Grundlegende Ausrüstung für PCB-Tests für Anfänger

Wenn Sie gerade erst mit Ihren Abenteuern im PCB-Design beginnen, werden Sie irgendwann Ihre Prototypenplatinen testen müssen. Prototyping und Testen sind sehr wichtige Aufgaben für jeden Designer, aber Sie müssen das richtige Equipment haben, um sicherzustellen, dass Sie genaue Ergebnisse erzielen können.

In diesem Artikel werde ich einige der grundlegenden Testgeräte vorstellen, die neue Ingenieure haben sollten, um ihre Prototypenplatinen zu testen und zu debuggen. Wir sprechen hier nicht davon, ein großes Firmenlabor aufzubauen, uns geht es mehr darum, Ihnen die grundlegenden Fähigkeiten zu geben, die Sie benötigen, um Ihre ersten Projekte zu testen und zu verifizieren. Wenn Sie kreativ sind und Online-Händler nutzen, können Sie wahrscheinlich alles auf dieser Liste für etwa 600 $ finden. Das gibt Ihnen die grundlegenden Fähigkeiten, die Sie benötigen, um anzufangen, sodass Sie im Laufe der Zeit Ihre Testfähigkeiten und -ausrüstung aufbauen können.

Einkaufsliste für neue Ingenieure

Multimeter mit mehreren Sonden

Ein einfaches Multimeter ist das Hauptwerkzeug jedes Ingenieurs, der eine PCB-Prototypenplatine prüfen und testen muss. Es gibt viele grundlegende Multimeter-Optionen, die alle standardmäßigen Messungen und Bereiche mit hoher Präzision bieten. Einige ermöglichen auch Temperaturmessungen mit einer speziellen Sonde.

Ihr Multimeter sollte verschiedene Optionen für Messspitzen bieten, einschließlich sehr feiner Spitzen, die das Prüfen von sehr kleinen Bauteilen ermöglichen. Das Antippen eines Bauteils der Größe 0402 oder 0201 kann mit großen Messspitzen sehr schwierig sein, daher lohnt es sich, ein zusätzliches Set sehr feiner Messspitzen für Ihr Multimeter zu kaufen.

USB-zu-Seriell-Brücke

Für die Embedded-Entwicklergemeinde muss ein Entwickler Befehle an einen Chip auf einer PCB übermitteln können, und der einfachste Weg, dies zu tun, ist mit einer USB-zu-Seriell-Brücke. Diese Geräte werden in einen USB-Port eingesteckt und ermöglichen es Ihnen, Befehle über die USB-Verbindung an ein entferntes Gerät zu senden. Die Schnittstelle ist in der Regel UART/USART, und Befehle können über PuTTy oder TeraTerm gesendet werden. Diese basieren manchmal auf einem einfachen FTDI-Chip; Sie können auch dem Beispiel in diesem aktuellen Altium Designer-Projekt von Zach Peterson folgen.

Programmiergerät

Wenn Sie mit einer IDE eines Anbieters entwickeln, dann benötigen Sie ein Werkzeug des Anbieters, um den Prozessor auf Ihrer Platine zu flashen und zu programmieren. Dies kann mit einem Programmierwerkzeug des Anbieters geschehen. Nicht alle Anbieter erstellen diese Werkzeuge, aber es gibt Drittanbietermodule, die in Ihr Design eingebunden werden können, und Sie werden Software verwenden, um eine Binärdatei auf das Endgerät zu übertragen.

Zum Beispiel hat Microchip ihr MPLAB-Modul und die Software für das Programmieren von Anwendungen auf PIC-Mikrocontrollern entwickelt. Ein weiteres beliebtes Werkzeug ist der PRESTO-Programmierer von ASIX, der eine riesige Liste von Mikrocontrollern und Flash-Speichern unterstützt.

