電感 PCB
焊接實作

本堂流程

1. 焊接三原則（5 min）
2. Step-by-step 焊接（60 min）
3. 通電測試（20 min）
4. 系館 EM 場聲音漫步（剩餘時間）

W11 速查回顧

22mH 電感感應 µV 級訊號 → TL072 兩級非反相放大 G ≈ 391 → 3.5mm 耳機輸出。9V 電池避免市電耦合。

W11 原理 slide →

1 · 從矮到高

先焊低矮元件（電阻、IC 腳座），再焊較高的（電解電容、端子排、jack、電感）。

PCB 翻面焊接時，低元件被桌面壓住會自動貼齊；先焊高的會卡住沒辦法翻。

2 · 注意極性/方向

電解電容：白條 / 短腳 = 負。LED：長腳 = 正、短腳 / 殼內平邊 = 負。

S8050 BJT：TO-92 平面對 PCB 絲印半圓。電池線：紅 = VCC、黑 = GND。

電感、電阻、端子排、排針無極性。下手前對照 PCB 絲印兩次。

3 · IC 用腳座

TL072 不直接焊在 PCB — 先焊 8-pin 腳座，等其他元件全部焊好、目視檢查無短路再插入 IC。

插入時注意缺口方向對齊 PCB 絲印；反插可能燒晶片。

一般電阻 5%（4 環 · 金容差）

4 環 = 2 位有效數字 × 倍數 × 容差。便宜常見、容差 ±5%。本課實際使用。

精密電阻 1%（5 環 · 棕容差）

5 環 = 3 位有效數字 × 倍數 × 容差。容差 ±1%、低溫漂、低雜訊；audio & 量測電路常用，價貴 5–10 倍；本體常為藍/綠色身。

A · 用色環看

容差環顏色辨容差： 金 = ±5%（4 環）· 棕 = ±1%（5 環）。容差環會稍離其他環。色環看不準（如 100k 棕黑黃 vs 1M 棕黑綠 容易誤判）就改用電表。

B · 用三用電表量（3 步驟）

1. 旋鈕切 Ω 檔 — 挑略大於阻值的量程：1k → 2kΩ、100k → 200kΩ、390k → 2MΩ（auto-ranging 電表不必選）
2. 紅黑表筆兩腳碰電阻（無極性、任一向）— 手不要同時捏兩腳，會把人體電阻並聯進去
3. 讀數對標稱 ±5% / 1% — 例：標 1k 應讀 950–1050 Ω。偏差大 / 跳數 / 顯示 OL = 壞或選錯檔

裝法

• 8 顆電阻：1k ×4、100k ×2、390k ×2，無極性
• v2 改版 1k 從 2 顆增為 4 顆 — 對應新增 S8050 BJT 的偏壓與 LED 限流
• 色環方向統一（金環朝同一邊）— 日後 debug 易對阻值
• 腳折 90° 插入，背面剪腳留 1mm

常見錯誤

• 阻值混淆 — 焊前用三用電表量過再下手（100k vs 390k 色環相近）
• 1k ×4 容易插錯位置 — PCB 絲印 R1–R8 對應原理圖，不要憑感覺
• 冷焊 — 烙鐵頭沒上錫珠 / 加熱不足，焊點霧白凸起

TO-92 包裝

平面正面看 — 左 E、中 B、右 C。PCB 絲印的半圓對應實體平面。

NPN 符號 / 原理

小 I_B 控制大 I_C：I_C = β × I_B（β ≈ 100–160）。NPN 箭頭朝外（PNP 朝內）。

此電路用法

訊號 LED 驅動：

1. TL072 輸出微弱 AC 訊號（μV 放大至 mV）
2. 經 1k 電阻送入 BJT base
3. I_B 隨訊號變，I_C 放大 β 倍
4. collector 串 LED 接 VCC — LED 隨訊號強度亮 / 閃

S8050 規格：V_CEO 25V、I_{C max} 1.5A。互補對 = S8550（PNP）。

IC 腳座（DIP 8P）

• 缺口（半月凹槽）對齊 PCB 絲印缺口
• 先焊對角兩腳固定 → 翻面檢查貼齊 → 再焊其他 6 腳
• 不直接焊 TL072 — 焊接高溫會燒 JFET 輸入級。最後一步才插

