5 Tips Sukses Breadboarding: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Nama saya Jeremy, dan saya di tahun pertama saya di Universitas Kettering. Sebagai mahasiswa Teknik Elektro, saya memiliki kesempatan untuk menghabiskan banyak waktu di laboratorium membangun sirkuit kecil di papan tempat memotong roti. Jika Anda berpengalaman dalam membuat sirkuit kecil dan proyek elektronik do-it-yourself, Anda mungkin tidak menemukan banyak manfaat di sini. Tujuan dari instruksi ini adalah untuk membahas dasar-dasar penggunaan papan tempat memotong roti, pengenalan komponen umum, dan membangun sirkuit kecil. Selain itu, saya akan membahas secara singkat bagaimana mengatur sirkuit Anda, serta beberapa strategi pemecahan masalah untuk saat-saat ketika segalanya serba salah.

Diasumsikan bahwa individu yang membaca ini memiliki beberapa keakraban dengan dasar-dasar elektronik dan terminologi: aliran arus, tegangan, polaritas, konduktansi, hubung singkat, rangkaian terbuka, sambungan, dan bias. Selain itu, diasumsikan pembaca sudah familiar dengan switching power supply yang digunakan di lingkungan lab.

Saya menulis ini karena saya menikmati membangun sirkuit kecil di laboratorium dan telah mengamati beberapa masalah umum dan kesalahan di sepanjang jalan. Harapan saya adalah bahwa ini akan membantu seseorang yang baru memulai perjalanan mereka ke dalam penemuan elektronik untuk menemukan sesuatu yang berguna yang akan menyelamatkan mereka dari beberapa sakit kepala yang saya temui di sepanjang jalan, dan membuka pintu menuju kegembiraan membangun sirkuit kecil!

Langkah 1: Papan tempat memotong roti

Apa itu papan tempat memotong roti?:

Alat populer untuk membuat prototipe dan menguji sirkuit, memungkinkan pengguna dengan cepat menghubungkan dan menukar komponen dan membuat sambungan dengan mudah. Menggunakan papan tempat memotong roti memungkinkan perakitan cepat dan modifikasi sirkuit tanpa persyaratan penyolderan.

Konfigurasi:

Strip terminal: Jalankan secara horizontal, dengan nomor baris bertambah lima, dan huruf kolom dalam kelompok lima. Baris 1, kolom A-E membentuk satu titik kontak kontinu - atau persimpangan, dan Baris 1, kolom F-J membentuk yang lain

Jalur bus: Berlari secara vertikal berpasangan di sepanjang setiap sisi, dan diberi label "+" atau "-". Seluruh strip + adalah satu sambungan kontinu, dan strip - adalah sambungan kontinu, memungkinkan banyak komponen dihubungkan ke sumber daya

Palung / Alur: Menjalankan panjang papan tempat memotong roti secara vertikal di antara strip Terminal. Baris terputus di alur ini, memungkinkan penggunaan Sirkuit Terpadu (IC)

Papan tempat memotong roti dapat dibeli dalam berbagai ukuran dan gaya, tetapi deskripsi konfigurasi di atas tetap sama apakah Anda memiliki papan tempat memotong roti setengah, atau model yang lebih besar dengan terminal daya dan beberapa papan yang dipasang ke pelat logam.

Agar berhasil dalam membuat sirkuit Anda, sangat penting untuk memiliki pemahaman yang kuat tentang tata letak titik kontak di papan tempat memotong roti. Ketika digunakan dengan benar, papan tempat memotong roti adalah alat yang hebat untuk membangun sirkuit dan membuat modifikasi dengan cepat!

Langkah 2: Ketahui Komponen Anda

Dalam desain sirkuit elektronik, seseorang akan menemukan berbagai komponen. Meskipun ini tidak dimaksudkan sebagai daftar yang lengkap, saya akan menyoroti beberapa komponen yang lebih umum, tujuannya, dan beberapa peringatan untuk penanganannya. Banyak sakit kepala dapat diselamatkan dengan menangani dan menggunakan komponen dengan benar. Jika Anda baru memulai di bidang elektronik, banyak kit komponen dapat ditemukan untuk memberi Anda dasar-dasarnya dengan harga di bawah $20.

