Что такое макетная плата: Макетные платы / Купить в Москве и СПБ с доставкой по России / Амперка

Содержание

Беспаечная макетная плата 830 точек BB-102

Беспаечная макетная плата на 830 точек MB-102A позволяет легко и быстро производить макетирование без пайки.

Характеристики макетной платы RKP-MB-102A:
Всего 830 контактов (центральное поле 630 точек и два боковых поля по 100 точек)
Размеры: 165 x 56 x 8,5 мм
Материал: пластик ABS
Материал контактов: позолота (фосфорная бронза нанесена на сплав никеля)
Максимально допустимая кратковременная температура: до + 150°C
Рабочая температура эксплуатации: от -20°C до + 80°C
Количество соединений для контактов: ≥ 10000 раз
Диапазон захвата контактов: от 0,4мм. до 0,7мм. ( от 29AWG до 20AWG )
Сопротивление контакта: 100mΩ (Max)
Сопротивление изолятора: 1000mΩ (Min.) @DC 500V
Вес: 54 грамма

Беспаечная макетная плата состоит из 830 контактов. Четыре рельсы по бокам макетки предназначены для подключения питания и земли по 100 контактов с каждой стороны. В середине макетной доски расположены 126 групп по 5 соединённых между собой контактов.

Подробную схему расположения всех групп контактов и структуру внутренних соединений можно посмотреть в статье: «Использование макетной платы Bread-board (RKP-MB-102A)»
Посмотреть статью =>>

Контакты можно соединять проводами с зачищенными концами, но значительно удобнее воспользоваться специальным набором перемычек или специальными соединительными проводами.
При необходимости макетное поле можно увеличить в несколько раз используя несколько макетных плат одинакового типа.
На основании макетной платы имеется специальный двусторонний скотч, чтобы можно было легко прикрепить ее к любой ровной плоскости например: корпусу робота или к шасси.

При создании действующего прототипа электронного устройства или робота беспаечная макетная плата, или доска для прототипирования Breadboard BB-102 (RKP-MB-102A), позволяет обойтись без паяльника и собрать схему для испытаний быстро и надежно. Внутри макетной платы проложены специальные проводники из никеля с нанесением фосфорной бронзы на все контакты. Это повышает надежность и долговечность эксплуатации всех соединений и контактов. Такая техническая позолота на контактах увеличивает срок службы макетной платы и позволяет многократно разбирать и снова собирать различные электрические схемы, используя контакты тысячи раз. Таким образом, можно собирать довольно сложные электрические схемы постепенно переходя от простых к более сложным. При этом контакты макетной платы будут оставаться всегда хорошими и надежными.

Как устроена безпаечная макетная плата

Для налаживания и тестирования самодельных электронных устройств радиолюбители используют макетные платы. Их применение позволяет проверить, наладить и протестировать схему ещё до того, как устройство будет «запаяно в коробку». Этот принцип позволит не только секономить время но и избежать ошибок при конструировании. Можно быстро вносить изменения в схему и тут же проверять результат своих действий.
В чём плюсы такой безпаечной макетной платы как наша? Самый важный плюс – это отсутствие процесса пайки при макетировании схемы. Собирать схему на безпаечной монтажной плате можно буквально за пару минут!

Как устроена беспаечная макетная плата?

На примере рассмотрим MB-102, она имеет 830 монтажных отверстий связанных между собой проводниками. Состоит она из трех частей, двух длинных по краям, с выводами под питания (с красной и синей линией), и центральной платы, для основного монтажа.
На обратной стороне упаковки, обычно, нарисована схема макетной платы, где четко видно как соединяются между собой ее выводы.

Соединеныe контакты в шинах питания расположены горизонтально и называются рельзами (на рисунке ниже обозначено цифрой 1), а на центральной плате — вертикально, каждая цанга соединяет 5 отверстий (смотрим рисунок ниже, обозначено как 2), при этом между линиями A-E и F-J соединений нет(!), а есть разделение в виде углубления. Это сделано для удобства монтажа микросхем в DIP корпусе, и не только.

С обратной стороны на плату приклеен двухсторонний скотч, и при необходимости ее можно приклеить к столу или стенду.

Внимание! На отметке 30 линии питания может иметь разрыв. Это зависит от производителей!! Так что ставьте перемычку или проектируйте свои схемы с учетом данного факта.

При необходимости макетные платы можно объединить между собой с помощью специальных замков по бокам, для сбора одной большой схемы.

Такого принципа строения платы придерживаются все производители, и не важно на сколько она у вас точек, 400 или 800+.

Принцип монтажа деталей на макетную плату

Монтаж деталей начинаем с права налево. Хотя это и не принципиально.
Оцениваем примерное количество деталей в нашей схеме, и виды их соединения (параллельное или последовательное). Далее, примерно расставляем их по макетной плате в уме, если их очень много, потом все равно переделаете, это не страшно, для точных расчетов нам необходим опыт.

К шине питания подключаем батарейку в самую последнею очередь.
Используйте перемычки для соединения как можно меньшей длинны. Это такая себе оптимизация схем.

Посмотрим пример последовательного (слева) и параллельного (справа) соединения радиодеталей на мекетной плате.

Слева видим последовательное соединения 5-ти разных элементов.  На примере параллельного соединения (справа) мы имеем два одинаковых набора деталей соединенных одинаково — то есть параллельно друг другу, но разными способами.
Вам показана гибкость и универсальность макетной платы.

Вот так бы это все выглядело при навесном монтаже, последовательное соединение слева, и параллельное справа:

Как видите ничего сложного нет!)

Пример построения схем

Давайте разберем пример построения схемы на макетной плате. Обратите внимание на то что одну и туже принципиальную схему можно собрать множеством способов, как уже упоминалось об этом выше.

Собираем схему вот такого типа, их на рисунке хоть и две но они одинаковые, сделанные в разных программах, принципиальное обозначения элементов и их расположение чуть отличаются но это сути никак не меняет:

на макетной плате соберем прибор тоже двумя разными способами, для того чтобы показать более наглядно все удобства макетки:

Все будет работать одинаково в каждом из вариантов.
• Для удобства можно и нужно использовать провода-перемычки.
• Источник питания подключается в последнею очередь, к рельсам. Это очень удобно так как в основном к батарейке идет много проводов.

• Расположение элементов на макетной плате, в простых схемах, не имеет никакого значения! Важно только как вы соединяете радиодетали между собой!!

Несколько рекомендаций

Не стоит также пользоваться макетной платой, если планируется значительное потребление мощности устройством, пластмасса в местах соединения контактов с выводами может поплавиться.

Ваша макетная плата может служить долго, если вы не будете применять к ней силу.

Не стоит силой вталкивать выводы деталей, которые с виду вроде бы и подходят под отверстия, но входят с трудом. В дальнейшем цанговые зажимы ослабнут и не смогут обеспечивать надежный контакт.
Ваша задача заключается в том чтобы попасть ножкой детали между двумя половинками цанги, если она сдвинулась со своего места — попробуйте ее вернуть с помощью тонкой иглы!

«Сотовая» макетная плата / Хабр

В очередной раз задумавшись о прототипировании электроники, автор также задался вопросом: какая топология макетной платы окажется оптимальной (в смысле, наиболее гибкой) для работы с небольшими SMD-компонентами, в частности, в корпусах, подобных SOT23-3.

Вариантов много, но в основном у них «растут ноги» из оригинальной топологии Veroboard — плата с двумерным массиом отверстий с шагом в 0,1 дюйма, с горизонтальными проводниками, которые можно разрезать где требуется. Есть также варианты с контактными площадками, никак между собой не соединёнными, с соединёнными попарно, и даже вообще без печатных проводников.


Плата Veroboard. Источник: Википедия

Права на название Veroboard много раз переходили от одной компании к другой, пока не вернулись к английской компании Vero Technologies, рядом с которой живёт автор. Как-нибудь он может даже туда заглянуть. Известны также названия perfboard, stripboard.

Далее, идут платы типа breadboard, не требующие пайки, что позволяет многократно переделывать схему и менять компоненты без их повреждения. Но такие платы, в отличие от предыдущих, непригодны для работы с SMD-компонентами, если к ним не припаять ножки. К таким платам относится, например, Adafruit Perma-Proto.


Плата Adafruit Perma-Proto. Источник: сайт Adafruit

Следующий вариант — поместить на одну универсальную плату как можно больше разных видов контактных площадок, чтобы подошли к максимально возможному количеству видов компонентов. Как, например, сделано в Universal Prototyping Board от Mike’s Electric Stuff.


Universal Prototyping Board от White Wing Design. Источник: whitewing.co.uk

Такое, конечно, при очень большом желании можно сделать и «на коленке» ЛУТом, но проще купить. Но сейчас — совсем не об этом. Автор размышляет о наиболее удобной плате для каскада на трёхвыводном компоненте в корпусе SOT23-3. Какая топология для него наиболее оптимальна? А если это МОП-транзистор? А если линейный стабилизатор? А почему на схемах обычно так много прямых линий? Что ещё может быть вместо них?

Если задаться целью заполнить двумерное пространство одинаковыми геометрическими фигурами без промежутков (на самом деле, небольшие промежутки всё же понадобятся для изоляции площадок друг от друга), на роль этих фигур подойдут, в частности, треугольники, прямоугольники и шестиугольники, данная задача называется замощением. Если площадки треугольные, к каждой из них можно припаять выводы до трёх компонентов:

Если прямоугольные — до четырёх:

Ну а если шестиугольные — соответственно, до шести:

Комбинируя эти фигуры, можно получить «макетку», интересную с точки зрения скорее искусства, чем практики:

«Сотовую» плату интересно сделать так, чтобы схему можно было собрать независимо от порядка выводов у трёхвыводного компонента. Площадки, обозначенные красным (1), зелёным (2) и синим (3) цветами, идут к расположенному внизу месту впайки компонента в корпусе SOT23-3, площадки, обозначенные буквами A, B, C с цифрами, а также с обозначениями Vcc и Gnd, соединяют плату с внешними цепями через маленькие дополнительные площадки, к которым можно припаять гребёнку. Поскольку все одноимённые площадки (A, B, C, Vcc, GND) соединены между собой, выводов у гребёнки всего пять. Площадки, обозначенные белым цветом, изначально предназначены для подачи питания, но их роль можно переназначать. Обратите также внимание, что у площадок, обозначенных серым цветом, по два буквенно-цифровых обозначения: одно сверху, другое снизу.

В качестве «мостиков» между любыми двумя соседними площадками можно применять двухвыводные SMD-компоненты в корпусах 0603. Это могут быть резисторы, керамические конденсаторы, диоды, даже небольшие катушки индуктивности и др. Также в таких корпусах бывают и перемычки, но их проще сделать из кусочков жёсткого лужёного провода.

Вариантов схем, которые можно собрать на такой плате, очень много. Например, эмиттерный повторитель:

Превращается в:

Каскад с вольтодобавкой:

Он же на плате:

Параметрический стабилизатор:

На плате, контакты гребёнки использованы нестандартно: A — вход, Vcc — выход:

Фазосдвигающий генератор:

На плате, снова нестандартное использование площадок: A — питание, Vcc — выход:

Автор спроектировал следующий рисунок платы:

И представил себе, как он будет выглядеть, если набить его компонентами под завязку:

Необходимые файлы в формате KiCAD лежат здесь под GPL v3.

И вот платы приехали из Китая по $2 за 10 штук:

От переводчика: лучше было бы «соты» сделать значительно меньшего размера, заполнить ими всё пространство платы, никак их между собой не соединять, шелкографией ничего не закрывать, на гребёнки и спец. место для SOT23-3 ничего не выводить и вообще их не предусматривать. SOT23-3 можно припаять прямо к трём любым площадкам как-то так:

Понятно, что в этом случае придётся помещать на плату не только компоненты, но и перемычки произвольной формы, как на обычных макетных платах. Преимущество, состоящее в возможности припайки к одной площадке до шести SMD-компонентов, при этом сохраняется.

Что такое макетная плата и для чего она нужна? Типы, фото

Макетная плата позволяет легко соединять множество электронных компонентов без использования пайки. Благодаря этому одни и те же радиокомпоненты можно использовать при разработке других устройств. И поэтому использование макетной платы идеально подходит для изучения электроники.

Что такое макетная плата? Как перенести на нее электронную схему? Обо всем об этом вы узнаете после прочтения этого руководства!

