Шаг от беспаечных плат к стационарным
Итак, вы вполне овладели искусством построения удивительных схем и хотите, наконец, перенести самую великолепную из них на постоянную плату. Следующим шагом после беспаечной схемы является макетная плата, предназначенная для пайки, — так называемая экспериментальная, или универсальная, макетная плата. Такие платы позволяют реализовать схемы почти любой сложности уже в постоянном виде. Перенос схем с беспаечных плат на обычные дополнительно облегчается тем фактом, что они имеют такую же перфорированную структуру.
Для переноса схемы на постоянную плату достаточно просто-напросто снять радиодетали с беспаечной макетки и вставить их в том же порядке на новую плату, после чего спаять соответствующие переходные отверстия. В этом случае единственное отличие заключается в том, что для пайки необходимо дополнительно соединить все используемые выводы одного ряда или колонки, поскольку постоянные макетные платы не имеют контактных металлических полосок. Если по ходу прочтения этого абзаца у вас возникли проблемы с понятием пайки, то лучше сразу же вернуться к главе 8 и только после этого продолжить изучение данного раздела.
При макетировании действительно маленькой схемы можно использовать только одну половину макетной платы. Перед переносом на нее элементов с беспаечной макетки можно даже отпилить кусок нужного размера при помощи ножовки; старайтесь только не дышать пылью из-под полотна. Затем следует выбрать подходящую по размерам часть и очистить ее. Подробнее о процедуре распиловки и очистки плат можно будет узнать чуть позже, в главе 12.
Моя макетная плата не работает!
К этому моменту многие читатели, вероятно получили представление об электронике как о несколько эксцентричной науке: иногда схемы работают, иногда — нет. Однако, если хорошенько разобраться, перст судьбы здесь не при чем; любые сбои в работе устройств связаны с самыми что ни на есть реальными, понятными и осязаемыми (а кроме того, еще и решаемыми!) проблемами. При работе с макетными платами наиболее частым недоразумением является проблема паразитных емкостей. Такая нежелательная емкость появляется в результате скрутки проводов или их перекрещивания между собой.
На самом деле основы данного явления лежат в глубине довольно сложных физических явлений, но в общем, можно их описать так: паразитная емкость зависит от параметров металлических контактных полосок внутри беспаечных плат и от длины выходов компонентов. Неучтенные емкости присутствуют в любой схеме; они неизбежны. Однако, когда схема включает большое количество проводников, расходящихся в разных направлениях, эта емкость может существенно возрасти, и тогда с ней приходится бороться. При превышении некоторой величины (какой конкретно — зависит от особенностей данной схемы) паразитная емкость может даже заставить схему функционировать неправильно.
Хотя для большинства схем, моделируемых на макетных платах, паразитные емкости не оказывают существенного эффекта, некоторые из них могут вести себя случайным образом или непредсказуемо до тех пор, пока не будут собраны как полагается — на печатной плате и с помощью припоя. Об этих фактах действительно нужно знать, особенно при работе с радиочастотами (радиоприемниками и передатчиками), а также цифровыми схемами, которые функционируют на очень больших частотах (порядка миллионов герц), или чувствительными схемами с таймерами, времена реагирования которых зависят от номиналов компонентов (в частности, емкостей). Беспаченые платы имеют тенденцию изменять свойства некоторых компонентов, особенно это касается конденсаторов и катушек индуктивности, и эти вариации номиналов могут привести к неправильной работе схемы.
При конструировании радиосхем или таких устройств, в которых паразитная емкость может оказать существенное влияние на работу, этап моделирования на беспаечной макетке можно пропустить. В таких случаях рекомендуется сразу приступать к работе над обычной паяной платой или типом плат, о котором речь пойдет в разделе "Моделирование на перфорированных макетных платах".
По углам или краям платы всегда лучше оставлять свободное место, чтобы можно было просверлить отверстия для монтажа. Эти отверстия пригодятся для крепления платы внутри корпуса (например, на шасси у робота). Кроме того, плату можно прикрепить к какой-то основе или к корпусу, используя двухстороннюю клейкую ленту из пористого материала. Она не только смягчит место для установки платы и предотвратит ее от механических напряжений, но и не позволит ей коснуться металлического шасси, благодаря своей толщине.
Постоянные паяные платы имеют лишь один недостаток: в них не слишком эффективно используется место. Если не стараться впихивать радиодетали погуще, то стандартной макетной платы хватит лишь на схему с тремя-четырьмя интегральными микросхемами и горсткой дискретных элементов. К счастью, со временем вы научитесь оцени вать свободное место и эффективно использовать его на платах любого размера.
Следующие разделы: