Equipo esencial para principiantes en pruebas de PCB

Cuando apenas estás comenzando tus aventuras en el diseño de PCBs, eventualmente necesitarás probar tus placas prototipo. Prototipar y probar son tareas muy importantes para cualquier diseñador, pero necesitas tener el conjunto adecuado de equipos para asegurarte de poder obtener resultados precisos.

En este artículo, voy a repasar algunos de los equipos básicos de prueba que los nuevos ingenieros deberían tener para probar y depurar sus placas prototipo. No estamos hablando de construir un gran laboratorio empresarial aquí, estamos más preocupados por darte las capacidades básicas que necesitas para probar y verificar tus primeros proyectos. Si eres creativo y utilizas tiendas en línea, probablemente puedas encontrar todo en esta lista por unos $600. Esto te dará las capacidades básicas que necesitarás para comenzar, de modo que puedas construir tus habilidades y equipos de prueba con el tiempo.

Lista de Compras para el Nuevo Ingeniero

Multímetro Con Múltiples Sondas

Un multímetro básico es el principal soporte de cualquier ingeniero que necesite sondear y probar un prototipo de PCB. Hay muchas opciones de multímetros básicos que proporcionan todas las mediciones y rangos estándar con alta precisión. Algunos también permitirán mediciones de temperatura con una sonda especial.

Su multímetro debería ofrecer diferentes opciones para sondas, incluyendo sondas de punta muy fina que permiten probar componentes muy pequeños. Tocar con una sonda un componente 0402 o 0201 puede ser muy difícil con sondas grandes, por lo que vale la pena comprar un juego extra de sondas de punta muy fina para su multímetro.

Puente USB a Serie

Para el público de sistemas embebidos, un desarrollador necesitará comunicar comandos a un chip en un PCB, y la forma más simple de hacer esto es con un puente USB a serie. Estos dispositivos se conectan a un puerto USB y te permiten enviar comandos a un dispositivo remoto a través de la conexión USB. La interfaz suele ser UART/USART, y los comandos pueden enviarse a través de PuTTy o TeraTerm. Estos a veces se basan en un simple chip FTDI; también puedes seguir el ejemplo mostrado en este proyecto reciente de Altium Designer de Zach Peterson.

Programador

Si estás desarrollando con el IDE de un proveedor, entonces necesitarás una herramienta del proveedor para flashear y programar el procesador en tu placa. Esto se puede hacer con una herramienta de programación del proveedor. No todos los proveedores crean estas herramientas, pero hay módulos de terceros que pueden integrarse en tu diseño, y usarás software para transferir un binario al dispositivo final.

Por ejemplo, Microchip ha desarrollado su módulo MPLAB y software para programar aplicaciones en microcontroladores PIC. Otra herramienta popular es el programador PRESTO de ASIX, que soporta una extensa lista de microcontroladores y memorias flash.

Soldador y Cable

Los kits básicos de soldadura y el cable de calibre fino son imprescindibles para las pruebas y la depuración. Es muy común que necesites soldar un pequeño cable, quitar un componente o cambiar un componente durante las pruebas. Consigue un kit de soldadura de bajo costo con control de temperatura y múltiples puntas. También deberías obtener algo de alambre de soldadura, pasta de soldar y un cable trenzado para que puedas realizar trabajos de retoque, incluso con pequeños SMDs. Tener múltiples puntas también es muy importante para aplicar calor en espacios reducidos y en pads muy pequeños.

Osciloscopio Básico

Los osciloscopios pueden ser muy caros, especialmente cuando necesitan tener una alta tasa de muestreo, ancho de banda y capacidades de análisis integradas. Para diseñadores principiantes, o para un pequeño laboratorio que solo se utiliza para pruebas de encendido, es una buena idea tener un osciloscopio digital básico de bajo costo para realizar mediciones comunes.

Aquí, cuando decimos "básico", realmente queremos decir que un osciloscopio de bajo costo será suficiente para muchas tareas. El punto es detectar si la señal de CA está presente en ciertas áreas de un circuito, como poder detectar si un circuito con retroalimentación está oscilando. Esto es ampliamente aplicable en muchos circuitos de un diseño, como los reguladores de potencia y los circuitos amplificadores. Un osciloscopio de bajo costo (alrededor de $300-$500) para estas mediciones básicas hasta ~100 MHz es una excelente manera de completar tu primer conjunto de equipos de prueba.

Asegúrate de que tu sonda del osciloscopio tenga dos opciones de atenuación (1x y 10x) para que puedas detectar diferentes salidas. ¡También asegúrate de que tu sonda tenga un ancho de banda mayor que tu osciloscopio!

Fuente de Alimentación de CC con Limitación de Corriente

Por último, pero no menos importante, no podemos olvidarnos de una fuente de alimentación. Una pequeña fuente de alimentación regulada de mesa es imprescindible para cualquier ingeniero electrónico. Para la mayoría de las placas, solo necesitarás una fuente de alimentación de CC básica que proporcione una salida de voltaje y corriente razonables.

Puede encontrar fuentes de alimentación de baja interferencia de 100-200 W que entregan hasta voltajes razonablemente altos y corrientes moderadas (hasta 5 A) por alrededor de $100 en Amazon o eBay. Asegúrese de obtener una fuente de alimentación de banco con algunas características básicas como interruptor de encendido/apagado y limitación de corriente, siendo esta última muy importante para la protección contra cortocircuitos o cargas bajas.

A medida que sus proyectos y nivel de habilidad crezcan, también lo harán sus necesidades de equipo de prueba. Eventualmente, podría necesitar graduarse a un conjunto de equipos más especializados para probar sus prototipos. Esto podría incluir:

• Osciloscopio de alta frecuencia
• Carga electrónica de CC
• Medidor LCR
• Analizador de espectro
• Analizador lógico
• Analizador de redes vectorial de baja frecuencia
• Microscopio para soldar a mano partes pequeñas

También asegúrese de consultar este artículo de Mark Harris, contiene una lista más larga de materiales y herramientas que necesitará para armar su laboratorio.

Cuando necesite probar su placa, puede fácilmente hacer una correlación cruzada entre los esquemáticos y su PCB dentro del entorno de diseño unificado de Altium Designer®. Para implementar la colaboración en el entorno interdisciplinario de hoy, las empresas innovadoras están utilizando Plataforma Altium 365™ para compartir fácilmente datos de diseño y poner proyectos en fabricación.

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