Для чего нужна макетная плата?

Электронная схема состоит из правильно подключенных электронных компонентов. Ток протекает через систему и «оживляет» все устройство. В основном радиокомпоненты припаивают к печатной плате (это используют в случае окончательной сборки).

Однако прежде чем мы перейдем к такой постоянной сборке, желательно собрать прототип будущего устройства, который обойдется вам дешевле и позволит легко вносить какие-либо изменения.

До недавнего времени лучшим решением было сборка все навесным монтажом при помощи проводов.

Второй вариант заключается в создании прототипов с использованием универсальных печатных плат. На таких платах все соединения необходимо выполнять проводом.

 

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

Однако у этих решений имеются свои недостатки. И поэтому достаточно быстро приобрели популярность обсуждаемые здесь макетные платы, которые:

  1. долговечны — на одной плате можно собирать множество различных схем в течение многих лет
  2. не повреждают радиодетали — одни и те же элементы можно легко использовать и в других проектах (особенно это важно для дорогих компонентов)
  3. просты в использовании — любой прототип можно перестроить за считанные минуты!

Как устроена макетная плата?

Макетная плата представляет собой пластиковый корпус с отверстиями, расположенными на расстоянии 0,1 дюйма или 2,54 мм друг от друга (это обычный шаг для разъемов, микросхем и т. д.). Внутри корпуса есть специальные металлические пластины (разделенные пластиковыми перегородками). Они позволяют легко соединять элементы в единую схему. Корпус платы снизу оклеен двусторонним скотчем.

 

Как устанавливать элементы на макетной плате?

При сборке электронной схемы вставьте ножку элемента в отверстие в корпусе и вдавите ее в пластину. Благодаря этому ток может течь дальше и достигать элемента, вставленного в другом месте той же пластины.

Ниже приведен пример простой схемы со светодиодом и резистором. В нашем случае ток течет от плюса источника питания через соединительный провод, резистор и светодиод к минусу.

Собранная система на практике:

Подводя итог, следует сказать что, пластины в макетной плате можно рассматривать как небольшие короткие провода, которые позволяют соединять отдельные элементы между собой.

Разновидности макетных плат

При использовании разных типов макетных плат главное выяснить, как соединяются металлические пластины внутри конкретной макетной платы. Поскольку это то, что вызывает проблемы при построении первых схем. В продаже имеется множество различных плат. Сначала мы рассмотрим два самых популярных типа.

Средняя макетная плата (400 отверстий)

Очень популярная и удобная плата, которая позволяет создавать простые схемы. По обоим краям расположены линии питания (красная для плюса, синяя для минуса). Каждая из них разделена (крайние линии не соединены). Между линиями питания находятся две колонки с отверстиями разделенные выемкой. Расположение металлических пластин — каждая оранжевая линия представляет собой одну независимую металлическую пластину:

В каждой колонне 30 металлических пластин с 5 отверстиями. С помощью элементов, выступающих по бокам пластикового корпуса, можно объединить несколько макетных плат, что очень удобно при построении более сложных схем.

Большая макетная плата (800 отверстий)

Второй популярный вариант макетной платы в два раза больше предыдущей. Схема соединений не меняется, все так как показано на рисунке ниже:

Соединительные провода для макетной платы

Помимо радиокомпонентов с макетной платой используются специальные провода и перемычки, благодаря которым можно соединить радиодетали находящиеся в разных местах платы.

Ремонт макетной платы

Макетные платы не доставляют особых проблем и там практически нечему ломаться. Единственная проблема, которая может встретиться, — это расшатывание контактных пластин. При вставке толстых проводов, разъемов или кабелей можно значительно расширить контакты. Со временем это приводит к их деформации. Стоит избегать частой установки элементов с толстыми выводами в одно и то же место на плате!

Если плата действительно так повреждена, можно попробовать снять удалить двусторонний скотч, вытащить пластины и подогнуть их до нужной формы. Однако будьте осторожны, чтобы не повредить их еще больше, когда их вытаскиваете.

Ардуино для начинающих. Урок 4. Макетная плата BREADBOARD

752

В этом видео уроке рассказывается о том, что такое беспаечные макетные платы и для чего они используются. Это необходимый инструмент не только для новичков но и для опытных пользователей платформы Ардуино.

Купить макетные платы

Купить беспаечные макетные платы можно в магазине радиодеталей, на радиорынке или интернет магазине. Но самый выгодный вариант это конечно Алиекспрес. Там есть огромный выбор макетных плат,
а так же не высокие цены. Но нужно быть внимательным и покупать только у надежных продавцов. Ниже приведены ссылки на алиекспрес:

Макетная плата на 800 точек с 2 шинами питания, платой подачи питания и проводами:Купить
Большая макетная плата на 1600 точек с 4 шинами питания:Купить
Макетная плата на 800 точек с 2 шинами питания:Купить
Макетная плата на 400 точек с 2 шинами питания:Купить
Макетная плата на 170 точек:Купить
Соединительные провода 120 штук:Купить

Макетная плата (BreadBord)

Беспаечные макетные платы очень удобны в обучении Arduino и прототипировании своих проектов. Благодаря этим платам можно собирать достаточно сложные схемы и при этом даже не брать в руки паяльник. Вы просто вставляете элементы схемы в отверстия макетной платы и все работает. Простые проекты можно сделать даже без использования проводов. Это сильно ускоряет процесс обучения или создания прототипа вашего устройства.

Вы можете собрать один проект, потом разобрать и собрать уже другой. Вам не нужны для этого паяльник и расходные материалы. Так же перед изготовлением полноценного устройства, лучше собрать его макет на беспаечной макетной плате. Это может выявить недочеты в схеме. Так же поможет написать прошивку, так как мы можете использовать светодиоды для отладки. Только после того как вы соберете прототип, напишите прошивку и убедитесь, что все работает так как вы и задумывали, можете собирать конечный вариант вашего устройства.

Как пользоваться макетной платой

Очень просто! Главное запомнить как соединены отверстия макетки. Там все просто и понятно. По краям идут горизонтальные линии питания, обычно они помечены синим и красным цветами для удобства. А посередине идет множество вертикально соединенных линий по 5 точек. На изображении ниже видно распиновку макетной платы.

распиновка макетной платы

В следующих уроках вы увидите как удобно использовать этот инструмент.

Макетная плата stripboard | hardware

Макетная плата stripboard (которую иногда называют veroboard) — простейшая макетная плата с сеткой отверстий 0.9 мм, расположенных с шагом 2.54 мм (0.1 дюйма, или 100 mil). Stripboard используют для сборки схем методом пайки. С одной стороны эта плата имеет прямолинейные, изолированные друг от друга полоски медной фольги, а с другой стороны монтируются детали и перемычки. Такой способ монтажа идеально подходит для маленьких схем с одной или двумя микросхемами (чипами).

Для того, чтобы начать монтаж, stripboard не требует никакой подготовки, кроме как обрезки платы до нужного размера. Разрезать плату можно простыми ножницами, ножовкой, фрезой дремеля, резаком из ножовочного полотна. Можно даже просто разломить плату по линии отверстий, если совместить линию предполагаемого разлома с острым краем стола, и с усилием надавить на свободный выступающий конец платы. После разлома края могут быть неровными, поэтому их следует обработать наждаком или напильником.

Избегайте прямого контакта фольги stripboard с кожей рук, если Вы не собираетесь её использовать немедленно, иначе пот, выделяющийся на руках, может быть причиной коррозии фольги, и в этих местах плата будет плохо паяться. Если плата выглядит тусклой, и на ней видны отпечатки пальцев, то перед пайкой поверхность фольги следует очистить от окислов тонкой наждачной бумагой (нулевкой). Если загрязнения незначительные, то для очистки хорошо подойдет простой канцелярский ластик.

[Установка компонентов (радиодеталей) на stripboard]

Компоненты устанавливают на плату stripboard со стороны, на которой нет фольги, выводы компонентов изгибают, просовывают в отверстия и запаивают с обратной стороны платы, где расположены полоски фольги (см. рисунок).

Обычно разводку (layout) схемы stripboard показывают со стороны установки деталей, при этом токопроводящие дорожки оказываются на задней, невидимой стороне. Также разводку обычно ориентируют так, что токопроводящие дорожки располагаются горизонтально.

Установка деталей на плату stripboard требует некоторого внимания, так как большое количество отверстий может служить источником ошибок. Самой лучшей практикой является первоначальная установка микросхемы (или кроватки для неё), и потом установка остальных деталей относительно микросхемы.

Ошибки позиционирования деталей в горизонтальном направлении обычно не важны, поскольку вывод детали все равно будет подключен к нужной цепи. А вот ошибок в вертикальном направлении следует избегать, потому что подключенная цепь может быть уже другой, и схема будет собрана с ошибкой. Некоторые радиолюбители помечают горизонтальные ряды отверстий буквами, и вертикальные колонки цифрами, что позволяет проще считать отверстия.

[Перерезание дорожек на stripboard]

Большинство конструкций, собранных на stripboard, требует перерезания дорожек в некоторых местах. Это всегда нужно делать для микросхем (потому что два ряда ножек у них принадлежат разным цепям), за исключением тех редких случаев, когда противоположные ножки должны быть все-таки соединены. Дорожки можно перерезать резаком или обычным ножом, либо высверлить фольгу с помощью сверла диаметром 3 мм. Есть даже специальный инструмент, называемый track cutter.

Места, где фольга должна быть перерезана, помечаются на разводке крестиком (X). Разрезы фольги делаются на обратной стороне, поэтому нужно быть особенно внимательным при определении отверстия, по которому будет проходить разрез. Лучше всего сделать разрезы после окончания пайки, потому что по точкам пайки проще идентифицировать правильные места разрезов.

При высверливании фольги сверлом не прилагайте больших усилий, иначе рискуете просверлить плату насквозь. Зажмите 3 мм сверло в ручные тиски, установите режущую кромку сверла на отверстие со стороны фольги, и два раза без нажима поверните конец сверла на отверстии. Отверстие раззенкуется, и фольга будет удалена. Осмотрите внимательно края раззенкованной фольги, так как возможно, что фольга была удалена не полностью, и соединение осталось.

[Составление разводки для stripboard]

Преобразование принципиальной схемы радиоэлектронного устройства в разводку stripboard не может быть сделано напрямую, поскольку расположение компонентов на плате и схеме отличается. При создании разводки концентрируйтесь прежде всего на соединениях между компонентами схемы, а не на расположении компонентов на схеме.

Разместите все части схемы на плате так, чтобы они занимали минимально необходимое место. Для некоторых деталей (например, микросхемы в корпусах DIP) расположение ножек фиксированное, а у некоторых (например, у транзисторов и резисторов) расстояние между точками пайки может быть изменено, если изогнуть их выводы. Резисторы, к примеру, можно установить горизонтально или вертикально. Используйте эту возможность, чтобы упростить разводку, и уменьшить необходимое количество перемычек. Если Ваша конструкция будет испытывать значительные удары или тряску, то желательно все же устанавливать компоненты горизонтально, а не вертикально.

План разводки нужно сделать с помощью карандаша и листа бумаги (есть также специальное программное обеспечение для разводки stripboard, об этом подробнее далее) до того, как Вы начнете делать монтаж. Наилучший способ объяснить, как делать разводку stripboard — пошаговый пример (см. далее пример разводки схемы на таймере 555).

Загрузите PDF-шаблон для stripboard

Чтобы проще сделать разводку, воспользуйтесь листом бумаги, размеченным точками с шагом 2.54 мм. Для такого листочка распечатайте готовый шаблон Stripboard Planning Sheet [1] (см. файлы sbps-Stripboard-Layout-Planning-Sheet.pdf и stripboard-plan.pdf в скачанном архиве).

Работа в реальном масштабе размеров 0.1 дюйма (2.54 мм) позволит корректно определить расстояние между компонентами и их точками пайки. Если Вы все же предпочитаете работать с разводкой в увеличенном масштабе, то воспользуйтесь куском платы stripboard для измерения соотношения компонента и платы, и для подсчета необходимого количества дырок.

Нумерация выводов микросхем

Ножки микросхем в DIP-корпусах нумеруются против часовой стрелки, начиная от первого вывода, который расположен возле метки в виде точки или специальной выемки на корпусе микросхемы. На рисунке показана нумерация выводов микросхем только для корпусов DIP8 и DIP14, однако такой же точно принцип нумерации сохраняется и для других типов корпусов DIP (DIP16, DIP20, DIP28, DIP40 и т. п.).