S8050 BJT ×2（v2 新）

• TO-92 包裝（小黑塑膠半圓）— 平面對齊 PCB 絲印的半圓符號
• 接腳 E–B–C（datasheet 標準）— PCB 絲印標位置，不要憑感覺
• 三腳分別插孔，腳距較窄、容易插歪 — 插好再焊
• 用途：驅動 L/R 訊號 LED（v2 新加的訊號指示電路）

電解電容 ×6

• 白條 / 短腳 = 負（GND）；長腳 = 正
• PCB 絲印 + 號的孔 = 正極
• 2.2µF ×4：訊號 AC 耦合（C3–C6）
• 100µF ×2：電源解耦（C1, C2）

LED ×2（v2 新）

• 長腳 = 正（anode, +）；短腳 / 殼內平邊 = 負（cathode, −）
• 對齊 PCB 絲印 D1 / D2 的 + / − 標記
• 用途：搭配 S8050 顯示 L/R 訊號（拾取到訊號時對應 LED 亮 / 跟著訊號強度變化）
• LED 比電容稍矮，可一起焊；剪腳留 1mm

排針 1×6 + 短路帽 ×2（v2 新）

• 排針（2.54mm pitch, 1×6）無極性，直接焊；焊完後上短路帽
• 2 個短路帽 = 2 組 jumper 設定（通常每組 2-of-3 pin selectable）
• 具體切換對應（gain / mode / bypass / channel mute）看 PCB 絲印
• 無短路帽 = 預設 / 全開；測試時可拔起換組合聽差別

端子排 ×3 + 3.5mm jack

• 3 個綠色 5mm-pitch 2-pin：L input / R input / Power；螺絲口朝外
• 3.5mm TRS 5-pin jack：對齊絲印插下，5 腳全焊撐插拔強度
• jack 比端子排高，焊接時可墊膠帶翻焊

接線

• 紅線 → VCC（電源端子排標 +）
• 黑線 → GND（電源端子排標 −）
• 剝皮 5mm → 插入端子 → 順時針鎖緊螺絲
• 輕拉測試不會掉出來才算好

電池盒固定

• 電池盒在 PCB 下方，用束帶（cable tie）穿過 PCB 角落孔位
• 束帶位置避開所有電容、IC 腳座 — 避免壓彎元件
• 裝完後 PCB + 電池盒成為一體可手持的單元

裝法

• 兩顆電感分別接 L / R 兩個輸入端子排
• 無極性：任一腳接哪邊都可
• 留長腳（不剪），便於彎曲對準想拾取的物件
• 對稱配置 — 兩顆與機殼夾角一致，立體聲對位才正確

聲學考量

• 電感方向 = 拾取軸向。線圈長軸朝向待測物
• 兩顆靠太近會互相耦合 → 不必要的 cross-talk
• 線圈離 TL072 / 電源至少 1cm → 避免拾取自己電路的雜訊

Christina Kubisch (DE, b.1948)

EM 場聲響藝術的奠基者。1970 年代起以磁性感應線圈為核心媒材；2003 年發表 Electrical Walks 系列至今 — 配發內建感應線圈的特製耳機，邀請參與者在城市行走，聆聽 ATM、變壓器、防盜門、監視系統、霓虹燈、日光燈的電磁聲響。

她把不可聽的基礎設施轉為可感知對象，同時做為知覺練習與資本/監控基礎設施的批判。今天的 Elektrosluch 即是其方法論的 DIY 化版本。

christinakubisch.de — Electrical Walks

Soma ETHER (Vlad Kreimer / Soma Lab)

俄/柏林 Soma Laboratory 推出的寬頻 EM 接收器 — 頻段橫跨 Hz 到 GHz（對比 Elektrosluch 受 22mH 線圈所限的窄頻範圍）。含再生電路（regenerative circuit）與解調器，是真正意義的接收器而非單純感應拾取。

雙天線設計：內建長波磁性天線 + 外接觸點（任意金屬物件可當天線 — 欄杆、水管、門把、橋樑）。Soma 官方明確聲明設計靈感援引自 Kubisch 的 EM 場研究，並以 1900 年代早期無調諧無線電接收器為形式參照。

somasynths.com/ether

W13 — 5/18 · 骨傳導

下週主題切換：骨傳導 transducer — 把訊號物理化進物體、家具、自己的頭骨。

手邊有今天焊好的 Elektrosluch 可帶來 — 拿來「聽」骨傳導器的反向耦合也是一種玩法。