Właściwe stosowanie płyt pilśniowych
Płytki chlebowe w stylu wtyczek z rzędami pięciu gniazd .1 cala, o których mówisz, mogą być naprawdę przydatne, ale mogą być również nadużywane. Umiejętność posługiwania się takimi płytkami i dbanie o nie jest wystarczająco przydatną umiejętnością EE, że warto poświęcić kilka minut.
Najważniejszą rzeczą, aby nie nadużywać makiet, jest nie podłączanie zbyt dużych przewodów. Może to zablokować kontakty, roztrzaskać je, a nie pozwolić, by sprężynowały w bok zgodnie z przeznaczeniem. Zbyt duże przewody zwykle wymagają również nieznacznego złamania plastiku nad stykiem przez powiększenie otworu. Dzięki temu przewody o odpowiednim rozmiarze mogą być nieco odchylone na boki, dzięki czemu nawet te przewody mogą zgnieść jeden z klipsów sprężynowych.
Uważaj, aby poprowadzić przewody prosto w dół. To znowu powstrzymuje ich przed popychaniem jednej ze sprężyn w sposób niezamierzony.
Niestety, studenci będą studentami i nie będą mieli długoterminowego zainteresowania płytami chlebowymi. Muszą tylko zrealizować swój projekt. To, czy deska do krojenia jest badziewna po ich zakończeniu, jest problemem kogoś innego.
Płyty chlebowe jako podręczniki
Rozwiązaniem jest rozważenie makiet, takich jak książki. Każde EE powinno mieć płytkę do krojenia lub dwie do eksperymentowania. Wiedza o tym, jak właściwie go używać, jak się nim opiekować, a także specjalne problemy z obwodami spowodowane płytkami chlebowymi są przydatnymi rzeczami dla profesjonalnych EE. Każdy uczeń musi kupić własne deski do krojenia chleba. W ten sposób są zmotywowani, aby ich nie nadużywać. Jeśli tak, uczą się lekcji, zanim szef lub współpracownik uzna, że jest kretynem.
Nie wszystkie płyty tartaczne są sobie równe. Nie kupuj po cenie, zwłaszcza gdy pochodzą z dalekiego wschodu budzącego wątpliwości dziedzictwa. Po znalezieniu dobrego źródła możesz być w stanie zorganizować zakup hurtowy, aby uczniowie mogli uzyskać je za przyzwoitą cenę.
Problemy z obwodami
Wiele osób od razu obwinia wszystko, co nie działa na płycie chlebowej, za to, że jest to płyta chlebowa. Wyszukaj „breadboard” na tej stronie, a zobaczysz wiele bardziej świętych komentarzy. Te są w dużej mierze błędne.
Płyty chlebowe mogą być bardzo przydatne do testowania i sprawdzania podstawowych obwodów. Takie są rzeczy, które powinni robić studenci EE. Istnieją jednak pewne problemy:
- Nie ma płaszczyzny uziemienia. Czasami to nie ma większego znaczenia. Pomaga zamontować deskę do krojenia na metalowej płycie za pomocą łącznika, dzięki czemu można połączyć płytę z deską za pomocą jednego drutu. Możesz też wybrać jeden z poziomych pasów szyny, aby trwale związać płytę. W takim przypadku musisz go ostrożnie oznaczyć.
Inną możliwością jest umieszczenie płaszczyzny uziemienia pod miejscem pracy. Może to być tak proste, jak praca na kawałku tektury, z folią aluminiową pod spodem, przymocowaną do siatki na desce.
Należy pamiętać, że niektóre płyty pilśniowe, zwłaszcza te tańsze, mają odsłonięte spody sprężynujących spodni. Skrócą się do wszystkiego, na czym przewodzą. Powiedz uczniom, aby zawsze nakładali taśmę izolacyjną na gołe styki na spodzie takich płyt chlebowych.
- Każdy z kontaktów ma pewien opór. W większości przypadków nie ma to większego znaczenia. Pomyśl o stykach breadboardowych tylko jako do sygnałów i małej mocy (jak do zasilania układu logicznego). Nie rób takich rzeczy, jak uruchamianie zasilania silnika przez deskę. Może to przegrzać kontakt, powodując utlenianie i problemy długoterminowe.
- Istnieje pewna pojemność między sąsiednimi kolumnami. Problem ten jest w dużej mierze przesadny, ale może mieć znaczenie dla szczególnie wrażliwych obwodów analogowych.
- Nie są przeznaczone do wysokich częstotliwości. Wynika to naprawdę z braku płaszczyzny uziemienia i większych niż zwykle pojemności pasożytniczych. Wydaje się jednak, że ludzie zbyt łatwo o tym zapominają.
Należy również pamiętać, że ma to większe znaczenie dla sygnałów analogowych niż cyfrowych. Kryształ 8 MHz w mikrokontrolerze raczej nie będzie stanowić problemu, ale nawet odbiornik radiowy 1 MHz będzie działał inaczej na płycie chleba.