Компоненты со специальными выводами

Некоторые радиодетали (такие как например, кнопки, выключатели, переменные резисторы) могут иметь выводы, не предназначенные для пайки в отверстиях stripboard. Для того, чтобы подключить такие детали, используйте многожильный провод, покрытый пластиковой изоляцией. Одножильный провод для таких соединений подходит не очень хорошо, так как он боится многократных изгибов.

[Пример планирования разводки схемы]

В этом примере будет рассмотрена пошаговая разводка схемы на таймере NE555, которая мигает светодиодом.

Частота мигания зависит от R1, R2 и C1, и рассчитывается по простым формулам. Сопротивление R1 должно быть не менее 1 кОм, и сопротивление обоих резисторов и R1, и R2 не должно быть больше чем 1 МОм. Сопротивление резистора R3 для общего случая (напряжение питания схемы +Vs = +5V) можно взять равным 300..470 Ом.

LED on time:  Tm = 0.7 * (R1 + R2) * C1
LED off time: Ts = 0.7 * R2 * C1
T = Tm + Ts = 0.7 * (R1 + 2R2) * C1

Здесь LED on time (Tm) означает время включенного состояния светодиода (в секундах), LED off time (Ts) означает время выключенного состояния светодиода (в секундах), T равно периоду переключения (в секундах). Значения R1 и R2 подставляется в Омах, а значение C1 подставляется в Фарадах (в одном Фараде содержится 1000000 микрофарад, мкФ). Частота вспышек (количество вспышек в секунду) равна f=1/T. Время Tm примерно равно Ts, если значение R2 намного больше R1.

Итак, процесс планирования разводки по шагам.

1. Разместите кроватку для микросхемы посередине плана разводки. Ножка 1 микросхемы должна быть слева вверху (как показано на рисунке).

2. Пометьте крестиками (X) точки перерезания фольги на обратной стороне платы. Это предотвратит замыкание выводов микросхемы, которые расположены на противоположных сторонах её корпуса. Дорожка у каждого вывода микросхемы соединена с этим выводом. На рисунке для примера показаны синим и зеленым цветом дорожки, подключенные соответственно к выводам 3 и 6 микросхемы.

3. Пометьте шины питания +Vs (+5V) и 0V (общий провод, земля, GND), отступив 2..3 дорожки сверху и снизу от микросхемы (см. рисунок выше).

4. Добавьте соединения проводами (перемычки из луженого одножильного провода). Можно применить даже неизолированный провод, так как он ни на что не замкнет, потому что минимальное расстояние между перемычками будет не менее 2 мм. Концы перемычек пометьте на разводке жирными точками.

Перемычки будут располагаться вертикально, потому что горизонтальные соединения делают полоски меди на обратной стороне stripboard. Разведите по порядку все соединения, начиная с вывода 1 микросхемы таймера 555.

— нарисуйте прямые связи с шинами питания (+Vs и 0V). На рисунке показано, что вывод 1 соединен с шиной 0V, и выводы 4 и 8 соединены с +Vs.
— нарисуйте все соединения между ножками, которые должны быть с каждой из сторон микросхемы по отдельности (соединения, которые должны быть между сторонами микросхемы, пока не делайте). В нашем примере таких соединений нет, однако их нужно сделать в первую очередь.
— нарисуйте соединения между разными сторонами микросхемы. Если соединяемые ножки расположены друг напротив друга, то можно просто стереть соответствующий крестик между ними. В противном случае соединение должно быть организовано с помощью свободной горизонтальной полоски фольги и перемычек. На рисунке показано, что таким способом соединены выводы 2 и 6. Другой метод — использовать изолированный провод, проведенный поверх микросхемы.

5. Установите компоненты, которые также будут смонтированы на stripboard — резисторы, конденсаторы и диоды. Убедитесь, что их размеры и позиция установки не конфликтует с минимальным и максимальным расстоянием между выводами. Это наверно самый сложный шаг в создании разводки, потому что перестановка деталей может потребовать несколько итераций. Помните о том, что нужно помечать компоненты (R1, R2 и т. д.), чтобы Вы случайно их не перепутали.

Соединения, которые не касаются микросхемы, должны быть выполнены с помощью свободных дорожек (полосок фольги на обратной стороне платы). Например, резистор R3 и светодиод LED соединены неиспользуемой полоской фольги, расположенной выше микросхемы.

Попробуйте рассмотреть альтернативные варианты разводки на основе соединений, которые Вы уже сделали. Например, LED нужно подключить к 0V, однако для этого понадобился бы длинный проводник. Воспользуйтесь тем, что ножка 1 также имеет соединение с 0V, и установите LED ножкой в эту полоску фольги, чем сэкономите одну перемычку.

Резистор R2 нужно подключить между выводами 6 и 7. Напрямую это сделать можно, только установив резистор вертикально. Однако, если Вы воспользуетесь уже имеющимся соединением между выводами 2 и 6, то сможете установить резистор R2 горизонтально.

6. Добавьте провода, соединяющие компоненты, располагающиеся не на stripboard (такие, как например переключатели, кнопки, которые могут быть установлены на передней панели). Эти компоненты обычно могут быть подключены к левой или правой стороне платы stripboard. Для нашего примера это будут только клеммы для подключения питания +Vs и 0V.

7. Тщательно проверьте Вашу разводку путем отслеживания на stripboard каждой цепи принципиальной схемы. Хорошая идея сделать это — начать проверку по выводам микросхемы, ножка за ножкой. Проверьте соединения всех компонентов, которые должны быть по схеме соединены с выводом 1, затем с выводом 2, и так далее до вывода 8.

8. Если Вы не удовлетворены разводкой (например, плата получилась слишком большая), рассмотрите варианты её улучшения. Например, можно уменьшить количество свободных дорожек (а следовательно, высоту платы), если перенести шину питания ближе к микросхеме — если это позволяют размеры компонентов. Можно также переместить вертикальные перемычки ближе к корпусу микросхемы.

В нашем примере разводки все свободные треки выше и ниже микросхемы были удалены. Это повлияло на два компонента — резистор R1 и конденсатор C1, однако их размеры все еще позволяют уместиться в выделенном сокращенном пространстве. Разводку все еще можно уменьшить по горизонтали, если сдвинуть все перемычки и детали ближе к микросхеме, но это не было сделано за ненадобностью.

9. На завершающей стадии проверьте разводку еще раз, и сделайте её чистовую копию, где будут помечены наименования всех деталей и их номиналы. Решите, какого размера должна быть заготовка stripboard для Вашей собираемой конструкции. Обратите внимание, что для запаса оставлен столбец вертикальных отверстий слева и справа платы — это сделано для того, чтобы избегать пайки на концах платы. Такая пайка уменьшает вероятность отслаивания фольги и других повреждений, кроме того отверстия можно расширить и использовать для крепления проводов (можно либо просто просунуть припаиваемый провод в отверстие, либо закрепить провод нитками).

Очень заманчиво начать пайку прямо сейчас, но сначала лучше еще раз проверьте разводку — проще исправить ошибку на плане, чем перепаивать уже собранную схему.

[Программное обеспечение для разводки stripboard (Veroboard Stripboard Software)]

Все описанные далее программы можно найти в Интернет или скачать по ссылке [1].

StripBoard Designer – программа позволяет делать разводку схем для монтажа на stripboard. StripBoard Designer упрощает определение мест для разрезания дорожек, вставляет перемычки и размещает компоненты. Вы можете либо использовать готовые компоненты из библиотеки, либо нарисовать свои собственные.

VeroDes – простая в использовании программа для разработки разводки схем на veroboard (stripboard). Вместе с программой VeroDes Вы сможете очень просто создавать дизайн готовых конструкций. Размеры платы допускаются до 70 отверстий на 70 дорожках. Можно просматривать обе стороны дизайна платы со связями (перемычками) и местами разрыва соединений (breaks). Выводы компонентов промаркированы на обоих видах платы (со стороны деталей и со стороны полосок фольги). Можно распечатать разводку несколькими способами. Можно создавать собственные компоненты размером до 25 на 25 ножек.

LochMaster – еще одно средство разработки проектов для плат stripboard. Среди возможностей программы автогенерация списков компонентов, тесты соединений, редактируемая библиотека с большим количеством символов и компонентов. LochMaster отображает вид разрабатываемой платы с обеих сторон, и позволяет редактировать дизайн с обеих сторон. Все необходимые функции — установка связей, перемычек, разрезание фольги, пайка, размещение компонентов и проч. — реализованы очень реалистично.

VeeCAD Stripboard Editor – как и профессиональная программа разработки печатных плат (PCB), программа VeeCAD генерирует из схемы список цепей (netlist) и помогает Вам создать разводку платы, но только для stripboard (veroboard). Предоставляется стандартный набор инструментов: импорт списка цепей (netlist import), определение посадочного места компонента (component footprint definition), позиционирование компонента на плате, разводка цепей и проверка цепей на соответствие схеме.

Stripboard Magic – еще одна программа для разработки дизайна плат на основе stripboard. Интерфейс очень примитивный и несколько странный.

В статье использовались материалы сайта printedcircuitsboards.com и electronicsclub.info [2, 3]. Отличные примеры конструкций на stripboard см. по ссылке [5].

[Ссылки]

1. 120729stripboard-veroboard-design.zip — Stripboard Planning Sheet (шаблоны для создания разводки stribpoard) и программное обеспечение для разводки stribpoard.
2. veroduino: самодельный дешевый Arduino (собран из доступных деталей на stribpoard).
3. PCB Software site:printedcircuitsboards.com. 
4. stripboard site:electronicsclub.info.
5. Paul In The Lab stripboard site:paulinthelab.com.

Что такое макетная плата?

Печатная плата — это многоразовое устройство, которое служит платформой для построения электронных схем. Эти устройства часто используются при создании прототипов и включают в себя ряд отверстий, в которые можно вставить электронные компоненты, такие как интегральные схемы (ИС), резисторы и провода. Некоторые из отверстий соединены с другими медными полосами, что позволяет электронным компонентам образовывать цепи. Поскольку эти печатные платы не требуют пайки, компоненты могут быть легко удалены для устранения неполадок или для создания новых цепей.

В контексте электроники использование термина «макет» можно проследить до времени, предшествующего транзисторам, когда большинство электронных компонентов были довольно большими. В то время популярным методом создания прототипов, или любителей, было создание схем на деревянных разделочных досках. Эти разделочные доски были достаточно просторными, чтобы в них помещались необходимые компоненты, а также их было легко найти. Один из распространенных способов использования досок для хлеба таким образом заключался в том, чтобы прибивать полоски медной проволоки, а затем припаивать отдельные компоненты к этим полоскам.

Современные макеты также используются для разметки цепей, но они, как правило, очень компактны и сделаны из пластика. Наиболее распространенная конструкция печатной платы состоит из плоского прямоугольного блока, который содержит несколько рядов отверстий. Некоторые из этих отверстий связаны друг с другом медными полосками, которые спрятаны внутри макета или под ним. Обычно имеется несколько рядов, предназначенных для распределения мощности, которые проходят по всей длине монтажной платы. Эти ряды часто присоединяются к электрическим вилкам, которые могут быть подключены к источнику питания.

Чтобы использовать печатную плату, электронные компоненты запрессовываются в определенные отверстия в соответствии с проектными планами. Компоненты могут быть связаны друг с другом, помещая контакты в соседние отверстия. Сложные схемы схем часто также требуют использования проводов, которые можно использовать для перекрытия различных групп отверстий, которые иначе не были бы подключены.

Основным преимуществом использования печатной платы для создания прототипов является отсутствие пайки. Поскольку каждый компонент просто фиксируется на месте, их можно легко перемещать при прокладке или поиске неисправностей в новой цепи. Компоненты также могут быть полностью удалены, чтобы построить совершенно новую схему на том же макете. Protoboard, perfboard и другие подобные платформы служат для того же общего назначения макетов, хотя они требуют использования припоя. Это делает эти платформы более подходящими, чем печатные платы, при создании постоянных прототипов и проектов для любителей.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Страница не найдена

Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите отключенным JavaScript, вы получите доступ только к части предоставляемого нами контента. Вот как.

Ошибка 404: искомая страница не существует.

Но мы все равно можем помочь вам с вашим научным проектом!