Resistor: (diukur dalam Ohm) Menahan aliran arus dalam suatu rangkaian. Tergantung pada penempatan dalam rangkaian dapat digunakan untuk membagi tegangan atau arus. Resistor memiliki pita berwarna pada mereka yang menunjukkan nilai resistansi dalam ohm serta toleransinya. Sebuah tabel berguna untuk menentukan nilai resistansi. Sebuah resistor dapat ditempatkan di kedua arah dalam rangkaian, dan akan berfungsi dengan cara yang sama (tidak memiliki polaritas).

Photo-Resistor: Menahan aliran arus. Nilai resistansi bervariasi berdasarkan cahaya sekitar. Dapat digunakan dalam aplikasi peredupan atau menyalakan sirkuit selama kondisi cahaya redup.

Kapasitor: (diukur dalam Farad) Kapasitor menyimpan energi yang kemudian dapat dihamburkan ke dalam rangkaian di lain waktu. Ini bertindak sebagai blok untuk arus searah, tetapi memungkinkan arus bolak-balik melewatinya. Kapasitor memiliki berbagai aplikasi mulai dari filtrasi frekuensi hingga menghaluskan riak dalam rangkaian penyearah. Penting untuk dicatat bahwa sementara kapasitor cakram keramik bukan komponen polar, kapasitor elektrolit harus berhati-hati, karena kapasitor ini memiliki kabel khusus untuk koneksi ke terminal positif dan negatif dan dapat rusak jika diletakkan terbalik.

Transistor: Transistor adalah semikonduktor yang mengatur aliran arus, memperkuat sinyal, atau bertindak sebagai sakelar. Ada banyak jenis transistor yang berbeda, tetapi pertimbangan yang paling penting dalam desain rangkaian awal (dengan asumsi Anda memiliki transistor yang benar untuk aplikasinya) adalah harus berhati-hati untuk menghindari kejutan listrik statis pada komponen ini.

Dioda: Dioda adalah semikonduktor yang bertindak sebagai katup periksa satu arah untuk aliran arus. Ketika dibias maju, arus masuk ke anoda (+ lead) dan mengalir keluar katoda (- lead). Namun, ketika dibias mundur, ia bertindak sebagai sakelar terbuka, dan tidak ada arus yang mengalir melintasi komponen. Pertimbangan harus diberikan pada orientasi, karena menempatkan dioda mundur akan menghasilkan perilaku rangkaian yang tidak diinginkan, atau dioda yang ditiup.

Light-Emitting Diode (L. E. D): Sebuah dioda khusus yang memancarkan cahaya ketika sedang melakukan. Digunakan di banyak aplikasi kecil di mana indikator diperlukan. Manfaat termasuk konsumsi daya yang sangat rendah, dan umur yang sangat panjang.

Sirkuit Terpadu: Komponen terakhir yang akan saya perkenalkan adalah sirkuit terpadu (IC). Ada terlalu banyak variasi untuk dicantumkan di sini, tetapi beberapa di antaranya adalah penguat operasional, pengatur waktu, pengatur tegangan, dan susunan logika. Sirkuit terpadu menyediakan seluruh sirkuit dalam sebuah chip kecil, dan dapat berisi resistor, dioda, kapasitor, dan transistor semua dalam sebuah chip yang lebih kecil dari sepeser pun. Ada konvensi penomoran untuk pin pada chip IC, ada indentasi, atau titik di permukaan chip, dan ini sesuai dengan pin #1, pin kemudian diberi nomor berurutan di samping, dan dicadangkan di sisi lain..

PERINGATAN! Sirkuit terpadu dapat dihancurkan dari kejutan statis.

Seiring dengan komponen di atas, ada induktor, relai, sakelar, potensiometer, resistor variabel, tampilan tujuh segmen, sekering, transformator… Anda mengerti! Pencarian online cepat akan memberikan banyak informasi berguna (Misalnya: tinjauan umum komponen, apa yang dilakukan transistor?, jenis kapasitor)

Mengetahui informasi dasar tentang komponen yang Anda gunakan, apakah sensitif terhadap statis atau tidak, dan memiliki polaritas atau tidak akan sangat bermanfaat. Anda tidak hanya akan menghemat waktu, uang, dan sakit kepala; tetapi sirkuit akan lebih mungkin berfungsi seperti yang diinginkan dengan lebih cepat!

Langkah 3: Organisasi Itu Penting

Organisasi - Mengapa itu penting?:

Sirkuit di atas (sisi kanan) secara fungsional sama, tetapi dengan tampilan yang sangat berbeda. Sementara yang pertama menggunakan lebih sedikit kabel, itu bukan metode yang disukai untuk membangun sirkuit kecil. Ada banyak ruang di papan tempat memotong roti untuk sirkuit kecil; jangan takut untuk memanfaatkan ruang ini!

