Двухточечное строительство - Википедия - Point-to-point construction

Разрез типичного австралийского радио конца 1930-х годов, показывающий двухточечную конструкцию между компонентами.

Конструкция точка-точка неавтоматизированный метод построения электроника схемы широко использовался до использования печатные платы (ПП) и автоматизированная сборка постепенно получили широкое распространение после их появления в 1950-х годах. Схемы с использованием термоэмиссионные клапаны (электронные лампы) были относительно большими, относительно простыми (количество больших, горячих, дорогих устройств, которые требовали замены, было сведено к минимуму), и в них использовались большие розетки, что делало печатную плату менее очевидной, чем более поздние сложные полупроводниковые схемы. Конструкция «точка-точка» по-прежнему широко распространена в силовой электронике, где компоненты громоздкие, а удобство обслуживания является важным фактором, а также для создания прототипов оборудования с небольшим или тяжелым электронные компоненты. Распространенной практикой, особенно в более старых двухточечных конструкциях, является использование выводов компонентов, таких как резисторы и конденсаторы, для перекрытия максимально возможного расстояния между соединениями, часто устраняя необходимость добавления дополнительных проводов между компонентами.

Перед двухточечным подключением электрические сборки использовали винты или гайки для крепления проводов к изолирующей деревянной или керамической плате. Полученные устройства были склонны к выходу из строя из-за коррозии контактов или механического ослабления соединений. Ранние морские радиостанции премиум-класса, особенно от Маркони, иногда использовали сварную медь в цепях шин, но это было дорого. Решающим изобретением было применить пайка к электромонтажу. При пайке сплав банка и вести, или позже висмут и банка, плавится и прилипает к другим, нерасплавленным металлам, таким как медь или консервированный стали. Припой обеспечивает прочное электрическое и механическое соединение.

Двухточечная проводка не подходит для автоматизированной сборки (хотя см. проволока, аналогичный метод) и выполняется вручную, что делает его более дорогим и более подверженным ошибкам проводки, чем печатные платы, поскольку соединения определяются человеком, выполняющим сборку, а не травленой печатной платой. При производстве, а не при создании прототипа, ошибки можно свести к минимуму за счет тщательной разработки операционные процедуры.

В промежуточной конструкции используются клеммные колодки (иногда называемые «бирками»), доски с проушинами или башенные доски. Обратите внимание, что если компоненты расположены на платах с бирками, проушинами или револьверными головками на обоих концах и проводами, идущими к следующим компонентам, то конструкция правильно называется конструкцией бирки, проушины или револьверной головки соответственно, поскольку компоненты не перемещаются от точки к точке. Несмотря на то что строительство из дровяной древесины распаян подобным образом, плотность означает, что размещение компонентов обычно фиксируется подложкой, в которую вставляются компоненты.

Конструкция клеммной колодки

Двухточечное строительство военной радиоаппаратуры
Нижняя сторона шасси 7-дюймового телевизора Motorola VT-71 1948 года выпуска, демонстрирующая сложность двухточечной проводки.
Электропроводка на самодельном ламповом усилителе.

Конструкция клеммной колодки, которую в сообществе ламповых гитарных усилителей часто называют конструкцией «точка-точка», использует клеммные колодки (также называемые «бирками»). Клеммная колодка имеет штампованные луженые медные клеммы, каждая с отверстием, через которое можно проталкивать концы проводов. изоляционный полоса, обычно сделанная из дешевого термостойкого материала, такого как бумага на синтетической смоле (FR-2 ), или же бакелит армированный хлопком. Изолятор имеет встроенный монтажный кронштейн, иногда электрически связанный с одной или несколькими штампованными петлями для заземления их на шасси.

В шасси был построен первым, из листовой металл или же дерево. Изолированный Терминал полосы были тогда прикованный, прибитый или же облажался к нижней части или внутренней части шасси. Трансформеры, большой конденсаторы, розетки для труб и другие крупные компоненты были установлены наверху шасси. Их провода были пропущены через отверстия к нижней стороне или внутрь. Концы отрезков проводов или компонентов на концах проводов, таких как конденсаторы и резисторы, проталкивались через клеммы и обычно закручивались и скручивались. Когда все подключаемые провода были прикреплены к клемме, они были припаяны вместе (и к клемме).

Профессиональные сборщики электроники работали по книгам фотографии и соблюдайте точную последовательность сборки, чтобы не пропустить ни одного компонента. Этот процесс труд -интенсивный, подвержен ошибкам и не подходит для автоматизированного производства. Даже после появления печатных плат не требовалось выкладывать и изготавливать печатные платы.

Конструкция точка-точка и клеммная колодка продолжали использоваться для некоторых вакуумная труба оборудование даже после внедрения печатных плат. Тепло ламп может повредить печатные платы и сделать их хрупкими и сломанными. Деградация печатной платы часто наблюдается в недорогих ламповых радиоприемниках, произведенных в 1960-х годах, особенно вокруг горячих выходных и выпрямительных ламп. Американский производитель Зенит продолжала использовать двухточечную проводку в своих ламповых телевизорах до начала 1970-х годов.

Немного аудиофил оборудование, такое как усилители, по-прежнему соединено двухточечной проводкой с использованием выводов[1], часто в очень небольших количествах. Двухточечная проводка используется как маркетинг конструктивная особенность, а не результат экономики очень мелкосерийного производства.

