LED ディスプレイのトランジスタ制御スイッチング: Radio Shack Classics Circuit Remix

Radio Shack が店舗で販売した製品は電子機器だけではありませんでした。 Radio Shack の製品ラインの多くは愛好家向けであり、実験、想像力、技術的探求を奨励していました。 1970 年代、ラジオシャックは、子供と大人にエレクトロニクス、物理学、磁気、コンピューター、航空宇宙、および関連科学について教えることを目的とした実験キットの Science Fair® ブランドも提供しました。

Radio Shack のサイエンスフェア xx-in-1 電子プロジェクトには、クリスタルラジオ、ストロボライト、鳥の声、嘘発見器、効果音発生器、ドアブザーなどの複数の電子回路プロジェクトを構築するための詳細なラボマニュアルが含まれていました。サイエンスフェア xx-in-1 電子プロジェクトキットの目的は、大人と子供に電子技術の素晴らしさを教育することでした。学習は、ラボマニュアルにある詳細な電子回路を構築してテストするときに行われました。

このプロジェクトの記事では、図 1 に示す Science Fair 150-in-1 電子プロジェクトキットのページの回路を少しひねって紹介します。古典的な回路については、はんだなしのブレッドボードと現代の電子コンポーネントを使用して説明および図解します。さらに、Multisim Live および Autodesk TinkerCAD 回路オンラインモデリング環境を使用した回路解析と無はんだブレッドボードレイアウトが導入されます。最後に、M5Stack Core マイクロコントローラーを組み込み、手動の押しボタン切り替え操作をアップグレードします。

Science Fair 150-in-1 Electronic Project kit のラボマニュアルの 40 ページには、図 2 に示すように、トランジスタの基本的なアプリケーションである電子スイッチを示す古典的な回路が記載されています。典型的なサイエンスフェア電子プロジェクトラボマニュアルの伝統的なレイアウトでは、回路の短い技術的な説明と動作が説明されていました。

技術的な説明と回路動作には、配線図とシーケンスが含まれていました。電子回路で使用される技術的な説明は、エレクトロニクス分野の用語と記号について愛好家を教育するために使用されました。電子部品の取り付けを示す詳細な配線図が技術説明の右側に記載されています。図のテキストバージョンを示す配線シーケンスが図の下に提供されました。

コンパクトな最新の回路バージョンは、既製の電子コンポーネントを使用して構築できます。電子回路図に示されている 2SB および 2SC トランジスタは、相補型 PNP および NPN トランジスタを使用して置き換えることができます。 2SB コンポーネントは 2N3906 PNP トランジスタに置き換えることができます。 2SC トランジスタの代替品は、2N3904 NPN トランジスタ (2N3906 を補うもの) です。新しいシリコン 2N3906 トランジスタと比較すると、オリジナルの 2SB は PNP ゲルマニウムコンポーネントでした。驚いたことに、2SC711 NPN トランジスタはシリコン部品でした。

7 セグメント LED ディスプレイは、コモンカソード (CC) 光電子デバイスです。このコンポーネントは、Avago HDSP-5503 CC オプトエレクトロニクスコンポーネントまたは同等品と置き換えることができます。最後に、キットに付属のキーを押して電子回路を操作しました。通常の触覚押しボタンスイッチが、元のプロジェクトで使用されていたキーの代わりになります。

電子プロジェクトの構築は、代替部品といくつかの個別の抵抗を使用して簡単に実行できます。ハーフサイズの無はんだブレッドボードは、元の電子回路回路図を使用してコンポーネントの配置と配線に対応できます。

図 3 に示すように、AutoDesk TinkerCAD Circuits オンラインプラットフォームを使用すると、はんだなしブレッドボード上に仮想電子コンポーネントを配置できます。オンラインモデリングプラットフォームでは、無はんだブレッドボード上で完成した回路をテストすることもできます。さらに、この仮想テスト機能により、物理デバイスを構築する前に適切な回路動作が保証されます。

図 4 に示すように、はんだなしブレッドボードにはコンポーネントを簡単に実装し、電気配線することができます。

図 5 に示すように、KiCad を使用して電子回路の回路図を設計することもできます。