设置家庭实验室

为了构建本卷中描述的电路，您将需要一个小的工作区，以及一些工具和关键用品。本节介绍家用电子实验室的设置。

工作区

工作区应包括用于执行电路组装的大型工作台、桌子或桌子（最好是木制的），家用电源（120 伏交流电）可方便地为焊接设备、电源和任何测试设备供电。供计算机使用的廉价办公桌非常适合此用途。避免使用金属表面的办公桌，因为金属表面的导电性既会造成电击危险，又很可能会因电路组件接触金属桌面而发生意外“短路”。应避免使用乙烯基和塑料工作台表面，因为它们会产生和储存大量静电电荷，这可能会损坏敏感的电子元件。此外，当这些材料暴露在热烙铁和熔化的焊滴中时，这些材料很容易熔化。

如果您无法获得木质表面工作台，您可以通过在顶部放置一块胶合板来将任何形式的桌子或书桌变成一张桌子。如果您相当熟练地使用木工工具，您可以使用胶合板和 2x4 板制作自己的办公桌。

工作区应光线充足且舒适。我在自己的工作台上设置了一个小型收音机，用于在我进行实验时听音乐或新闻。我自己的工作台有一个“电源板”插座和安装在底部的开关组件，我将所有 120 伏设备插入其中。有一个开关来关闭all很方便 电源意外短路！

工具

基本的电子工作需要一些工具。这些工具中的大多数价格低廉且易于获得。如果您希望尽可能降低成本，您可能需要在购买新的之前在旧货店和当铺寻找它们。从照片中可以看出，我自己的一些工具虽然有些陈旧，但仍然运行良好。

在您的工具系列中，最重要的是万用表。这是一种电子仪器，旨在测量电压、电流、电阻以及通常的其他变量。万用表以数字两种方式制造 和模拟 形式。数字万用表是精密工作的首选，但模拟仪表也可用于直观了解仪器灵敏度和范围。我自己的数字万用表是 Fluke 27 型，购于 1987 年：

数字万用表

今天出售的大多数模拟万用表都非常便宜，而且不一定是精密的测试仪器。我建议在您的工具系列中同时使用数字和模拟仪表类型，在模拟万用表上花费尽可能少的钱，并投资购买质量好的数字万用表（我强烈推荐 Fluke 品牌）。

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我在家庭作业中发现必不可少的测试仪器是灵敏电压检测器 , 或灵敏的音频检测器 ，在本书卷的两章几乎相同的实验中进行了描述。它只不过是一套敏感的音频耳机，配备了衰减器（音量控制）和限幅二极管，以限制强信号的声音强度。其目的是通过声音指示存在低强度电压信号，直流或交流。在没有示波器的情况下，这是一个最有价值的工具，因为它可以让您聆听 电子信号，从而确定其性质。很少有工具能像这样产生对频率和幅度的直观理解！我在本卷中展示的许多实验中都引用了它的用法，因此我强烈建议您构建自己的。其次，仅是万用表，是预算有限的电子实验者收藏中最有用的测试设备。

灵敏电压/音频检测器

如您所见，我使用废料（家用电气开关/外壳的插座盒，用于测试引线的棕色灯线部分）构建了我的探测器。甚至一些内部组件也是从废料中回收的（降压变压器和耳机插孔取自旧收音机，在非工作状态下从旧货店购买）。整个东西，包括耳机，都是二手购买的，造价不超过 15 美元。当然，在选择结构材料（金属盒、屏蔽测试探针电缆）时可以更加谨慎，但它可能不会显着提高其性能。

对检测器灵敏度影响最大的一个组件是耳机组件：一般来说，耳机的“dB”等级越大，它们在此方面的功能就越好。由于耳机无需修改即可用于检测器电路，并且可以从其中拔下插头，因此您可以将它们用作家庭娱乐（音频/视频）系统的一部分，从而证明购买更昂贵、高质量的耳机是合理的.

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同样必不可少的是无焊面包板 ，有时称为原型板 或原型板 .该设备可让您快速将电子元件相互连接起来，而无需将元件端子和电线焊接在一起。

无焊面包板

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使用电线时，您需要一个工具来“剥去”末端的塑料绝缘层，从而露出裸露的铜金属。这个工具叫做剥线钳 ，它是一种特殊形式的钳子，在钳口区域有几个刀口孔，大小正好适合切割塑料绝缘层而不是铜，适用于多种电线尺寸或量规 .此处显示的是两种不同尺寸的剥线钳：

剥线钳

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为了在某​​些电子元件之间建立快速、临时的连接，您需要跳线 每端都有小的“鳄鱼颚”夹。这些可以完整购买，也可以由夹子和电线组装而成。

跳线（由 Radio Shack 出售）

跳线（自制）

只要注意避免裸线夹与任何其他电线或组件之间的任何意外接触，就可以使用带有大型非绝缘（裸金属）鳄鱼夹的自制跳线。对于在拥挤的面包板电路中使用，更喜欢带有绝缘（橡胶覆盖）夹子的跳线，如 Radio Shack 中所示的跳线。