Пришло время начать планирование вашего научного проекта. Если вы начинаете первый научный проект, вам нужна расширенная помощь по вашему научному проекту, или просто пытаетесь научить учеников в вашей школе, как сделать хороший научный проект, который у вас есть пришли в нужное место! Science Buddies предлагает множество онлайн-ресурсов для студентов, учителей и родителей, занимающихся научным проектом.

Ищете идею для научного проекта?

Наш мастер выбора темы поможет вам сузить область науки, которая лучше всего подходит для вас. Если у вас уже есть область науки, а затем взгляните на наши Идеи научного проекта.

Хотите научиться делать научный проект?

Прочтите наш проект Science Fair Руководство с подробным руководством и примерами, которые помогут вам сделать все возможное научный проект.В руководстве содержится информация о том, как создать научный проект, ведение лабораторной записной книжки, изготовление табло и многое другое!

Нужна помощь с вопросом о научном проекте?

Наш новый спросите эксперта онлайн-доска объявлений предлагает персональную помощь, чтобы ответить на любые вопросы науки вопросы по проекту.

Пытаетесь повысить свои шансы на победу на научной выставке?

Прочтите наш раздел о Научные соревнования, написанные ветеранами научной ярмарки, имеющими был полностью на выставке Intel International Science and Engineering Fair.Их советы по выбору хорошего проекта для научной выставки, судейство, презентации и многое другое, может помочь вам улучшить ваш научный проект!

Страница не найдена

Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите отключенным JavaScript, вы получите доступ только к части предоставляемого нами контента. Вот как.

Ошибка 404: искомая страница не существует.

Но мы все равно можем помочь вам с вашим научным проектом!

Пришло время начать планирование вашего научного проекта. Если вы начинаете первый научный проект, вам нужна расширенная помощь по вашему научному проекту, или просто пытаетесь научить учеников в вашей школе, как сделать хороший научный проект, который у вас есть пришли в нужное место! Science Buddies предлагает множество онлайн-ресурсов для студентов, учителей и родителей, занимающихся научным проектом.

Ищете идею для научного проекта?

Наш мастер выбора темы поможет вам сузить область науки, которая лучше всего подходит для вас. Если у вас уже есть область науки, а затем взгляните на наши Идеи научного проекта.

Хотите научиться делать научный проект?

Прочтите наш проект Science Fair Руководство с подробным руководством и примерами, которые помогут вам сделать все возможное научный проект.В руководстве содержится информация о том, как создать научный проект, ведение лабораторной записной книжки, изготовление табло и многое другое!

Нужна помощь с вопросом о научном проекте?

Наш новый спросите эксперта онлайн-доска объявлений предлагает персональную помощь, чтобы ответить на любые вопросы науки вопросы по проекту.

Пытаетесь повысить свои шансы на победу на научной выставке?

Прочтите наш раздел о Научные соревнования, написанные ветеранами научной ярмарки, имеющими был полностью на выставке Intel International Science and Engineering Fair.Их советы по выбору хорошего проекта для научной выставки, судейство, презентации и многое другое, может помочь вам улучшить ваш научный проект!

Страница не найдена

Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите отключенным JavaScript, вы получите доступ только к части предоставляемого нами контента. Вот как.

Ошибка 404: искомая страница не существует.

Но мы все равно можем помочь вам с вашим научным проектом!

Пришло время начать планирование вашего научного проекта. Если вы начинаете первый научный проект, вам нужна расширенная помощь по вашему научному проекту, или просто пытаетесь научить учеников в вашей школе, как сделать хороший научный проект, который у вас есть пришли в нужное место! Science Buddies предлагает множество онлайн-ресурсов для студентов, учителей и родителей, занимающихся научным проектом.

Ищете идею для научного проекта?

Наш мастер выбора темы поможет вам сузить область науки, которая лучше всего подходит для вас. Если у вас уже есть область науки, а затем взгляните на наши Идеи научного проекта.

Хотите научиться делать научный проект?

Прочтите наш проект Science Fair Руководство с подробным руководством и примерами, которые помогут вам сделать все возможное научный проект.В руководстве содержится информация о том, как создать научный проект, ведение лабораторной записной книжки, изготовление табло и многое другое!

Нужна помощь с вопросом о научном проекте?

Наш новый спросите эксперта онлайн-доска объявлений предлагает персональную помощь, чтобы ответить на любые вопросы науки вопросы по проекту.

Пытаетесь повысить свои шансы на победу на научной выставке?

Прочтите наш раздел о Научные соревнования, написанные ветеранами научной ярмарки, имеющими был полностью на выставке Intel International Science and Engineering Fair.Их советы по выбору хорошего проекта для научной выставки, судейство, презентации и многое другое, может помочь вам улучшить ваш научный проект!

Что такое макетная плата? | CircuitBread

При всей мощи и удовольствии от использования плат для разработки вы можете многое сделать без макетной платы. Однако, если вы настраиваете небольшие схемы для изучения основ электроники или вам нужно место для периферийных компонентов, макетная плата — отличный инструмент.

Что такое макетная плата?

Макеты различных размеров — мини, половинные, полные и полноразмерные с металлической пластиной и переплетными штырями.

Макетная плата — это просто плата для прототипирования или построения схем. Он позволяет размещать компоненты и соединения на плате для создания схем без пайки. Отверстия в макете заботятся о ваших соединениях, физически удерживая детали или провода, куда вы их вставляете, и электрически соединяя их внутри платы. Простота использования и скорость отлично подходят для обучения и быстрого создания прототипов простых схем.Более сложные схемы и высокочастотные схемы менее подходят для макетирования. Макетные платы также не идеальны для длительного использования, как схемы, построенные на перфокартоне (прототипная плата) или печатная плата (печатная плата), но они также не требуют пайки (прототипная плата) или затрат на проектирование и производство (печатные платы).

Почему это называется макетной платой?

Эволюция макетов — деревянная разделочная доска для хлеба, перфокарт, беспаечный макет.

В прежние времена молодые проектировщики схем использовали платы, используемые на кухне для резки хлеба, для создания схем с помощью винтов или гвоздей, вбитых в плату с проволокой, намотанной вокруг них, чтобы замкнуть схемы.Это было усовершенствованием по сравнению с «мертвыми» или прямыми паяными соединениями, поскольку схема могла быть закреплена и защищена, а также легко модифицирована при необходимости для отладки или улучшений. Название сохранилось до сегодняшнего дня, хотя размещение схем на платах для хлеба делается только для постов в Instagram.

Почему вы используете доску для хлеба?

Как упоминалось ранее, макетная плата удобна, потому что вы можете быстро и временно настроить схемы, чтобы протестировать их и перейти к более постоянному расположению после изучения того, как она работает на макетной плате.Они отлично подходят для любителей и мастеров, которые создают проекты как автономное устройство или как периферийное устройство для Arduino, Raspberry Pi, LaunchPad, BeagleBone и многих других плат для разработки. Они бывают разных размеров, чтобы соответствовать большим и маленьким проектам. Макетные платы также недороги, и детали, которые с ними работают, также обычно недороги. Если вы хотите сделать свой проект более постоянным, переход от дизайна на макетной плате к макетной плате или печатной плате будет проще, чем переход к тем платам, которыми сложнее манипулировать.

Если вы только начинаете или уже занимаетесь электронным дизайном, вы наткнетесь на макеты. Знакомство с их сильными сторонами в быстром и простом создании схем и их слабыми сторонами непостоянства и ограничений с точки зрения управления мощностью и эффектов RLC (сопротивления, индуктивности, емкости) поможет вам впоследствии создать множество забавных и полезных проектов.

Источник изображений:

Факты о макетных платах для детей

Макетная плата и компоненты

Макетная плата — это электронный инструмент, который можно использовать для проверки электрических цепей.В этом случае пайка не требуется. Макетная плата является конструкционной базой для прототипирования электроники. Первоначально это была буквально макетная доска, полированный кусок дерева, используемый для нарезки хлеба. В 1970-х годах стала доступна беспаечная макетная плата (AKA plugboard , клеммная колодка), и в настоящее время для ее обозначения обычно используется термин «макетная плата».

Поскольку макетная плата без пайки не требует пайки, она многоразовая. Это упрощает использование для создания временных прототипов и экспериментов с схемотехникой.По этой причине беспаечные макеты также чрезвычайно популярны среди студентов и в технологическом образовании. У более старых типов макетов этого свойства не было. Стрипборд (Veroboard) и аналогичные макеты печатных плат, которые используются для создания полупостоянных паяных прототипов или одноразовых экземпляров, не могут быть легко использованы повторно. С помощью макетов можно создавать прототипы различных электронных систем, от небольших аналоговых и цифровых схем до законченных центральных процессоров (ЦП).

Evolution

Радиоприемник TRF 1920-х годов производства Signal был построен на деревянном макете.

На заре радио любители прибивали оголенные медные провода или клеммные колодки к деревянной плате (часто буквально к плате, на которой можно нарезать хлеб) и припаивали к ним электронные компоненты. Иногда бумажная схематическая диаграмма сначала приклеивалась к плате в качестве ориентира для размещения клемм, а затем компоненты и провода устанавливались поверх их обозначений на схеме. Также было распространено использование канцелярских кнопок или гвоздей в качестве монтажных столбов.

Макетные платы со временем эволюционировали, и теперь этот термин используется для обозначения всех видов прототипов электронных устройств.Например, патент США 3145483 был подан в 1961 году и описывает макет из деревянных пластин с установленными пружинами и другими приспособлениями. Патент США 3496419 был подан в 1967 году и относится к конкретной компоновке печатной платы как Макетная плата с печатной схемой . Оба примера относятся к другим типам макетов и описывают их как к предшествующему уровню техники.

Макетная плата, наиболее часто используемая сегодня, обычно изготавливается из белого пластика и представляет собой съемную (беспаечную) макетную плату. Он был разработан Рональдом Дж.Португалия в 1971 г.

Альтернативы

Альтернативные методы создания прототипов — это конструкция «точка-точка» (напоминающая оригинальные деревянные макеты), проволочная обмотка, монтажный карандаш и доски, такие как картон. Сложные системы, такие как современные компьютеры, состоящие из миллионов транзисторов, диодов и резисторов, не поддаются прототипированию с использованием макетов, поскольку их сложные конструкции могут быть трудными для компоновки и отладки на макетной плате.

Современные схемы схем обычно разрабатываются с использованием системы схематического ввода и моделирования и тестируются в программном моделировании до того, как первые прототипы схем будут построены на печатной плате.Проектирование интегральных схем является более экстремальной версией того же процесса: поскольку производство прототипа кремния является дорогостоящим, перед изготовлением первых прототипов выполняется обширное программное моделирование. Тем не менее, методы прототипирования все еще используются для некоторых приложений, таких как радиочастотные схемы, или в тех случаях, когда программные модели компонентов неточны или неполны.

Вы также можете использовать квадратную сетку пар отверстий, где одно отверстие на пару соединяется со своим рядом, а другое — со своим столбцом.Та же самая форма может быть в круге с рядами и столбцами, каждая спираль которых противоположна по часовой стрелке / против часовой стрелки.

Макетная плата без пайки

Типовые характеристики

Современное гнездо для беспаечной макетной платы состоит из перфорированного пластикового блока с многочисленными пружинными зажимами из луженой фосфорной бронзы или никель-серебряного сплава под перфорацией. Зажимы часто называют точками связи или точками контакта . Количество связующих точек часто указывается в спецификации макета.

Расстояние между зажимами (шаг выводов) обычно составляет 0,1 дюйма (2,54 мм). Интегральные схемы (ИС) в двухрядных корпусах (DIP) могут быть вставлены так, чтобы охватить центральную линию блока. Соединительные провода и выводы дискретных компонентов (например, конденсаторов, резисторов и катушек индуктивности) можно вставить в оставшиеся свободные отверстия, чтобы замкнуть цепь. Если микросхемы не используются, дискретные компоненты и соединительные провода могут использовать любые отверстия. Обычно пружинные зажимы рассчитаны на 1 ампер при 5 В и 0.333 ампера при 15 вольт (5 ватт). Кромка платы имеет выемки «папа» и «мама», так что доски можно соединить вместе, образуя большую макетную плату.

Шина и клеммные колодки

Макетные платы

без пайки доступны от нескольких разных производителей, но у большинства из них схожая компоновка. Компоновка типичной беспаечной макетной платы состоит из двух типов участков, называемых полосами. Полосы состоят из соединенных между собой электрических клемм.

