在进行电子产品制作时,电路方案试验通常都在电路试验板上进行。供电路方案试验的电路板既有商品化的产品,也可以自行制作。常见的商品化电路试验板主要有面包板和万能板,它们的孔距都是2.54 mm,可以插装通孔式电子元器件和集成电路。
一、面包板
面包板上有很多小插孔,是专为电路的无焊接实验设计制造的。电子元器件可免焊接插入或拔出小插孔,电路搭建速度快,元器件可重复使用,非常适合电路的组装、调试和训练。
面包板使用热固性酚醛树脂制造,板底有金属条,在板上对应位置打孔,使元件插入孔中时能够与金属条接触,从而达到导电的目的。
如图7.1-1所示,常见的面包板分上、中、下3部分,上、下部分是由2行插孔构成的窄条,中间部分是由一条隔离凹槽和上、下各5行的插孔构成的宽条。
图7.1-1 面包板
窄条的+行、-行之间电气不连通,每行5个插孔为一组,共有10组、50个孔,一般作为接地插孔和电源插孔使用。面包板型号不同,10组插孔间的电气连通情况也不相同,其电气连通情况一般在+行和-行的上、下以线段的形式标示。图7.2-1所示的+行和-行的50个孔都是电气连通的。
宽条中央的隔离凹槽上、下对称分布着63列(1~63列)、10行(A~J行)小孔。每1列5个小孔在电气上相互连通,而凹槽的上、下部分之间以及列和列之间在电气上都彼此绝缘。
使用面包板时,先将双列直插式集成电路的两列引脚分别插装在隔离凹槽两边的小孔中,再插装其他元器件和导线;正、负电源的引线分别插入+行和-行的任一插孔中,再用导线把电源引到板上的任一插孔。电路连接完成后仔细检查,无误后接通电源进行性能测试。
插入面包板孔内的引脚及导线的直径范围为0.4~0.6mm。元器件引脚及导线要沿面包板的板面垂直方向插入孔内,应能感觉到有轻微、均匀的阻力,在面包板倒置时,元器件应能被簧片卡住而不脱落。
安装通孔式元器件时,一般不剪断元器件引脚,以便重复使用。对于多次使用的集成电路,必须将引脚修理整齐并稍向外偏,这样能使引脚与插孔快速、可靠接触。要根据电路图确定元器件在面包板上的布局,尽量使走线方便。
二、万能板
如图7.1-2所示,万能板也叫万用板、学习板、洞洞板、点阵板,是一种按照标准集成电路间距布满焊盘、可自由装接元器件和导线的印制板。相比专业的印制板,万能板具有成本低廉、使用方便、扩展灵活的优点。
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图7.1-2 万能板
在万能板上布局元器件时,要结合电路原理图,以关键元器件为中心,其他元器件围绕着关键元器件,边焊接边规划。初学者可以先在纸上或利用Loch Master等软件做好布局,再用铅笔在万用板元件面上画出连线,以方便焊接。焊接万用板时,一般采用飞线走线法或锡接走线法连接元器件。
如图7.1-3所示,飞线走线法是利用导线将元器件两个引脚直接进行连接的方法,一般选用细导线或漆包线进行电路连接。
图7.1-3 飞线走线法
图7.1-4 锡接走线法
如图7.1-4所示,锡接走线法是直接借助焊锡把各焊盘节点连接起来的走线方法,具有线路清晰、工艺美观、性能稳定的优点。纯粹的锡接走线难度较高,对个人的焊接技术要求较高。初学者可以使用细金属线作为连接的媒介,在金属线走过的焊盘上锡焊接,这样的操作比较简单。
三、自制电路试验板
可用电木板和铜质空心铆钉来自制电路试验板。电木板也叫胶木板,是使用漂白木积纸及棉绒纸作为补强物,以酚醛树脂作为树脂黏合剂制成的木板。铜质空心铆钉的数量可根据试验板上所需的孔数确定,一个孔用一只空心铆钉。
根据铜质空心铆钉外径的大小选择合适的钻头;用电钻在电木板上钻孔,所钻孔的排列方式可根据使用要求确定;所有孔钻好以后,铆接铜质空心铆钉;利用铆钉孔插焊元器件,用导线将各个焊点及外接电路连接起来。
利用电木板和铜质空心铆钉自制电路试验板简单方便,特别适用于元器件少、强度要求高的电路试验板。由于这种电路板在制作时孔距不能太近,无法安装集成电路以及微型元器件。
如图7.1-5所示,也可使用环氧树脂板来制作电路试验板。在环氧树脂板上安装接线柱,供接入电源、输入信号、输出信号、连接元器件和测量仪表使用,四角装上橡皮垫脚,既防止试验板打滑,又可避免底板下的元器件及其焊点与其他物件相碰发生短路。使用环氧树脂板制作的自制试验板最大的优点是连接可靠,经久耐用。
图7.1-5 用环氧树脂板制作的试验电路板
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