Элементы черчения в практике радиолюбителя

Биты и байты → Советы → Элементы черчения в практике радиолюбителя
Так как работа любого радиоэлектронного устройства может быть уяснена лишь на основе рассмотрения его схемы, то радиолюбитель должен овладеть техникой черчения и умением читать схемы, а также чертежи, дающие представление о механическом устройстве узлов и деталей.

Чертежные и разметочные инструменты. Приемы, используемые при разметке деталей, которая обычно предшествует дальнейшей обработке их, — сверлению и прорезыванию отверстий, вырезыванию листов металла для шасси и т. д. — очень близки к чертежным приемам. Отличие заключается лишь в том, что схему вычерчивают карандашом, чернилами, тушью, а разметку листа металла обычно производят чертилками, с помощью которых проводятся линии в виде неглубоких канавок. Для разметки металлических поверхностей мягких металлов и стали обычно используется чертилка, изготовленная из куска стальной проволоки диаметром 3 — 5 мм с остро заточенным и хорошо закаленным концом. Разметку на поверхности черных металлов делают чертилкой из медной проволоки, которая оставляет на поверхности металла след наподобие следа карандаша.

Кроме чертилок, с помощью которых непосредственно наносят разметочные линии, при разметке используют и ряд других вспомогательных инструментов — линейки, угольники, циркули, штангенциркули и т. д. Для нанесения центров будущих отверстий (накернивания отверстий) используют кернер и молоток.

С помощью угольника, который необходим при обработке древесины, металлов или других твердых материалов, проверяют перпендикулярность плоскостей, а также и правильность обработки плоскостей изделий. Виды схем. Как известно, принцип действия, а также конструкция радиоэлектронных устройств лучше всего поясняются схемами. Существуют четыре основных вида схем, с которыми приходится сталкиваться радиолюбителю в его практике: структурная схема; функциональная схема; принципиальная (полная) схема; схема соединений (монтажная схема). Структурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязь. Структурные схемы используются при предварительной разработке изделия или для общего ознакомления с ним. Функциональной схемой называется такое графиче­ское изображение, которое служит для иллюстрации процессов, происходящих в отдельных функциональных цепях (блоках) конструкции.

Отдельные узлы или части конструкции могут изображаться на схемах в виде прямоугольников или кругов произвольной величины, в которые вписываются соответствующие названия блоков. Связи между отдельными блоками показывают графически одинарными линиями (прямыми или ломаными). Стрелки на этих линиях направлены в сторону тех блоков, работа которых зависит от действия предыдущих блоков (стрелки, в частности, указывают направление, в котором проходит сигнал).

Изображаемые на структурной и функциональной схемах элементы устройства могут быть самыми различными по сложности. Общее у них то, что они обозначают часть более сложной конструкции. На структурной схеме радиоузла в виде отдельных блоков изображают приемник, усилитель, выпрямитель, а на структурной схеме самого приемника отдельными квадратами и прямоугольниками могут изображаться отдельные каскады: УВЧ, УПЧ, детектор, УНЧ и т; д. Кроме связей между отдельными элементами устройства на функциональной схеме часто указывают и основные параметры этих элементов: напряжение, форма и амплитуда передаваемых импульсов, длительность импульсов и т. д. Форма импульсов изображается такой, какую имеют эти импульсы при подаче на осциллоскоп. Такие вспомогательные изображения поз­воляют лучше понимать взаимодействие узлов и блоков. Форма импульсов обычно вычерчивается либо над линиями функциональных связей, либо в виде выносок в кружочках.

Принципиальной схемой называется схема, дающая полное представление об электрическом устройстве данного аппарата или прибора. Составляется она на основе условных обозначений, принятых для данной отрасли техники и определяемых ГОСТом. На принципиальной схеме радиотехнического устройства или отдельного его блока изображают все электрические детали (резисторы, конденсаторы, лампы, полупроводниковые приборы и т. д.), входящие в состав конструкции, а также указывают их номиналы.

Принципиальные схемы являются основным видом схем, используемых в радиотехнике и электронике. Хотя принципиальная схема не дает наглядного представления о действительном виде конструкции, однако она позволяет детально разобраться в принципе ее работы.

Схема соединения (монтажная схема) — это схема, которая показывает либо внешние соединения между отдельными устройствами, входящими в состав изделия, либо соединения внутри отдельных устройств. Изображения деталей здесь даются в условно графическом виде, а иногда в виде прямоугольников или внешних очертаний. Кроме того, на монтажной схеме воспроизводятся в точном соответствии с действительностью все провода и соединения. В отличие от других видов схем на монтажной схеме часто изображают также элементы крепежных соединений, с помощью которых достигается механическая жесткость монтажа.

