電路試驗板試驗和電路故障排查使用技巧

電子實驗室便成了我最喜歡的課——雖然我需要花費數(shù)小時，彎腰坐在一堆蛛網(wǎng)式電線前，跟蹤和探測每個電源和接地連接以及每個信號節(jié)點，只是為了發(fā)現(xiàn)自己試驗版中的缺陷。我 非常喜歡電路故障排查，所以我自愿擔任電子實驗室的助教。

專業(yè)技術提示：如果用完美修剪后的電線鋪設在試驗板上，構建整潔的電路（如圖1，而非圖2所示），電路故障排查會更容易。

圖1. 無焊試驗板上極其整潔的電路。照片提供者：佐治亞理工學院電氣與計算機工程數(shù)字設計實驗室的Kevin Johnson。

圖2. 無焊試驗板上的電線這樣鋪設，您一定會后悔！照片提供者：佐治亞理工學院電氣與計算機工程數(shù)字設計實驗室的Kevin Johnson。

但這些并沒能為我提供高級項目所需的知識和技能。我們需要制作一輛（微型）自動駕駛汽車，聽起來并不難，但我的團隊決定用"僅模擬"電路來實施（非常感謝團隊中某位精通控制理論的 成員）。雖然我們唯一能夠成功實施的功能是"撞墻前停車"， 但至少比那些嘗試用微控制器構建汽車的團隊有進步。

由于幾乎不具備任何經(jīng)驗，我們發(fā)現(xiàn)自己需要研究設計的每個方面。用哪種傳感器來感測汽車是否正在靠近墻？如何購買這種傳感器？購買后又該怎么安裝？如何解釋輸出信號？我在電子實驗室的經(jīng)驗并不如預期的那么有用。

當時可能有大量資源可以幫助我完成這個項目，但我知之甚少（那是互聯(lián)網(wǎng)的早期階段，而我還是名學生）。多年以來，我收集了許多可以搜索資源的地方，每次開始新項目前都會去看看，有些地方或許對您的項目也有幫助。

如果您希望了解電路試驗板試驗和原型制作方面的入門技巧，請查看11月份的學子專區(qū)文章。

從Analog.com獲取樣片

首先談談免費資源——ADI公司的免費樣片計劃。您可以導航到產(chǎn)品頁面，然后向下滾動到樣片和購買來申請樣片。如果器件提供樣片（再強調(diào)一下，這是免費的），您將在從ADI訂購列中看到一個樣片按鈕：

圖3. 可申請樣片的ADI公司產(chǎn)品頁面。

請訪問上方鏈接，了解所有詳細信息——您需要注冊myAnalog帳戶才能申請樣片。另外，注冊帳戶時，請務必使用您的大學電子郵件地址——您無法使用Gmail或Yahoo Mail等免費電子郵件帳戶來申請樣片。

在線搜索和訂購器件

對于試驗板試驗，推薦采用DIP封裝（雙列直插式封裝）。如果您發(fā)現(xiàn)采用DIP封裝的試驗板可以購買，但不提供樣片，該怎么辦？您可以選擇從Digi-Key、Mouser等供應商處購買該器件。我最喜歡的器件搜索引擎之一是Octopart——例如，在Octopart搜索采用DIP封裝的10kΩAD5206電位計：https://octopart.com/search?q=AD5206&specs.resistance.value=10000&start=0&specs.case_package.value=DIP

圖4. 常見的電子器件供應商網(wǎng)頁。以Octopart為例。

AD5206是一款數(shù)控電位器，適用于很多項目。但我無法從analog.com/cn獲取采用DIP封裝的免費樣片?？梢愿鶕?jù)成本從Octopart中列出的供應商中選擇一家購買。

無論是通過Octopart，還是直接在供應商網(wǎng)站上查看，請務必注意MOQ（最小可訂購數(shù)量）。通常情況下，同一器件可以多種庫存單位銷售，唯一的區(qū)別就是最小數(shù)量。

找不到適合我試驗板的DIP器件

不如在進行過試驗板試驗的電路中嘗試SOIC（或其他封裝）器件。例如，采用其他封裝（特別是SOIC和TSSOP）的AD5206可以提供免費樣片，如圖5所示。

圖5. 適用于AD5206數(shù)字電位器的SOIC和TSSOP封裝選項。

對于使用不太支持試驗板的SOIC器件進行的試驗板試驗，SOIC轉(zhuǎn)DIP分線板非常適合——只要您會焊接或找人教您即可。

我通常在sparkfun.com 和 adafruit.com上查看分線板和電路教程。這兩個網(wǎng)站都有SOIC轉(zhuǎn)DIP適配器——只需在網(wǎng)站搜索欄中搜索"SOIC"即可。例如：

● https://www.adafruit.com/products/1208

● https://www.sparkfun.com/products/496

（另外，在這種情況下，Adafruit分線更加靈活易用——超長焊盤可以容納多種SOIC封裝，并使焊接變得更容易一點。）

我不知道如何焊接

還是建議您前往Sparkfun和Adafruit網(wǎng)站。這兩個網(wǎng)站上提供非常詳細的書面教程以及視頻。例如，如果您要將SOIC焊接到SOIC轉(zhuǎn)DIP分線，那么您需要了解一些表面貼裝技術，網(wǎng)址如下：

● https://learn.adafruit.com/adafruit-guide-excellent-soldering/surface-mount?view=all

● https://www.sparkfun.com/tutorials/category/2

如果您要構建具有通孔元件的器件，請訪問以下網(wǎng)址：

● https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder---through-hole-soldering

● https://learn.adafruit.com/collins-lab-soldering/video?view=all

焊接需要時間去學習——實踐會讓您變得更加擅長。如果有合適的設備，焊接就會更加容易。全部購買可能非常昂貴，所以要盡力為您可使用的設備找到創(chuàng)客空間或?qū)嶒炇摇＠匣Q、燈、放大鏡和夾取效果出色的鑷子等工具對您焊接項目的結果影響極大。盡量準備好優(yōu)質(zhì)焊鐵。前文提到的所有教程都有類似推薦建議。

如果這是您第一次閱讀學子專區(qū)，請在《模擬對話》檔案中查找以前的專欄。另外，如果您想收到《模擬對話》的電子郵件，請務必在myAnalog帳戶設置的管理更新 > 我的快訊部分訂閱。

圖6. MyAnalog帳戶入門指南。

最后是電路測驗

繼續(xù)我們刺激思維過程的傳統(tǒng)，本月的測驗如圖7所示。在EngineerZone?中文技術論壇的學子專區(qū)部分查看答案。

圖7. 測驗：確定1 mA電流源兩端的源電壓。
編輯：hfy