Войти
400-точечный беспаечный макет 
400 точек макетная плата печатной платы (PCB) с расстоянием между отверстиями 0,1 дюйма (2,54 мм) электрически эквивалентна беспаечной макетной плате, показанной выше. A макет является основанием конструкции для прототипирования электроники. Первоначально это слово означало буквальную макетную доску, полированный кусок дерева, используемый для нарезки хлеба. В 1970-х годах стала доступна беспаечная макетная плата (также известная как plugboard, клеммная колодка), и в настоящее время термин «макетная плата» обычно используется для обозначения этих плат.
Поскольку макетная плата без пайки не требует пайки, она может использоваться повторно. Это упрощает использование для создания временных прототипов и экспериментов с схемотехникой. По этой причине беспаечные макеты также популярны среди студентов и в технологическом образовании. У более старых типов макетов этого свойства не было. Стрипборд (Veroboard ) и аналогичные прототипы печатных плат, которые используются для создания полупостоянных паяных прототипов или разовых экземпляров, не могут быть легко использованы повторно. С помощью макетов можно создавать прототипы различных электронных систем, от небольших аналоговых и цифровых схем до завершенных центральных процессоров (ЦП).
По сравнению с более постоянными методами соединения схем, современные макеты имеют высокую паразитную емкость, относительно высокое сопротивление и менее надежные соединения, которые подвержены толчкам и физическому износу. Сигнал ограничен примерно 10 МГц, и не все работает должным образом даже ниже этой частоты.
Обычное использование в системе на микросхеме (SoC) - получение микроконтроллера (MCU) на предварительно собранной печатной плате. (PCB), который предоставляет массив контактов ввода / вывода (IO) в заголовке, подходящем для подключения к макетной плате, а затем для создания прототипа схемы, которая использует одно или несколько периферийных устройств MCU, такие как универсальный вход / выход (GPIO), UART / USART последовательные трансиверы, аналого-цифровой преобразователь (ADC), цифро-аналоговый преобразователь (DAC), широтно-импульсная модуляция (ШИМ; используется в управлении двигателем ), последовательный периферийный интерфейс (SPI) или I²C.
Прошивка затем разрабатывается для MCU для тестирования, отладки и взаимодействия с прототипом схемы. Тогда работа на высоких частотах в основном ограничивается печатной платой SoC. В случае высокоскоростных межсоединений, таких как SPI и I²C, они могут быть отлажены на более низкой скорости, а затем перемонтированы с использованием другой методологии сборки схемы для использования работы на полной скорости. Одна небольшая SoC часто обеспечивает большинство этих вариантов электрического интерфейса в форм-факторе, едва превышающем большую почтовую марку, доступную на американском рынке хобби (и в других местах) за несколько долларов, что позволяет создавать довольно сложные макетные проекты при умеренных затратах..
Образовательные схемы на деревянных блоках 
Это радио 1920-х годов TRF, произведенное компанией Signal, было сконструировано на деревянном макете. 
Пример использования «макета» в конструкции электроники. QST Magazine Август 1922 г. На заре развития радио любители прибивали оголенные медные провода или клеммные колодки к деревянной плате (часто буквально доску для нарезания хлеба) и припаивали к ним электронные компоненты. Иногда бумажная принципиальная схема сначала приклеивалась к плате в качестве ориентира для размещения клемм, а затем компоненты и провода устанавливались поверх их символов на схеме. Также было распространено использование канцелярских кнопок или маленьких гвоздей в качестве монтажных столбов.
Макетные платы со временем эволюционировали, и теперь этот термин используется для 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 относит конкретный макет печатной платы как макет печатной схемы. Оба примера относятся к другим типам макетов и описывают их как предшествующий уровень техники.
Макетные платы, наиболее часто используемые сегодня, обычно изготавливаются из белого пластика и представляют собой съемные (беспаечные) макеты. Он был разработан Рональдом Дж. Португалией в 1971 году.