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尖嘴钳 专为抓取小物体而设计，尤其适用于将电线推入顽固的面包板孔中。

尖嘴钳

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没有螺丝刀，任何工具集都是不完整的，我推荐一对互补的（3/16 英寸一字槽和 #2 Phillips）作为您收藏的起点。你以后可能会发现投资一套珠宝商的螺丝刀很有用 用于使用非常小的螺钉和螺钉头调整。

螺丝刀

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对于涉及印刷电路板组装或维修的项目，一个小烙铁和一个“松香芯”焊锡线轴是必不可少的工具。我推荐一个 25 瓦的烙铁，不适合印刷电路板工作，而且是你能找到的最薄的焊锡。 不要使用“酸芯”焊料！ 酸芯焊料用于铜管（管道）的焊接，其中少量酸有助于清除铜表面杂质并提供更牢固的粘合。如果用于电气工作，残留的酸会导致电线腐蚀。此外，您应该避免焊料含有金属铅 ，而是选择银合金焊料。如果您还没有戴眼镜，强烈建议在焊接时戴上一副安全眼镜，以防止在焊接过程中电线从接头处脱落并将焊料碎片抛向您时，熔化的焊料碎片意外落入您的眼睛。

烙铁和焊料（“松香芯”）

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需要通过焊接连接大电线的项目需要比 25 瓦烙铁更强大的热源。焊枪 是一个实用的选择。

焊枪

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刀具和螺丝刀一样，是各种工作必不可少的工具。为了安全起见，我推荐一把带有缩回刀片的“实用”刀。这些刀具还具有接受替换刀片的能力。

实用刀

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针鼻型以外的钳子可用于电子设备底盘的组装和拆卸。我推荐的两种类型是 slip-joint 和可调接头 （“频道锁定”）。

滑接钳

可调接头钳

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大型项目的组装可能需要钻孔。尽管电钻工作良好，但我发现简单的手摇钻在钻穿塑料、木材和大多数金属时表现出色。它当然比电钻更安全、更安静，而且成本也更低。

手钻

钻头的磨损表明，它是我家中经常使用的工具！

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一些实验需要一个音频电压信号源。通常，这种类型的信号是在电子实验室中由一种称为信号发生器的设备产生的。 或函数发生器 .虽然构建这样的设备并非不可能（也不难！），但通常需要使用示波器进行微调，而示波器通常超出了家庭实验者的预算范围。商用信号发生器的相对便宜的替代品是电子键盘 音乐类型的。您无需成为音乐家即可为产生音频信号而操作（只需按板上的任意键即可！），而且它们可以很容易地在二手商店以远低于新价格的价格获得。键盘产生的电子信号通过插入“耳机”插孔的耳机线传导到您的电路。有关使用“音乐键盘作为信号发生器”的更多详细信息，请参见第 4 章 (AC) 中该名称的实验。

用品

用于无焊面包板的电线必须是 22 号实心铜线。这种电线的线轴可以从电子用品商店和一些五金店买到，有不同的绝缘颜色。绝缘颜色与电线的性能无关，但有时不同的颜色对于复杂电路中的“颜色编码”电线功能很有用。

22 号实心铜线线轴

请注意从线轴伸出的最后 1/4 英寸左右的铜线是如何“剥去”塑料绝缘层的。

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无焊面包板电路结构的替代方案是绕线 ，其中 30 号（非常细！）实心铜线紧紧缠绕在通过玻璃纤维板孔插入的组件的端子周围。不需要焊接，并且所形成的连接至少与焊接连接一样耐用，甚至可能更耐用。绕线需要一卷这种非常细的线，以及一种特殊的绕线工具，最简单的一种类似于小螺丝刀的工具。

绕线和绕线工具

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构建承载大量电流的电路可能需要大线（14 号及更大）。尽管可以在线轴上购买几乎任何规格的电线，但我发现了一种非常便宜的绞合（柔性）铜线来源，可在任何五金店买到：便宜的延长线。通常由三根白色、黑色和绿色的电线组成，延长线的售价通常低于单独组成电线的零售成本。如果电源线是在打折时购买的，则尤其如此！此外，延长线为您提供一对 120 伏连接器：公（插头）和母（插座），可用于由 120 伏供电的项目。

延长线，包装中

要拔出电线，请使用美工刀小心地将塑料绝缘外层切掉。在实践中，您可能会发现可以通过在电缆的一端切开一条捷径来剥离外绝缘层，然后用一只手抓住电线，另一只手抓住绝缘层并将它们拉开。当然，这比用小刀切下整个绝缘层要好得多，既是为了安全，也是为了避免切割单根电线的绝缘层。

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在搭建很多电路的过程中，你会积累大量的小元件。保持这些组件井井有条的一种方法是将它们保存在塑料“整理器”盒中，就像用于钓具的类型一样。

组件盒

在我的一个组件盒视图中，您可以看到大量 1/8 瓦的电阻器、晶体管、二极管，甚至一些 8 引脚集成电路（“芯片”）。每个隔间的标签都是用永久性墨水标记制作的。