ホームラボのセットアップ

このボリュームで説明されている回路を構築するには、小さな作業領域と、いくつかのツールおよび重要な消耗品が必要になります。このセクションでは、家電ラボのセットアップについて説明します。

作業領域

作業エリアは、回路アセンブリを実行するための大きな作業台、机、またはテーブル（できれば木製）で構成する必要があります。家庭用電力（AC 120ボルト）は、電源はんだ付け装置、電源装置、および任意のテスト装置に簡単にアクセスできます。コンピュータ用の安価なデスクは、この目的のために非常にうまく機能します。金属表面の電気伝導率は、感電の危険と、回路コンポーネントが金属テーブルトップに接触することから発生する意図しない「短絡」の非常に明確な可能性の両方を生み出すため、金属表面デスクは避けてください。ビニールやプラスチックのベンチ表面は、敏感な電子部品に損傷を与える可能性のある大きな静電荷を生成および保存する能力があるため、避ける必要があります。また、これらの材料は、高温のはんだごてや溶融はんだの液滴にさらされると簡単に溶けます。

木製の表面のワークベンチが手に入らない場合は、合板を上に置くことで、あらゆる形のテーブルや机を1つに変えることができます。木工工具にある程度熟練している場合は、合板と2x4ボードを使用して独自の机を作成できます。

作業エリアは明るく快適でなければなりません。実験しながら音楽やニュースを聴くために、自分のワークベンチに小さなラジオを設置しています。私自身のワークベンチには、下側に取り付けられた「電源タップ」レセプタクルとスイッチアセンブリがあり、120ボルトのデバイスすべてを接続します。 すべてをシャットオフするためのスイッチが1つあると便利です。 偶発的な短絡の場合の電源！

ツール

基本的な電子機器の作業には、いくつかのツールが必要です。これらのツールのほとんどは安価で入手が簡単です。コストをできるだけ低く抑えたい場合は、新品を購入する前にリサイクルショップや質屋で検索することをお勧めします。写真からわかるように、私自身のツールのいくつかはかなり古いですが、それでもうまく機能します。

ツールコレクションの何よりもまず、マルチメータがあります。これは、電圧、電流、抵抗、および多くの場合他の変数も測定するように設計された電気機器です。マルチメータは両方のデジタルで製造されています およびアナログ 形。精密な作業にはデジタルマルチメータが推奨されますが、アナログメータは機器の感度と範囲を直感的に理解するのにも役立ちます。私自身のデジタルマルチメータは、1987年に購入したFlukeモデル27です：

デジタルマルチメータ

現在販売されているほとんどのアナログマルチメータは非常に安価であり、必ずしも精密なテスト機器ではありません。ツールコレクションにデジタルとアナログの両方のメータータイプを含め、アナログマルチメーターにできるだけお金をかけず、高品質のデジタルマルチメーターに投資することをお勧めします（Flukeブランドを強くお勧めします）。

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宿題に欠かせないテスト機器は高感度電圧検出器です。 、または高感度オーディオ検出器 、この本の巻の2つの章でほぼ同じ実験で説明されています。これは、減衰器（ボリュームコントロール）と強力な信号からの音の強さを制限するための制限ダイオードを備えた、高感度のオーディオヘッドホンのセットにすぎません。その目的は、DCまたはACの低強度電圧信号の存在を音声で示すことです。オシロスコープがない場合、これは最も価値のあるツールです。聞くことができるからです。 電子信号に、そしてそれによってその性質の何かを決定します。このように周波数と振幅を直感的に理解できるツールはほとんどありません。このボリュームで示されている多くの実験での使用を引用しているので、自分で作成することを強くお勧めします。第二に、マルチメーターだけに、それは予算の電子実験者のコレクションの中で最も有用なテスト機器です。

高感度電圧/オーディオ検出器

ご覧のとおり、私はスクラップパーツ（エンクロージャー用の家庭用電気スイッチ/レセプタクルボックス、テストリード用の茶色のランプコードのセクション）を使用して検出器を構築しました。内部コンポーネントの一部でさえスクラップから回収されました（降圧トランスとヘッドフォンジャックは古いラジオから取られ、非稼働状態でリサイクルショップから購入されました）。中古品を購入したヘッドホンを含め、すべてのものを作るのに15ドルもかかりませんでした。もちろん、建設資材（金属製の箱、シールドされたテストプローブケーブル）の選択にはもっと注意を払うこともできますが、パフォーマンスが大幅に向上することはおそらくないでしょう。

