브레드 보드에 발생할 수있는 문제를 어떻게 진단 할 수 있습니까?

저는 EE 교수이며 제 디지털 랩에서 학생들은 이번 주에 브레드 보드에 문제가있었습니다 ( 이 질문에 따라 ). 보드의 다른 영역으로 옮길 때 구성 요소가 작동하는 것처럼 보였고 문제 해결에 도움이 되었기 때문에 학생의 실수라고 생각하지 않습니다.

브레드 보드를 괴롭힐 수있는 문제는 무엇이며 어떻게 진단 할 수 있습니까? 플랫폼에서 각 보드를 풀고 터미널 스트립을 확인하는 것만 큼 간단합니까? 스트립을 제거해야합니까? 핀 단위로 확인하는 데 사용할 수있는 도구가 있습니까?

브레드 보드의 올바른 사용

5 인치 소켓이 5 개있는 플러그인 스타일 브레드 보드는 실제로 유용하지만 악용 될 수 있습니다. 이러한 브레드 보드를 사용하고 관리하는 방법을 아는 것은 몇 분 동안 진행할 가치가있는 충분한 EE 기술입니다.

브레드 보드를 남용하지 않는 가장 중요한 것은 너무 큰 리드를 연결하지 않는 것입니다. 이로 인해 접점이 걸리고 의도 한대로 옆으로 튀어 나오게하지 않고 아래로 뭉칠 수 있습니다. 너무 큰 리드는 일반적으로 구멍을 확대하여 접촉부 위의 플라스틱을 약간 파손해야합니다. 이를 통해 올바른 크기의 리드를 약간 옆으로 옮길 수 있으며 이제는 이러한 리드까지도 스프링 클립 중 하나를 뚫을 수 있습니다.

리드를 아래로 똑바로 밀어 넣으십시오. 다시 말하지만 의도하지 않은 방식으로 스프링 중 하나를 밀지 못합니다.

불행히도 학생들은 학생이 될 것이며 브레드 보드에 대한 장기적인 관심이 없습니다. 그들은 프로젝트를 끝내기 만하면됩니다. 브레드 보드가 완료된 후 쓰레기인지 여부는 다른 사람의 문제입니다.

교과서로 브레드 보드

해결책은 책과 같은 브레드 보드를 고려하는 것입니다. 모든 EE에는 실험을위한 브레드 보드가 있어야합니다. 올바르게 사용하는 방법, 관리 방법 및 브레드 보드로 인한 특수 회로 문제를 아는 것은 전문 EE가 알아야 할 유용한 사항입니다. 각 학생은 자신의 브레드 보드를 구매해야합니다. 그렇게함으로써 그들은 그들을 학대하지 않도록 동기를 부여받습니다. 그렇게하면 상사 나 동료가 자신이 바보라고 생각하기 전에 교훈을 얻습니다.

모든 브레드 보드가 동일하지는 않습니다. 특히 의심스러운 문화 유산의 극동 지역에서 가격을 사지 마십시오. 좋은 소스를 찾으면 대량 구매를 준비하여 학생들이 적절한 가격으로 구입할 수 있도록 할 수 있습니다.

회로 문제

많은 사람들이 브레드 보드에서 작동하지 않는 것은 브레드 보드에 있다는 사실을 즉시 비난 할 것입니다. 이 사이트에서 "breadboard"를 검색하면 많은 의견을 제시 할 수 있습니다. 이것들은 대체로 잘못되었습니다.

브레드 보드는 기본 회로를 시험하고 점검하는 데 매우 유용 할 수 있습니다. 이것들은 EE 학생들이해야 할 것들입니다. 그러나 몇 가지 문제가 있습니다.

1. 접지면이 없습니다. 때로는 그다지 중요하지 않습니다. 단선으로 플레이트를 브레드 보드에 연결할 수 있도록 바인딩 포스트가있는 금속판에 브레드 보드를 장착하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또는 수평 버스 스트립 중 하나를 선택하여 플레이트를 영구적으로 연결할 수도 있습니다. 이 경우주의해서 라벨을 지정해야합니다.

   또 다른 가능성은 작업 공간 아래에 접지면을 놓는 것입니다. 알루미늄 호일을 아래에 놓고 브레드 보드의 접지 망에 묶은 종이 조각으로 작업하는 것만 큼 간단 할 수 있습니다.

