Utilisation appropriée des tables d'expérimentation
Les platines de style plug-in avec des rangées de cinq prises de 0,1 pouce dont vous semblez parler peuvent être vraiment utiles, mais peuvent également être utilisées à mauvais escient. Savoir utiliser et prendre soin de ces platines est une compétence EE suffisamment utile pour que cela vaille la peine d'être étudié pendant quelques minutes.
L'essentiel pour ne pas abuser des platines est de ne pas brancher de fils trop gros. Cela peut bloquer les contacts, les écraser au lieu de les laisser sauter latéralement comme prévu. Les fils trop gros nécessitent généralement de casser légèrement le plastique au-dessus du contact en élargissant le trou. Cela permet aux fils de la bonne taille d'entrer un peu sur le côté, permettant désormais à ces fils de crisser l'un des clips à ressort.
Veillez à pousser les fils vers le bas. Encore une fois, cela les empêche de pousser sur l'un des ressorts d'une manière non prévue.
Malheureusement, les étudiants seront des étudiants et n'auront aucun intérêt à long terme pour les platines. Il leur suffit de réaliser leur projet. Que la planche à pain soit de la merde une fois terminée est le problème de quelqu'un d'autre.
Les maquettes comme manuels
La solution est que vous envisagiez des planches à pain comme des livres. Chaque EE devrait avoir une planche à pain ou deux pour expérimenter. Savoir comment l'utiliser correctement, comment en prendre soin et les problèmes de circuit spéciaux dus aux planches à pain sont des choses utiles pour les EE professionnels. Chaque étudiant doit acheter ses propres planches à pain. De cette façon, ils sont motivés à ne pas en abuser. S'ils le font, ils apprennent une leçon avant que le patron ou le collègue pense qu'ils sont un crétin.
Toutes les planches à pain ne sont pas égales. Ne vous contentez pas d'acheter sur le prix, surtout quand ils sont de l'extrême est d'un patrimoine douteux. Une fois que vous avez trouvé une bonne source, vous pourriez être en mesure d'organiser un achat en volume afin que vos élèves puissent les obtenir à un prix décent.
Problèmes de circuit
Beaucoup de gens blâmeront immédiatement tout ce qui ne fonctionne pas sur une planche à pain du fait que c'est sur une planche à pain. Recherchez «planche à pain» sur ce site et vous verrez beaucoup de commentaires plus saints que vous. Ce sont largement faux.
Les maquettes peuvent être très utiles pour essayer et vérifier les circuits de base. C'est exactement le genre de choses que les étudiants en EE devraient faire. Il y a cependant quelques problèmes:
- Il n'y a pas d'avion au sol. Parfois, cela n'a pas beaucoup d'importance. Cela peut aider à monter la planche à pain sur une plaque métallique avec un poteau de reliure afin que vous puissiez connecter la plaque à la planche à pain avec un seul fil. Vous pouvez également choisir l'une des bandes de bus horizontales pour attacher la plaque de manière permanente. Dans ce cas, vous devez l'étiqueter soigneusement.
Une autre possibilité est de placer un plan au sol sous votre zone de travail. Cela peut être aussi simple que de travailler sur un morceau de carton, avec du papier d'aluminium en dessous, attaché au filet de sol sur la planche à pain.
Gardez à l'esprit que certaines planches à pain, en particulier les moins chères, ont le bas des clips à ressort exposé en dessous. Ils seront à court de n'importe quelle chose conductrice sur laquelle ils sont assis. Dites à vos élèves de toujours mettre du ruban isolant sur les contacts nus au bas de ces planches à pain.
- Les contacts ont chacun une certaine résistance. La plupart du temps, cela n'a pas beaucoup d'importance. Considérez les contacts de la platine comme des signaux et une faible puissance (comme pour alimenter une puce logique) uniquement. Ne faites pas des choses comme faire fonctionner le moteur à travers la planche à pain. Cela peut surchauffer le contact, provoquant une oxydation et des problèmes à long terme.
- Il y a une certaine capacité entre les colonnes adjacentes. Ce problème est largement surévalué, mais il peut avoir de l'importance pour les circuits analogiques particulièrement sensibles.
- Ils ne sont pas destinés aux hautes fréquences. Cela découle vraiment de l'absence d'un plan de masse et des capacités parasites plus grandes que d'habitude. Cependant, il semble que les gens l'oublient trop facilement.
Notez également que cela importe plus pour les signaux analogiques que numériques. Il est peu probable qu'un cristal de 8 MHz à un microcontrôleur soit un problème, mais même un récepteur radio de 1 MHz va agir différemment sur une maquette.