- Są tylko dla elementów przelotowych i układów scalonych w pakietach DIP. Oba poszły drogą dinozaurów. Niemniej jednak użyteczność płyt chlebowych, szczególnie do nauki, jest warta rozwiązania tego problemu. Ponieważ zajmujesz się uczeniem się, trzymaj zapas rezystorów przelotowych ¼ W i innych części. Nadal można uzyskać wiele kondensatorów w wersjach przelotowych.
Dostępne są również tablice nośne z miejsc hobbystycznych, które przyjmują wspólne pakiety do montażu powierzchniowego i przenoszą je do szeregu szpilek przeznaczonych specjalnie do podłączania do tablic chlebowych. Sensowne jest, aby mieć ich zapas w swoim laboratorium. Z pewnością powinieneś je mieć dla pakietów SOT-23-3, SOT-23-6 i SOIC-14.
Rozwiązywanie problemów
To, co zwykle robię w celu debugowania obwodów breadboardowych, to przypięcie jednoniciowego drutu o grubości 24 na każdej sondzie lunety. Zaciski uziemienia sondy dochodzą do krótkiego drutu wychodzącego z płyty chlebowej o strip cala okrojonym końcu. Pozwala to na przymocowanie dwóch zacisków uziemienia sondy pomiarowej.
Teraz wystarczy podłączyć pozostałe końce drutów o grubości 24 do dowolnych podkładek na płycie, o której chcesz widzieć sygnał.
Nie zwlekaj, wyjmując klips z sondy lunety i podłączając ostry koniec sondy bezpośrednio do otworu na deskę do krojenia. Po pierwsze, te spiczaste części są zwykle nieco zbyt grube dla płyty pilśniowej. Ale prawdziwym powodem jest to, że prędzej czy później przypadkowo przesuniesz ręką po sondach wystających z płyty. To albo oderwie się od spiczastych końców końcówek sondy, uszkodzi szpilkę płyty chlebowej, albo jedno i drugie.
Podsumowanie
Płyty chlebowe mogą być przydatne, nawet w profesjonalnym otoczeniu. Są to narzędzia, które twoi uczniowie powinni posiadać, uczą się odpowiednio dbać i uczą się ich używania, gdy pojawią się odpowiednie okoliczności. Doskonale nadają się również do nauki obwodów i zdobywania tak ważnej intuicji na temat obwodów, których nie można uzyskać z książek.
Twoi uczniowie z pewnością muszą zrozumieć teorię i matematykę stojącą za elektroniką, ale to tylko część bycia EE. Kiedy przeprowadzam wywiad z kandydatami na EE, oczywiście muszę zobaczyć, czy znają teorię. Jednak w większości wywiadów będę szukał intuicji elektronicznej, którą może dać tylko eksperymentowanie.
Dobre EE patrzą na schemat i widzą przepychające się napięcia i płynące prądy. Widzą tranzystor, opamp, kondensator lub większość dowolnych części, co „oznacza” w obwodzie, a nie tylko jako niektóre równania do rozwiązania prądu z dokładnością do czterech miejsc po przecinku. Różnica między prawdziwym EE a kimś, kto po prostu podłącza wartości do równań, polega na tym, że może „znać” elementy składowe i mieć intuicję na temat elektroniki w sposób, który pozwala wymyślić topologie obwodów, których nigdy wcześniej nie widziałeś, napędzane tylko przez to, co obwód musi zrobić. Wymaga to eksperymentowania, dostrzeżenia różnic między teorią a praktyką, godzin zastanawiania się, dlaczego prosty wzmacniacz, który wygląda świetnie w teorii, faktycznie oscyluje, kiedy go zbudujesz itp. Deski do krojenia chleba to najlepsze pojazdy, jakie mamy dzisiaj do takiego uczenia się.
Prawdopodobnie minęło około 10 lat, odkąd ostatni raz musiałem eksperymentować z obwodem do tego stopnia, że sensowne było użycie deski do krojenia chleba, ale takie rzeczy czasem się pojawiają. Jestem zawodowym inżynierem elektrykiem od 1980 roku i wcześniej używałam desek do chleba. Wydaje mi się, że było tak dlatego, że wtedy większość części była dziurawych z rastrem .1 ", koszt i czas produkcji płyt PC były wyższe, a obwody były bardziej analogowe.
Wracając do przeszłości, ostatnim razem, gdy użyłem płyty realnej, było opracowanie obwodu, który mógłby odbierać sygnał ultradźwiękowy przy bardzo małej mocy w trybie gotowości. To wykorzystywało tranzystory przy tak niskich prądach, że arkusz danych dawał niewiele wskazówek, czego się spodziewać. Potrzebowałem około 2000 wzmocnienia przy 40 kHz. W końcu udało mi się obniżyć prąd spoczynkowy do 35 µA, ale nie bez pewnych eksperymentów. Wydaje mi się, że powodem, dla którego było to właściwe dla płyty chlebowej, było to, że był to obwód analogowy, który nie miał częstotliwości wielu MHz.