   일부 브레드 보드, 특히 더 저렴한 브레드 보드는 스프링 클립의 바닥이 아래에 노출되어 있음을 명심하십시오. 그들은 그들이 앉아있는 도전적인 것에 단락을 일으킬 것입니다. 학생들에게 항상 브레드 보드 바닥의 맨손 위에 절연 테이프를 놓으라고 지시하십시오.

2. 접점에는 각각 약간의 저항이 있습니다. 대부분의 경우 이것은 중요하지 않습니다. 브레드 보드 접점은 신호 및 작은 전력 (논리 칩에 전력을 공급하는 것과 같은)만을위한 것으로 생각하십시오. 브레드 보드를 통해 모터에 전원을 공급하는 것과 같은 일을하지 마십시오. 접점이 과열되어 산화 및 장기 문제가 발생할 수 있습니다.

3. 인접한 열 사이에는 약간의 정전 용량이 있습니다. 이 문제는 대체로 과대 광고되지만 특히 민감한 아날로그 회로에 중요 할 수 있습니다.

4. 그들은 고주파가 아닙니다. 이것은 실제로 접지면이없고 일반적인 기생 용량보다 큽니다. 그러나 사람들은 이것을 너무 쉽게 잊는 것 같습니다.

   또한 이것은 디지털보다 아날로그 신호에 더 중요합니다. 마이크로 컨트롤러에 대한 8MHz 크리스탈은 문제가되지 않지만 1MHz 라디오 수신기조차 브레드 보드에서 다르게 작동합니다.

5. 스루 홀 구성 요소 및 DIP 패키지의 IC에만 해당됩니다. 둘 다 공룡의 길을 갔다. 그럼에도 불구하고 브레드 보드, 특히 학습을위한 유틸리티는이 문제를 다룰 가치가 있습니다. 학습 사업을하고 있으므로 ¼W 스루 홀 저항기 및 기타 부품의 재고를 유지하십시오. 스루 홀 버전에서는 여전히 많은 커패시터를 얻을 수 있습니다.

   일반적인 표면 실장 패키지를 가져 와서 밀가루 반죽 대에 꽂기 위해 특별히 설계된 핀 라인으로 가져 오는 취미 장소에서 사용할 수있는 캐리어 보드도 있습니다. 실험실에서 이들을 공급하는 것이 합리적입니다. SOT-23-3, SOT-23-6 및 SOIC-14 패키지에 반드시 있어야합니다.

문제 해결

브레드 보드 회로를 디버깅하기 위해 일반적으로하는 일은 각 스코프 프로브에서 24 게이지 단일 가닥 와이어를 자르는 것입니다. 프로브 접지 클립은 ¾ 인치 정도 벗겨진 브레드 보드에서 짧은 와이어로 이동합니다. 이를 통해 두 개의 스코프 프로브 접지 클립을 연결할 수 있습니다.

이제 24 게이지 와이어의 다른 쪽 끝을 브레드 보드의 신호를 보려는 패드에 꽂습니다.

스코프 프로브에서 클립을 제거하고 프로브의 날카로운 끝을 브레드 보드 구멍에 직접 연결하여 게으르지 마십시오. 첫째,이 뾰족한 부분은 일반적으로 브레드 보드에 비해 너무 두껍습니다. 그러나 진짜 이유는 조만간 브레드 보드에서 튀어 나온 프로브를 손으로 쓸어 넘기 게되기 때문입니다. 프로브 팁의 끝이 뾰족 해 지거나 브레드 보드 핀이 손상되거나 둘 다 손상 될 수 있습니다.

요약

브레드 보드는 전문적인 환경에서도 유용 할 수 있습니다. 이 도구는 학생들이 소유하고, 올바르게 돌보는 법을 배우고, 올바른 상황이 발생할 때 사용하는 법을 배우는 도구입니다. 또한 회로에 대해 배우고 책에서 얻지 못한 회로에 대한 중요한 직관을 얻는 데 좋습니다.

