PCB 테스트를 위한 초보자 필수 장비

PCB 디자인 모험을 막 시작했을 때, 결국 프로토타입 보드를 테스트해야 할 시점이 옵니다. 프로토타이핑과 테스팅은 모든 디자이너에게 매우 중요한 작업이지만, 정확한 결과를 얻기 위해 올바른 장비 세트를 갖추고 있어야 합니다.

이 글에서는 새로운 엔지니어가 프로토타입 보드를 테스트하고 디버깅하기 위해 갖추어야 할 기본 테스트 장비에 대해 설명하검니다. 우리는 대규모 회사 실험실을 구축하는 것에 대해 이야기하는 것이 아니라, 첫 프로젝트를 테스트하고 검증할 수 있는 기본 능력을 제공하는 데 더 관심이 있습니다. 창의적이고 온라인 소매업체를 이용한다면, 이 목록에 있는 모든 것을 대략 $600 정도에 찾을 수 있을 것입니다. 이것은 시작할 때 필요한 기본 능력을 제공하여 시간이 지남에 따라 테스팅 기술과 장비를 구축할 수 있게 해줄 것입니다.

새 엔지니어 쇼핑 리스트

여러 프로브가 있는 멀티미터

기본 멀티미터는 PCB 프로토타입을 탐색하고 테스트해야 하는 모든 엔지니어의 필수품입니다. 표준 측정 및 범위를 고정밀도로 제공하는 기본 멀티미터 옵션이 많이 있습니다. 일부는 특수 프로브를 사용한 온도 측정도 가능하게 합니다.

다기능 미터기는 매우 작은 부품을 측정할 수 있도록 매우 미세한 팁의 프로브를 포함한 다양한 프로브 옵션을 제공해야 합니다. 큰 프로브로 0402나 0201 부품을 탭하는 것은 매우 어려울 수 있으므로, 매우 미세한 팁의 추가 프로브 세트를 구입하는 것이 좋습니다.

USB to Serial Bridge

임베디드 분야에서 개발자는 PCB 상의 칩에 명령을 전달해야 할 필요가 있으며, 이를 수행하는 가장 간단한 방법은 USB to serial bridge를 사용하는 것입니다. 이러한 장치는 USB 포트에 연결되어 USB 연결을 통해 원격 장치에 명령을 보낼 수 있습니다. 인터페이스는 보통 UART/USART이며, PuTTy나 TeraTerm을 통해 명령을 보낼 수 있습니다. 이들은 때때로 간단한 FTDI 칩을 기반으로 하며, 이 최근 Zach Peterson의 Altium Designer 프로젝트에서 보여진 예시를 따를 수도 있습니다..

프로그래머

특정 벤더의 IDE로 개발하는 경우, 보드 상의 프로세서를 플래시하고 프로그래밍하기 위해 벤더 도구가 필요합니다. 이는 벤더 프로그래밍 도구로 수행될 수 있습니다. 모든 벤더가 이러한 도구를 만드는 것은 아니지만, 설계에 연결할 수 있는 제3자 모듈이 있으며, 소프트웨어를 사용하여 최종 장치에 바이너리를 푸시할 것입니다.

예를 들어, 마이크로칩은 PIC 마이크로컨트롤러에 애플리케이션을 프로그래밍하기 위한 MPLAB 모듈과 소프트웨어를 개발했습니다. 또 다른 인기 있는 도구는 ASIX의 PRESTO 프로그래머로, 다양한 마이크로컨트롤러와 플래시 메모리를 지원하는 방대한 목록을 가지고 있습니다.