検出器の感度に関して最も影響力のあるコンポーネントは、ヘッドホンアセンブリです。一般的に、ヘッドホンの「dB」定格が大きいほど、この目的での機能が向上します。ヘッドホンは検出器回路で使用するために変更する必要がなく、プラグを抜くことができるため、ホームエンターテインメント（オーディオ/ビデオ）システムの一部として使用することで、より高価で高品質のヘッドホンを購入することを正当化できます。 。

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ソルダーレスブレッドボードも不可欠です 、プロトタイピングボードと呼ばれることもあります またはプロトボード 。このデバイスを使用すると、コンポーネントの端子とワイヤをはんだ付けしなくても、電子コンポーネントをすばやく相互に結合できます。

ソルダーレスブレッドボード

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ワイヤーを使用する場合は、プラスチックの絶縁体の端を「剥がして」、裸の銅の金属が露出するようにするためのツールが必要です。このツールはワイヤーストリッパーと呼ばれます 、そしてそれは、多数のワイヤーサイズ、またはゲージのために、銅ではなくプラスチックの絶縁体を切断するのにちょうど良いサイズの顎領域にいくつかのナイフエッジの穴がある特別な形のプライヤーです。 。ここに示されているのは、2つの異なるサイズのワイヤーストリッパーです。

ワイヤーストリッパー

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一部の電子部品をすばやく一時的に接続するには、ジャンパー線が必要です。 両端に小さな「ワニ口」クリップが付いています。これらは完全に購入することも、クリップとワイヤーから組み立てることもできます。

ジャンパー線（Radio Shackが販売）

ジャンパー線（自家製）

大きな、絶縁されていない（ベアメタル）ワニ口クリップを備えた自家製のジャンパー線は、裸のクリップと他のワイヤーまたはコンポーネントとの意図しない接触を避けるように注意が払われている限り、使用できます。混雑したブレッドボード回路で使用するには、Radio Shackから示されているジャンパーのような絶縁された（ゴムで覆われた）クリップを備えたジャンパー線が非常に好まれます。

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ラジオペンチ 小さな物体をつかむように設計されており、頑固なブレッドボードの穴にワイヤーを押し込むのに特に便利です。

ラジオペンチ

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ドライバーなしではツールセットは完成しません。コレクションの開始点として、補完的なペア（3/16インチのスロットと＃2フィリップス）をお勧めします。後で、ジュエラーのドライバーのセットに投資すると便利な場合があります。 非常に小さなネジとネジ頭の調整での作業用。

ドライバー

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プリント回路基板の組み立てや修理を伴うプロジェクトでは、小さなはんだごてと「ロジンコア」はんだのスプールが不可欠なツールです。私は25ワットのはんだごてをお勧めします。プリント回路基板の作業にはこれ以上大きくなく、見つけることができる最も薄いはんだです。 「酸コア」はんだは使用しないでください！ 酸コアはんだは、銅管のはんだ付け（配管）を目的としています。少量の酸は、銅の表面不純物を取り除き、より強力な結合を提供するのに役立ちます。電気工事に使用する場合、残留酸によりワイヤーが腐食します。また、金属鉛を含むはんだは避けてください。 、代わりに銀合金はんだを選択します。まだ眼鏡をかけていない場合は、はんだ付け中に安全眼鏡をかけることを強くお勧めします。これは、はんだ付けプロセス中にワイヤが接合部から外れ、はんだが手前に飛び散った場合に、溶融はんだの破片が誤って目に着地するのを防ぐためです。

はんだごてとはんだ（「ロジンコア」）

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はんだ付けによる太いワイヤーの接合が必要なプロジェクトでは、25ワットのはんだごてよりも強力な熱源が必要になります。はんだ付けガン 実用的なオプションです。

はんだ付けガン

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ドライバーのようなナイフは、あらゆる種類の作業に不可欠なツールです。安全のために、引き込み刃付きの「ユーティリティ」ナイフをお勧めします。これらのナイフは、交換用の刃を受け入れることができるという利点もあります。

万能ナイフ

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ニードルノーズタイプ以外のペンチは、電子機器のシャーシの組み立てと分解に役立ちます。私がお勧めする2つのタイプは、スリップジョイントです。 および調整可能なジョイント （「チャンネルロック」）。

