Elektroniikkapiirejä rakennettaessa on hyödyllistä tietää, kuinka jännitteen mittaamiseen käytetään yleismittaria koepalevyllä.
Juottamattomat leipälevyt ovat ihanteellisia piirien prototyyppien tekemiseen, ja ne tarjoavat alustan nopealle ja joustavalle kokeilulle. Piirisuunnittelun onnistumisen varmistamiseksi koepalevyn komponenttien välisen jännitteen tarkka mittaaminen on kuitenkin erittäin hyödyllistä. Katsotaanpa, kuinka jännite mitataan leipälaudalla.
Mikä on jännite?
Jännite, jota usein kutsutaan sähköpotentiaalieroksi, on liikkeellepaneva voima, joka käyttää sähköpiirejämme. Sen mittayksikkö on volttia (V), ja tämä edustaa potentiaalienergia-eroa piirin kahden pisteen välillä, joka on samanlainen kuin putken kahden pään välinen vedenpaineero.
Jännitteen mittauslaitteet
Jännitteen mittaamiseen käytetään yleisesti kahta ensisijaista instrumenttia:
Digitaalinen multimetri (DMM)
Digitaalinen yleismittari on vakiodiagnostiikkatyökalu, jota käytetään jännitteen, virran ja vastuksen mittaamiseen. Analogiset neuloilla varustetut volttimittarit ovat jo pitkään syrjäytyneet digitaalisilla yleismittarilla niiden lisääntyneen tarkkuuden ja luotettavuuden vuoksi.
Oskilloskooppi
Digitaalinen oskilloskooppi on arvokas työkalu monimutkaisten aaltomuotojen dynaamisten sähköisten signaalien analysointiin. Se tarjoaa visuaalisen esityksen jännitteen vaihteluista ajan myötä, mikä tekee siitä hyödyllisen tutkittaessa sähköisiä signaaleja projekteissasi.
Komponenttien liittäminen koelevyyn
Erillisten elektronisten komponenttien liittäminen on helpointa. Sinun tarvitsee vain tunnistaa haluamasi rivit ja laittaa komponentin kaksi liitintä, esim. vastus levyn sisäosan eri pystyriveissä. Varmista vain, että johdot koskettavat leipälaudan reikien alla olevia metallilevyjä.
Kun liität piirilevyt leipälevyyn, varmista, ettet oikosulje johtimia. Tämä on melko yleistä, jos olet uusi piirien valmistuksessa pienillä moduuleilla varustetuilla koelevyillä. Tässä on täydellinen osoitus tästä.
Kun liität IC: itä, varmista aina, että asetat sen keskisillalle, joka erottaa koepalevyn kaksi sisäosaa.
Hyppyjohdot on myös työnnettävä kokonaan sisään, jotta et pääse löystymään liitäntöihin.
Virta- ja maakiskot
Leipälaudoissa on tyypillisesti kaksi pitkää metallinauhaa, jotka kulkevat laudan reunoja pitkin. Nämä tunnetaan teho- ja maakiskoina, ja ne palvelevat tiettyjä tarkoituksia piirisuunnittelussa.
Tehokiskoa, jota usein merkitään punaisilla merkinnöillä tai symbolilla "+", käytetään jännitteen syöttämiseen komponentteihin. Se on yleensä kytketty virtalähteen positiiviseen napaan tai piirin jännitelähteeseen.
Maadoituskisko, joka on tyypillisesti merkitty sinisillä merkinnöillä tai symbolilla "-", tarjoaa vertailupisteen piirin sähköpotentiaalille. Se kytketään virtalähteen negatiiviseen napaan ja toimii komponenttien yhteisenä maadoituksena. Katso lisätietoja mikä leipälauta on ja miten sitä käytetään.
Jännitteen mittaaminen komponenttien välillä
Yksi keskeisistä piirianalyysin tavoitteista valmistuksen aikana leipälevyllä on mitata jännite tietyissä solmuissa ja piirin komponenttien välillä. Tämä auttaa sinua ymmärtämään minkä tahansa valmistamasi piirin dynamiikan.
Itsenäiset komponentit
Kun mittaat jännitettä erillisten komponenttien välillä, sinun on vain asetettava yleismittari oikeaan asetukseen ja hankittava anturit oikein. Joillakin komponenteilla, kuten LEDeillä, on asetettu napaisuus; toiset, kuten vastukset, eivät. Alla oleva kaavio näyttää kuinka mitata jännitehäviö vastuksen yli volttimittarilla/yleismittarilla.
Liitokset tai solmut
Mittaaksesi jännitteen piirin liitoksessa tai solmussa, etsi vain piirin maaviittaus ja itse liitos.
Huomaa, että jos piirissäsi on kelluva maa, saatat saada epätarkkoja lukemia tai ei lukemaa ollenkaan.
Sarjan komponentit
Sarjaan kytkettyjen komponenttien osalta varmista, että yleismittarin (tai oskilloskoopin) anturit ovat piirin ääripäissä alla olevan kuvan mukaisesti.
Power Rails
Jännite teho/maakiskojen yli on melko suoraviivainen, koska sinun tarvitsee käyttää vain kahta kiskoa, positiivista ja negatiivista, mittauksen suorittamiseen. Varmista, että liität punaisen mittapään kiskoon, joka on kytketty virtalähteeseen.
Yleisiä virheitä mittauksen aikana
Tarkkojen mittausten varmistamiseksi ja koepalevyn komponenttien mahdollisten vaurioiden estämiseksi on tärkeää olla tietoinen yleisistä haasteista.
1. Ei jaa 3,3 V ja 5 V virtakiskoja
Kun työskentelet piirien kanssa, jotka vaativat sekä 3,3 V: n että 5 V: n virtalähteitä, sinun tulee jakaa koepalevyn virtakiskot. Tämä estää tahattomat kytkennät eri jännitetasojen välillä ja minimoi komponenttien vahingoittumisriskin. Voit käyttää yläkiskoa 5 V: lle ja alakiskoa 3,3 V: lle
2. Ei sillata tehokiskoja
Joissakin leipälaudoissa on murtava silta, joka jakaa voimakiskot kahteen osaan. Tämä voidaan helposti ratkaista silloittamalla kiskot jatkuvuutta varten.
3. AC-virran käyttäminen DC-komponenttien päällä
Vaihtovirta voi aiheuttaa vakavia vaurioita tasavirtakomponenteille, mukaan lukien integroidut piirit ja mikro-ohjaimet. Jos todella tarvitset, käytä aina kytkentäkondensaattoreita DC-eristykseen – yleinen menetelmä vahvistimen suunnittelussa leipälevyillä.
Tiedä oikea tapa mitata jännite
Koepalevyn komponenttien välisen jännitteen tarkan mittaamisen ymmärtäminen on olennainen taito onnistuneen piiriprototyyppien luomisessa. Ymmärtämällä jännitteen käsitteen ja noudattamalla asianmukaisia mittaustekniikoita saat voimaa optimoida piirisuunnittelusi ja varmistaa luotettavan suorituskyvyn.
