Attrezzatura Essenziale per Principianti per il Test delle PCB

Quando inizi le tue avventure nella progettazione di PCB, prima o poi avrai bisogno di testare i tuoi prototipi di schede. La prototipazione e i test sono compiti molto importanti per qualsiasi progettista, ma è necessario disporre dell'attrezzatura giusta per assicurarsi di ottenere risultati accurati.

In questo articolo, parlerò di alcune delle attrezzature di base che i nuovi ingegneri dovrebbero avere per testare e correggere i loro prototipi di schede. Non stiamo parlando di costruire un grande laboratorio aziendale, ci preoccupiamo più di fornirti le capacità di base di cui hai bisogno per testare e verificare i tuoi primi progetti. Se sei creativo e utilizzi i rivenditori online, probabilmente puoi trovare tutto ciò che è in questa lista per circa 600 dollari. Questo ti darà le capacità di base di cui hai bisogno per iniziare, così che tu possa costruire nel tempo le tue competenze e attrezzature di test.

Lista della Spesa per il Nuovo Ingegnere

Multimetro con Sonde Multiple

Un multimetro di base è il pilastro di qualsiasi ingegnere che ha bisogno di sondare e testare un prototipo di PCB. Ci sono molte opzioni di multimetri di base che forniscono tutte le misurazioni standard e le gamme con alta precisione. Alcuni permettono anche di effettuare misurazioni della temperatura con una sonda speciale.

Il tuo multimetro dovrebbe offrire diverse opzioni per le sonde, incluse sonde con punte molto sottili che permettono di testare componenti molto piccoli. Toccare con una sonda un componente 0402 o 0201 può essere molto difficile con sonde grandi, quindi conviene acquistare un set extra di sonde con punte molto sottili per il tuo multimetro.

Ponte USB-seriale

Per gli appassionati di embedded, uno sviluppatore avrà bisogno di comunicare comandi a un chip su una PCB, e il modo più semplice per farlo è con un ponte USB-seriale. Questi dispositivi si collegano a una porta USB e permettono di inviare comandi a un dispositivo remoto tramite la connessione USB. L'interfaccia è solitamente UART/USART, e i comandi possono essere inviati tramite PuTTy o TeraTerm. Questi sono a volte basati su un semplice chip FTDI; puoi anche seguire l'esempio mostrato in questo recente progetto di Altium Designer di Zach Peterson.

Programmatore

Se stai sviluppando con l'IDE di un fornitore, allora avrai bisogno di uno strumento del fornitore per flashare e programmare il processore sulla tua scheda. Ciò può essere fatto con uno strumento di programmazione del fornitore. Non tutti i fornitori creano questi strumenti, ma ci sono moduli di terze parti che possono essere integrati nel tuo progetto, e userai il software per trasferire un file binario sul dispositivo finale.

Ad esempio, Microchip ha sviluppato il loro modulo MPLAB e il software per programmare applicazioni sui microcontrollori PIC. Un altro strumento popolare è il programmatore PRESTO di ASIX, che supporta un'enorme lista di microcontrollori e memorie flash.

Saldatore e Filo

I kit base per la saldatura e il filo di piccolo diametro sono indispensabili per testare e fare debug. È molto comune che sia necessario saldare un piccolo filo, rimuovere un componente o sostituire un componente durante i test. Procurati un kit per la saldatura a basso costo con controllo della temperatura e punte multiple. Dovresti anche procurarti del filo per saldare, pasta saldante e un filo trecciato per poter eseguire lavori di riparazione, anche con piccoli SMD. Avere punte multiple è anche molto importante per applicare calore in spazi ristretti e su pad molto piccoli.

Oscilloscopio Base

Gli oscilloscopi possono essere molto costosi, specialmente quando necessitano di avere un'alta frequenza di campionamento, larghezza di banda e capacità di analisi integrate. Per i progettisti principianti, o per un piccolo laboratorio che viene utilizzato solo per test di accensione, è una buona idea avere un oscilloscopio digitale base a basso costo per effettuare misurazioni comuni.

Quando diciamo "basico", intendiamo davvero che un oscilloscopio a basso costo può essere sufficiente per molte attività. Il punto è rilevare se il segnale AC è presente in certe aree di un circuito, come essere in grado di rilevare se un circuito con feedback sta oscillando. Questo è ampiamente applicabile in molti circuiti in una progettazione, come i regolatori di potenza e i circuiti amplificatori. Un oscilloscopio a basso costo (circa $300-$500) per queste misurazioni di base fino a ~100 MHz è un ottimo modo per completare il tuo primo set di attrezzature per i test.

Assicurati che la tua sonda dell'oscilloscopio abbia due opzioni di attenuazione (1x e 10x) così da poter rilevare diversi output. Assicurati anche che la tua sonda abbia una larghezza di banda superiore rispetto al tuo oscilloscopio!

Alimentatore DC con Limitazione di Corrente

Ultimo, ma non meno importante, non possiamo dimenticarci di un alimentatore. Un piccolo alimentatore da banco regolato è essenziale per qualsiasi ingegnere elettronico. Per la maggior parte dei circuiti stampati, avrai bisogno solo di un semplice alimentatore DC che fornisca una tensione e una corrente di uscita ragionevoli.

Puoi trovare alimentatori a basso rumore da 100-200 W che erogano fino a tensioni ragionevolmente alte e correnti moderate (fino a 5 A) per circa 100 dollari su Amazon o eBay. Assicurati di ottenere un alimentatore da banco con alcune funzionalità di base come l'interruttore ON/OFF e la limitazione di corrente, quest'ultima molto importante per la protezione da cortocircuito o da carichi bassi.

Man mano che i tuoi progetti e il tuo livello di abilità crescono, cresceranno anche le tue esigenze di apparecchiature di test necessarie. Eventualmente, potresti aver bisogno di passare a un set di attrezzature più specializzate per testare i tuoi prototipi. Questo potrebbe includere:

• Oscilloscopio ad alta frequenza
• Carico elettronico DC
• Misuratore LCR
• Analizzatore di spettro
• Analizzatore logico
• Analizzatore di rete vettoriale a bassa frequenza
• Microscopio per saldare a mano componenti piccoli

Assicurati anche di dare un'occhiata a questo articolo di Mark Harris, contiene un elenco più lungo di materiali e strumenti che ti serviranno per allestire il tuo laboratorio.

Ogni volta che hai bisogno di testare la tua scheda, puoi facilmente fare cross-probing tra gli schemi e il tuo PCB all'interno dell'ambiente di progettazione unificato di Altium Designer®. Per implementare la collaborazione nell'ambiente interdisciplinare di oggi, le aziende innovative stanno utilizzando Altium 365™ piattaforma per condividere facilmente i dati di progettazione e avviare la produzione dei progetti.

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