Características, Classificação e aplicações de breadboards
O que é uma placa de ensaio?
Uma placa de ensaio é um dos componentes fundamentais para aprender a construir circuitos. Ele contém vários pequenos orifícios projetados especificamente para experimentos sem solda com circuitos eletrônicos. A protoboard é feita de blocos de plástico, que incluem uma matriz de tomadas elétricas dimensionadas para acomodar fios de conexão finos, leads de componentes, ou os pinos de transistores e circuitos integrados (ICS). Esses soquetes são conectados internamente, geralmente em fileiras de cinco. Uma vez que vários componentes eletrônicos podem ser facilmente inseridos e removidos sem a necessidade de solda, a placa de ensaio economiza tempo de montagem do circuito e permite a reutilização de componentes, tornando-o ideal para montagem, depuração, e treinamento em circuitos eletrônicos.
Por que é chamado de tábua de ensaio?
O nome “placa de ensaio” remonta à era dos circuitos valvulados. Naquela hora, a maioria dos componentes eletrônicos eram bastante grandes, e as pessoas muitas vezes os fixavam em tábuas de madeira – semelhantes às usadas para cortar pão – usando parafusos e pregos para fazer as conexões. À medida que os componentes diminuíram com o tempo, o nome permaneceu, mesmo que os próprios componentes tenham se tornado muito menores. As placas de ensaio mais usadas atualmente são normalmente feitas de plástico branco e são um tipo de plug-in (sem solda) placa de ensaio, desenhado por Ronald J.. Portugal em 1971.
A protoboard serve como uma forma de validar ideias criando protótipos iniciais. Se você não tiver certeza de como um circuito se comportará sob certas condições, é melhor construir um protótipo para teste. Para quem não está familiarizado com circuitos eletrônicos, uma protoboard é um excelente ponto de partida. Sua principal vantagem reside na capacidade de acomodar circuitos simples e complexos.. Se o seu circuito não cabe na placa de ensaio atual, você pode conectar facilmente placas adicionais para lidar com circuitos de vários tamanhos e complexidades, como circuitos integrados (ICS). Se você está tentando dominar a operação de um módulo e precisa religá-lo várias vezes, você certamente não gostaria de soldar as conexões todas as vezes. Assim que um problema for identificado, você pode desmontar as peças para solução de problemas.
Qual é a aparência de uma placa de ensaio?
Uma placa de ensaio normalmente tem um formato retangular, com tamanhos variados. Geralmente consiste em duas camadas: a camada superior é uma grade, e muitas vezes é coberto com fita dupla-face (que pode ser removido para fixar a placa de ensaio em uma posição específica). A camada superior é composta por linhas e colunas, sem condutividade entre as linhas.
Toda a placa é feita de resina fenólica resistente ao calor, e tiras metálicas correm ao longo da parte inferior. Os furos são feitos em locais específicos da placa, permitindo que os componentes entrem em contato com as tiras metálicas quando inseridos, garantindo condutividade elétrica. Tipicamente, cada cinco furos são conectados por uma tira de metal. Em ambos os lados do tabuleiro, existem duas fileiras verticais de cinco furos conectados, usado para fornecer energia aos componentes da placa.
Características e vantagens das tábuas de ensaio
Prototipagem rápida:
As placas de ensaio permitem que os projetistas construam rapidamente protótipos de circuitos para testes e validação iniciais. Isso ajuda a identificar e resolver problemas no início da fase de design.
Flexibilidade:
Como a soldagem não é necessária, circuitos podem ser facilmente modificados e ajustados. Isso significa que os projetistas podem iterar várias vezes durante o processo de prototipagem para otimizar o desempenho e a funcionalidade do circuito..
Custo-efetividade:
Comparado com PCBs personalizados, usar uma placa de ensaio para prototipagem geralmente é mais acessível. Isso o torna a escolha ideal para iniciantes e entusiastas da eletrônica experimentarem circuitos e aprenderem.
Facilidade de uso:
O design da placa de ensaio torna a inserção de componentes eletrônicos e fios simples e intuitiva. Mesmo usuários sem experiência anterior podem começar rapidamente.
Tipos de tábuas de ensaio
Placa de ensaio sem solda
Uma placa de ensaio sem solda é básica, plataforma não permanente que não possui tomadas soldadas, mas permite a expansão de protoboards individuais. Os dois pólos da fonte de alimentação estão conectados aos slots em ambos os lados da placa de ensaio, e componentes podem ser inseridos para experimentação (certifique-se de desconectar a energia antes de inserir componentes). Quando mais de cinco componentes ou um conjunto de soquetes não cabem, cabos de placa de ensaio são usados para conectar vários conjuntos de soquetes.
A vantagem de uma placa de ensaio sem solda é seu tamanho compacto e portabilidade. No entanto, sua simplicidade significa que ele não possui conexões de energia convenientes e ocupa pouco espaço, tornando-o inadequado para experimentos de circuito em grande escala. Para experimentos em grande escala, várias placas de ensaio precisam ser fixadas a uma grande placa de madeira com parafusos e conectadas por fios.