납땜 인두와 전선

기본 납땜 키트와 얇은 게이지의 전선은 테스트와 디버깅을 위해 반드시 필요합니다. 작은 전선을 납땜하거나, 부품을 제거하거나, 테스트 중에 부품을 교체해야 할 경우가 매우 흔합니다. 온도 조절이 가능하고 여러 팁이 있는 저렴한 납땜 키트를 구입하세요. 또한 납땜 와이어, 납땜 페이스트, 그리고 작은 SMD도 재작업할 수 있는 땜납용 땋은 전선도 준비해야 합니다. 좁은 공간과 매우 작은 패드에 열을 가하는 데 여러 팁이 있으면 매우 중요합니다.

기본 오실로스코프

오실로스코프는 매우 비쌀 수 있으며, 특히 매우 높은 샘플 레이트, 대역폭, 내장 분석 기능이 필요할 때 그렇습니다. 초보 디자이너나 전원 테스트만을 위해 사용되는 작은 실험실의 경우, 일반적인 측정을 위한 저렴한 기본 디지털 오실로스코프를 갖추는 것이 좋습니다.

여기서 "기본적인"이라고 할 때, 저렴한 오실로스코프가 많은 작업에 충분하다는 의미입니다. 중요한 것은 특정 회로 영역에서 AC 신호가 존재하는지 감지하는 것입니다. 예를 들어, 피드백이 있는 회로가 진동하는지 감지할 수 있어야 합니다. 이는 전원 조절기와 증폭기 회로와 같은 많은 회로 설계에서 널리 적용됩니다. 이러한 기본 측정을 위해 약 $300-$500 정도의 저렴한 오실로스코프는 약 100 MHz까지는 첫 번째 테스트 장비 세트를 완성하는 훌륭한 방법입니다.

스코프 프로브가 두 가지 감쇠 옵션(1x 및 10x)을 갖추고 있어 다양한 출력을 감지할 수 있는지 확인하세요. 또한 프로브의 대역폭이 스코프보다 높은지도 확인하세요!

전류 제한 DC 전원 공급 장치

마지막으로, 전원 공급 장치를 잊어서는 안 됩니다. 작은 벤치탑 규제 전원 공급 장치는 모든 전자 엔지니어에게 필수품입니다. 대부분의 보드의 경우, 합리적인 전압과 전류 출력을 제공하는 기본 DC 전원 공급 장치가 필요할 것입니다.

Amazon이나 eBay에서는 100-200W 저소음 전원 공급 장치를 합리적으로 높은 전압과 적당한 전류(최대 5A)까지 출력할 수 있는 제품을 약 $100 정도에 구할 수 있습니다. ON/OFF 토글과 전류 제한과 같은 기본 기능이 있는 벤치 공급 장치를 구하는 것이 중요한데, 후자는 단락 회로나 저부하 보호에 매우 중요합니다.

프로젝트와 기술 수준이 성장함에 따라 필요한 테스트 장비도 증가할 것입니다. 결국, 프로토타입을 테스트하기 위해 더 전문화된 장비 세트로 넘어갈 필요가 있을 수 있습니다. 이는 다음을 포함할 수 있습니다:

• 고주파 오실로스코프
• DC 전자 부하
• LCR 미터
• 스펙트럼 분석기
• 논리 분석기
• 저주파 벡터 네트워크 분석기
• 소형 부품 수동 납땜용 현미경

또한 Mark Harris의 이 기사를 확인해 보세요, 실험실을 구축하기 위해 필요한 재료와 도구의 긴 목록이 포함되어 있습니다.

보드를 테스트할 필요가 있을 때는 Altium Designer®의 통합 설계 환경 내에서 스키마틱과 PCB 간에 쉽게 크로스 프로빙할 수 있습니다. 오늘날의 교차 분야 환경에서 협업을 구현하기 위해 혁신적인 회사들은 Altium 365™ 플랫폼을 사용하여 설계 데이터를 쉽게 공유하고 프로젝트를 제조 단계로 넘길 수 있습니다.

Altium Designer와 Altium 365를 사용하여 가능한 것들의 표면만 긁어본 것입니다.오늘 Altium Designer + Altium 365의 무료 체험을 시작하세요.