面包板

面包板，无焊面包板或原子板是用于建造半永久性电子电路原型的建筑基地。与表格板或脱衣舞板不同，面包板不需要焊接或破坏轨道，因此可以重复使用。因此，面包板在学生和技术教育中也很受欢迎。

从小型模拟和数字电路到完成中央处理单元（CPU），可以通过使用面包板来原型进行各种电子系统。

与更永久性的电路连接方法相比，现代面包板具有高寄生电容，相对较高的电阻和较不可靠的连接，这会受到争吵和物理降解的影响。信号传导限于约10 MHz，并且并不是所有内容都可以正常工作，甚至远低于该频率。

历史

在广播的早期，业余爱好者将裸露的铜线或终端条钉在木板上（通常是面包切菜板），并向它们焊接了焊接的电子组件。有时，首先将纸张示意图粘贴到板上，以作为放置终端的指南，然后将组件和电线安装在原理图上的符号上。使用Thumbtacks或小指甲作为安装柱也很常见。

随着时间的流逝，面包板已经演变，该术语现在用于各种原型电子设备。例如，美国专利3,145,483于1961年提交，并描述了带有安装弹簧和其他设施的木制板面包板。美国专利3,496,419于1967年提交，并指的是特定的印刷电路板布局作为印刷电路面包板。这两个示例都指并将其他类型的面包板描述为先前的艺术。

1960年， Dever Institute的Orville Thompson为无焊面包板提供了专利，将一排孔与弹簧金属连接起来。 1971年，E＆L Instruments的Ronald葡萄牙获得了类似的概念，其孔具有0.1英寸（2.54毫米）间距的孔，与DIP IC软件包相同，这成为当今常用的现代无焊面包板的基础。

先前的艺术

设计

现代无焊的面包板插座由穿孔的塑料块组成，并配有许多镀锡的磷铜制或镍银合金弹簧夹在穿孔下。夹子通常称为绑点或联系点。面包板的规格通常给出了领带的数量。

夹子之间的间距（铅距）通常为0.1英寸（2.54毫米）。可以插入双线内软件包（DIPS）中的集成电路（ICS）以跨越块的中心线。可以将互连电线和离散组​​件（例如电容器，电阻器和电感器）的导线插入剩余的自由孔中以完成电路。在不使用IC的地方，离散的组件和连接电线可能会使用任何孔。通常，将弹簧夹在5伏上进行1安培的1安培和0.333安培的额定值（5瓦）（5瓦）。

巴士和终点条

无焊面包板将销钉连接到面包板内的金属条。典型的无焊面包板的布局由两种类型的区域组成，称为条。条由互连的电端子组成。通常，一个品牌的面包板条或块具有男性和雌性燕尾凹槽，因此可以将木板夹在一起以形成一个大面包板。

持有大多数电子组件的主要区域称为末端条。在面包板的终端条的中间，通常会发现与长侧平行运行的凹口。档位是标记端子带的中心线，并提供有限的气流（冷却），以浸入跨过中心线。槽口的左右夹子以径向连接；通常，槽口每一侧连续连接五个夹子（即，在五个孔以下）。档位左侧的五列通常被标记为A，B，C，D和E，而右侧的列则标记为F，G，H，I和J。线引脚包装（DIP）集成电路（例如典型的DIP-14或DIP-16，它们在销钉之间具有0.3英寸（7.6毫米）的间隔）被插入面包板中，芯片应该进入E列，而另一侧的销钉进入了Notch另一侧的F列。排数量从1到数量的数字识别，而面包板设计则进行。全尺寸终端面包板条通常由约56至65行连接器组成。与两侧的公交条一起，这构成了典型的784至910扎点无焊面包板。大多数面包板旨在在迷你，一半和完整配置中分别容纳17、30或64行。

为了为电子组件提供电源，使用了公交条。公交带通常包含两列：一根地面，一个用于供应电压。但是，有些面包板只能在每个长侧提供单列配电总线条。通常，用于供应电压的行以红色标记，而地面的行则标记为蓝色或黑色。一些制造商在列中连接所有终端。其他只需连接一个列中25个连续终端的组。后者的设计为电路设计师提供了对电源总线上的串扰（电感耦合噪声）的更多控制权。通常，公交带中的组用颜色标记中的间隙表示。公交条通常沿终端条的一个或两侧或终端条之间延伸。在大面包板上，通常可以在终端条的顶部和底部找到其他公交条。

一些制造商提供单独的公共汽车和终端条。其他只是提供面包板块，它们都包含在一个街区中。

跳线

可以在现成的跳线套件中获得无焊面包板的跳线（也称为跳线），也可以手动制造。后者可能会成为大型电路的繁琐工作。现成的跳线具有不同的品质，有些即使在电线端附有细小的插头。跳线材料的现成或自制电线通常应为22 AWG （0.33 mm ² ）固体铜，镀锡电线 - 假设没有将微小的插头连接到电线端。电线末端应剥离3⁄16至5⁄16英寸（4.8至7.9毫米）。较短的剥离电线可能会导致与板的弹簧夹接触不良（弹簧中捕获的绝缘材料）。较长的剥离线增加了板上短路的可能性。插入或拆下电线时，尤其是在拥挤的木板上，针头钳子和镊子会有所帮助。