スリップジョイントプライヤー

調整可能なジョイントプライヤー

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大規模なプロジェクトの組み立てには、掘削が必要になる場合があります。電動ドリルはうまく機能しますが、単純な手動クランクドリルは、プラスチック、木材、およびほとんどの金属をドリルするという驚くべき仕事をすることがわかりました。確かに電動ドリルよりも安全で静かで、コストもかなり低くなります。

ハンドドリル

私のドリルの摩耗が示すように、それは私の家の周りでよく使われる道具です！

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一部の実験では、可聴周波数電圧信号のソースが必要になります。通常、このタイプの信号は、電子実験室で信号発生器と呼ばれるデバイスによって生成されます。 または関数発生器 。このようなデバイスを構築することは不可能ではありませんが（難しいことでもありません！）、微調整するにはオシロスコープを使用する必要があり、オシロスコープは通常、自宅の実験者の予算範囲外です。商用信号発生器の比較的安価な代替品は、電子キーボードです。 ミュージカルタイプの。オーディオ信号を生成する目的でミュージシャンである必要はありません（ボード上の任意のキーを押すだけです！）。中古品店では、新品よりも大幅に安い価格で簡単に入手できます。キーボードによって生成された電子信号は、「ヘッドホン」ジャックに接続されたヘッドホンケーブルを介して回路に送られます。 「信号発生器としての音楽鍵盤」の使用に関する詳細は、第4章（AC）のその名前の実験で見つけることができます。

サプライ品

無はんだブレッドボードで使用されるワイヤは、22ゲージの純銅でなければなりません。このワイヤーのスプールは、さまざまな絶縁色で、電気用品店と一部の金物店から入手できます。絶縁色はワイヤの性能には影響しませんが、複雑な回路でのワイヤ機能の「色分け」には、さまざまな色が役立つ場合があります。

22ゲージの単線銅線のスプール

スプールから突き出ている銅線の最後の1/4インチほどが、プラスチックの絶縁体からどのように「剥ぎ取られている」かに注意してください。

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はんだ不要のブレッドボード回路構造の代替手段は、ワイヤラップです。 、30ゲージ（非常に細い！）の銅線がグラスファイバーボードの穴に挿入されたコンポーネントの端子にしっかりと巻き付けられています。はんだ付けは不要であり、行われる接続は、少なくともはんだ付けされた接続と同じくらい、おそらくそれ以上の耐久性があります。ワイヤーラッピングには、この非常に細いワイヤーのスプールと、小さなドライバーに似た最も単純な種類の特別なラッピングツールが必要です。

ワイヤーラップワイヤーおよびラッピングツール

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かなりのレベルの電流を流す回路を構築するには、太いワイヤー（14ゲージ以上）が必要になる場合があります。実質的にあらゆるゲージの電線をスプールで購入できますが、私は非常に安価な撚り線（柔軟）の銅線を、あらゆる金物店で入手できることを発見しました。安価な延長コードです。通常、白、黒、緑の3本のワイヤーで構成されている延長コードは、構成ワイヤーのみの小売価格よりも安い価格で販売されることがよくあります。これは、コードがセールで購入された場合に特に当てはまります。また、延長コードは、120ボルトのコネクタのペアを提供します。120ボルトで電力を供給されるプロジェクトに使用できるオス（プラグ）とメス（レセプタクル）です。

延長コード、パッケージ内

ワイヤーを引き抜くには、カッターナイフを使用してプラスチック絶縁体の外層を慎重に切り取ります。実際には、ケーブルの一方の端にショートカットを作成し、一方の手でワイヤをつかみ、もう一方の手で絶縁体を引っ張って引き離すことで、外部の絶縁体を剥がすことができる場合があります。もちろん、これは、安全のため、および個々のワイヤの絶縁体の切断を避けるために、絶縁体の全長をナイフでスライスするよりもはるかに好ましいです。

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多くの回路を構築する過程で、多数の小さなコンポーネントが蓄積されます。これらのコンポーネントを整理しておくための1つの手法は、釣り道具に使用されるタイプのようなプラスチックの「オーガナイザー」ボックスにそれらを保管することです。

コンポーネントボックス

私のコンポーネントボックスの1つのこのビューでは、1/8ワットの抵抗、トランジスタ、ダイオード、さらにはいくつかの8ピン集積回路（「チップ」）を見ることができます。各コンパートメントのラベルは油性ペンで作成されました。