Обмотка проводов объединительная панель Альтернативными методами создания прототипов являются двухточечная конструкция (напоминающая оригинальных деревянных макетов), проволочная пленка, карандаш для электромонтажа и платы, такие как картон. Сложные системы, такие как современные компьютеры, содержащие миллионы транзисторов, диодов и резисторов, не поддаются прототипированию с использованием макетов, поскольку их сложные конструкции могут быть сложно выложить и отладить на макетной плате.
Современные схемы обычно разрабатываются с использованием схемы захвата и системы моделирования и тестируются в программном моделировании перед тем, как первые прототипы схемы будут построены на печатной Печатная плата. Проекты интегральных схем представляют собой более экстремальную версию того же процесса: поскольку производство прототипа кремния является дорогостоящим, перед изготовлением первых прототипов выполняется обширное программное моделирование. Однако методы прототипирования все еще используются для некоторых приложений, таких как схемы RF, или где программные модели компонентов являются неточными или неполными.
Также можно 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 направлена против часовой стрелки или против часовой стрелки.
Современное гнездо для макетной платы без пайки (изобретенное Рональдом Дж. Португалия для EL Instruments, Derby CT) состоит из перфорированного пластикового блока с многочисленными пружинные зажимы из луженой фосфористой бронзы или нейзильбера под перфорацией. Зажимы часто называют связующими точками 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 (таких как конденсаторы, резисторы и катушки индуктивности ) могут быть вставлены в оставшиеся свободные отверстия для замыкания цепи. Если микросхемы не используются, дискретные компоненты и соединительные провода могут использовать любое из отверстий. Обычно пружинные зажимы рассчитаны на 1 ампер при 5 в и 0,333 ампера при 15 вольтах (5 ватт ). Кромка платы имеет выемки «папа» и «мама» «ласточкин хвост», поэтому доски можно соединить вместе, образуя большую макетную плату.
Макетные платы без пайки соединяют контакт с контактом с помощью металлических полос внутри макета. 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 шин 
Беспаечная макетная плата с двумя полосами шин с обеих сторон 
Внутри беспаечной макетной платы Некоторые производители поставляют 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 получить макет большего размера.
В более прочном варианте одна или несколько планок макета устанавливаются на листе металла. Обычно на этом подкладном листе также содержится несколько переплетных столбиков. 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.
Полноразмерная клеммная колодка обычно состоит из примерно 56-65 рядов разъемов, каждый ряд содержит два вышеупомянутых набора соединенных зажимов (от A до E и F к J). Вместе с шинными полосками с каждой стороны это составляет типичную беспаечную макетную плату от 784 до 910 точек соединения. Полоски малого размера обычно состоят из 30 рядов. Можно найти миниатюрные беспаечные макеты размером всего 17 рядов (без шинных шин, 170 точек привязки), но они подходят только для небольших и простых конструкций.
Многожильные соединительные провода 22AWG с сплошными наконечниками Соединительные провода (также называемые соединительными проводами) для беспаечного макетирования могут быть приобретены в виде готовых к использованию наборов соединительных проводов или могут быть изготавливается вручную. Последнее может стать утомительной работой для более крупных схем. Готовые к использованию соединительные провода бывают разного качества, некоторые даже с крошечными заглушками, прикрепленными к концам проводов. Материал перемычки для готовых или самодельных проводов обычно должен быть из сплошной медной луженой проволоки 22 AWG (0,33 мм) - при условии, что к концам проводов не нужно прикреплять крошечные заглушки. Концы проводов должны быть зачищены от ⁄ 16 до ⁄ 16 дюймов (от 4,8 до 7,9 мм). Более короткие зачищенные провода могут привести к плохому контакту с пружинными зажимами платы (изоляция будет зажата пружинами). Более длинные зачищенные провода увеличивают вероятность короткого замыкания на плате. Плоскогубцы и пинцет удобны при вставке или удалении проводов, особенно на переполненных досках.