Макетная плата, состоящая только из клеммных колодок, но без шинных колодок
Клеммные колодки
Основные области для размещения большинства электронных компонентов.
В середине клеммной колодки макета обычно находится выемка, идущая параллельно длинной стороне. Насечка предназначена для обозначения центральной линии клеммной колодки и обеспечивает ограниченный поток воздуха (охлаждение) для микросхем DIP, расположенных по осевой линии. Зажимы справа и слева от выемки соединены радиально; обычно пять зажимов (то есть под пятью отверстиями) в ряд на каждой стороне выемки электрически соединены. Пять рядов слева от выемки часто обозначаются буквами A, B, C, D и E, а ряды справа — буквами F, G, H, I и J.Когда «тонкая» интегральная схема с двойным линейным выводом (DIP) (например, типичный DIP-14 или DIP-16, у которых расстояние между рядами контактов составляет 0,3 дюйма (7,6 мм)) вставляется в макетную плату , штифты одной стороны чипа должны входить в ряд E, а штыри другой стороны входить в ряд F на другой стороне выемки. Столбцы пронумерованы от 1 до 50 или любое другое количество столбцов.
Автобусные полосы
Для питания электронных компонентов.
Шинная полоса обычно содержит два ряда: один для заземления и один для напряжения питания. Однако на некоторых макетных платах имеется только однорядная шина распределения питания на каждой длинной стороне. Обычно строка, предназначенная для напряжения питания, отмечается красным, а строка для заземления — синим или черным. Некоторые производители соединяют все клеммы в столбик. Другие просто соединяют группы, например, из 25 последовательных терминалов в столбец. Последняя конструкция предоставляет разработчику схем некоторый больший контроль над перекрестными помехами (индуктивно связанным шумом) на шине источника питания.Часто группы на автобусной полосе обозначаются пробелами в цветной маркировке.
Шинные шины обычно проходят по одной или обеим сторонам клеммной колодки или между клеммными колодками. На больших макетных платах дополнительные шины часто можно найти сверху и снизу клеммных колодок.
Обратите внимание, что есть два различных типа выравнивания шин питания. На небольших платах, насчитывающих около 30 рядов, отверстия для шины питания часто совмещаются между сигнальными отверстиями. На более крупных платах, примерно 63 ряда, отверстия для планок шины питания часто совпадают с сигнальными отверстиями.Это делает некоторые аксессуары, предназначенные для одного типа плат, несовместимыми с другим. Например, некоторые адаптеры Raspberry Pi GPIO для макетных плат используют выровненные со смещением выводы питания, из-за чего они не подходят для макетов с выровненными рядами шин питания. Официальных стандартов нет, поэтому пользователям необходимо уделять особое внимание совместимости конкретной модели макета с конкретным аксессуаром. Продавцы аксессуаров и макетов не всегда четко указывают, какое выравнивание они используют.Просмотр крупным планом фотографии расположения штифта / отверстия может помочь определить совместимость.

Некоторые производители предоставляют отдельные шины и клеммные колодки. Другие просто предоставляют блоки макета, которые содержат оба в одном блоке. Часто полосы или блоки макета одной марки можно соединить вместе, чтобы получилась макетная плата большего размера.

В более прочном варианте одна или несколько планок макета устанавливаются на листе металла. Как правило, на этом листе-подложке также находится несколько переплетных столбов.Эти стойки обеспечивают удобный способ подключения внешнего источника питания. С этим типом макетной платы может быть немного проще работать. На нескольких изображениях в этой статье показаны такие беспаечные макеты.

Картинки для детей

  • Макетная плата с одной шинной планкой с обеих сторон

  • Макетная плата с двумя шинными планками с обеих сторон

  • Пример сложной схемы, построенной на большой макетной плате, состоящей из 4-х меньших плат, соединенных вместе.Схема представляет собой одноплатный компьютер Intel 8088.

  • Беспаечный макет с замкнутой схемой.

  • Двоичный счетчик, смонтированный на 2 макетных платах без пайки.

  • Логический 4-битный сумматор с выходными битами, связанными со светодиодами на типовой макетной плате.

  • Крупным планом — макетная плата без пайки.ИС, охватывающая осевую линию, проверяется пробником осциллографа. Макетная плата без пайки монтируется на металлическую пластину, окрашенную в синий цвет. На основании также присутствуют красные и черные переплетные штыри; черный частично закрывается щупом осциллографа.

  • Пример использования «Макетной платы» в электронике. Журнал QST, август 1922 г.,

  • Пример использования «Макетной платы» в электронике. Журнал QST, август 1922 г.,

Руководство по беспаечным макетным платам — ProtoSupplies

В этом руководстве по беспаечным макетам содержится информация о том, как они сконструированы и используются, а также о том, как выбрать наиболее подходящий для ваших требований.

Если вы покупаете беспаечную макетную плату здесь, на нашем сайте ProtoSupplies.com или где-то еще, вы можете задаться вопросом, почему две практически идентичные беспаечные макеты имеют существенно разные цены. Это заставляет задуматься о том, что вы получаете за свои дополнительные деньги, если купите более дорогую версию, или все будет в порядке, если вы просто купите более дешевую. Поскольку найти хорошую информацию о беспаечных макетах бывает сложно, мы создали это руководство, чтобы помочь.

Макетные платы

без пайки существуют уже давно и предназначены для использования с компонентами с выводами, такими как микросхемы типа DIP, резисторы и конденсаторы с выводами.

Во многих отношениях они кажутся олдскульными в современном мире, где большинство компонентов используют технологию поверхностного монтажа (SMT). Хотя компоненты SMT лучше почти во всех других отношениях по сравнению с выводами, не существует простого способа напрямую создать прототип с этими новыми устройствами SMT без разработки печатной платы для их монтажа.По этой причине и в обозримом будущем многие из новых и более интересных SMT-устройств будут по-прежнему адаптированы для использования с беспаечными макетными платами, устанавливая их на коммутационные платы того или иного типа, чтобы любителям не приходилось каждый раз проектировать и изготавливать печатную плату. раз они хотят работать с цепью.

Для краткости мы будем называть беспаечные макеты просто макетами до конца этой статьи. Термин макетная плата также иногда используется для прототипов печатных плат или перфорированных плат, которые предназначены для создания прототипа схемы путем пайки компонентов на месте и выполнения соединений с помощью проводов.Когда мы используем здесь термин «макетная плата», мы имеем в виду только беспаечные макеты.

Основы макетной платы

Для тех, кто плохо знаком с макетными платами, это простые, но умные устройства, поэтому, вероятно, будет уместно их краткое введение.

Макетная плата состоит из пластикового корпуса, обычно сделанного из АБС-пластика, в котором имеется ряд отверстий, расположенных рядами по 5. Размер этих отверстий позволяет вставить провод сечением до 20 AWG. Каждый из рядов по 5 отверстий имеет внутренние пружинные контакты, которые электрически соединяют эти 5 отверстий.Эти контакты вставляются в пластиковый корпус с тыльной стороны. Когда вывод компонента или провод вставляется в одно из этих отверстий, пружинные контакты электрически соединяют его с чем-либо еще, что вставляется в одно из остальных 4 оставшихся отверстий в том же ряду контактов. Это образует узел схемы.

Эти ряды контактов затем объединяются в два столбца. Эти два столбца контактов разделены пространством 0,3 дюйма, образуя макетную плату. Этот интервал выбран потому, что типичная ИС типа DIP имеет выводы на 0.Расстояние 3 дюйма от одной стороны ИС до другой. Поместив ИС через это пространство в середине макета, каждый из контактов ИС подключается к своему отдельному ряду из 5 контактов.

Отверстия на макетной плате расположены на расстоянии 0,1 дюйма (2,54 мм) друг от друга как по оси X, так и по оси Y, что является расстоянием, используемым для соседних выводов микросхемы DIP, а также многих других компонентов, таких как разъемы. При использовании компонентов с несколькими выводами с макетной платой выводы должны располагаться по центру 0,1 дюйма или кратно этому размеру, чтобы соответствовать сетке.В некоторых случаях, если выводы довольно длинные, например, с резисторами и конденсаторами, они могут быть сформированы в соответствии с этим шаблоном разнесения.

Эти пластиковые корпуса изготавливаются нескольких стандартных длин для создания базовой макетной платы. Большинство макетов затем имеют столбцы вертикально соединенных контактов, добавленных по бокам. Эти вертикальные контакты образуют шины питания и заземления, которые увеличивают длину макета. Затем питание или земля могут быть подключены к одному из этих мест от источника питания, а затем доступны по всей длине макета, так что его можно легко подключить к любым узлам схемы, где это необходимо.

Каждая из точек (или узлов) электрического соединения называется «связующей точкой», поэтому вы часто можете встретить макеты, перечисленные как макетные платы на 830 точек в качестве примера, который указывает на то, что в общей сложности имеется 830 электрических узлов. точки подключения, включая те, которые включены в шины питания. На рисунке ниже показан макет на 400 точек привязки.

Функции макетной платы

Контакты, которые вставляются с обратной стороны пластикового корпуса, обычно удерживаются на месте двусторонней лентой.На рисунке ниже он отогнан, чтобы показать контакты с задней стороны макета.

Функции макетной платы с задней стороны

Затем можно сделать еще один шаг вперед, установив одну или несколько из этих отдельных макетов на металлическую пластину, которая физически удерживает макеты вместе в портативном макете в сборе.

Металлическая пластина может служить своего рода заземляющей пластиной, если она подключена к электрическому заземлению и обычно имеет клеммы для подключения банановых разъемов или другие методы подключения для передачи питания от источника питания, а затем обеспечивает способ подключения этого питания и заземления к силовые шины макета.

Детали макета в сборе

Затем выполняются соединения путем вставки ножек компонентов в один и тот же ряд контактов для электрического соединения их вместе и / или могут использоваться перемычки для соединения различных электрических узлов вместе.

Перемычки

бывают двух основных типов:

  • Перемычки типа Dupont
  • П-образные перемычки

Перемычки типа Dupont

Перемычки в стиле Dupont получили свое название от того факта, что на концах многожильного провода обжаты одиночные разъемы типа «папа» или «мама», которые были оригинально разработаны Dupont.

Многожильный провод обычно имеет длину 24 или 26 AWG, что обеспечивает хорошую гибкость и бывает разного цвета и длины. Концы оканчиваются в конфигурациях «мужчина / мужчина», «мужчина / женщина» и «женщина / женщина». Для перемычек от макета к макетной плате используются штыревые / штыревые заделки. Другие версии полезны для подключения к штекерным разъемам, которые часто используются на платах микроконтроллеров или переходных модулях.

Эти перемычки обычно покупаются в готовом виде, так как их сложно сделать, но при желании можно сделать и свои собственные детали.Они доступны в виде пакетов с одинарными перемычками, но также доступны в виде разноцветных ленточных кабелей, состоящих из до 40 проводов различной длины, которые обычно имеют длину 4 дюйма, 8 дюймов и 12 дюймов. Это удобно, потому что ленточный кабель разработан так, чтобы отдельные провода или группы проводов были отделены от кабеля для использования в качестве одиночных перемычек или для обеспечения небольших кабелей для подключения к чему-либо, например, к модулю датчика, которому может потребоваться питание, заземление и выход датчика. соединения.

Проволочные перемычки Dupont Style

П-образная перемычка

U-образные перемычки — это просто провода, обычно калибра 22 AWG, с зачищенной изоляцией на обоих концах и согнутыми под прямым углом концами для вставки в макетную плату.

Они поставляются готовыми наборами разного цвета и длины, которые очень удобны, или их можно сделать на лету из рулона подходящего одножильного провода и пары приспособлений для зачистки проводов.

Комплект U-образных перемычек

Эти типы перемычек лежат на макетной плате и особенно удобны при построении полупостоянной схемы, поскольку они не подвергаются ударам во время работы. Сплошной проводник также сохраняет свою форму после установки на место.Даже при использовании перемычек типа Dupont для большинства межсоединений они могут быть полезны для подачи питания и заземления, поскольку они позволяют сократить длину этих участков, а сечение проводов обычно больше, чем у многожильных проводов типа Dupont.

Используемые перемычки

Плюсы и минусы макетной платы

Макетные платы

чрезвычайно полезны для многих проектов и практически незаменимы для работы с Arduino и аналогичными микропроцессорами, но важно понимать их плюсы и минусы, чтобы вы знали, где они могут быть применены, а где они могут работать не так, как вы могли ожидать.