Meskipun pilihan tentang apa yang akan digunakan untuk prospek bersifat pribadi, beberapa hal dapat membuat hidup lebih mudah secara signifikan. Banyak orang akan menggunakan kawat tembaga dan membuat lead mereka sendiri, tetapi preferensi saya adalah jumper papan tempat memotong roti yang dapat dibeli dengan harga murah secara online. Jumper terbuat dari untaian kawat versus kawat tembaga kaku, dan memiliki pin di ujungnya agar mudah digunakan. Keuntungan dengan untaian, adalah kabelnya jauh lebih fleksibel, sehingga Anda cenderung tidak memutuskan sambungan, dan ada fleksibilitas yang lebih besar dalam perutean. Catatan terakhir tentang perkabelan, akan sangat membantu untuk "mengkode warna" perkabelan Anda dengan cara yang mudah untuk Anda lacak (gambar kiri di atas). Misalnya, saya suka menyimpan kabel merah dan hitam saya untuk tegangan positif dan negatif saya (masing-masing), saya sering menggunakan abu-abu atau oranye untuk kesamaan saya, biru untuk sinyal input, dan putih atau kuning untuk sambungan internal. Jika Anda memiliki beberapa sumber daya, serta input dari generator sinyal, akan sangat membantu jika Anda membuat tag untuk kabel Anda dan memberi label untuk memastikan koneksi yang benar nanti.

Ketika datang untuk mengikuti diagram skema, segalanya jauh lebih mudah jika Anda meletakkan komponen Anda di papan sedekat mungkin dengan tata letak dalam skema. Dengan cara ini, Anda dapat melihat nilai komponen Anda secara sekilas, serta membuatnya lebih mudah untuk melacak rute sinyal / memecahkan masalah kegagalan. Laboratorium di sebagian besar sekolah akan sering menginstruksikan Anda untuk melakukan pengukuran tegangan atau arus pada titik tertentu di sirkuit; dalam hal ini memiliki sirkuit Anda secara fisik mencerminkan skema adalah bantuan BESAR! Terakhir, saat Anda memasuki sirkuit yang lebih kompleks dan canggih, penting untuk menjauhkan komponen yang lebih sensitif (seperti Sirkuit Terpadu) dari induktor, relai, dan komponen lain yang dapat rusak karena medan magnet.

Jika sirkuit yang Anda bangun memiliki satu (atau lebih) sirkuit terpadu, jumlah komponen dan kabel yang diperlukan untuk membangun sirkuit bisa menjadi sangat cepat berantakan. Untuk membantu mengurangi kekacauan dan membuat segalanya lebih mudah pada diri Anda sendiri, seringkali berguna untuk menempatkan sirkuit terpadu jauh dari segala sesuatu yang lain di papan, dan menempatkan komponen lain dengan mengarah ke pin IC. dengan cara ini, jauh lebih mudah untuk menguraikan sesuatu nanti. Jika sirkuit akan dibangun menjadi bentuk permanen nanti, Anda dapat menggabungkan semuanya agar sesuai dengan ruang yang lebih kecil.

Langkah 4: Pemecahan Masalah Dasar

Semuanya baik-baik saja - sampai tidak!

Jadi Anda telah melakukan pekerjaan rumah Anda, Anda memahami komponen Anda, dan sirkuit dibangun persis seperti yang ditunjukkan oleh instruksi. Balikkan sakelar daya… dan…TIDAK ADA! Bukan hal yang aneh untuk membangun sirkuit kecil dan kemudian menemukan bahwa ada sesuatu yang salah. Ini semua adalah bagian dari proses pembelajaran. Mengetahui di mana untuk memulai dengan pemecahan masalah dapat mengurangi kerumitan dan iritasi masalah.

