面包板及使用方法

面包板及使用方法

一、了解面包板

1.面包板的构造

面包板是电路实验中一种常用的具有多孔插座的插件板，在进行电路实验时，可以根据电路连接要求，在相应孔内插入电子元器件的引脚以及导线等，使其与孔内弹性接触簧片接触，由此连接成所需的实验电路。图1为SYB—118型面包板示意图，为4行59列，每条金属簧片上有5个插孔（如红线所示，红线所示的这排孔是对应于同一条金属簧片，因此在电气上是连通的），因此插入这5个孔内的导线就被金属簧片连接在一起。簧片之间在电气上彼此绝缘。插孔间及簧片间的距离均与双列直插式（DIP）集成电路管脚的标准间距

图1

2.面包板使用注意事项

插入面包板上孔内引脚或导线铜芯直径为0.4～0.6mm，即比大头针的直径略微细一点。元器件引脚或导线头要沿面包板的板面垂直方向插入方孔，应能感觉到有轻微、均匀的摩擦阻力，在面包板倒置时，元器件应能被簧片夹住而不脱落。面包板应该在通风、干燥处存放，特别要避免被电池漏出的电解液所腐蚀。要保持面包板清洁，焊接过的元器件不要插在面包板上。

二、面包板实验入门

实验是通向科学成功的桥梁，正是由于实验造就了19世纪最伟大的实验物理学家、实验大师M·法拉第，为近代物理的发展奠定了基础。在了解面包板的构造之后，通过面包板电路搭接实验来了解其使用的方法。

1.省电指示灯电路

图2为省电指示灯电路，它由电池组GB（6V）、按钮开关SB、限流电阻器R（390Ω）、红色发光二极管和导线组成。电池组用4节5号电池串联而成，开关选用电铃按钮开关，接线用1芯导线，电阻器上面的四条色环为橙色、白色、棕色及金色，标称阻值为390Ω，允许偏差±5 ％。发光二极管采用直径3mm的红色发光二极管。限流电阻器R为390Ω时，发光二极管中电流约10mA，亮度已经很高了。如用高亮度发光二极管，限流电阻器可以适当加大（

图2 图3

看起来图2省电指示灯电路很简单，在面包板上搭接电路却是新的尝试，需要掌握在面包板上连接电路的方法，了解电阻器和发光二极管的使用方法，迈出面包板电路实验的第一步。建议初学者使用SYB—46型面包板，按图3示范连接方法进行实验。常见的错误是把电阻器、发光二极管的两条管脚插在同一列的5个方孔内造成短路，或者发光二极管正负极管脚接反。

在初步掌握省电指示灯电路面包板连接后，不妨在电路中再串联一只发光二极管，连成图4、图5所示的两种不同的串联方法。

图4 图5

图6为并联电路，可以把它视作两路省电指示灯电路，只是共用一只电阻器。在面包板上连接并联电路时，一路省电指示灯电路搭接点亮之后，再连接第二路，连接示意图见图7。其特点是各元器件连接紧凑，节省面包板使用面积，在插接元器件较多时具有实用的意义。如果每只发光二极管各串联一只电阻器，特别是发光颜色不同的发光二极管，两路指示灯就不会互相牵制了。如果把发光二极管串联的开关、电阻器互相换个位置，都能把相应的电路搭接出来，说明已经初步掌握了面包板电路搭接的方法。要重视在实验操作过程中培养

图6

2.电码模拟器

电码是一种电报通信用以传输字母、数字和标点等的代表符号。1838年，美国科学家S·莫尔斯发明了由点和划两个符号组合而成的电码，这就是在电报通信中广泛应用的莫尔斯电码。1844年，建成通信线路开始通电报，揭开人类通信历史上的新篇章。