颜色不同的电线和颜色编码学科通常遵守以保持一致性。但是，可用颜色的数量通常比信号类型或路径的数量少得多。通常，保留了一些电线颜色，用于供应电压和接地（例如，红色，蓝色，黑色），有些是用于主信号的，其余的仅在方便的情况下简单地使用。一些现成的跳线集使用颜色指示电线的长度，但是这些集合不允许有意义的颜色编码模式。

高级设计

在更强大的变体中，将一个或多个面包板条安装在一张金属上。通常，该背面还包含许多绑定柱。这些帖子提供了连接外部电源的干净方法。这种类型的面包板可能会稍微容易处理。

一些制造商提供了无焊面包板的高端版本。这些通常是安装在平坦外壳上的高质量面包板模块。套管包含用于面包板的其他设备，例如电源，一个或多个信号发生器，串行接口，LED显示器或LCD模块以及逻辑探针。

为了进行高频开发，金属面包板提供了理想的可卖的地面飞机，通常是一块未蚀刻的印刷电路板。有时集成的电路被倒置到面包板上并直接焊接到直接的，这是一种被称为“死虫”结构的技术，因为它的外观。在线性技术应用程序注释中说明了用地面构造的死虫的示例。

用途

系统中的一个常见用途（SOC）时代（SOC）时代是在预组装的印刷电路板（PCB）上获得微控制器（MCU），该电路板（PCB）揭示了适合插头的标头的输入/输出（IO）销件进入面包板，然后进行原型型电路，该电路利用了MCU的一个或多个外围设备，例如通用输入 /输出 /输出（GPIO）， UART / USART串行收发器，模拟对数字转换器（ADC），数字- 数字化转换器（ADC） TO-ANALOG转换器（DAC），脉冲宽度调制（PWM；用于运动控制），串行外围界面（SPI）或I²C 。

然后为MCU开发固件测试，调试和与电路原型进行交互。然后，高频操作在很大程度上仅限于SOC的PCB。在高速互连（例如SPI和I²C）的情况下，可以以较低的速度进行调试，然后使用不同的电路组件方法进行重新连接以利用全速操作。单个小型SOC通常以几乎比大邮票大的外形邮票提供了大多数这些电气接口选项，该邮票以美国业余爱好市场（以及其他地方）的价格提供几美元，从而使相当复杂的面包板项目以适度的费用创建。

限制

与适当布置的PCB相比（相邻接触柱之间的大约2 pf），由于寄生能力相对较大，某些连接的高电感和相对较高且不非常可重复的接触电阻，无焊面包板仅限于相对低的频率下的操作，通常不到10 MHz ，具体取决于电路的性质。对于某些DC和非常低的频率电路，相对较高的接触电阻可能已经成为一个问题。无焊面包板受到其电压和当前评级的进一步限制。

无焊面包板通常无法容纳表面安装的技术设备（SMD）或具有0.1英寸（2.54毫米）的网格间距的组件。此外，如果这些连接器与双线内部布局不匹配，它们将无法容纳具有多行连接器的组件 - 不可能提供正确的电气连接。有时，可以使用称为“突破适配器”的小PCB适配器将组件适合到板上。这样的适配器携带一个或多个组件，并在单个内线或双线内布局中具有0.1英寸（2.54毫米）的间隔雄性连接器引脚，以插入无焊面包板中。较大的组件通常插入适配器上的插座，而较小的组件（例如，SMD电阻器）通常直接焊接到适配器上。然后将适配器通过0.1英寸（2.54毫米）连接器插入面包板中。但是，将组件焊接到适配器上的需求否定了使用无焊面包板的一些优势。

由于所需的大量布线，在无焊面包板上非常复杂的电路可能变得难以管理。易于插入和拔下连接的便利性也使意外干扰连接变得太容易了，并且系统变得不可靠。可以原型系统具有数千个连接点的原型系统，但是必须在仔细组装中格外小心，并且随着接触电阻的发展，这种系统变得不可靠。在某个时候，必须在更可靠的互连技术中实现非常复杂的系统，以便在可用的时间段内工作。

备择方案

创建原型的替代方法是点对点构造（让人联想到原始木制面包板），电线包装，布线铅笔和木板（如脱衣舞板）。复杂的系统，例如包括数百万晶体管，二极管和电阻器的现代计算机，不适合使用面包板的原型制作，因为它们的复杂设计很难在面包板上布置和调试。

现代电路设计通常是使用示意图捕获和仿真系统开发的，并在第一个原型电路构建在印刷电路板上之前在软件模拟中进行了测试。集成电路设计是同一过程的更极端版本：由于生产原型矽成本很高，因此在制造第一个原型之前，请执行广泛的软件模拟。但是，原型技术仍用于某些应用，例如RF电路，或组件的软件模型不确定或不完整的地方。

也可以使用一对孔的平方网格，每个孔每对连接到其行，另一个连接到其柱。相同的形状可以在一个圆圈中，排成行，每个螺旋在顺时针/逆时针相反的螺旋形。

也可以看看

• 铜板
• DIN轨
• 扩展弹簧
• Fahnestock剪辑
• 迭代设计
• 光学表