Полезные советы чертежнику. Инструменты, используемые для вычерчивания схем, — это обычные чертежные инструменты: линейка, циркуль, .угольники (45° и 60°), а также карандаши, рейсфедеры и т. д., правила пользования которыми обычно усваиваются еще со школьных лет. Подробно останавливаться на описании этих правил мы здесь не будем. Дадим лишь некоторые полезные советы, облегчающие работу и позволяющие дольше сохранить инструмент.

При черчении, в том числе тушью, гораздо удобнее пользоваться линейкой и угольниками со скошенной кромкой, сделанными из прозрачного материала. Чтобы застраховать себя от потеков .и клякс, к обычной линейке или угольнику, не имеющим скошенного края, отступя от края кромки на 4 — 5 мм, следует вдоль всей длины подклеить снизу полоску плотной бумаги. Рабочая кромка линейки или угольника не будет в этом случае соприкасаться непосредственно с листом чертежа, что позволит избежать потеков.

Очень часто деревянную или пластмассовую линейку используют для разрезания с помощью бритвы или ножа бумаги, целлофана и т. д. Чтобы нож или бритва не резали при этом кромку линейки, на режущий конец их лезвия рекомендуется насадить кусок спички или другую прямоугольную палочку так, чтобы с кромкой линейки соприкасалось не само лезвие, а лишь насаженная на него спичка.

Особенности вычерчивания проводников печатной платы. Остановимся несколько подробнее на правилах составления монтажных схем полупроводниковых приемников. В последние годы печатный монтаж занял ведущее положение в конструировании полупроводниковой аппаратуры. Несомненными преимуществами его являются компактность, высокая жесткость и достаточная легкость изготовления, особенно при массовом выпуске. Печатные платы по способу своего изготовления занимают, промежуточное место между обычной монтажной схемой, изображаемой на бумаге, и монтажом аппарата в натуре. При изготовлении платы чисто чертежные приемы используются в большей степени, чем приемы, применяемые при электрическом монтаже радиоаппаратуры, так как печатный монтаж представляет собой рисунок, выполненный тем или иным способом на пластине фольгированного гетинакса или другого подобного материала. «Бумагой» такого рисунка служит изоляционный материал, а изображением — токопроводящие дорожки из медной фольги.

Вычерченный на бумаге рисунок через копировальную бумагу переносится на фольгу и затем закрашивается любым кислотоупорным лаком или краской. В крайнем случае лак можно заменить раствором канифоли .в спирте. После высыхания лака плату подвергают травлению в растворе хлорного железа в течение 15 — 50 мин. Затем плату промывают в воде, лак удаляют растворителем и плату в заключение еще раз тщательно промывают водой.

Чтобы правильно составить такой рисунок, а составлять его нужно правильно с самого начала, так как исправлять рисунок печатных проводников очень трудно, нужно прежде всего помнить о, возможности возникновения паразитных связей и придерживаться общих правил предотвращения их. Поэтому, пользуясь принципиальной схемой приемника, нужно предварительно продумать и отработать наиболее подходящий вариант расположения деталей на монтажной плате. Убедившись, что такой вариант наиболее удобен, следует вычертить монтажную схему и лишь после этого приступать к изготовлению платы печатного монтажа. Это позволяет значительно сократить время на монтаж приемника и предотвратить необходимость перестановки деталей во время налаживания его. Основные правила, которыми следует руководствоваться при разработке монтажной схемы транзисторного приемника, состоят в следующем:

около контуров основной селекции не следует располагать других деталей, а сами контуры надо размещать в непосредственной близости от входа преобразователя; нельзя устанавливать транзисторы, работающие в усилителе промежуточной частоты, в торец друг другу, так как это может привести к увеличению емкости схемы и к возникновению самовозбуждения каскада промежуточной частоты;

последний контур усилителя промежуточной частоты надо располагать как можно дальше от входных и гетеродинных контуров;

в непосредственной близости от ферритовой антенны нельзя размещать цепи детекторного каскада, в том числе цепи выхода Детекторного каскада (регулятор громкости);

трансформаторы усилителя низкой частоты надо располагать так, чтобы между ними не было магнитной связи, которая может привести к возникновению генерации усилителя. Необходимо устранять также возможность возникновения индуктивной связи между выходным трансформатором и магнитной антенной;

выход детекторного каскада (регулятор громкости) или вход усилителя низкой частоты надо размещать по возможности дальше от выхода приемника во избежание возникновения генерации;

конструкция блока конденсаторов должна быть такова, чтобы емкость между секциями блока конденсаторов была минимальной.

