Conozca sus tableros de prueba y placas prototipo para iniciar su proyecto sin problemas

En la Edad Media, antes de la disponibilidad masiva de computadoras y software de simulación de circuitos, los diseñadores electrónicos pasaban del tablero de dibujo al tablero de prueba para evaluar el rendimiento de un circuito. Incluso hoy, a pesar de la simulación con Spice y sus variantes, hay algunos circuitos para los que tiene que crear prototipos. Por ejemplo, Spice no le dirá cómo suena un circuito de audio, por lo que deberá crear un tablero de prueba para ello.

En mi juventud, un tablero de prueba se refería, literalmente, a una tabla, tal vez incluso una tabla de cortar de cocina (Figura 1).

Figura 1: Un ejemplo de un prototipo de tablero de prueba del pasado. Los componentes se atornillan a una tabla de madera y los clavos sirven como puntos de conexión. (Fuente de la imagen: Bud Industries)

Por suerte, ahora podemos prescindir de la tabla de cortar de mamá y usar tableros de prueba sin soldadura o prototipos de placas de circuito impreso (placas de CI). Un buen ejemplo de una regleta de conexión para un tablero de prueba sin soldadura es el BB-32621 de Bud Industries que mide 3.2 pulgadas (in) x 2.08 in. (Figura 2).

Figura 2: El BB-32621 es un ejemplo de una pequeña regleta de conexión para un tablero de prueba sin soldadura. (Fuente de la imagen: Bud Industries)

El tablero está dispuesto como cuatro regletas de enchufes horizontales que se extienden a lo largo del tablero para distribuir energía (+) y energía negativa o tierra (-). Las regletas verticales más cortas se extienden a lo ancho del tablero. Estos son puntos de enlace para los componentes. Un canal central con un ancho adecuado para la mayoría de los circuitos integrados de agujero pasante separa los buses de punto de enlace (Figura 3).

Figura 3: Vista interior del BB-32621 que muestra la disposición de los conductores de la regleta y los conductores de los puntos de enlace. (Fuente de la imagen: Bud Industries)

El espacio entre los agujeros en el tablero de prueba es de 0.1 in. (2.54 milímetros [mm]), lo que coincide con el espacio en la mayoría de los circuitos integrados de agujero pasante. La regleta de conexiones sin soldadura tiene 400 puntos de enlace posibles: 300 para conexiones de puntos de enlace de componentes y 100 para conexiones de distribución de energía. Los circuitos integrados se colocan horizontalmente sobre los canales centrales (Figura 4).

Figura 4: Un circuito de temporizador 555 simple y el diseño del tablero de prueba correspondiente. (Fuente de la imagen: Bud Industries)

Dado que los circuitos integrados de agujero pasante están desapareciendo y los dispositivos de montaje en superficie (SMD) se están convirtiendo en lo habitual, es posible que necesite un adaptador de enchufe para acoplar un SMD a un tablero de prueba sin soldadura. El PA-SOD3SM18-16 de Logical Systems Inc. es un ejemplo de un adaptador de paquete de montaje en superficie a paquete en línea dual (DIP) (Figura 5).

Figura 5: El PA-SOD3SM18-16 adapta un circuito integrado SOIC a un DIP de 16 contactos con un espacio entre contactos de 0.1 in, lo que es adecuado para un tablero de prueba sin soldadura. (Fuente de la imagen: Logical Systems Inc.)

Para proyectos más grandes, puede usar tableros de prueba sin soldadura como el 340-002-1 de Digilent Inc., un tablero de prueba montado en un marco de 9.06 in x 6.89 in (230 x 175 mm) (Figura 6).

Figura 6: El 340-002-1 es un tablero de prueba sin soldadura más grande para proyectos más grandes que viene montado en un marco de acero. (Fuente de la imagen: Digilent Inc.)

El 340-002-1 es un tablero de prueba compuesto por tres regletas de conexiones de 630 puntos de conexión y cinco regletas de distribución de 100 puntos, todas montadas en una placa posterior de acero. Se incluyen cuatro bornes de conexión para las conexiones de alimentación y tierra.

Estos tableros de prueba sin soldadura son ideales para proyectos educativos y circuitos de baja frecuencia. No son buenos para circuitos de alta frecuencia o circuitos digitales con tiempos de transición rápidos debido a la gran inductancia y capacitancia parásitas causadas por el uso de conductores grandes. Este tipo de proyectos se construyen mejor en prototipos de placas de CI, como el EXN-23404-PCB de Bud Industries (Figura 7).

Figura 7: Se muestra una placa prototipo típica de circuito impreso donde los componentes se sueldan a la matriz de agujeros de la rejilla de la placa. (Fuente de la imagen: Bud Industries)

Esta placa prototipo de CI mide 4.02 in x 3.87 in (102.1 x 98.3 mm) y está construida con vidrio epoxi FR4 de 0.063 in (1.6 mm) de espesor. Tiene una matriz de rejilla de agujero pasante enchapada con agujeros de 0.051 in (1.3 mm) de diámetro en centros de 0.1 in (2.54 mm). Este tipo de placa prototipo minimiza la reactancia parásita y el cableado puede ser muy corto debido a la proximidad de los orificios. Los planos de tierra se pueden sintetizar soldando láminas de cobre sobre áreas seleccionadas de la placa de CI. Como en el caso de los tableros de prueba sin soldadura, se pueden agregar circuitos integrados de montaje en superficie mediante adaptadores que acoplan el circuito integrado al patrón de agujeros de 0.1 in.

Conclusión

Se muestran algunos de los enfoques simples y comunes para crear prototipos de circuitos. Definitivamente, son más fáciles de usar en comparación con la creación y fabricación de un diseño de placa de CI y pueden ser muy útiles para conocer más sobre su circuito. Aún así, debe ser consciente de sus limitaciones.