Hur man mäter spänning på en breadboard

Lödlösa breadboards är idealiska för kretsprototyper och ger en plattform för snabba och flexibla experiment. Men för att säkerställa framgången med kretskonstruktioner är noggrann mätning av spänningen över komponenterna på bryggbrädan till stor hjälp. Låt oss ta en titt på hur man mäter spänning på en breadboard.

Vad är spänning?

Spänning, ofta kallad elektrisk potentialskillnad, är den drivande kraften som driver våra elektriska kretsar. Dess måttenhet är volt (V) och detta representerar den potentiella energiskillnaden mellan två punkter i en krets, liknande skillnaden i vattentryck mellan två ändar av ett rör.

Spänningsmätningsinstrument

Det finns två primära instrument som vanligtvis används för att mäta spänning:

Digital multimeter (DMM)

Den digitala multimetern är ett standard diagnostiskt verktyg som används för att mäta spänning, ström och resistans. Analoga voltmetrar med nålar har länge ersatts av digitala multimetrar på grund av deras ökade noggrannhet och tillförlitlighet.

Oscilloskop

Det digitala oscilloskopet är ett värdefullt verktyg för att analysera dynamiska elektriska signaler med komplexa vågformer. Det ger en visuell representation av spänningsvariationer över tid, vilket gör det användbart för att undersöka elektroniska signaler i dina projekt.

Ansluta komponenter till Breadboard

Att ansluta fristående elektroniska komponenter är enklast. Allt du behöver göra är att identifiera de önskade raderna och sätta in de två terminalerna på komponenten, t.ex. ett motstånd, i olika vertikala rader av den inre delen av brädet. Se bara till att ledningarna nuddar metallplattorna under hålen på brödbrädan.

När du ansluter kretskort till breadboard, se bara till att du inte kortsluter kablarna. Detta är ganska vanligt om du är ny på kretstillverkning på en breadboard med små moduler. Här är en perfekt demonstration av detta.

När du ansluter IC: er, se alltid till att du placerar den längs den mittersta bryggan som separerar de två inre delarna av brödbrädan.

Bygelkablar måste också sättas in hela vägen för att se till att du inte får några lösa anslutningar.

Kraft- och markskenor

Breadboards har vanligtvis två långa metallremsor som löper längs kanterna på brädan. Dessa är kända som kraft- och jordskenor och tjänar specifika syften i kretsdesign.

Elskenan, ofta betecknad med röda markeringar eller symbolen "+", används för att mata spänning till komponenterna. Den är vanligtvis ansluten till den positiva terminalen på strömkällan eller spänningsförsörjningen i kretsen.

Jordskenan, vanligtvis märkt med blå markeringar eller symbolen "-", ger en referenspunkt för kretsens elektriska potential. Den ansluts till strömkällans minuspol och fungerar som gemensam jord för komponenterna. För mer information, kolla in vad en brödbräda är och hur man använder en.

Mätning av spänning över komponenter

Ett av huvudmålen i kretsanalys under tillverkning på en bryggbräda är att mäta spänningen vid specifika noder och över komponenter i kretsen. Detta hjälper dig att förstå dynamiken i vilken krets du än tillverkar.

Fristående komponenter

När du mäter spänningen över fristående komponenter behöver du bara ställa in multimetern till rätt inställning och få sonderna rätt. Vissa komponenter, såsom lysdioder, har en inställd polaritet; andra, som motstånd, gör det inte. Diagrammet nedan visar hur man mäter spänningsfallet över ett motstånd med en voltmeter/multimeter.

Korsningar eller noder

För att mäta spänningen vid en korsning eller nod i en krets, leta bara reda på jordreferensen för kretsen och själva korsningen.

Observera att om din krets har en flytande jord kan du få felaktiga avläsningar eller ingen avläsning alls.

Seriekomponenter

För komponenter kopplade i serie, se till att du har sonderna på multimetern (eller oscilloskopet) vid kretsens yttersta ändar, som visas nedan.

Power Rails

Spänningen över ström-/jordskenorna är ganska okomplicerad då du bara behöver använda de två skenorna, positiva och negativa, för att ta mätningen. Se till att du ansluter den röda sonden till skenan som är ansluten till en strömkälla.

Vanliga misstag under mätning

För att säkerställa korrekta mätningar och förhindra potentiella skador på komponenter på en brödbräda är det avgörande att vara medveten om vanliga utmaningar.

1. Delar inte 3,3V och 5V Power Rails

När du arbetar med kretsar som kräver både 3,3V och 5V strömkällor bör du dela strömskenorna på breadboarden. Detta förhindrar oavsiktliga kopplingar mellan de olika spänningsnivåerna, vilket minimerar risken för skador på komponenter. Du kan använda den övre skenan för 5V och den nedre skenan för 3,3V

2. Överbryggar inte kraftskenorna

Vissa brödbrädor har en brytbrygga som delar kraftskenorna i två halvor. Detta kan enkelt lösas genom att överbrygga rälsen för kontinuitet.

3. Använda växelström på DC-komponenter

Växelström kan orsaka allvarlig skada på DC-komponenter, inklusive integrerade kretsar och mikrokontroller. Om du verkligen behöver det, använd alltid kopplingskondensatorer för DC-isolering - en vanlig metod för förstärkardesign på breadboards.

Lär dig det rätta sättet att mäta spänning

Att förstå hur man noggrant mäter spänningen över komponenter på en breadboard är en viktig färdighet för framgångsrik kretsprototypframställning. Genom att förstå begreppet spänning och följa korrekta mättekniker får du kraften att optimera dina kretsdesigner och säkerställa tillförlitlig prestanda.