Разноцветные провода и цветовое кодирование часто соблюдаются для единообразия. Однако количество доступных цветов обычно намного меньше, чем количество типов сигналов или путей. Как правило, несколько цветов проводов зарезервированы для напряжения питания и земли (например, красный, синий, черный), некоторые - для основных сигналов, а остальные просто используются там, где это удобно. В некоторых готовых к использованию наборах соединительных проводов используется цвет для обозначения длины проводов, но эти наборы не позволяют использовать осмысленную схему цветового кодирования.
Некоторые производители предлагают высококачественные беспаечные макеты. Обычно это высококачественные макетные модули, закрепленные на плоском корпусе. В корпусе находится дополнительное оборудование для макетирования, такое как источник питания, один или несколько генераторов сигналов, последовательных интерфейсов, светодиодный дисплей или ЖК-модули и логические пробники.
макетные модули без пайки можно также найти установленными на таких устройствах, как микроконтроллер оценочные платы. Они обеспечивают простой способ добавления дополнительных периферийных схем к оценочной плате.
Для высокочастотной разработки металлическая макетная плата предоставляет желаемую поддающуюся пайке заземляющую пластину, часто являющуюся неотравленной частью печатной платы; интегральные схемы иногда прикрепляют вверх ногами к макетной плате и припаивают непосредственно к ней, метод, который иногда называют конструкцией «мертвой ошибки » из-за ее внешнего вида. Примеры мертвой ошибки с конструкцией заземляющего слоя проиллюстрированы в примечании к приложению Linear Technologies.
Сложная схема, построенная на микропроцессоре 
Прототип микрофонного предусилителя, построенного с компонентами SMD, припаянными к SIP - или DIL платы адаптера. Из-за относительно большой паразитной емкости по сравнению с правильно разложенной печатной платой (примерно 2 пФ между соседними контактными столбцами) высокая индуктивность некоторых соединений и относительно высокое и не очень воспроизводимое контактное сопротивление, беспаечные макеты ограничены работой на относительно низких частотах, обычно менее 10 МГц, в зависимости от характер схемы. Относительно высокое контактное сопротивление уже может быть проблемой для некоторых цепей постоянного тока и очень низкочастотных цепей. Беспаечные макеты дополнительно ограничены номинальными значениями напряжения и тока.
Беспаечные макеты обычно не подходят для поверхностного монтажа устройств (SMD) или компонентов с шагом сетки, отличным от 0,1 дюйма (2,54 мм). Кроме того, они не могут вместить компоненты с несколькими рядами разъемов, если эти разъемы не соответствуют схеме двухрядный - невозможно обеспечить правильное электрическое соединение. Иногда для установки компонента на плату можно использовать небольшие адаптеры PCB, называемые «переходными переходниками». Такие адаптеры несут один или несколько компонентов и имеют разнесенные на 0,1 дюйма (2,54 мм) штыри разъема в схеме одинарный или двойной рядный для вставки в макетную плату без пайки. Компоненты большего размера обычно подключаются к разъему адаптера, тогда как компоненты меньшего размера (например, резисторы SMD) обычно припаиваются непосредственно к адаптеру. Затем адаптер подключается к макетной плате через разъемы 0,1 дюйма (2,54 мм). Однако необходимость пайки компонентов на адаптер сводит на нет некоторые преимущества использования беспаечной макетной платы.
Очень сложные схемы могут стать неуправляемыми на макетной плате без пайки из-за необходимости большого количества проводов. Само удобство простого подключения и отключения соединений также делает слишком легким случайное нарушение соединения, и система становится ненадежной. Можно создавать прототипы систем с тысячами точек подключения, но при тщательной сборке необходимо проявлять особую осторожность, и такая система становится ненадежной, так как сопротивление контакта со временем увеличивается. В какой-то момент очень сложные системы должны быть реализованы с использованием более надежной технологии межсетевого взаимодействия, чтобы иметь возможность работать в течение приемлемого периода времени.
Портал электроники  | На Викискладе есть материалы, связанные с Макеты. |
 | Найдите макет в Wiktionary, бесплатном словаре. |