Как сделать фотокопию текста или схемы. Очень часто возникает потребность скопировать готовую схему или переснять текст из журнала или книги. Такие фотокопии можно выполнять так называемым рефлексным способом. Для этого в темной комнате на текст накладывают лист фотобумаги соответствующего .размера (эмульсией к тексту) и плотно прижимают бумагу стеклом. Под страницу текста, с которого снимается фотокопия, нужно также подложить ровный лист какого-либо материала (фанера, гетинакс и т. п.). Затем на несколько секунд включить электролампу мощностью 30 — 60 Вт, помещенную над центром плоскости бумаги на расстоянии 1 — 1, 5 м. Время экспозиции определяется опытным путем. .

Участки фотобумаги против темных мест изображения засвечиваются только проходящим через бумагу светом, а участки бумаги против белых мест освещаются сильнее, так как на них попадает и проходящий через бумагу свет, и свет, отраженный от белых участков оригинала.

После экспозиции бумагу проявляют в контрастном проявителе, промывают в воде, фиксируют, еще раз промывают и сушат. При употреблении фотобумаги с надписью «Для рефлексной печати» либо особо контрастной № 6 или № 7 типа «Унибром» негативы получаются достаточно контрастными. С полученного таким способом негатива обычным контактным способом печатают позитивы (негатив и бумага складываются эмульсионными сторонами). Такой способ изготовления фотокопий весьма прост, не требует какой-либо аппаратуры и вполне доступен каждому радиолюбителю.

Полезно запомнить еще один совет, касающийся пользования схемами. Очень часто на практике может возникнуть необходимость прочитать плохо отпечатанную или полу-стертую от времени и пользования схему. Такая схема будет лучше видна, если наложить на нее красное стекло или лист другого красного прозрачного материала. Красное стекло можно использовать, например, от фото фонаря.

Приемы разметки разных материалов. При разметке заготовки лицевых панелей, пультов управления и т. п. сначала проводят основные линии: горизонтальную и вертикальную, которые будут служить осями разметки. Основой для построения всех вспомогательных линий выбирают уже обработанную грань заготовки; от нее и ведется отсчет для построения линий, параллельных базе. Затем наносят вертикальные линии и в последнюю очередь окружности, кривые и наклонные линии. Приемы, используемые при разметке на плоскости, точно такие же, какими пользуются при черчении на бумаге.

Линии, по которым предполагается изгибать металлический лист, лучше наносить в виде пунктиров.

После предварительной разметки все линии обработки материалов, центры отверстий и особенно точки пересечения линий необходимо накернить. Чем сложнее очертание детали, тем меньше должно быть расстояние между метками. Кернер берут в левую руку, наклоняют от себя и острием устанавливают посередине линии, затем переводят в вертикальное положение по отношению к разметочной плоскости и, наносят слабый удар молотком по кернеру. Углубление от кернера должно быть точно посередине разметочной линии.

При изготовлении нескольких одинаковых деталей для упрощения разметки заготовки вырезают шаблон из жести. Этот шаблон накладывают на заготовку и обводят чертилкой его контур. Дальнейшую разметку заготовки производят обычным способом.

Особенность разметки панели из изоляционного материала заключается в том, что для нанесения разметочных линий на ней не всегда можно пользоваться не только карандашом, но и металлической чертилкой. Дело в том, что чертилка при нанесении линии на поверхность изоляционного материала нарушает плотный глянцевый слой, защищающий изоляционный материал от действия влаги и веществ, снижающих его электроизоляционные свойства. Кроме того, процарапанные линии даже после покрытия лаком остаются заметными, ухудшая вид детали.

Поэтому чертилкой на поверхности изоляционного материала можно наносить только те линии, которые не останутся после обработки материала, например линии разреза материала или линии на поверхности, которую предполагается стачивать или подвергать шлифовке. В остальных случаях, например при нанесении вспомогательной линии для центров отверстий или зажимов и т. п., взамен чертилки лучше пользоваться простым остро заточенным карандашом.

Чтобы линии, нанесенные карандашом, не ухудшали в дальнейшем электроизоляционных свойств панели и не служили проводниками тока, поверхность панели после накернивания отверстий нужно протереть ветошью, смоченной в чистом бензине, а затем протереть насухо. За соблюдением этого правила нужно следить, в частности, при конструировании малогабаритных приемников на полупроводниках. Паразитные связи, возникающие через графитовые линии, могут совершенно вывести приемник из рабочего состояния.

Для разметки металлических и деревянных панелей, а также панелей из изоляционных материалов удобно пользоваться и таким способом: взять лист чистой бумаги по размеру панели и расположить на нем все необходимые детали. Затем на этом листе следует нанести в натуральную величину все контурные линии, разметить отверстия и т. п. Далее нужно наложить размеченный лист на панель и керном (или острым гвоздем) перенести нужные точки, по которым следует затем просверлить и выпилить отверстия. Этот метод разметки позволяет заранее выбрать наиболее рациональную расстановку деталей и сохранить поверхность панели гладкой, без лишних царапин и ненужных линий.