Equipamento Essencial para Iniciantes em Testes de PCB

Quando você está começando suas aventuras no design de PCBs, eventualmente precisará testar suas placas protótipo. Prototipagem e testes são tarefas muito importantes para qualquer designer, mas você precisa ter o conjunto certo de equipamentos para garantir que possa obter resultados precisos.

Neste artigo, vou falar sobre alguns dos equipamentos de teste básicos que novos engenheiros devem ter para testar e depurar suas placas protótipo. Não estamos falando de construir um grande laboratório empresarial aqui, estamos mais preocupados em fornecer a você as capacidades básicas de que precisa para testar e verificar seus primeiros projetos. Se você for criativo e souber usar varejistas online, provavelmente poderá encontrar tudo nesta lista por cerca de $600. Isso lhe dará as capacidades básicas de que você precisa para começar, para que possa desenvolver suas habilidades e equipamentos de teste com o tempo.

Lista de Compras para Novos Engenheiros

Multímetro com Múltiplas Pontas de Prova

Um multímetro básico é a principal ferramenta de qualquer engenheiro que precisa sondar e testar um protótipo de PCB. Há muitas opções de multímetros básicos que fornecem todas as medições e faixas padrão com alta precisão. Alguns também permitem medições de temperatura com uma sonda especial.

Seu multímetro deve oferecer diferentes opções de pontas de prova, incluindo pontas muito finas que permitem a medição de componentes muito pequenos. Tocar uma ponta de prova em um componente 0402 ou 0201 pode ser muito difícil com pontas grandes, então vale a pena comprar um conjunto extra de pontas de prova muito finas para o seu multímetro.

Ponte USB para Serial

Para o público de desenvolvimento embarcado, um desenvolvedor precisará comunicar comandos a um chip em uma PCB, e a maneira mais simples de fazer isso é com uma ponte USB para serial. Esses dispositivos se conectam a uma porta USB e permitem enviar comandos para um dispositivo remoto via conexão USB. A interface é geralmente UART/USART, e os comandos podem ser enviados por PuTTy ou TeraTerm. Esses dispositivos são, às vezes, baseados em um simples chip FTDI; você também pode seguir o exemplo mostrado neste projeto recente de Altium Designer de Zach Peterson.

Programador

Se você está desenvolvendo com a IDE de um fornecedor, então precisará de uma ferramenta do fornecedor para gravar e programar o processador em sua placa. Isso pode ser feito com uma ferramenta de programação do fornecedor. Nem todos os fornecedores criam essas ferramentas, mas existem módulos de terceiros que podem ser integrados ao seu projeto, e você usará software para transferir um binário para o dispositivo final.

Por exemplo, a Microchip desenvolveu seu módulo MPLAB e software para programar aplicações em microcontroladores PIC. Outra ferramenta popular é o programador PRESTO da ASIX, que suporta uma enorme lista de microcontroladores e memórias flash.

Ferro de Soldar e Fio

Kits básicos de soldagem e fio de calibre fino são essenciais para testes e depuração. É muito comum que você precise soldar um pequeno fio, remover um componente ou trocar um componente durante os testes. Adquira um kit de soldagem de baixo custo com controle de temperatura e múltiplas pontas. Você também deve obter algum fio de solda, pasta de solda e um fio trançado para que possa realizar retrabalhos, mesmo com pequenos SMDs. Ter múltiplas pontas também é muito importante para aplicar calor em espaços apertados e em pads muito pequenos.

Osciloscópio Básico

Os osciloscópios podem ser muito caros, especialmente quando precisam ter alta taxa de amostragem, largura de banda e capacidades de análise integradas. Para designers iniciantes, ou para um pequeno laboratório que é usado apenas para testes de inicialização, é uma boa ideia ter um osciloscópio digital básico de baixo custo para realizar medições comuns.

Aqui, quando dizemos "básico", realmente queremos dizer que um osciloscópio de baixo custo será suficiente para muitas tarefas. O ponto é detectar se o sinal AC está presente em certas áreas de um circuito, como ser capaz de detectar se um circuito com feedback está oscilando. Isso é amplamente aplicável em muitos circuitos de um projeto, como reguladores de energia e circuitos amplificadores. Um osciloscópio de baixo custo (cerca de $300-$500) para essas medições básicas até ~100 MHz é uma ótima maneira de completar seu primeiro conjunto de equipamentos de teste.

Certifique-se de que sua sonda de osciloscópio tenha duas opções de atenuação (1x e 10x) para que você possa detectar diferentes saídas. Também certifique-se de que sua sonda tenha uma largura de banda maior do que seu osciloscópio!

Fonte de Alimentação DC com Limitação de Corrente

Por último, mas não menos importante, não podemos esquecer de uma fonte de alimentação. Uma pequena fonte de alimentação regulada de bancada é essencial para qualquer engenheiro eletrônico. Para a maioria das placas, você só precisará de uma fonte de alimentação DC básica que forneça uma saída de tensão e corrente razoáveis.

Você pode encontrar fontes de alimentação de baixo ruído de 100-200 W que fornecem até tensões razoavelmente altas e correntes moderadas (até 5 A) por cerca de $100 na Amazon ou eBay. Certifique-se de obter uma fonte de bancada com alguns recursos básicos como chave liga/desliga e limitação de corrente, sendo este último muito importante para proteção contra curto-circuito ou carga baixa.

À medida que seus projetos e nível de habilidade crescem, também crescerão suas necessidades de equipamentos de teste. Eventualmente, você pode precisar evoluir para um conjunto de equipamentos mais especializados para testar seus protótipos. Isso pode incluir:

• Osciloscópio de alta frequência
• Carga eletrônica DC
• Medidor LCR
• Analisador de espectro
• Analisador lógico
• Analisador de rede vetorial de baixa frequência
• Microscópio para soldagem manual de peças pequenas

Também não deixe de conferir este artigo de Mark Harris, ele contém uma lista mais extensa de materiais e ferramentas que você precisará para montar seu laboratório.

Sempre que precisar testar sua placa, você pode facilmente fazer a correlação entre os esquemáticos e sua PCB dentro do ambiente de design unificado do Altium Designer®. Para implementar a colaboração no ambiente interdisciplinar de hoje, empresas inovadoras estão utilizando o Plataforma Altium 365™ para compartilhar facilmente dados de design e colocar projetos em fabricação.

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