Λύσεις Κεφαλαίου 6 – Τυπωμένα Κυκλώματα – ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Α΄ ΕΠΑΛ

Ενδεικτικές απαντήσεις στις ερωτήσεις/ασκήσεις του σχολικού βιβλίου.

Άσκηση 1

Εκφώνηση. Τι είναι το τυπωμένο κύκλωμα;

Σκέψη. Ζητείται ο ορισμός του τυπωμένου κυκλώματος.

Λύση.

• Χαλκός που μένει = αγωγοί.

Ενδεικτική απάντηση. Τυπωμένο κύκλωμα (πλακέτα, PCB) είναι μια μονωτική επιφάνεια καλυμμένη ολόκληρη με χαλκό, από την οποία αφαιρούνται με κατάλληλη διαδικασία τμήματα χαλκού, ώστε ο χαλκός που παραμένει να σχηματίζει τους αγωγούς και τις συνδέσεις του κυκλώματος. Αποτελεί τη βάση στήριξης των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

Πρόσεξε:

• Δεν προσθέτουμε αγωγούς — αφαιρούμε τον περιττό χαλκό.

Άσκηση 2

Εκφώνηση. Ποια τα πλεονεκτήματα των τυπωμένων κυκλωμάτων;

Σκέψη. Ζητούνται τα πλεονεκτήματα των τυπωμένων κυκλωμάτων.

Λύση.

• Πολλά πλεονεκτήματα, ένα μειονέκτημα.

Ενδεικτική απάντηση. Τα πλεονεκτήματα είναι: απλοποίηση της κατασκευής, μείωση του όγκου της συσκευής, ευκολία στην τοποθέτηση και συγκόλληση των εξαρτημάτων, σταθερότητα και αξιοπιστία, οικονομία χώρου και χρόνου, και ευκολία συντήρησης. Μοναδικό μειονέκτημα είναι η δυσκολία μετατροπής του σχεδιασμένου κυκλώματος.

Πρόσεξε:

• Η δυσκολία μετατροπής είναι το μόνο μειονέκτημα.

Άσκηση 3

Εκφώνηση. Πώς διακρίνονται τα τυπωμένα κυκλώματα ανάλογα με τα επίπεδα των αγωγών που παρουσιάζονται πάνω στη μονωτική πλακέτα;

Σκέψη. Ζητείται η διάκριση κατά επίπεδα αγωγών.

Λύση.

• Ένα, δύο ή πολλά επίπεδα.

Ενδεικτική απάντηση. Ανάλογα με τα επίπεδα των αγωγών, τα τυπωμένα κυκλώματα διακρίνονται σε: μιας όψεως (μιας στρώσης, αγωγοί μόνο στη μία πλευρά), δύο όψεων (δύο στρώσεων, αγωγοί και στις δύο πλευρές με συνδέσεις μεταξύ τους), και πολλών στρώσεων (αγωγοί σε πολλά στρώματα, με μονωτικό ενδιάμεσα).

Πρόσεξε:

• Τα πολλών στρώσεων χρησιμοποιούνται σε σύνθετα κυκλώματα (π.χ. μητρικές Η/Υ).

Άσκηση 4

Εκφώνηση. Ποια τα στάδια δημιουργίας μιας πλακέτας;

Σκέψη. Ζητούνται τα στάδια δημιουργίας μιας πλακέτας.

Λύση.

• Έξι βασικά στάδια.

Ενδεικτική απάντηση. Τα στάδια είναι: (1) σχεδίαση του κυκλώματος σε υλοποιήσιμη μορφή, (2) μεταφορά του σχεδίου πάνω στη χάλκινη επιφάνεια (π.χ. με καρμπόν), (3) επικάλυψη των αγωγών με προστατευτική επίστρωση, (4) αποχάλκωση (αφαίρεση του ακάλυπτου χαλκού), (5) διάτρηση της πλακέτας (τρύπες για τα εξαρτήματα) και (6) τελική προστατευτική επίστρωση κατά της οξείδωσης.

Πρόσεξε:

• Η προστατευτική επίστρωση προστατεύει τους αγωγούς κατά την αποχάλκωση και μετά κατά της οξείδωσης.

Άσκηση 5

Εκφώνηση. Αναφέρατε τρία σχεδιαστικά πακέτα που χρησιμοποιούνται σήμερα στον Η/Υ για τη μελέτη και σχεδίαση των τυπωμένων κυκλωμάτων.

Σκέψη. Ζητούνται τρία σχεδιαστικά πακέτα Η/Υ.

Λύση.

• Προγράμματα CAD για PCB.

Ενδεικτική απάντηση. Τρία σχεδιαστικά πακέτα που χρησιμοποιούνται στον Η/Υ για τη μελέτη και σχεδίαση τυπωμένων κυκλωμάτων είναι: το EWB (Electronics Workbench), το ORCAD και το SPICE.

Πρόσεξε:

• Πολλά από αυτά μετατρέπουν το θεωρητικό σχέδιο απευθείας σε PCB.