如何使用面包板

概要

当你学习怎样去建立一个电路时,面包板是最基本、最简单的元件之一。由于板子上有很多小插孔,各种电子元器件可根据需要任意插入或拔出,免去了焊接的工序,节省了电路的组装时间,且元件可以重复使用,非常适合电子电路的组装、调试和训练。

历史

如果你想在20世纪60年代前建立一个电路,你可能会使用一种叫做“绕线”(wire-wrap)的技术,即将包装线周围的导电柱连接到同一个perfboard (protoboard)。这项技术线路十分复杂,虽然一直沿用到今天,但面包板可以使电路成型更容易。

名字的由来

面包板的得名可以追溯到真空管电路的年代,当时的电路元器件大都体积较大, 人们通常通过螺丝和钉子将他们固定在一块切面包用的木板上进行连接,后来电路元器件体积越来越小,但面包板的名称沿用了下来。

规格

面包板的大小规格不同,如170孔(35*47mm),400孔(85*55mm),800孔(165*55mm)等。

每块面包板的四边都有凸起和凹槽,使同一大小规格的面包板可以进行拼接,可用空间变大。

有些面包板背面有背胶,方便其贴在不同的仪器上。

结构以及内部构造

整板使用热固性酚醛树脂制造,板底有金属条,在板上对应位置打孔使得元件插入孔中时能够与金属条接触,从而达到导电目的,一般将每5个孔用一条金属条连接。板子中央一般有一条凹槽,这是针对需要集成电路、芯片试验而设计的。板子两侧有两排竖着的插孔(电源轨),也是5个一组,为板子上的元件提供电源。

1. 电源轨

在面包板的上下两侧分别有两列插孔,一般是作为电源引入的通路。上方第一行标有“+”的一列有5组插孔,每组5个(内部5个孔连通),均为正极。上方第二行标有“-”的一列有5组插孔,每组5个(内部5个孔连通),均为接地。面包板下方第一行与第二行结构同上。如需用到整个面包板,通常将“+”与“+”用导线连接起来,“-”与“-”用导线连接起来。

2. 接线轨

连接孔分为上下两部分,是我们的主工作区,用来插接原件和跳线。在同一列中的5个插孔(即a-b-c-d-e,f-g-h-i-j)是互相连通的;列和列(即1-30)之间以及凹槽上下部分(即e-f)是不连通的。

3. 凹槽

在面包板的中间有一个长长的凹槽,其作用如下:

3.1 示意上下两部分是断开的。

3.2 使得原本紧挨的上下两部分凹槽中间距离为7.26mm,刚好插入标准窄体的DIP引脚集成电路(芯片)。

3.3 由于集成电路引脚很多,一般不易取下来。如果暴力拔出很容易弄弯引脚,甚至折断引脚,这个凹槽刚好可以用镊子之类东西伸到集成电路下面,方便取出集成电路。

使用及注意事项

1. 安装分立元件时,应便于看到其极性和标志,将元件引脚理直后,在需要的地方折弯。为了防止裸露的引线短路,必须使用带套管的导线,一般不剪断元件引脚,以便于重复使用。一般不要插入引脚直径大于0.8mm的元器件,以免破坏插座内部接触片的弹性。

2. 对多次使用过的集成电路的引脚,必须修理整齐,引脚不能弯曲,所有的引脚应稍向外偏,这样能使引角与插孔可靠接触。要根据电路图确定元器件在面包板上的排列方式,目的是走线方便。为了能够正确布线并便于查线,所有集成电路的插入方向要保持一致,不能为了临时走线方便或缩短导线长度而把集成电路倒插。

3. 根据信号流程的顺序,采用边安装边调试的方法。元器件安装之后,先连接电源线和地线。为了查线方便,连线尽量采用不同颜色。例如:正电源一般采用红色绝缘皮导线面包板的使用负电源用蓝色,地线用黑线,信号线用黄色,也可根据条件选用其它颜色。

4. 面包板宜使用直径为0.6mm左右的单股导线。根据导线的距离以及插孔的长度剪断导线,要求线头剪成45º斜口,线头剥离长度约为6mm左右,要求全部插入底板以保证接触良好。裸线不宜露在外面,防止与其它导线断路。

5. 连线要求紧贴在面包板上,以免碰撞弹出面包板,造成接触不良。必须使连线在集成电路周围通过,不允许跨接在集成电路上,也不得使导线互相重叠在一起,尽量做到横平竖直,这样有利于查线,更换元器件及连线。

6、最好在各电源的输入端和地之间并联一个容量为几十微法的电容,这样可以减少瞬变过程中电流的影响。为了更好地抑制电源中的高频分量,应该在该电容两端再并联一个高频去耦电容,一般取0.01 ~ 0.047μf的独石电容。

7. 在布线过程中,要求把各元器件放置在面包板上的相应位置以及所用的引脚号标在电路图上,保证调试和查找故障的顺利进行。

8. 所有的地线必须连接在一起,形成一个公共参考点。

布线原则

1. 尽量减少连接点。增加一个连接点,相当于人为地增加了故障概率。

2. 尽量避免立交桥。所谓的“立交桥”就是元器件或者导线骑跨在别的元器件或者导线上。初学者最容易犯这样的错误。这样做,一方面给后期更换元器件带来麻烦,另一方面,在出现故障时,零乱的导线很容易使人失去信心。

3. 尽量牢靠。有两种现象需要注意:第一、集成电路很容易松动,因此,对于运放等集成电路,需要用力下压,一旦不牢靠,需要更换位置。第二、有些元器件管脚太细,要注意轻轻拨动一下,如果发现不牢靠,需要更换位置。

4. 方便测试。5孔孤岛一般不要占满,至少留出一个孔,用于测试。

5. 布局尽量紧凑,信号流向尽量合理。

6. 布局尽量与原理图近似。这样有助于同学们在查找故障时,尽快找到元器件位置。

7. 电源区使用尽量清晰。在搭接电路之前,首先将电源区划分成正电源、地、负电源3个区域,并用导线完成连接。

保护

1、尽量避免进水、碎屑以及粉状物进入插孔。

2、避免集成电路的粗暴插拔,以免管脚折在插孔内;不要将金属线折断在插孔内。

3、不要将太粗的导线、探针、管脚插入孔内。

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感谢作者@LYXIN1103 ,以及@胖马户 的编辑。

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