Плюсы:

  • Макетные платы — недорогой и простой способ начать работу с электронными прототипами.
  • Цепи
  • можно построить легко и быстро, просто вставив компоненты и провода в отверстия на макетной плате. При необходимости перемычки можно использовать для подключения этой схемы к микроконтроллеру или другому внешнему устройству.
  • Пайка не требуется.
  • В схему можно легко внести изменения, просто подключив и отсоединив компоненты и провода по мере необходимости.
  • После того, как вы закончите работу со схемой, компоненты можно будет легко удалить и повторно использовать в новой схеме в будущем.

Минусы:

Минусы макетов в основном связаны с ограничениями электрических соединений, выполняемых пружинными контактами. Качество этих контактов существенно влияет на то, насколько серьезной является проблема любого из этих недостатков, и мы рассмотрим это подробно позже.

  • Соединения не так надежны, как паяные, и не подходят для цепей, находящихся в постоянной длительной эксплуатации.Вибрация или удары по сборке могут со временем привести к выходу из строя соединений.
  • Если на макетной плате контакты плохого качества, соединения могут прерываться из-за покачивания выводов.
  • Соединения могут иметь более высокое сопротивление (импеданс), чем паяные соединения. На этот импеданс влияет качество контактов, используемых на макетной плате, размер компонента или провода, вставленного в контакты, и степень использования контактов. В некоторых случаях это может быть похоже на добавление последовательного резистора 5 Ом к цепи.Создает ли этот малый импеданс проблему для схемы, зависит от ее типа.
  • Соединения не подходят для протекания большого тока, что может потребоваться при прототипировании чего-то вроде схемы силового MOSFET. Это в значительной степени связано с более высоким импедансом этих соединений, который может вызвать резистивный нагрев, и тем фактом, что максимальный диаметр провода ограничен 20AWG, что слишком мало для обработки больших токов. Ток обычно ограничен примерно 2А с макетной платой хорошего качества.
  • Соединения
  • не подходят для компонентов, которые полагаются на соединение большой заземляющей поверхности с некоторыми из их выводов для рассеивания тепла, как это может быть в случае с чем-то вроде микросхемы усилителя мощности, которая работает на высоких уровнях мощности. Для экспериментальной работы с макетными платами их часто можно установить на более низких уровнях, где отвод тепла не требуется, или к устройству можно добавить радиатор для отвода тепла.
  • Соединения
  • не подходят для работы на очень высоких частотах, поскольку паразитное сопротивление и емкость выводов, пружинных контактов и перемычек могут привести к некоторому ухудшению формы волны, например тактовых сигналов, при увеличении частоты.1 МГц обычно безопасна, и схемы, работающие на частотах от 10 до 16 МГц, обычно возможны, если тщательно продумать схему и макетную плату хорошего качества.
  • Соединительные узлы для некоторых типов цепей должны быть как можно короче, чтобы цепь работала правильно. Конструкция макета накладывает ограничения на то, насколько близко могут быть размещены компоненты, и на минимальную длину их выводов.

Хотя список минусов может показаться длинным, список плюсов делает очень привлекательным использование макетной платы, когда это возможно, до тех пор или пока конкретная схема, с которой работаете, не требует другого метода построения.

Когда недостатки использования макетной платы слишком велики для рассматриваемой схемы, обычно вместо прототипа схемы используют прототип печатной платы припоя для монтажа компонентов. С ними труднее работать, но это единственный способ построить некоторые типы схем.

Во многих случаях схема, предназначенная для постоянного применения, может быть прототипирована на беспаечной макетной плате, а затем перенесена на припаянную прототипную печатную плату для окончательной сборки, как только будут устранены все изломы.

Для полномасштабного прототипирования сложных схем на инженерном уровне чаще всего с самого начала используются специальные печатные платы из-за требований к электричеству и сложности используемых деталей.

В прошлом обертывание проводов было популярным методом прототипирования, который хорошо работал даже с большими и довольно сложными схемами. Для электрических соединений использовался ручной или электрический инструмент, чтобы плотно обернуть небольшой провод 30 AWG вокруг квадратных столбов. Техника строительства была надежной, и изменения схемы можно было сделать относительно легко, но, увы, сегодня она используется редко.

Пример намотки проволоки с помощью инструмента для намотки

Качество макета и особенности, которые следует учитывать

Если вы покупали макеты где-нибудь, например, на Amazon или Ebay, возникает соблазн просто купить самый дешевый предмет, который вы найдете, поскольку все они кажутся почти одинаковыми. Даже просмотр обзоров обычно не приносит большой пользы, поскольку многие пользователи макетов являются случайными пользователями, которые мало что делают, прежде чем мигать светодиодом на своей плате Arduino Uno, и практически любая макетная плата справится с этой задачей.

Деталь, которая в основном определяет качество макета, — это часть, которую вы, к сожалению, не можете увидеть, это пружинные контакты. Контакты высокого качества стоят дороже, чем контакты низкого качества, и это основной фактор, определяющий стоимость рассматриваемого макета.

Есть и другие моменты, о которых следует подумать при выборе макета, некоторые из которых более важны, чем другие. Вот список основных моментов, которые следует учитывать при покупке макета. Мы более подробно рассмотрим каждый из них ниже.

  • Пружинные контакты
  • Конструкция силовой шины
  • Пластиковый корпус
  • Механическое соединение нескольких макетов
  • Основа макетной платы
  • Макетные платы с металлической пластиной
  • Размер и количество макетов купить
  • Подача питания на макет

Пружинные контакты

Этот товар является основным выбором между ценой и производительностью. Более качественные контакты стоят дороже, но также обеспечивают лучшую производительность, обеспечивая хорошие электрические соединения между компонентами, и обеспечивают более длительный срок службы макета.

При совершении покупок между поставщиками более высокая цена не гарантирует, что вы получаете детали более высокого качества, но это может быть возможным показателем. Это, как правило, лучший индикатор при покупке разных продуктовых линий у одного и того же поставщика или, в идеале, если поставщик просто предоставляет эту информацию заранее. К сожалению, большинство поставщиков не предоставляют эту информацию, и если она не указана, а цена ниже, вы должны предполагать, что используются детали более низкого качества.

Пружинные контакты должны учитывать 3 основных свойства:

  • Материал, использованный в строительстве
  • Физическая конструкция
  • Натяжение пружины

Материалы, используемые в строительстве:

При изготовлении пружинных контактов используются 2 основных типа материалов:

  • Нержавеющая сталь или сталь с никелевым покрытием
  • Пружинный материал из фосфорной бронзы, бериллий-меди или другого сплава на основе меди с никелевым покрытием

Для краткости я буду называть нержавеющую сталь или никелированную сталь просто «стальные контакты », а никелированные сплавы на основе меди просто « медные контакты », поскольку их свойства аналогичны в пределах этих две категории.

Если контакты вынуть из корпуса, стальные контакты будут иметь яркую серебряную отделку, в то время как медные контакты будут иметь легкий медный или бронзовый цвет, особенно если смотреть сбоку. Стальные контакты также будут выполнены из более толстого материала.

Стальные контакты

Стальные контакты — недорогой способ создания макетов. В недорогих макетах практически всегда будет использоваться такая конструкция.

Плюсы: Самая низкая стоимость

Минусы: Нержавеющая сталь и сталь в целом имеют более высокое сопротивление на заданном расстоянии, чем металл на основе меди, такой как фосфорная бронза.В 5-контактных контактах это сопротивление довольно минимально, но на более длинных полосах питания полное сопротивление может достигать 10 Ом. Если вы потребляете большую мощность по шине питания, это может привести к падению напряжения, которое, возможно, необходимо учитывать.

Стальные контакты не обеспечивают такое положительное электрическое соединение, как медные. Если вставить перемычку и затем пошевелить ее, сопротивление будет изменяться больше для стального контакта, чем для медного контакта.

Стальные контакты не обладают такими свойствами памяти, как медные. Стальные контакты будут быстрее терять натяжение пружины при использовании.

Медные контакты

Плюсы и минусы медных контактов противоположны стальным контактам. Цена выше, но все электрические свойства лучше, а медные контакты выдерживают множество циклов вставки без изменения импеданса соединения.

Сплавы с высоким содержанием меди обеспечат лучшую проводимость, но они слишком мягкие для использования в этом приложении.

Сплав фосфористой бронзы, который чаще всего используется в этих контактах, обеспечивает очень прочный контакт с низким коэффициентом трения и отличными долговременными пружинными свойствами и обеспечивает наилучший компромисс между хорошей проводимостью и способностью выдерживать многократные вставки.

Бериллиевая медь также иногда упоминается для использования в макетных платах. Она более жесткая и имеет более высокую проводимость, чем фосфорная бронза, но она также значительно увеличивает стоимость по сравнению с фосфористой бронзой, поэтому ее редко, если вообще когда-либо, используют в макетных платах.

Заключение: Стальные контакты

представляют собой решение начального уровня для тех, кто ищет недорогой способ начать заниматься своим хобби или если массово использует макетные платы для легких задач, и стоимость является основным фактором. Если при покупке в Интернете материал контактов специально не упоминается, можно с уверенностью предположить, что используются стальные контакты. В нашей Hobby Line используются контакты из нержавеющей стали.

Если цена не является важным фактором, особенно для тех, кто планирует серьезно или серьезно использовать свою макетную плату и хочет получить от нее оптимальную производительность, то настоятельно рекомендуется использовать высококачественные контакты на основе меди.Наши макеты Pro Series используют контакты из фосфористой бронзы и рассчитаны на 50 000 вставок. Мы протестировали до 500 вставок без заметного изменения контактного сопротивления.

Физическая конструкция пружинных контактов

При формировании пружинных контактов используются 3 основных конструкции.

  • Плоские контакты
  • Рельефные горловые контакты
  • Контакты с полной тиснением

Плоские контакты — самые простые и дешевые в изготовлении.Верхние части контактов расширяются, чтобы помочь вводить провод, но в остальном имеют плоскую форму. Если смотреть сверху, отверстие будет выглядеть как две параллельные линии.

Этот тип контакта обеспечивает минимальную площадь контакта, когда в контакт вставлен круглый провод. Он также имеет наименьшую устойчивость к потере натяжения при использовании с течением времени или к необратимому повреждению при вставке более крупных выводов, в результате чего контакт на макетной плате становится непригодным для использования.

Плоский контакт

По возможности лучше избегать плоских контактов.

Горловые контакты с тиснением аналогичны контактам с плоской стороной, за исключением того, что к горловине пружинного контакта добавлен небольшой рельефный элемент, который создает отверстие овальной формы, помогающее направлять провод и обеспечивающее большую механическую прочность против возможного постоянного изгиба контакт во время введения электрода.

Горловой контакт с тиснением

Этот тип контакта используется в большинстве недорогих версий макетов. Они работают адекватно, если не оптимально.Наш Hobby Line использует этот стиль контакта.

Контакты с полным тиснением имеют полукруглый элемент, тисненый не только в горловине контакта, но и на всю длину контакта. Это служит нескольким целям.

  • Добавляет дополнительную прочность против остаточного изгиба
  • Обеспечивает хорошее натяжение пружины при длительном использовании
  • Помогает направить поводок в положение
  • Добавляет площадь контактной поверхности по длине вставленного провода
  • Помогает захватить упор на большей части его длины и лучше удерживать компонент на месте

Полностью тисненые контакты используются в макетных платах высочайшего качества и только при использовании контактов на основе меди.Контакты на основе стали были бы слишком жесткими с этой функцией, но она хорошо работает с контактами на основе меди, которые по своей природе более гибкие.

Контакт с полной тиснением из фосфористой бронзы

Если позволяет бюджет, полностью выбитые контакты — лучший выбор. В нашем Pro Series используются полностью тисненые контакты, как показано выше.

Напряжение контакта пружины

Натяжение пружины влияет на контактное давление, прикладываемое к вставленному выводу, и влияет на то, насколько сложно вставить вывод в макетную плату.Хотя высокое контактное давление кажется хорошей идеей для создания прочных соединений, оно также может затруднить или практически сделать невозможным вставку более тонких выводов без изгиба выводов, когда они вставляются в контакт, что затрудняет использование. Очевидно, что слишком слабое натяжение может нарушить электрическое соединение, что приведет к прерывистому электрическому контакту.