- Ils sont uniquement destinés aux composants traversants et aux circuits intégrés dans les packages DIP. Ces deux ont suivi le chemin des dinosaures. Néanmoins, l'utilité des tables d'expérimentation, en particulier pour l'apprentissage, mérite d'être traitée avec ce problème. Puisque vous êtes dans le domaine de l'apprentissage, gardez un stock de résistances traversantes ¼ W et d'autres pièces autour. Vous pouvez toujours obtenir de nombreux condensateurs dans des versions traversantes.
Il existe également des cartes de transport disponibles dans les lieux de loisirs qui prennent des emballages de montage en surface courants et les amènent à une ligne de broches spécialement conçues pour être branchées sur des planches à pain. Il est logique d'en avoir un approvisionnement disponible dans votre laboratoire. Vous devriez certainement les avoir pour les packages SOT-23-3, SOT-23-6 et SOIC-14.
Dépannage
Ce que je fais habituellement pour déboguer les circuits de la maquette est de clipser un fil simple brin de calibre 24 sur chaque sonde de portée. Les clips de masse de la sonde vont à un fil court qui sort de la planche à pain avec une extrémité dénudée de ¾ de pouce. Cela permet de fixer deux clips de mise à la terre pour sonde.
Maintenant, il vous suffit de brancher les autres extrémités des fils de calibre 24 dans les pads de la planche à pain dont vous souhaitez voir le signal.
Ne soyez pas paresseux en retirant le clip d'une sonde d'oscilloscope et en branchant l'extrémité pointue de la sonde directement dans un trou de planche à pain. Tout d'abord, ces parties pointues sont généralement un peu trop épaisses pour une planche à pain. Mais la vraie raison est que tôt ou tard vous glisserez accidentellement votre main sur les sondes qui dépassent de la planche à pain. Cela détachera les extrémités pointues des pointes de sonde, endommagera la goupille de la planche à pain, ou les deux.
Sommaire
Les maquettes peuvent être utiles, même dans un cadre professionnel. Ce sont des outils que vos élèves devraient posséder, apprendre à prendre soin d'eux correctement et apprendre à utiliser lorsque les bonnes circonstances se présentent. Ils sont également parfaits pour en apprendre davantage sur les circuits et obtenir cette intuition très importante sur les circuits que vous n'obtenez pas dans les livres.
Vos élèves ont certainement besoin de comprendre la théorie et les mathématiques derrière l'électronique, mais ce n'est qu'une partie de l'EE. Lorsque j'interviewe des candidats EE, je dois bien sûr voir qu'ils connaissent la théorie. Cependant, la plupart de l'interview, je chercherai cette intuition électronique que seule l'expérimentation peut vous donner.
Les bons EE regardent un schéma et voient les tensions pousser et les courants circuler. Ils voient un transistor ou un ampli op ou un condensateur ou presque n'importe quelle partie par ce qu'il "signifie" dans un circuit, pas seulement comme quelques équations pour résoudre le courant à quatre décimales. La différence entre un véritable EE et quelqu'un qui ne fait que brancher des valeurs dans des équations est de pouvoir "connaître" les éléments constitutifs et avoir une intuition sur l'électronique d'une manière qui vous permet de proposer des topologies de circuits que vous n'avez jamais vues auparavant, pilotées uniquement par ce que le circuit doit faire. Cela demande de l'expérimentation, de voir comment la théorie et la pratique diffèrent, des heures à se demander pourquoi l'amplificateur simple qui a fière allure en théorie oscille en fait lorsque vous le construisez, etc.
Cela fait probablement environ 10 ans depuis la dernière fois que j'ai eu besoin d'expérimenter un circuit au point qu'il était logique d'utiliser une planche à pain, mais de telles choses surviennent de temps en temps. Je suis ingénieur électricien professionnel depuis 1980, et j'ai utilisé des planches à pain plus tôt dans ma carrière. Je pense que c'était parce qu'à l'époque la plupart des pièces étaient traversantes avec un pas de 0,1 ", le coût et le délai de fabrication des cartes PC étaient plus élevés, et les circuits étaient plus analogiques.
En y repensant, la dernière fois que j'ai utilisé une planche à pain pour de vrai, c'était dans le développement d'un circuit qui pouvait recevoir un signal ultrasonore en utilisant très peu de puissance de veille. Cela utilisait des transistors à des courants si faibles que la fiche technique ne donnait que peu d'indications sur ce à quoi s'attendre. J'avais besoin d'environ 2000 gains à 40 kHz. Finalement, je l'ai réduit à un courant de repos de 35 µA, mais pas sans expérimenter. Je suppose que la raison pour laquelle cela était approprié pour une maquette était qu'il s'agissait d'un circuit analogique qui n'avait pas de fréquences multi-MHz.