Sumber daya: Biasanya yang terbaik adalah memulai pemecahan masalah dengan memastikan daya masuk ke sirkuit. Jika sirkuit dioperasikan dengan baterai, gunakan multi-meter untuk memeriksa voltase dan memastikan cukup "jus" untuk memberi daya pada sirkuit. Jika catu daya digunakan, ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan:

Mode catu daya: Banyak catu daya memiliki kemampuan untuk memasok arus konstan (cc) atau tegangan konstan (cv). Penting untuk memastikan bahwa pengaturan yang tepat dipilih untuk pengoperasian yang benar. Sebagian besar proyek kecil akan terhubung ke catu daya dalam mode tegangan konstan

Tegangan Ground / Negatif: Jika proyek Anda ditenagai oleh baterai, ini tidak akan menjadi masalah. Saat menggunakan catu daya, seringkali rangkaian akan memiliki tegangan negatif yang diterapkan (seperti ke penguat operasional) serta memiliki kesamaan. Penting untuk memahami perbedaannya di sini, dan TIDAK melihat bahwa tegangan negatif dan kesamaan dapat dipertukarkan

Pengaturan catu daya: Jika tegangan negatif diterapkan, pastikan Anda mengetahui cara menyesuaikan pengaturan catu daya. Ini akan bervariasi antara manufaktur, tetapi biasanya akan dicapai melalui sakelar pemilihan di bagian depan unit. Pertama kali saya menggunakan catu daya untuk mensuplai -12 volt ke penguat operasional, saya gagal memeriksa apakah pengaturan tegangan telah disesuaikan untuk catu + dan -. Akibatnya, saya menghabiskan lebih dari satu jam untuk membangun kembali / memeriksa ulang sirkuit saya

Konfigurasi sirkuit

Lakukan perbandingan skema dan sirkuit, jika Anda telah membangun sirkuit Anda untuk mencerminkan skema dalam tata letak, langkah ini jauh lebih sederhana.

Periksa orientasi komponen kutub (dioda, kapasitor, transistor)

Pastikan kabel komponen tidak bersentuhan sehingga menimbulkan kondisi korsleting

Verifikasi strip terminal, pastikan bahwa semua kabel dan kabel komponen dimasukkan dengan kuat ke titik kontak dan semua komponen yang seharusnya membentuk sambungan benar-benar melakukannya. Sangat mudah untuk secara tidak sengaja pindah ke strip terminal lain ketika keadaan menjadi berantakan. Ini menciptakan istirahat (atau sirkuit terbuka)

Jika semuanya terlihat baik dengan daya, orientasi komponen, dan kabel, mulailah mencurigai komponen yang rusak. Jika rangkaian berisi IC, terkadang hanya menukarnya dapat menyelesaikan masalah. Selain itu, jika Anda berada di lingkungan laboratorium dan mendaur ulang komponen, Anda mungkin menemukan bahwa Anda memiliki kapasitor, dioda, atau transistor yang rusak yang sebelumnya telah salah dan dihancurkan oleh suatu grup

Langkah-langkah di atas akan menyelesaikan banyak masalah yang dihadapi dalam pembuatan rangkaian dasar, tetapi jika semuanya terlihat baik dan masih tidak berfungsi, mungkin sudah waktunya untuk memecah semuanya, periksa ulang semua nilai resistor, dan periksa semua komponen yang ada. dapat diuji dengan peralatan yang tersedia. Sebagian besar diagram skematik - terutama yang digunakan untuk laboratorium di lingkungan akademik - telah dibuat dan dibuktikan berkali-kali, sehingga sangat kecil kemungkinan masalahnya terletak pada desain skematik. Namun, jika Anda membuat prototipe sirkuit Anda sendiri, dan tidak dapat menyelesaikan masalah melalui pemecahan masalah, mungkin akan sangat bermanfaat untuk kembali ke papan gambar dan menganalisis kekurangan model sirkuit Anda.

Langkah 5: Jangan Menyerah

Sangat mudah untuk frustrasi ketika membangun sirkuit kecil. Ada variasi yang tak terhitung jumlahnya tentang bagaimana hal-hal berpotensi salah. Beberapa masalah jauh lebih sulit untuk dipecahkan daripada yang lain. Meski lebih mudah diucapkan daripada dicapai, jangan biarkan frustrasi mengaburkan penilaian. Ambil langkah mundur, pendinginan, dan evaluasi situasi dari perspektif logis. Saya hampir keluar dari lab beberapa kali karena frustrasi, hanya untuk menemukan bahwa satu kabel terputus di suatu tempat, atau output sinyal belum dihidupkan. Lebih sering daripada tidak, masalah di sirkuit hanyalah detail kecil. Mengambil langkah-langkah logis dan metodis untuk menilai sirkuit dan mengidentifikasi masalah umumnya mengarah pada resolusi. Ada begitu banyak aspek elektronik untuk dijelajahi, jangan biarkan kemunduran atau kegagalan membuat Anda menyerah pada usaha yang bermanfaat ini!