Стальные контакты обычно толще и по своей природе менее упругие, чем контакты на основе меди, поэтому они могут сначала демонстрировать более высокое усилие вставки, а затем ослабляться по мере использования.

Как и Златовласка, натяжение пружины где-то между не слишком сильным и не слишком мягким — это примерно то, что нужно. Вы должны почувствовать некоторое сопротивление при вставке провода, но он должен вставляться довольно легко. Для установки очень тонких проводов может потребоваться некоторая помощь. Обычно это можно сделать, удерживая провод с помощью плоскогубцев рядом с точкой введения, пока провод вставляется в контакт. Для достижения наилучших характеристик рекомендуется использовать провода сечением не менее 26 AWG, чтобы обеспечить хороший электрический контакт и минимизировать изгиб во время вставки.22 AWG является оптимальным и обычно используется для изготовления перемычек.

Шины питания

Шины питания

проходят по всей длине макета и служат для распределения одного или нескольких напряжений и заземления, чтобы их можно было легко подключить к различным точкам в цепи, которые требуют подключения питания и заземления. При использовании шины питания

необходимо обратить внимание на две основные особенности.
  • Контакты на шине питания проходят по всей длине макета или они разделены посередине?
  • Имеются ли на шинах питания четкие обозначения для питания и заземления?

Практически для всех целей предпочтительно, чтобы контакты проходили по всей длине шины питания.Если они этого не делают, вам нужно будет убедиться, что вы предоставили перемычки, чтобы преодолеть разрыв, иначе вы будете задаваться вопросом, почему половина вашей схемы мертва. Могут быть случаи, когда желательно обеспечить два разных напряжения, например 5 В и 3,3 В, но обычно это можно сделать, подавая разные напряжения на левую и правую шины питания, а не на две половины одной разделенной шины питания.

Маркировка шин питания также важна. На большинстве шин питания есть красные и синие линии, обозначающие соединения питания и заземления на шине питания.Обычно красный цвет используется для питания, а синий — для заземления. Если красная / синяя маркировка показывает разрыв в середине шины питания, это указывает на то, что внутренние контакты также имеют разрыв, и, таким образом, это дает ключ к разгадке его внутренней конструкции, которая не может быть упомянута в описании продукта.

Некоторые макеты не имеют маркировки на шинах питания. Очень легко запутаться, на какой шине есть напряжение, а на какой есть земля, и это не тот тип ошибок подключения, который вы хотите сделать.Если на рельсах питания нет маркировки, обычно хорошей мерой является нанесение собственной маркировки, чтобы избежать дорогостоящих ошибок.

Ниже показаны 3 основных типа шин питания.

Типы шин питания

Общая рекомендация — придерживаться четко обозначенных шин питания по всей длине, если у вас нет особых требований к использованию чего-то другого.

Пластиковый корпус

Пластиковый корпус имеет несколько характеристик, которые следует учитывать:

  • Материал, использованный в строительстве
  • Цвет
  • Маркировка
  • Плоскостность
  • Круглые и квадратные отверстия

Материал, использованный в строительстве

АБС-пластик : Подавляющее большинство корпусов макетов изготовлено из АБС-пластика (акрилонитрил-бутадиен-стирол).АБС — это прочный пластик, который хорошо подходит для этого применения. Теплостойкость обычно указывается как 84 ° C, это температура, при которой пластик начинает деформироваться. Все прозрачные макеты изготовлены из АБС-пластика.

POM-пластик: Некоторые макеты изготовлены из POM-пластика (полиоксиметилена), который также называют делрином или ацеталем. ПОМ обладает превосходными механическими свойствами по сравнению с АБС, в том числе более твердым и жестким, а также более высокой термостойкостью до 150 ° C. POM часто используется для изготовления небольших макетных плат на 170 узловых точек, главным образом потому, что он может воспринимать яркие цвета лучше, чем ABS.

Для макетов выбор пластика не является важным фактором.

Цвет корпуса

Это в основном вопрос личных предпочтений. Большинство макетов имеют цвет от белого до кремового. Существуют также макеты из прозрачного АБС-пластика, который позволяет видеть контакты серебристого цвета.

Пример прозрачного макета

Небольшие макетные платы, такие как версии 170 с соединительными точками, также часто доступны в различных ярких цветах, таких как красный, желтый, зеленый и синий.

Большинство людей считают, что стандартный белый или не совсем белый цвет облегчает просмотр компонентов и соединений, хотя прозрачные макеты действительно выглядят круто. Ярко окрашенные макеты иногда используются для раскрашивания схем кодирования, которые они содержат, или просто для того, чтобы обеспечить всплеск цвета.

Маркировка макета

Макетные платы

имеют систему координат X / Y с 10 столбцами контактов, обозначенными от «a» до «j». Строки обычно нумеруются от «1» до «xx», где xx в зависимости от длины макета.Некоторые макеты маркируют каждую строку, в то время как большинство маркирует каждые 5 строк.

Эта маркировка обычно имеет ограниченную практическую ценность, за исключением образовательной среды, где может быть желательно, чтобы несколько человек скопировали определенную схему макета. В этом случае соединение может быть вызвано с использованием координат сетки, таких как — Добавьте провод для соединения «A1» с «B3». Тот же самый процесс можно также использовать для настройки макета документа, если любитель хочет задокументировать и воссоздать точную настройку в будущем.В этом случае, если каждая строка пронумерована, как показано ниже, это может сделать процесс немного менее подверженным ошибкам.

Типовая маркировка макета

Плоскостность корпуса

Более дешевые макеты могут иметь некоторый изгиб или деформацию пластикового корпуса из-за процесса формования или условий хранения. Небольшое количество изгиба или основы в основном носит косметический характер и не окажет существенного влияния на функциональность макета. Поскольку шины питания часто удерживаются на месте рядом с областью макета с помощью двусторонней ленты, они могут изгибаться относительно макета, если сборка не установлена ​​на плоской поверхности.

Пластиковые корпуса

POM будут иметь тенденцию образовывать более плоский корпус из-за характеристик пластика.

Макетные платы более высокого качества, такие как наша Pro Series , обычно имеют более строгий контроль формования пластика, что помогает обеспечить более плоскую сборку.

Круглое отверстие против квадратного отверстия

Макетные платы

выпускаются в версиях с квадратными или круглыми отверстиями для ввода контактов. В основном это небольшая косметическая разница без реальной разницы в том, как она влияет на введение электродов.

Пример квадратного и круглого отверстия

Физическое сопряжение макетной платы с макетной платой

На отдельных макетных платах есть небольшие прорези и выступы, предназначенные для механического соединения макетов. Они могут быть расположены только на длинных сторонах макетной платы или могут быть также расположены на концах.

На самых дешевых макетах их, к сожалению, не хватает для надежного соединения макетов друг с другом, а клейкая подложка часто перекрывает прорезь и мешает посадке.Макетные платы более высокого качества, как правило, предусматривают более крупные функции, которые обеспечивают более надежный механизм фиксации, а клейкая подложка удерживается от краев, чтобы избежать конфликта, как показано в нашем примере Pro Series ниже.

Функции блокировки пазов и выступов

Обычно при использовании более одной макетной платы для одной цепи, когда движение может нарушить соединения, лучше всего использовать сборки макетов, которые устанавливают несколько макетов на металлическую пластину.

Единственное исключение, о котором я знаю, — это наша линия Snap-Lock макетов, где каждая макетная плата крепится к пластиковому основанию со встроенными ножками, что позволяет отдельным макетным платам надежно соединяться вместе более надежным образом. Они очень удобны для создания масштабируемых макетов, размер которых можно изменять на лету в зависимости от текущего размера проекта, и они достаточно надежны после соединения вместе, чтобы перемещаться как сборка.

Верхняя часть макетной платы с защелкой Нижняя часть макетной платы с защелкой

Основа макетной платы

Почти все отдельные макеты поставляются с двусторонней клейкой лентой, приклеенной к нижней части сборки.Это в первую очередь служит для удержания электрических контактов в корпусе, поскольку они вставляются снизу пластмассового корпуса и могут быть вытолкнуты, если их ничто не удерживает. Поскольку клейкая лента в некоторой степени эластична, если приложить большую силу для вставки компонента, когда макетная плата удерживается от поверхности, можно частично прижать контакт и клейкую ленту вниз. Это можно исправить, вставив ленту и контакт обратно на место. Если во время установки компонентов макетную плату держать на плоской поверхности, этой проблемы можно избежать.

Если снять подкладку с нижней стороны ленты, ее можно при желании приклеить к поверхности, например, если вы собираете несколько макетов вместе, чтобы получить большую площадь макета.

Макет с металлической опорной пластиной

Некоторые макеты также поставляются с алюминиевой пластиной, которую можно приклеить к ленте, чтобы обеспечить металлическую основу для макета, если это необходимо, как показано выше. Это помогает обеспечить немного больше поддержки, чтобы контакты случайно не протолкнули ленту.Если к нему добавляется заземляющий провод, он также может действовать как заземляющий слой.

Макетные платы

Один или несколько макетов часто крепятся к металлическим пластинам, которые обычно изготавливаются из алюминия или стали с порошковым покрытием или анодированного алюминия, чтобы обеспечить большую площадь поверхности макета.

В самых маленьких версиях устанавливается одна макетная плата с соединительными точками 830, в то время как в самой большой общедоступной версии устанавливаются четыре из 830 монтажных плат с общими шинами питания, что в общей сложности составляет 3220 точек соединения.

Пример макета 3220 Tie-Point

При выборе сборки макета необходимо учитывать несколько вещей помимо всего того, что мы уже рассмотрели для отдельных макетов, таких как качество контакта.

  • Размер макета в сборе
  • Электрические соединения с металлической пластиной
  • Монтажные ножки
  • Крепление макетов к металлической пластине

Размер макета в сборе

Как уже отмечалось, они могут варьироваться от 830 до 3220 связующих точек и даже больше.Большие размеры обеспечивают большую гибкость, но при этом стоят дороже. Я рекомендую выбрать самый большой, который позволяет ваш бюджет, если вы не ограничены в пространстве, так как это обеспечит максимальную гибкость в отношении размера схемы и компоновки.

Электрические соединения к металлической пластине

Узлы

Макетные платы всегда обеспечивают способ подключения питания постоянного тока к сборке, который затем можно перепрыгнуть на шины питания.

Чаще всего эти соединения выполняются с помощью крепежных штифтов типа бананового домкрата, 3 из которых предусмотрены на меньших сборках и 4 или 5 на более крупных сборках.Эти гнезда позволяют использовать банановые штекеры для подачи питания, а также обеспечивают отверстие и винтовой зажим для зажима проводов, которые можно использовать для подключения питания к шинам питания макетной платы.

Банановый стержень для переплета

Иногда можно встретить макетные платы с клеммными колодками с винтовыми зажимами, как показано ниже. Они могут хорошо работать для некоторых приложений.

Стойка для привязки винтовых клемм

Вы также найдете несколько дешевых макетов, в которых используются пружинные зажимы для акустических проводов.Они не работают очень хорошо, так как есть только один подпружиненный зажим для подключения как входящих, так и исходящих проводов питания. В макетных платах, в которых они используются, также не используются металлические пластины, а вместо них используется плата из стекловолокна низкого качества для крепления компонентов.

Пружинные зажимы для проводов динамика

Обычно отсутствует электрическое соединение между клеммами и металлической пластиной, к которой крепятся макеты. Если желательно использовать пластину в качестве заземляющей пластины, заземляющий штырь или заземление на шинах питания можно подключить к металлической пластине.

Монтажные ножки

Металлическая пластина поставляется с резиновыми ножками, которые могут быть доставлены отдельно. Эти ножки необходимы для поддержки макета и защиты поверхности, на которой он сидит.

Недорогие узлы поставляются с небольшими клеящимися ножками низкого качества, которые плохо держатся и в большинстве случаев бесполезны. На нашей линии Hobby Line мы выбрасываем эти низкокачественные ножки и устанавливаем большие толстые высококачественные ножки, как показано ниже.

При сборке хорошего качества используется высококачественный клей или саморезы.Наши Pro Series поставляются с завода с высококачественными клеящимися ножками.