Иногда настоящая двухточечная проводка - без клеммных колодок - с очень короткими соединениями используется при очень высоких радиочастоты (в гигагерц диапазон), чтобы минимизировать паразитная емкость и индуктивность; емкость между дорожкой на печатной плате и каким-либо другим проводником, а также индуктивность короткого пути становятся значительными или доминирующими на высоких частотах. В некоторых случаях достаточно тщательной разводки печатной платы на подложке с хорошими высокочастотными свойствами (например, керамической). Пример этой конструкции проиллюстрирован в примечании к применению, описывающем лавинный транзистор -генератор импульсов с временем нарастания до долей наносекунды; (несколько) критически важных компонентов подключаются непосредственно друг к другу и к выходному разъему с помощью кратчайших возможных проводов.[2]

В частности, в сложном оборудовании проводные цепи часто представляют собой «лестницу» из расположенных рядом компонентов, которые необходимо подключать к лестницам или компонентам с помощью проводных соединений. Хорошая компоновка сводит к минимуму такие ссылки и сложность разводки, часто приближаясь к прямой двухточечной связи. Среди сложных устройств предварительная печатная плата Tektronix вакуумная труба осциллографы выделяются своей очень хорошо продуманной проводкой «точка-точка».[3]

Если паразитные эффекты значительны, проводка точка-точка и клеммная колодка имеют переменные паразитные компоненты, в то время как индуктивность и емкость, обусловленные печатной платой, одинаковы для всех образцов и могут быть надежно скомпенсированы, что может быть необходимо для некоторых радиочастотных цепей.

Размещение готового агрегата в ограждение защищает цепь от окружающей среды, а пользователей - от поражения электрическим током.

Некоторые крупные торговые марки по-прежнему используют двухточечные платы с клеммными колодками, но обычно для специальных линеек продукции. Электрический гитарный усилитель производитель Маршалл переиздали некоторые из своих старых моделей, используя этот тип конструкции как конструктивную особенность, хотя в их стандартных продуктах уже давно используются печатные платы. Оборудование с термоэмиссионным клапаном обычно не имеет клапанов, установленных на печатной плате, чтобы избежать теплового повреждения, а вместо этого использует печатные платы для проводки, обеспечивая экономию массовых печатных плат без теплового повреждения.

Макетная плата

Основная статья: Макетная плата

Прототипы, которые могут быть изменены, часто не изготавливаются на печатных платах, вместо этого используются макет строительство. Исторически это могла быть буквально макетная плата, деревянная плата с прикрепленными к ней компонентами, соединенными проводом. В последнее время этот термин применяется к доске из тонкого изоляционного материала с отверстиями со стандартным шагом 0,1 дюйма; Компоненты проталкиваются через отверстия, чтобы закрепить их, и соединяются по схеме точка-точка с другой стороны платы. Некоторые прототипы "макетов" имеют такую ​​компоновку, но с металлическими планками розеток, в которые вставляются компоненты; все клеммы, расположенные по прямой в одном направлении, электрически соединены. Такие макеты, и стрипборды, попадают где-то между печатными платами и двухточечным соединением; они не требуют проектирования и изготовления печатной платы и так же легко модифицируются, как и установка «точка-точка».

Стрипборд

Основная статья: Стрипборд

Стрипборд - это доска с отверстиями с шагом 0,1 дюйма; все отверстия по прямой соединены медной полосой, как на печатной плате. Компоненты проталкиваются сбоку без полос и впаиваются на место. Полосы можно прервать вращением инструмента, например сверло при перфорации.[нужна цитата ]

Конструкция "мертвого жука"

Строительство произвольной формы может использоваться в тех случаях, когда печатная плата будет слишком большой или слишком много работы для небольшого количества компонентов. Используются несколько методов строительства. С одной стороны, перфорированную ручку можно использовать с перфорированной доской, что дает аккуратные и профессиональные результаты. На другой крайности "мертвая ошибка"стиль, с ИС перевернутые вверх ногами с торчащими вверх штырями, как мертвое насекомое, выводы компонентов обычно припаиваются непосредственно к другим компонентам, где это возможно, при этом многие небольшие схемы не имеют дополнительных проводов. Хотя это выглядит неаккуратно, конструкция произвольной формы может использоваться для создания более компактных схем, чем другие методы. Это часто используется в BEAM робототехника и в ВЧ-цепях, где выводы компонентов должны быть короткими. Эта форма конструкции используется любителями для разовых схем, а также профессионально для разработки схем, особенно на высоких частотах.[4]

Для высокочастотной работы заземленное паяемое металлическое основание, такое как медная сторона нетравленой печатной платы, может использоваться как основание и заземляющая пластина. Информация о высокочастотном макете и иллюстрации мертвого жучка с конструкцией заземляющего слоя находятся в примечании к применению Linear Technologies.[4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ musicradar.com
  2. ^ Linear Technology AN47 - методы высокоскоростного усилителя, п.АН47-94, рисунок Д3, головка генератора лавинных импульсов. «С длинами проводов ... следует поэкспериментировать, чтобы получить наилучшую чистоту выходного импульса».
  3. ^ Изображение внутренней части осциллографа Tektronix 310A, со сложной двухточечной разводкой с использованием керамических, а не бумажных клеммных колодок.
  4. ^ а б Линейная технология (Август 1991 г.). «Примечание по применению 47: методы работы с высокоскоростным усилителем» (pdf). Получено 2016-02-14., описывает и иллюстрирует «мертвые» макеты с заземляющим слоем и другие методы прототипирования. Показано на рисунках с F1 по F24, с AN47-98. Информация о макете на страницах от AN47-26 до AN47-29.

внешняя ссылка