Kako izmeriti napetost na testni plošči

Brezspajkalne testne plošče so idealne za izdelavo prototipov vezij, saj zagotavljajo platformo za hitro in prilagodljivo eksperimentiranje. Vendar pa je za zagotovitev uspeha načrtovanja vezij zelo koristno natančno merjenje napetosti med komponentami na mizi. Oglejmo si, kako izmeriti napetost na testni plošči.

Kaj je napetost?

Napetost, ki jo pogosto imenujemo razlika električnega potenciala, je gonilna sila, ki napaja naša električna vezja. Njegova merska enota je volt (V) in predstavlja razliko potencialne energije med dvema točkama v tokokrogu, podobno kot razlika v vodnem tlaku med dvema koncema cevi.

Instrumenti za merjenje napetosti

Za merjenje napetosti se običajno uporabljata dva glavna instrumenta:

Digitalni multimeter (DMM)

Digitalni multimeter je standardno diagnostično orodje, ki se uporablja za merjenje napetosti, toka in upora. Analogne voltmetre z iglami so že dolgo izpodrinili digitalni multimetri zaradi njihove povečane natančnosti in zanesljivosti.

Osciloskop

Digitalni osciloskop je dragoceno orodje za analizo dinamičnih električnih signalov s kompleksnimi valovnimi oblikami. Zagotavlja vizualno predstavitev sprememb napetosti skozi čas, zaradi česar je uporaben za preučevanje elektronskih signalov v vaših projektih.

Priključitev komponent na ploščo

Priključitev samostojnih elektronskih komponent je najlažja. Vse kar morate storiti je, da določite želene vrstice in vstavite dva terminala komponente, npr. upor, v različnih navpičnih vrstah notranjega dela plošče. Prepričajte se le, da se kabli dotikajo kovinskih plošč pod luknjami na plošči.

Ko priključujete tiskana vezja na testno ploščo, se prepričajte, da ne pride do kratkega stika vodnikov. To je precej pogosto, če ste novi pri izdelavi vezij na mizi z majhnimi moduli. Tukaj je popoln prikaz tega.

Ko povezujete IC-je, se vedno prepričajte, da ste ga postavili na sredinski most, ki ločuje dva notranja dela plošče.

Premostitvene žice je treba vstaviti do konca, da zagotovite, da ne pride do ohlapnih povezav.

Napajalne in ozemljitvene tirnice

Kružne plošče imajo običajno dva dolga kovinska trakova, ki potekata vzdolž robov plošče. Te so znane kot napajalne in ozemljitvene tirnice in služijo posebnim namenom pri načrtovanju vezij.

Napajalna tirnica, ki je pogosto označena z rdečimi oznakami ali simbolom "+", se uporablja za napajanje komponent. Običajno je priključen na pozitivni priključek vira napajanja ali napajalne napetosti znotraj vezja.

Ozemljitvena tirnica, običajno označena z modrimi oznakami ali simbolom "-", zagotavlja referenčno točko za električni potencial vezja. Povezuje se z negativnim priključkom vira napajanja in deluje kot skupna ozemljitev komponent. Za več podrobnosti si oglejte kaj je miza in kako jo uporabljati.

Merjenje napetosti med komponentami

Eden od ključnih ciljev pri analizi vezja med izdelavo na mizi je merjenje napetosti na določenih vozliščih in med komponentami v vezju. To vam pomaga razumeti dinamiko katerega koli vezja, ki ga izdelujete.

Samostojne komponente

Pri merjenju napetosti na samostojnih komponentah morate samo nastaviti multimeter na pravo nastavitev in pravilno namestiti sonde. Nekatere komponente, kot so LED, imajo nastavljeno polariteto; drugi, kot so upori, ne. Spodnji diagram prikazuje, kako izmeriti padec napetosti na uporu z voltmetrom/multimetrom.

Stičišča ali vozlišča

Če želite izmeriti napetost na stičišču ali vozlišču v tokokrogu, preprosto poiščite ozemljitveno referenco tokokroga in samo stičišče.

Upoštevajte, da če ima vaše vezje lebdečo ozemljitev, lahko dobite netočne odčitke ali pa jih sploh ne bo.

Komponente serije

Za zaporedno povezane komponente poskrbite, da so sonde multimetra (ali osciloskopa) na skrajnih koncih vezja, kot je prikazano spodaj.

Power Rails

Napetost na napajalnih/ozemljitvenih tirnicah je precej enostavna, saj morate za meritev uporabiti samo dve tirnici, pozitivno in negativno. Prepričajte se, da ste rdečo sondo priključili na tirnico, ki je povezana z virom napajanja.

Pogoste napake med merjenjem

Da bi zagotovili natančne meritve in preprečili morebitne poškodbe komponent na mizi, je ključnega pomena, da se zavedate pogostih izzivov.

1. Brez ločevanja napajalnih vodil 3,3 V in 5 V

Pri delu z vezji, ki zahtevajo tako 3,3 V kot 5 V vire napajanja, morate razdeliti napajalna vodila na plošči. To preprečuje nenamerne povezave med različnimi nivoji napetosti in zmanjšuje tveganje za poškodovanje komponent. Uporabite lahko zgornjo letev za 5 V in spodnjo letev za 3,3 V

2. Brez premostitve električnih tirnic

Nekatere mizne plošče imajo prekinitveni most, ki razdeli napajalna vodila na dve polovici. To je mogoče enostavno rešiti s premostitvijo tirnic za kontinuiteto.

3. Uporaba AC napajanja na komponentah DC

Izmenični tok lahko povzroči hude poškodbe komponent enosmernega toka, vključno z integriranimi vezji in mikrokrmilniki. Če res potrebujete, vedno uporabite sklopitvene kondenzatorje za izolacijo enosmernega toka – običajna metoda za načrtovanje ojačevalnikov na miznih ploščah.

Spoznajte pravi način za merjenje napetosti

Razumevanje, kako natančno izmeriti napetost med komponentami na testni plošči, je bistvena veščina za uspešno izdelavo prototipov vezja. Z razumevanjem koncepta napetosti in upoštevanjem ustreznih merilnih tehnik pridobite moč za optimizacijo zasnove svojih vezij in zagotovite zanesljivo delovanje.