Крепление макетов к металлической пластине

В макетные платы должны быть вставлены винты с нижней стороны металлической пластины для постоянного крепления макетов, даже если используется двусторонний скотч. Это гарантирует, что макетные платы останутся надежно закрепленными, даже если лента со временем стареет, и может потерять клейкость. Большинство, если не все сборки макетов имеют эту функцию, включая все те, что есть в ProtoSupplies.com веб-сайт.

Винты для крепления макетных плат к металлической пластине

Размер и количество макетов для покупки

Макетные платы

бывают разных размеров, из которых 3 наиболее распространенных размера — крошечные, которые имеют 170 узловых точек без шины питания, средние 400 узловых точек с шинами питания и большие макеты на 830 точек подключения также с шинами питания.

Чтобы установить более 830 точек привязки, обычно требуется сборка, в которой несколько таких макетов крепятся вместе на металлической пластине.Они обычно доступны в нескольких размерах с 3220 стяжками или даже больше. Есть также такие, которые надежно соединяются друг с другом, чтобы обеспечить любой размер, который вам нужен, например наша линейка макетов Snap-Lock .

Итак, на один вопрос, на который нужно ответить, это насколько большой одиночный контур, по вашему мнению, вы можете захотеть построить, а другой — можете ли вы построить несколько отдельных контуров одновременно.

Еще одно соображение заключается в том, нужны ли вам модули меньшего размера для использования в робототехнических проектах.Размер соединительных точек 400 может быть полезен в этом приложении, и для Arduino доступно множество экранов, которые используют размер соединительных точек 170 и часто также включают в себя макетные области для пайки.

В своей установке я использую большую макетную плату 3220 для основной части своей работы. В нем достаточно места для одной большой цепи или пары меньших, поскольку у меня часто происходит несколько вещей одновременно.

Мне также нравится иметь под рукой пару макетов меньшего размера 400 или 830.Они полезны для построения схем, которые я хочу использовать в течение некоторого длительного периода, но которые я не хочу связывать с основной макетной платой.

Крошечные макеты размера 170 могут быть удобны для полупостоянного монтажа небольших схем, которые затем подключаются к основной макетной плате, как функциональные строительные блоки, без необходимости каждый раз подключать их.

Подача питания на макетную плату

После того, как вы установили макетную плату и построили на ней схему, вам нужно будет подать питание на эту схему.Электроэнергия может поступать из различных источников, включая:

  • Отвод от соответствующей платы микроконтроллера
  • Аккумулятор или аккумулятор
  • Настенный адаптер переменного / постоянного тока
  • Модуль питания макетной платы
  • Источник питания переменного / постоянного тока
  • Настольный регулируемый источник питания

Отвод от связанной платы микроконтроллера

Для многих настроек, которые используются с чем-то вроде Arduino или другой платы микроконтроллера, питание может быть отобрано прямо с платы и переключено на макетную плату для ее включения.С Arduino для питания цепи доступны напряжения 5 В, 3,3 В и Vin, а также земля.

Следует иметь в виду, что мощность, потребляемая микроконтроллером, не может превышать максимальный ток, который он может подавать. В случае Arduino это обычно ограничивает максимальный ток <500 мА для 5 В и 50 мА для 3,3 В. Максимальный ток Vin будет зависеть от питания микроконтроллера. Если микроконтроллер получает питание от USB-порта, общий ток обычно ограничивается до 500 мА, включая то, что использует сам микроконтроллер, так что это может ограничить 5 В до примерно 300 мА.

Еще одна вещь, которую следует учитывать, это то, что электрически шумные устройства, такие как двигатели, могут вызывать электрические сбои в питании, которые могут вызвать проблемы для микроконтроллера, что приведет к неустойчивой работе. Иногда это можно свести к минимуму, если добавить электролитический конденсатор емкостью 100 мкФ или больше и керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ на макетной плате, где питание поступает от микроконтроллера.

Питание макетной платы от микроконтроллера

Аккумулятор или аккумулятор

Питание от батареи наиболее полезно, когда необходимо сделать макетную плату портативной и использовать ее в местах, где нет легкого доступа к источнику переменного тока.

Батареи

обычно не выпускаются в версиях на 5 В или 3,3 В, поэтому обычно необходимо начать с чего-то вроде батареи 9 В, а затем использовать модуль питания на макетной плате или другой метод, чтобы понизить напряжение до 5 В или того, что необходимо.

Батарейки

9 В маленькие и удобные в использовании, но они не могут обеспечивать большой ток. Если схема вообще потребляет много энергии, лучше использовать батарейный блок, который использует 6 батареек типа AA или что-то подобное, которое также выдает 9 В, но имеет гораздо более высокий ток.

Батарейный блок 9 В, состоящий из 6 батареек AA

Если макетная плата используется с микроконтроллером, аккумуляторная батарея обычно используется для питания микроконтроллера, а питание от микроконтроллера переходит на макетную плату.

Настенный адаптер переменного / постоянного тока

Также известные как настенные жуки, они могут быть очень полезны для питания макетной платы. Они доступны с выходами 5 В, и для их подключения к макетной плате потребуется какой-либо адаптер питания постоянного тока.

Питание макетной платы от настенного адаптера

Одна вещь о настенных адаптерах заключается в том, что питание не такое чистое, как от других источников питания, а выходное напряжение может быть на высоком уровне при низкой нагрузке, а затем немного упасть при приложении более тяжелой нагрузки.

В большинстве случаев лучше использовать сетевой адаптер с более высоким напряжением в сочетании с модулем питания макетной платы, чтобы снизить напряжение и обеспечить хорошее регулирование напряжения для схемы.

Модуль питания макетной платы

Модули питания макетной платы обычно предназначены для подключения непосредственно к шинам питания макетной платы.Напряжение постоянного тока 7–12 В подается от настенного адаптера или другого источника питания постоянного тока, а модуль питания макетной платы использует микросхемы стабилизаторов для снижения напряжения до 5 В и обычно также обеспечивает 3,3 В. Этот модуль также часто может получать питание от порта USB.

Питание макетной платы от модуля питания макетной платы

Существует несколько общедоступных версий, которые очень недороги из-за той функциональности, которую они предоставляют.

Следует иметь в виду, что линейный регулятор, используемый в этих модулях, должен рассеивать дополнительную мощность, поскольку они понижают напряжение с входного напряжения до выходного 5 В.По этой причине лучше всего питать их от более низкого напряжения, такого как 7,5 В, а не от настенного адаптера 12 В, если вы хотите оптимизировать количество энергии, которое они могут обеспечить макетной плате.

Источник питания переменного / постоянного тока

Это источники с фиксированным выходным напряжением, которые могут подавать большой ток. Они в первую очередь предназначены для встраивания в продукты, но также хорошо работают в качестве стендовых источников питания в цепях питания, для работы которых требуется не только небольшая мощность.

При использовании этих типов источников питания убедитесь, что они закрыты, как показано ниже, а не открывают корпус, чтобы свести к минимуму риск поражения электрическим током.По-прежнему необходимо проявлять осторожность в отношении винтовых клемм переменного тока. Источники питания Meanwell являются хорошими примерами этих типов источников питания и доступны с несколькими выходными напряжениями, такими как 5 В и 12 В, а также доступны с несколькими выходными напряжениями, такими как 5 В, +12 В и -12 В.

Вам понадобится шнур питания переменного тока для питания устройства, а также провода для передачи постоянного тока от винтовых клемм питания на макетную плату.

Источник питания переменного / постоянного тока

Настольный регулируемый источник питания

Святой Грааль, но также и самый дорогой вариант — использовать лабораторный настольный источник переменного тока для питания схемы.Они часто имеют более одного выходного напряжения, которое можно регулировать в диапазоне напряжений, например 0-32 В. Здесь показан Siglent SPD3303X, который мы используем и можем порекомендовать. Он также имеет фиксированный выход, который можно установить на 2,5 В, 3,3 В или 5 В, поэтому он может обеспечивать до 3 различных напряжений.

Настольный программируемый источник питания

Основными преимуществами этого типа источника питания являются то, что выходное напряжение (-я) можно установить на любое необходимое вам, что может быть удобно, если вы используете диапазон напряжений в цепи или вам нужны как положительное, так и отрицательное напряжение, например что касается некоторых аналоговых схем.

Еще одна очень полезная функция заключается в том, что большинство этих типов источников питания также имеют регулируемый предел тока. При расширении границ иногда может быть очень полезно ограничить максимальное количество тока, которое может потребляться от источника питания, чтобы избежать повреждения компонентов.

Подключение питания

И последнее, что следует учитывать, — это проводка, которая используется для подключения питания к макетной плате и отдельным шинам питания макетной платы.

Если вы просто подключили материнскую плату всех цепей к большой макетной плате, а затем проложили длинную перемычку 22 AWG для подачи питания и заземления, вы можете быть удивлены тем, насколько большое падение напряжения и нагрев может произойти в этот провод.Макетные платы — очень удобный инструмент, но они не могут обойти закон Ома.

Для небольших установок правильная проводка питания обычно оказывает минимальное влияние, и достаточно просто подвести питание и заземление в нужное место. По мере увеличения размера схемы и роста требований к току проводка для питания может стать более важной, и необходимо учитывать, чтобы провода имели надлежащий калибр, а длина не превышала необходимую, чтобы избежать чрезмерных падений напряжения или нагрева цепи. провод.

Главный силовой кабель от источника питания к макетной плате должен иметь размер, соответствующий общей потребляемой мощности. Для большой установки, использующей макетную плату, может быть полезен провод сечением 18 AWG или больше для подключения источника питания к клеммным штырям, в зависимости от того, как далеко нужно проложить провод.

На макетной плате питание необходимо подключить к любым шинам питания. Для сборки макета большего размера с зажимными штырями может потребоваться проложить несколько проводов 22AWG от зажимного штыря к шинам питания макетной платы.

Для нашей установки мы делаем кабель, который подключается к клеммной колодке с помощью банановой вилки и заканчивается вилкой на другом конце, так что между клеммной колодкой и распределительной шиной питания имеется прочное соединение. Эта установка требует, чтобы основное питание подавалось на штабелируемый банановый штекер.

Опция перемычки питания макетной платы

Оттуда провода 22 AWG используются для подключения к отдельным шинам питания. Обычно достаточно одного провода 22AWG для каждого напряжения шины питания и заземления, но если в цепи требуется много энергии, можно использовать пару проводов 22AWG параллельно, чтобы гарантировать минимальное падение напряжения.

Если схема имеет тенденцию потреблять энергию скачкообразно, а проводка не совсем подходит для предотвращения чрезмерных падений напряжения, иногда может помочь добавление конденсатора большой емкости к шинам питания, обеспечивая локальный запас энергии.

Что такое макетная плата? — Основы и схема

Схемы прототипирования … Недорого!

В процессе проектирования схем наступает время, когда вам просто нужно построить схему и посмотреть, работает ли она. На этом этапе вы определили требования к вашей схеме (что она должна делать) и рассчитали, какие компоненты вам нужны для ее работы.Возможно, вы даже запустили компьютерное моделирование, чтобы увидеть, насколько хорошо должен работать ваш дизайн, но пока вы не создадите работающую реальную версию, вы не знаете, что она действительно будет работать. Пришло время создать прототип, и здесь в дело вступают макеты. Макетные платы используются во всем мире как часть процесса проектирования в лабораториях компаний, университетах и ​​дома любителями.

Сменные платы

Макетные платы делятся на две основные категории. Первую часто называют вставной платой или беспаечной макетной платой .

Пустая сменная плата

Преимущество этого метода состоит в том, что он требует наименьшего количества инструментов, все, что вам нужно, — это набор инструментов для зачистки проводов, и его можно повторно использовать для нескольких проектов или вариантов схемы, которую вы сейчас пытаетесь создать. Название происходит от того факта, что вы просто подключаете к нему свои компоненты. Вы подключаете компоненты с помощью отрезанных по длине проводов, зачищаете концы и вставляете их в один из дополнительных разъемов, подключенных к вашему компоненту.Этот процесс соединения компонентов или подключения платы называется переходом , а сами провода называются перемычками .

Вставная плата с установленной исправной схемой … просто прибавьте мощности

В этой съемной плате каждый вывод компонента может иметь до четырех соединений с ним. Каждый ряд из пяти вилок соединяется вместе под поверхностью. В каждом отверстии есть небольшой штуцер давления; Таким образом, когда вы вставляете компонент или провод в каждое отверстие, он аккуратно зажимается на месте.Соединение обычно прочное, но со временем и при повторном использовании зажимное действие изнашивается.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.