학생들은 전자 공학의 이론과 수학을 확실히 이해해야하지만 EE의 일부일뿐입니다. 물론 EE 후보자를 인터뷰 할 때는 이론을 잘 알고 있어야합니다. 그러나 인터뷰의 대부분은 실험만으로도 얻을 수있는 전자 직관을 찾고 있습니다.

좋은 EE는 회로도를보고 전압이 밀리고 전류가 흐르고있는 것을 봅니다. 그들은 전류를 소수점 이하 네 자리까지 풀기위한 방정식뿐만 아니라 트랜지스터 나 연산 증폭기 또는 커패시터 또는 대부분의 부분을 회로에서 "의미"한 것으로 본다. 실제 EE와 값을 방정식에 연결하는 사람의 차이점은 빌딩 블록을 "알고", 이전에는 본 적이없는 회로 토폴로지를 생각 해낼 수있는 방식으로 전자 장치에 대한 직관을 가질 수 있다는 것입니다. 회로가해야 할 일에 의해. 실험을 통해 이론과 실습이 어떻게 다른지 살펴보면서 이론상보기에 단순한 앰프가 실제로 제작할 때 왜 진동하는지 궁금해하는 시간도 있습니다. 브레드 보드는 오늘날 이러한 학습에 가장 적합한 차량입니다.

마지막으로 브레드 보드를 사용하는 것이 합리적 수준까지 회로를 실험해야했을 때부터 10 년 정도되었을 수도 있지만 그러한 일이 가끔 발생합니다. 저는 1980 년부터 전기 기술자로 일했으며 경력 초기에 브레드 보드를 사용했습니다. 당시에는 대부분의 부품이 0.1 인치 피치의 스루 홀이었고 PC 보드 제작 비용과 처리 시간이 더 높았으며 회로가 더 아날로그 였기 때문이라고 생각합니다.

다시 생각해 보면, 브레드 보드를 실제로 사용했을 때는 아주 적은 대기 전력으로 초음파 신호를 수신 할 수있는 회로를 개발하는 것이 었습니다. 이것은 데이터 시트가 기대하는 바를 거의 안내하지 않는 저 전류에서 트랜지스터를 사용하고있었습니다. 40kHz에서 약 2000 개의 게인이 필요했습니다. 결국 나는 35µA의 대기 전류로 떨어졌지만 실험을하지 않았다. 이것이 브레드 보드에 적합한 이유는 멀티 MHz 주파수가없는 아날로그 회로이기 때문이라고 생각합니다.

핀 단위로 확인하는 데 사용할 수있는 도구가 있습니까?

연구 보조원은 값싼 노동이 될 수 있지만 브레드 보드의 가격을 고려할 때 : 이것이 필요한 경우 단순히 고품질 또는 새로운 브레드 보드에 투자하는 것이 좋습니다.

13 살짜리 학생 이었지만, DIP 구성 요소와의 안정적인 접촉을 보장하기에 충분히 정확하게 제조되지 않았다는 것을 알게 된 후 작은 수입으로 구입 한 브레드 보드 몇 개를 버렸습니다. 당신의 보드는 아마도 저의 날보다 훨씬 더 나을 것입니다. 적어도베이스가있는 것 같습니다. 그러나 교육 시설에서 사용되기 때문에 몇 번의 거친 사용을 보았을 것입니다.

브레드 보드를 괴롭힐 수있는 문제는 무엇이며 어떻게 진단 할 수 있습니까?

너의 상상력을 사용해라!

• 기계적 피로로 인한 약한 접촉
• 더러운
• 부유 용량, 인덕턴스, 저항과 같은 효과
• 구성 요소가 브레드 보드 용이 아니라 PCB 제조로 인해 기계적 접촉 불량으로 인한 안전하지 않은 연결
• 잘못 될 수있는 많은 것들

특정 상황에서 무엇이 잘못되었는지 말하기는 불가능합니다. EE 경험을 사용하여 원하는 경로를 선택하십시오.

이제 디지털 랩은 고속 작업을하고 있다는 의미 일 수도 있고 아닐 수도 있습니다. 브레드 보드는 모든 전도성 부품의 모양으로 인해, 특히 흥미로운 누화 나 감쇠가 발생하기 쉽습니다.