图8所示的电路是收发电码的简易模拟器，它分为左右两个独立的带按钮开关的讯响器。在一块面包板上搭接左边的讯响器电路。注意蜂鸣器端面上的正极标志，相应一侧的管脚（长管脚）为正极，在插接蜂鸣器时，正极与电源正极相连。再用另一块面包板来搭接右边的电路，最后将两块面包板上最上行X长条簧片用长导线连接起来，最下行Y长条簧片连接起来，形成通信线路，进行电码收发报练习。通过电码模拟器实验，在面包板上搭接“声

图8

附表为数码读音及电码符号表。1～9和0这10个数字是用“短码”或“长码”的电码符号来传递的，而这些电码符号都是由点“·”和划“-”组成的。电码表中的“·”口读为“的”（di），读时发音要短促清脆，“-”口读为“达”（dá），读时要均匀平稳。在进行电码发报按键（按钮开关）练习时，按键时间短的产生“·”的电码信号，蜂鸣器发出短促清脆“的”的声音，按键长时，产生响亮“-”的持续声。通常“-”的发声时间是“·”发声时间的3倍，“·”和“-”或“-”和“·”之间间歇的时间是一个“·”的发声时间。在发两个数字电码信号之间要留出3个“·”的不按电键的间歇时间，也就是一个“-”的间歇时间，以示区分开两个数字电码，一组电码与另一组电码之间间歇的时间为5个“·”不间断的发声时间。当甲方发出自己生日日期的电码信号，乙方根据接收的电码信号译出甲方的生日日期，完成电码收发练习。

附表数码读音及电码符号表

3.电容器的充电及放电作用

1745年，荷兰莱顿大学P·穆森布罗克发明“莱顿瓶”，这是一种最原始的电容器，在玻璃瓶内外贴上金属箔作为板极，这样就构成了由两个金属板相互靠近并用玻璃介质绝缘的电容器。顾名思义，电容器最主要的特征是能够存储电荷，具有充电和放电作用，并有隔断直流电和允许交流电通过的能力。通过图9所示的电容器的充电与放电电路来了解电容器的使用方法；观察电容器的充、放电现象；实验定时电阻器、电容器的时间常数对电容器

图9

在图9的实验电路中，电容器C1（220μF）和C2（220μF）并联，总电容量等于两个电容器的电容量之和（440μF）。电路左方由电源GB、按钮开关SB1、电阻器R1和并联的电容器C1、C2组成RC（阻容）充电电路，充电电流由红色发光二极管的发光亮度显示出来。当SB1闭合接通电源瞬间，红色发光二极管闪亮一次。R1的电阻值越大，红色发光二极管瞬间电流（最大电流）越小，向电容器充电的时间越长。在向电容器充电的过程中，充

图10

在图9电路中，右方为电容器的放电电路，由SB2、R2、绿色发光二极管和并联的电容器C1、C2组成。当C1、C2充足电后，断开SB1，电容器C1、C2与电源GB脱离，这时再按下SB2，绿色发光二极管发生闪亮现象，这是由于电容器C1、C2存储的电荷放电造成的，说明电容器能够存储电荷。电容器放电时，随着电容器中存储的电荷不断减少，其两端电压急剧减小，放电电流也随之按指数规律急剧减小，其电容器两端电压、放电电流变化与图10充电电流变化曲线一样。显然，电阻器R的电阻值与充电电容器C的电容量两者的乘积R·C越大，充放电所需要的时间也越长，因此把R·C叫做阻容充放电电路的时间常数，用希腊字母τ来表示，即

τ=R·C

当电阻的单位为欧姆，电容的电容量为法拉时，τ的单位为秒。在图9电路中，R=1kΩ，C=440μF时，τ=1×103×440×10-6=0.44（秒）。在实验时，发光二极管为什么只能瞬间闪亮，通过计算时间常数τ就可以得到证明。

电容器充放电电路面包板连接示意见图11，在面包板左下角进行连接。电容器选用工作电压10～16V的小型电解电容器，由于其体积较大，在面包板上要留有一定的空间，并需要一条导线将两个电容器的正极并联在一起。电解电容器在使用时要注意极性，长引脚为正极，短引脚为负极，通常电容器壳体负极引脚一侧有“-”的标志。