría de los metales. Sin duda, es más seguro y silencioso que un taladro eléctrico y cuesta bastante menos.

Taladro de mano

Como indica el desgaste de mi taladro, ¡es una herramienta de uso frecuente en mi casa!

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Algunos experimentos requerirán una fuente de señales de voltaje de audiofrecuencia. Normalmente, este tipo de señal se genera en un laboratorio de electrónica mediante un dispositivo llamado generador de señales o generador de funciones . Si bien construir un dispositivo de este tipo no es imposible (¡ni difícil!), A menudo requiere el uso de un osciloscopio para ajustarlo, y los osciloscopios generalmente están fuera del rango presupuestario del experimentador doméstico. Una alternativa relativamente económica a un generador de señales comercial es un teclado electrónico del tipo musical. No es necesario ser músico para operar uno con el propósito de generar una señal de audio (¡simplemente presione cualquier tecla del tablero!), Y se pueden obtener con bastante facilidad en tiendas de segunda mano por un precio sustancialmente menor que el nuevo. La señal electrónica generada por el teclado se conduce a su circuito a través de un cable de auriculares conectado a la toma de "auriculares". Se pueden encontrar más detalles sobre el uso de un "teclado musical como generador de señales" en el experimento con ese nombre en el capítulo 4 (AC).

Suministros

El cable utilizado en las placas de prueba sin soldadura debe ser de cobre sólido de calibre 22. Los carretes de este cable están disponibles en las tiendas de suministros electrónicos y algunas ferreterías, en diferentes colores de aislamiento. El color del aislamiento no influye en el rendimiento del cable, pero a veces los colores diferentes son útiles para las funciones del cable de "codificación de colores" en un circuito complejo.

Carrete de alambre de cobre macizo calibre 22

Observe cómo el último 1/4 de pulgada aproximadamente del cable de cobre que sobresale del carrete ha sido "despojado" de su aislamiento de plástico.

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Una alternativa a la construcción de circuitos de placa de pruebas sin soldadura es envoltura de alambre , donde un alambre de cobre sólido de calibre 30 (¡muy delgado!) se envuelve firmemente alrededor de los terminales de los componentes insertados a través de los orificios de una placa de fibra de vidrio. No se requiere soldadura y las conexiones realizadas son al menos tan duraderas como las soldadas, quizás más. Para envolver cables se requiere un carrete de este cable muy delgado y una herramienta especial para envolver, la más simple que se asemeja a un destornillador pequeño.

Herramienta para enrollar y enrollar alambre

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Es posible que se necesite un cable grande (calibre 14 y más grande) para construir circuitos que transportan niveles significativos de corriente. Aunque se pueden comprar cables eléctricos de prácticamente cualquier calibre en carretes, he encontrado una fuente muy económica de cable de cobre trenzado (flexible), disponible en cualquier ferretería:cables de extensión baratos. Compuestas típicamente por tres cables de color blanco, negro y verde, los cables de extensión a menudo se venden a precios menores que el costo minorista del cable constituyente solo. ¡Esto es especialmente cierto si el cable se compra en oferta! Además, un cable de extensión le proporciona un par de conectores de 120 voltios:macho (enchufe) y hembra (receptáculo) que pueden usarse para proyectos alimentados con 120 voltios.

Cable de extensión, en el paquete

Para extraer los cables, corte con cuidado la capa exterior de plástico aislante con un cuchillo. Con la práctica, es posible que descubra que puede despegar el aislamiento exterior haciendo un atajo en un extremo del cable, luego agarrando los cables con una mano y el aislamiento con la otra y separándolos. Por supuesto, esto es mucho mejor que cortar todo el aislamiento con un cuchillo, tanto por seguridad como para evitar cortes en el aislamiento de los cables individuales.

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Durante el transcurso de la construcción de muchos circuitos, acumulará una gran cantidad de componentes pequeños. Una técnica para mantener estos componentes organizados es guardarlos en una caja "organizadora" de plástico como la que se usa para los aparejos de pesca.

Caja de componentes

En esta vista de una de mis cajas de componentes, puede ver una gran cantidad de resistencias de 1/8 vatios, transistores, diodos e incluso algunos circuitos integrados de 8 pines ("chips"). Las etiquetas para cada compartimento se hicieron con un marcador de tinta permanente.