Les avantages et les inconvénients de la conception avec des platines d’expérimentation

Miettes de pain, platine d’expérimentation (qui se traduit par planche à pain en anglais) et gagne-pain. Deux de ces derniers vous fourniront un repas délicieux et nutritif, suffisant pour une famille, et l'un des termes vous fournira le cadre de base à partir duquel votre conception de carte PCB va se développer. Je vais vous épargner du temps, des efforts et de nombreuses rencontres gênantes en vous disant que si vous essayez d'enfoncer des câbles de raccordement dans un gagne-pain en ville, votre projet ne réussira très probablement jamais.

De même, vous ne maintiendrez probablement pas une intégrité de signal adéquate, entre autres problèmes, si vous essayez de faire passer votre CPU à travers une montagne de miettes de pain. Laissons les questions derrière nous pour conclure que les platines d'expérimentation sont ce que vous utilisez pour la conception de vos PCB. Blagues à part, les platines d’expérimentation sont probablement dans le tiroir de bureau de chaque concepteur de carte de circuit imprimé et sont probablement la première chose vers laquelle vous vous tournerez quand vous aurez besoin d'un endroit vierge pour tester vos nouvelles conceptions.

Mais certaines questions resteront en suspens, même pour les concepteurs chevronnés. Est-il approprié d'utiliser une platine d'expérimentation pour chaque application de conception ? Y a-t-il des limites à ce que ces merveilleux objets peuvent faire ? Est-il possible de réaliser des prototypes similaires par simulation sur ordinateur ? En comprenant mieux les capacités d'un diagramme de platine d’expérimentation, vous pouvez déterminer si l'utilisation d'un tel diagramme convient le mieux à vos besoins de conception.

Quels sont les avantages des platines d’expérimentation?

Il peut sembler que les limites de ces cartes sont suffisantes pour que vous alliez voir ailleurs, mais les avantages qu'elles offrent sont probablement suffisants pour que tout concepteur puisse au moins les examiner.

La facilité avec laquelle vous pouvez changer une platine d'expérimentation est l'un de ses plus grands avantages. Imaginez que vous avez une conception solide comme le roc, que tout a été dessiné et soudé, pour découvrir qu'il y a un bogue enfoui profondément dans le système. Une long parcours désordonnée pour dessouder et le déboguer vous attend à l'avenir. Maintenant, si vous deviez câbler votre conception avec des câbles de raccordement amovibles et facilement ajustables, ce correctif de conception se résumerai simplement à débrancher et rebrancher.

De plus, si votre conception solide comme le roc devait être soudée, prête à l'emploi, mais qu'elle échouait de façon catastrophique (bruits de mini-explosion), l'ensemble de votre circuit imprimé pourrait être en danger et vous pourriez ne plus avoir des composants parfaitement fonctionnels. Avec la platine d'expérimentation, qui agit comme une sorte de bouclier pour vos systèmes (qui, nous l'espérons, ne sont pas défectueux), vous pouvez vous assurer que certaines parties de votre conception resteront intactes.

^{À l'origine, les planches à pain n'étaient que cela ; elles servaient à couper le pain.}

Quelles sont les limites des platines d'expérimentation ?

À l'origine, les planches à pain étaient, en fait, ce qu'elles paraissent être ; une planche sur laquelle on coupait du pain. Ces planches de bois étaient faciles d'accès et peu coûteuses pour monter vos projets électriques. Alors que l'on a commencé à développer les premiers véritables tableaux électriques, le terme était tout simplement trop couramment utilisé en électronique pour qu'on l'abandonne, c'est pourquoi, en anglais, on a gardé le terme "planche à pain". Outre le fait que les planches à pain modernes ne sont pas des outils pratiques pour couper votre délicieux pain, il y a quelques autres limitations dont il faut tenir compte lors de la détermination des prochaines étapes de votre prototypage.

Les diagrammes des platines d'expérimentation ne constituent pas un bon outil pour la conception de circuits à haute tension. Bien que la plupart des applications de fabrication de cartes de circuits imprimés concernent des applications basse tension, si vous vous trouvez dans la zone des 50 V, faites attention et tenez compte du fait que les connexions des cartes ne sont pas adaptées à cette application de tension. De même, les cartes auront de la difficulté à répondre aux applications de courant élevé. Lorsque vous vous dirigez vers les 20 mA ou plus, vous constaterez probablement que votre conception n'est pas aussi performante.

De plus, lorsque vous traitez avec des fréquences parmi les plus élevées et les plus précises du spectre, l'intégrité de votre signal sera certainement menacée et ne passera pas facilement à travers la carte. La raison de la plupart des erreurs que vous rencontrerez avec l'intégrité du signal (ainsi que les inconvénients mentionnés ci-dessus) est principalement due aux bandes de connexion physiques dans les cartes. Ces bandes ont une très haute résistance et peuvent, à leur tour, présenter des capacités parasites qui peuvent faire des ravages.

^{Les simulations par ordinateur peuvent parfois être une meilleure alternative à une platine d’expérimentation physique.}

Quelles sont les alternatives aux platines d'expérimentation ?

Nous sommes passés des planches, à l'époque ou l’on découper du pain sur nos circuits, à des bandes de cuivre physiques intégrées à la platine, mais quelle est la prochaine étape dans le prototypage des platines d'expérimentation? Certains programmes simulés imitent ce que les platines d'expérimentation visent à accomplir, mais ne vous épargneront pas le travail de mise en place de la conception du circuit (au sens physique). Les limites de ces programmes ne sont pas aussi grandes qu'une carte physique.

Tant que la capacité est inscrite dans chaque simulateur, vous pouvez tester et simuler selon vos désirs. La seule mise en garde de ces programmes est la courbe d'apprentissage associée à chacun, et chacun a probablement son propre degré de difficulté.

En plus des avantages d'augmenter mes arrangements de cartes physiques par le biais d'un logiciel de simulation CAO visuel interactif, j'apprécie personnellement de voir une maquette physique de mes circuits avant une couche de masque de soudure sur une conception. Cela me donne un vrai modèle du réel, une vraie maquette fonctionnelle que je peux tenir et toucher physiquement. Ceci, bien sûr, est ma préférence et dépendra fortement de ce que ma conception vise à accomplir, mais rien ne vaut un circuit construit avec mes propres mains.

Un programme qui comprend des fonctions telles que la vérification de la conception qui vous permet de simuler votre conception sous une vaste gamme de variables afin de tester les défauts et les incohérences sans jamais mettre les pieds dans un laboratoire. Un outil très puissant qui peut vous éviter bien des maux de tête (comme les attaques que votre conception, solide comme le roc, pourrait subir). Si vous êtes à la recherche d'un logiciel de conception de PCB flexo-rigides dotés de cela et d'autres fonctionnalités principales, pensez à Altium Designer^®.

Sachant ce que nous savons maintenant, où se situe votre conception par rapport aux avantages et aux inconvénients de la platine d'expérimentation ? Si vous vous interrogez encore sur les avantages, les limites et les alternatives simulées par rapport à votre conception, contactez un expert Altium dès aujourd'hui.