Основное оборудование для тестирования печатных плат для начинающих

Когда вы только начинаете свои приключения в дизайне печатных плат, вам в конечном итоге придется тестировать ваши прототипы плат. Прототипирование и тестирование являются очень важными задачами для любого дизайнера, но вам нужно иметь подходящий набор оборудования, чтобы обеспечить возможность получения точных результатов.

В этой статье я расскажу о некотором базовом оборудовании для тестирования, которое должны иметь новые инженеры, чтобы тестировать и отлаживать свои прототипы плат. Речь не идет о создании большой лаборатории компании, нас больше волнует предоставление вам базовых возможностей, необходимых для тестирования и проверки ваших первых проектов. Если вы проявите творчество и воспользуетесь интернет-магазинами, вы, вероятно, сможете найти все необходимое из этого списка примерно за 600 долларов. Это даст вам базовые возможности, которые вам понадобятся для начала, чтобы со временем вы могли развивать свои навыки и оборудование для тестирования.

Список Покупок для Нового Инженера

Мультиметр с Несколькими Пробниками

Базовый мультиметр является основным инструментом любого инженера, который нуждается в проверке и тестировании прототипа печатной платы. Существует множество базовых вариантов мультиметров, которые предоставляют все стандартные измерения и диапазоны с высокой точностью. Некоторые также позволяют проводить измерения температуры с помощью специального пробника.

Ваш мультиметр должен предлагать различные варианты щупов, включая очень тонкие щупы, которые позволяют производить измерения на очень маленьких компонентах. Прикосновение щупом к компоненту размером 0402 или 0201 может быть очень сложным с использованием крупных щупов, поэтому стоит приобрести дополнительный набор очень тонких щупов для вашего мультиметра.

USB to Serial Bridge

Для специалистов в области встраиваемых систем разработчику потребуется передавать команды на чип на печатной плате, и самый простой способ сделать это - использовать мост USB to serial. Эти устройства подключаются к порту USB и позволяют отправлять команды на удаленное устройство через USB-соединение. Интерфейс обычно представляет собой UART/USART, а команды можно отправлять через PuTTy или TeraTerm. Иногда они основаны на простом чипе FTDI; вы также можете следовать примеру, показанному в этом недавнем проекте Altium Designer от Зака Петерсона.

Программатор

Если вы разрабатываете с использованием IDE производителя, то вам понадобится инструмент производителя для прошивки и программирования процессора на вашей плате. Это можно сделать с помощью программного инструмента производителя. Не все производители создают такие инструменты, но существуют сторонние модули, которые можно интегрировать в вашу разработку, и вы будете использовать программное обеспечение для загрузки двоичного файла на конечное устройство.

Например, компания Microchip разработала свой модуль MPLAB и программное обеспечение для программирования приложений на микроконтроллерах PIC. Еще одним популярным инструментом является программатор PRESTO от ASIX, который поддерживает огромный список микроконтроллеров и флеш-памяти.

Паяльник и Провод

Базовые наборы для пайки и тонкий провод обязательны к наличию для тестирования и отладки. Очень часто вам придется припаять маленький провод, удалить компонент или заменить компонент во время тестирования. Приобретите недорогой набор для пайки с регулировкой температуры и несколькими насадками. Вам также следует купить немного припоя, паяльную пасту и оплетку, чтобы вы могли выполнять перепайку, даже с маленькими SMD. Наличие нескольких насадок также очень важно для нагрева в труднодоступных местах и на очень маленьких площадках.

Базовый Осциллограф

Осциллографы могут быть очень дорогими, особенно когда они должны иметь очень высокую частоту выборки, полосу пропускания и встроенные аналитические возможности. Для начинающих дизайнеров или для небольшой лаборатории, которая используется только для тестирования при включении питания, хорошей идеей будет иметь недорогой базовый цифровой осциллограф для проведения общих измерений.

Здесь, когда мы говорим «базовый», мы действительно имеем в виду, что недорогой осциллограф будет подходить для многих задач. Суть в том, чтобы определить, присутствует ли переменный сигнал в определенных областях схемы, например, уметь обнаруживать, колеблется ли схема с обратной связью. Это широко применимо во многих схемах при проектировании, таких как регуляторы мощности и усилительные схемы. Недорогой осциллограф (около $300-$500) для этих базовых измерений до ~100 МГц - отличный способ дополнить ваш первый набор оборудования для тестирования.

Убедитесь, что ваша зонд-проба имеет два варианта ослабления (1x и 10x), чтобы вы могли фиксировать разные выходные сигналы. Также убедитесь, что пропускная способность вашего зонда выше, чем у вашего осциллографа!

Источник питания постоянного тока с ограничением тока

И последнее, но не менее важное, мы не можем забыть об источнике питания. Маленький настольный регулируемый источник питания является обязательным для любого инженера-электронщика. Для большинства плат вам просто понадобится базовый источник питания постоянного тока, который обеспечивает разумное напряжение и ток.

Вы можете найти блоки питания малого шума на 100-200 Вт, выдающие до достаточно высоких напряжений и умеренных токов (до 5 А) примерно за 100 долларов на Amazon или eBay. Убедитесь, что вы приобретаете лабораторный блок питания с некоторыми базовыми функциями, такими как переключатель ВКЛ/ВЫКЛ и ограничение тока, последнее из которых очень важно для защиты от короткого замыкания или низкой нагрузки.

По мере роста ваших проектов и уровня навыков, потребности в испытательном оборудовании также будут увеличиваться. В конечном итоге, вам может потребоваться перейти к набору более специализированного оборудования для тестирования ваших прототипов. Это может включать:

• Осциллограф высокой частоты
• Электронная нагрузка постоянного тока
• Измеритель LCR
• Анализатор спектра
• Логический анализатор
• Анализатор векторной сети низкой частоты
• Микроскоп для ручной пайки мелких деталей

Также обязательно ознакомьтесь с этой статьей от Марка Харриса, в ней содержится более длинный список материалов и инструментов, которые вам понадобятся для оснащения вашей лаборатории.

Когда вам нужно будет протестировать вашу плату, вы можете легко переключаться между схемами и вашей печатной платой в едином дизайнерском окружении в Altium Designer®. Для реализации сотрудничества в современной междисциплинарной среде, инновационные компании используют Altium 365™ платформа для удобного обмена данными о дизайне и запуска проектов в производство.

Мы только начали раскрывать возможности Altium Designer на Altium 365. Начните свою бесплатную пробную версию Altium Designer + Altium 365 уже сегодня.