Placa de ensaio sem solda
Placa de ensaio única
Uma única placa de ensaio usa uma placa principal como base com terminais de acesso de energia dedicados, e algumas placas de ensaio para experimentos de alta tensão incluem até terminais de aterramento. Este tipo é mais conveniente, já que a energia pode ser conectada diretamente aos terminais, e componentes podem ser inseridos para experimentação (de novo, certifique-se de desconectar a energia antes de inserir componentes). Se mais de cinco componentes ou um conjunto de soquetes não puderem caber, fios da placa de ensaio são usados para conectar vários conjuntos de soquetes.
As vantagens de uma única placa de ensaio são seu tamanho pequeno, portabilidade, e fácil comutação de energia. No entanto, devido à sua área limitada, não é adequado para experimentos de circuito em grande escala.
Placa de ensaio única
Tábua de ensaio composta
Uma placa de ensaio composta consiste em várias placas de ensaio sem solda fixadas a uma placa principal. Tipicamente, 2-4 placas de ensaio sem solda são fixadas na placa principal, com as linhas de energia de cada placa conectadas à folha de cobre na placa principal. Este tipo de placa de ensaio é projetada para controlar a energia de diferentes unidades de circuito, permitindo que cada seção lide com tensões variadas. O uso de protoboards compostas é semelhante ao de protoboards simples.
A vantagem das protoboards compostas é que elas permitem fácil troca de energia, experimentos em grande escala, mobilidade, e aplicações versáteis. No entanto, eles são maiores e mais pesados, tornando-os mais adequados para uso em laboratório ou entusiastas de eletrônica.
Princípios básicos de fiação da placa de ensaio
Ao montar circuitos em uma protoboard, indivíduos diferentes podem ter seus próprios estilos. No entanto, independentemente do estilo ou hábitos, os seguintes princípios básicos devem ser observados:
Minimize os pontos de conexão
Quanto menos pontos de conexão, Quanto melhor. Cada ponto de conexão adicional aumenta a probabilidade de falha. Problemas comuns incluem mau contato em orifícios da placa de ensaio, fios soltos, e desconexões internas.Evitar “Pontes”
UM “ponte” refere-se a componentes ou fios que repousam sobre outros componentes ou fios. Este é um erro comum entre iniciantes e pode complicar a substituição de componentes posteriormente. Adicionalmente, quando ocorre uma falha, fios emaranhados podem facilmente levar à frustração e perda de confiança.Garanta confiabilidade
Duas questões requerem atenção:
① Os circuitos integrados na placa de ensaio tendem a ficar soltos. Para componentes como amplificadores operacionais, aplique pressão para protegê-los. Se a conexão estiver instável, mudar a posição.
② Alguns pinos componentes na placa de ensaio podem ser muito finos. Manuseie-os com cuidado ao movê-los. Se eles se sentirem inseguros, reposicione-os para garantir uma conexão mais confiável.
Aplicações de protoboards
Protoboards têm uma ampla gama de aplicações, principalmente nas seguintes áreas:
Prototipagem de Circuito:
Protoboards são ferramentas ideais para prototipagem de circuitos. Os projetistas podem montar rapidamente protótipos de circuito em uma protoboard para validação funcional inicial e depuração. Essa flexibilidade torna os protoboards especialmente valiosos durante os estágios iniciais de desenvolvimento de produtos eletrônicos.
Experimentos Educacionais:
Em engenharia eletrônica e disciplinas relacionadas, protoboards são comumente usados como ferramentas experimentais. Os alunos podem construir circuitos em protoboards para aprofundar sua compreensão dos princípios eletrônicos e aprimorar suas habilidades práticas.
Projetos DIY Electronics e Maker:
Para entusiastas e fabricantes de eletrônicos DIY, protoboards são ferramentas indispensáveis. Eles podem usar protoboards para criar vários circuitos criativos, como tiras de LED, pequenos robôs, dispositivos domésticos inteligentes, e mais.
Competições de Eletrônica:
Em competições de design eletrônico, os participantes geralmente são obrigados a construir e depurar circuitos dentro de um período de tempo limitado. A facilidade de uso e flexibilidade dos protoboards fazem deles a ferramenta preferida nessas competições.
Reparo e modificação de circuito:
Em alguns casos, dispositivos eletrônicos podem exigir reparos ou modificações no circuito. Protoboards podem ser usados para construir circuitos temporários para substituir peças danificadas ou para expandir a funcionalidade do dispositivo.
Protoboards são ferramentas essenciais na área de engenharia eletrônica, amplamente utilizado por engenheiros, Entusiastas do faça você mesmo, e criadores. Através de protoboards, eles podem montar rapidamente protótipos de circuitos, conduzir experimentos, e dar vida a ideias criativas.