Lötkolben und Draht

Grundlegende Lötkits und dünner Draht sind ein Muss für Tests und Fehlersuche. Es ist sehr üblich, dass man einen kleinen Draht löten, eine Komponente entfernen oder während des Tests eine Komponente austauschen muss. Besorgen Sie sich ein kostengünstiges Lötkit mit Temperaturregelung und mehreren Spitzen. Sie sollten sich auch etwas Lötdraht, Lötpaste und einen geflochtenen Draht besorgen, damit Sie auch mit kleinen SMDs Nacharbeiten durchführen können. Mehrere Spitzen sind auch sehr wichtig, um Wärme in engen Räumen und auf sehr kleinen Pads aufzubringen.

Grundlegendes Oszilloskop

Oszilloskope können sehr teuer sein, besonders wenn sie eine sehr hohe Abtastrate, Bandbreite und integrierte Analysefunktionen benötigen. Für Anfängerdesigner oder für ein kleines Labor, das nur für Inbetriebnahmetests verwendet wird, ist es eine gute Idee, ein kostengünstiges, grundlegendes digitales Oszilloskop für allgemeine Messungen zu haben.

Hier, wenn wir „basic“ sagen, meinen wir wirklich, dass ein kostengünstiges Oszilloskop für viele Aufgaben ausreichen wird. Es geht darum, festzustellen, ob das Wechselstromsignal in bestimmten Bereichen einer Schaltung vorhanden ist, wie zum Beispiel festzustellen, ob eine Schaltung mit Rückkopplung schwingt. Dies ist in vielen Schaltungen eines Designs weit verbreitet, wie bei Spannungsreglern und Verstärkerschaltungen. Ein kostengünstiges Oszilloskop (etwa 300-500 $) für diese grundlegenden Messungen bis zu ~100 MHz ist eine großartige Möglichkeit, Ihre erste Ausrüstung für Tests abzurunden.

Stellen Sie sicher, dass Ihre Tastkopfsonde zwei Dämpfungsoptionen (1x und 10x) hat, damit Sie verschiedene Ausgänge erfassen können. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihre Sonde eine höhere Bandbreite als Ihr Oszilloskop hat!

Strombegrenzendes Gleichstromnetzteil

Zu guter Letzt dürfen wir das Netzteil nicht vergessen. Ein kleines, regelbares Tischnetzteil ist ein Muss für jeden Elektronikingenieur. Für die meisten Platinen benötigen Sie nur ein einfaches Gleichstromnetzteil, das vernünftige Spannungs- und Stromausgänge liefert.

Sie können 100-200 W leise Netzgeräte finden, die bis zu angemessen hohen Spannungen und mäßigen Strömen (bis zu 5 A) für etwa 100 $ auf Amazon oder eBay ausgeben. Achten Sie darauf, ein Labornetzgerät mit einigen grundlegenden Funktionen wie Ein-/Ausschalter und Strombegrenzung zu bekommen, letzteres ist sehr wichtig für den Schutz bei Kurzschluss oder geringer Last.

Mit wachsenden Projekten und Fähigkeiten werden auch die Anforderungen an Ihre Testausrüstung steigen. Schließlich könnten Sie zu einem Satz spezialisierterer Geräte übergehen müssen, um Ihre Prototypen zu testen. Dazu könnten gehören:

• Hochfrequenz-Oszilloskop
• DC-Elektroniklast
• LCR-Messgerät
• Spektrumanalysator
• Logikanalysator
• Vektor-Netzwerkanalysator für niedrige Frequenzen
• Mikroskop für das Handschweißen kleiner Teile

Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie diesen Artikel von Mark Harris lesen, er enthält eine längere Liste von Materialien und Werkzeugen, die Sie benötigen, um Ihr Labor aufzubauen.

Wann immer Sie Ihre Platine testen müssen, können Sie einfach zwischen den Schaltplänen und Ihrer PCB innerhalb der einheitlichen Designumgebung in Altium Designer® kreuzverweisen. Um die Zusammenarbeit in der heutigen interdisziplinären Umgebung zu implementieren, nutzen innovative Unternehmen die Altium 365™-Plattform zum einfachen Teilen von Entwurfsdaten und zur Umsetzung von Projekten in die Fertigung.

Wir haben nur an der Oberfläche dessen gekratzt, was mit Altium Designer auf Altium 365 möglich ist. Starten Sie heute Ihre kostenlose Testversion von Altium Designer + Altium 365.