브레드 보드에서도 프로토 타이핑을 해왔으며 여전히 그렇습니다. 그러나, 나는 이제 내가 기본적으로이 과거에 많이 좌절 한 한 브레드 보드 (안 모델 하는 하나의 표본을 나는 신뢰), 나는 기본적으로 단지 내가 2.54로 자신을 주문하거나 만든 것을의 PCB를 연결하는 데 사용 mm 피치 핀 헤더, 보드에 전원을 공급하기위한 몇 개의 점퍼 케이블 및 전원 공급 장치의 분리 캡. 경험을 바탕으로 몇 가지 선택된 구성 요소의 접촉에 의존 할 수 있습니다.

신뢰할 수없는 접촉, 특히 유선 저항의 접촉으로 인해 물렸으므로 종종 한 번에 설계 문제 나 문제로 인해 실패하거나 실패 할 수있는 프로토 타입을 디버깅 할 수 있음을 깨달았습니다. 브레드 보드에서 원격으로 복잡한 작업을 수행하지 않습니다 . PCB에서 무언가가 이루어지면 납땜하는 방법을 아는 한 불량 접점을 오류의 원인으로 배제 할 수 있습니다. 그리고 그것은 꽤 안심입니다.

내 자신의 PCB를 실제로 설계하는 것은 사각형 브레드 보드 디자인으로 몇 개의 바이어 싱 다이오드와 저항을 갖는 복잡한 4 트랜지스터 장치를 구축하는 방법을 알아내는 것보다 실제로 빠릅니다. 그리고 PCB를 기다리는 동안 할 일이 충분히 남아 있다면 중국 어딘가에 싼 물건을 주문할 수 있습니다. 개인 물건과 작은 PCB의 경우 3 배의 PCB는 고품질 브레드 보드 비용을 사용하는 학생들의 세대로 나눈 것보다 확실히 저렴합니다.

물론, 학생들에게 회로도를 설계하고 레이아웃을 설계하는 방법을 가르치는 것이 실습실의 범위를 벗어난 것일 수도 있습니다. 그럼에도 불구하고 배우는 것은 흥미로울 수 있습니다.

말했듯이, 어떤 종류의 구성 요소를 사용하는지 모르겠습니다. 그러나 이것들이 이산 트랜지스터, DIP 로직 게이트 (7400 제품군 종류) 및 DSP / FPGA / 마이크로 컨트롤러 / PC 인터페이스 보드와 같은 것으로 가정하면 중간 지점이 흥미로울 것입니다.

TO-92 트랜지스터 또는 DIP14 IC 및 핀 헤더를 스트립 보드 또는 퍼프 보드에 납땜하는 것은 실제로 어렵지 않습니다. 신호 주파수가 허용하는 경우 학생들은 기본 회로 자체를 납땜하고 외부의 양질의 점퍼 와이어를 사용하여 점퍼 와이어의 품질을 시작하지 않아도 회로를 대화식으로 실험 할 수 있습니다.

디지털 회로의 경우이 도구가 도움이됩니다.

이것의 장점은 미터의 공급 전압의 1/2을 읽으면 핀의 개방 회로에 문제가 있다는 것입니다. 장치의 모든 핀을 통과하여 회로도의 예상 값과 비교하십시오. 빨리 간다. 동일한 기술이 일반 회로 기판에서 작동하여 스루 홀 및 SMT 부품에서 예기치 않은 개방 회로 및 레벨을 찾습니다. 이 트릭은 여전히 ​​많은 테스트 장비가있는 실험실에서 사용됩니다. 체계적인 접근 방식을 가르치는 것이 좋습니다.

또 다른 1980 년대 도구는 정적 로직 분석기를 만들기 위해 LED가 내장 된 DIP 클립입니다. LED가없는 DIP 클립은 프로브를 부착 할 수있는 장소입니다.

그들을 위해 무엇을 사용하고 있습니까?

수업 중 일반화 된 문제라면 모든 브레드 보드가 실제로 오래되지 않은 경우 커넥터 문제 일 가능성이 큽니다.

내가 생각할 수있는 두 번째 빈번한 이유는 너무 높은 주파수입니다. 브레드 보드에 권장되는 최대 주파수를 확인하되 일반적으로 너무 높지는 않습니다.

도움이 되길 바랍니다.