ПЕРВЫЙ ШАГ В РАДИОЭЛЕКТРОНИКУ

Радиоэлектронику сегодняшнего дня называют катализатором научно-технического прогресса. Действительно, трудно найти области науки или техники, где не работает электронная техника. Естественна популярность, которой пользуются кружки электронного направления у школьников. Как правило, на СЮТ они имеют узкую специализацию, например, радиотехнический кружок, кружок автоматики и т. д. — это вполне оправдано. Длительный характер занятий (1—3 года) позволяет школьникам приобрести достаточно глубокие знания теории и необходимые практические навыки, работая в какой-то одной области радиоэлектроники.

В пионерском лагере кружок находится в иных условиях. Всего 6—8 занятий, отсутствие предварительной подготовки у большинства ребят, разный возрастной состав и некоторые другие факторы делают бессмысленным построение кружка по схеме, применяемой на СЮТ.

Специфика пионерского лагеря подсказывает создание широкопрофильного кружка, основной задачей которого является не конструирование сложных устройств, а популяризация знаний по наиболее крупным и перспективным направлениям радиоэлектроники. Зато пионерский лагерь обладает гораздо большими возможностями охвата детей техническим творчеством: за год большое число школьников, пройдя через его кружки, получат путевки на СЮТ в соответствии со своим призванием.

Изложенные выше соображения легли в основу кружка радиоэлектроники пионерлагеря «Артек».

Как показывает практика, возрастной состав и уровень первоначальной подготовки ребят очень различны. Это определяет стиль работы кружка: дифференцированный подход к различным группам детей. В простейшем случае мы создаем две группы:

1. Конструкторская (ребята, имеющие некоторую начальную подготовку);

2. Новички, ранее не занимавшиеся в кружках.

Из-за кратковременности смены в первой группе нецелесообразно давать ребятам индивидуальные задания — они просто не успеют завершить сложные приборы. Поэтому мы прибегаем к методике коллективной сборки электронных устройств. Успех совместной работы здесь зависит от каждого участника, поэтому особую роль приобретает правильная организация работы ребят, распределение нагрузок с учетом подготовленности каждого. Такая система занятий подсказала нам и модульный принцип сборки.

Рис. 1. Принципиальная схема телефона.

Рис. 2. Принципиальные схемы детекторного и транзисторного приемников (L1—2X100 = 200 витков провода ПЭЛ 0,31 на каркасе Ø 20 мм).

Рис. 3. Принципиальная схема мультивибратора

Рис. 4. Принципиальная схема индикатора

Рис. 5. Принципиальная схема триггера.

Рис. 6. Принципиальная схема счетного триггера.

Рис. 7. Реле времени.

Рис. 8. Триггер Шмитта.

Рис. 9. Сирена.

Работа конструкторской группы начинается с выбора схемы. Затем она разбивается на содержащие один-два транзистора модули, изготовить которые можно за одно-два занятия. Итогом будет объединение модулей в единую, достаточно сложную конструкцию.

Большую пользу принесет переход на новый вид модулей — интегральные микросхемы. Практика показала, что работа с микросхемами интересна для кружковцев. Учитывая большие перспективы интегральной схемотехники, можно сказать, что это будущее электроники, с которым ребята знакомятся уже сегодня.

Задача руководителя заключается в разбивке схемы и оказании помощи в налаживании модулей. Участие его не должно сковывать творческую инициативу юных техников.

Форма работы со второй группой ребят носит, как отмечалось выше, характер популяризации. Один из вариантов программы на восемь занятий приводится ниже: она основывается на принципах, изложенных во вводной части статьи.

Программа кружка

Программа рассчитана на занятия с детьми 12—14 лет, незнакомыми с радиоэлектроникой. В течение смены проводятся 8 занятий по два академических часа каждое.

ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ. На нем ребята знакомятся с историей радиоэлектроники и ее достижениями. Сообщаются основные сведения об электрическом токе, о приемах безопасной работы с электротехническим оборудованием.

ЗАНЯТИЕ 2-е. Первая половина отводится на ознакомление с элементами электронных устройств, заучивание условных обозначений. Там, где это возможно, характеристики элементов обосновываются экспериментальным путем.

В оставшееся время ребята осваивают приемы пайки и монтажа.

ЗАНЯТИЕ 3-е. Начало знакомства с одним из важнейших направлений радиоэлектроники — средствами связи. Ребята знакомятся с историей развития средств связи. Изучается принцип передачи звука, изображения по проводам. Рассказывается о существующих средствах связи: телефоне, телеграфе, видеотелефоне и др. В практическую часть входит сборка простейшего телефона с угольным микрофоном и головными телефонами (рис. 1).

ЗАНЯТИЕ 4-е. Изучается другой принцип передачи информации — радиосвязь. Кружковцы знакомятся с историей развития радиотехники, с работой радиопередатчика и приемника.

Вторая часть занятия отводится сборке детекторного приемника и на его базе — транзисторного (рис. 2).

ЗАНЯТИЕ 5-е. Ребята знакомятся с миром микроэлектроники, в частности с цифровыми микросхемами. Экспериментальным путем устанавливаются основные свойства элементов И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ и др.

Собирается мультивибратор на двух инверторах И-НЕ микросхемы К1ЛБ553 (рис. 3). Изменением номиналов резисторов R1, R2 и конденсаторов С1, С2 добиваются изменения длительности импульсов, периода повторения, скважности. Контроль за состоянием мультивибратора производится с помощью осциллографа либо индикаторного устройства, изображенного на рисунке 4.

ЗАНЯТИЕ 6-е. Шестое занятие отводится вычислительной технике. Ребята знакомятся с принципом действия ЦВМ, ее структурной схемой. Собирают схему триггера — элемента памяти ЦВМ (рис. 5). Замыкая (кратковременно) свободные входы инверторов на общий провод, переводим (опрокидываем) триггер в другое состояние, что контролируется тестером или индикатором (рис. 4). Для запуска триггера в счетном режиме собирается схема, показанная на рисунке 6. Подключая осциллограф или наушники поочередно к выходу мультивибратора и триггера, регулируем переменный резистор R3 до появления на выходе триггера импульсов удвоенной длительности или тока в наушниках вдвое ниже по частоте, чем на выходе мультивибратора.

ЗАНЯТИЕ 7-е. Пионеры знакомятся с автоматикой, узнают о »простых автоматических устройствах и о системах автоматического регулирования. Рассматриваются перспективы развития этой отрасли.

Производится сборка реле времени (рис. 7) и триггера Шмитта (рис. 8). Вращая ручку потенциометра R1, находят порог срабатывания триггера, вращая ручку потенциометра R3 и подбирая резистор R2, устанавливают требуемый порог и гистерезис. Как индикатор в обоих случаях применяется мультивибратор, показанный на рисунке 3, или тестер.

В конце занятия обсуждают возможные варианты применения реле времени и триггера Шмитта в народном хозяйстве.

ЗАНЯТИЕ 8-е, итоговое. Конструкторская группа представляет свои работы на суд всех членов кружка, обсуждаются достоинства и недостатки приборов. Вторая группа участвует в соревнованиях но скоростной сборке сирены (генератора прерывистых сигналов).

В заключение производится награждение победителей грамотами.

И. ПОЖАРСКИЙ