正确使用面包板

您似乎在谈论的带有五排 0.1 英寸插座的插入式面包板确实很有用，但也可能被滥用。了解如何使用和保养此类面包板是一项非常有用的 EE 技能，值得花几分钟时间学习。

不滥用面包板的主要事情是不要插入太大的引线。这可能会堵塞触点，将它们压扁，而不是让它们按预期侧向弹起。太大的引线通常还需要通过扩大孔来稍微破坏触点上方的塑料。这样可以使尺寸合适的引线稍微侧向插入，现在甚至可以使这些引线挤压其中一个弹簧夹。

小心将引线直接向下推。同样，这可以防止他们以非预期的方式推动其中一个弹簧。

不幸的是，学生将是学生，并且对面包板没有长期兴趣。他们只需要完成他们的项目。面包板完成后是否垃圾是别人的问题。

面包板作为教科书

解决方案是让您考虑像书籍一样的面包板。每个 EE 都应该有一两个用于实验的面包​​板。知道如何正确使用它，如何保养它，以及由于面包板引起的特殊电路问题，对于专业的 EE 来说都是有用的知识。每个学生都需要购买自己的面包板。这样他们就有动力不滥用他们。如果他们这样做了，他们就会在老板或同事认为他们是白痴之前吸取教训。

并非所有的面包板都是一样的。不要只以价格购买，尤其是当他们来自有问题的远东地区时。一旦你找到了一个好的来源，你就可以安排批量购买，这样你的学生就可以以合理的价格买到它们。

电路问题

许多人会立即将任何无法在面包板上工作的东西归咎于它在面包板上的事实。在这个网站上搜索“面包板”，你会看到很多比你更神圣的评论。这些在很大程度上是错误的。

面包板对于尝试和检查基本电路非常有用。这些正是EE学生应该做的事情。不过也有一些问题：

1. 没有地平面。有时这并不重要。它可以帮助将面包板安装在带有接线柱的金属板上，这样您就可以用一根电线将板连接到面包板上。或者，您也可以选择水平母线之一来永久系住板。在这种情况下，您需要仔细标记它。

   另一种可能性是在您的工作区域下方放置一个地平面。它可以像在一块纸板上工作一样简单，下面有铝箔，绑在面包板上的地网上。

   请记住，一些面包板，尤其是便宜的面包板，弹簧夹的底部暴露在下面。他们会短路到他们所坐的任何导电物体。告诉你的学生总是在这些面包板底部的裸露触点上贴一些绝缘胶带。

2. 每个触点都有一些电阻。大多数时候这并不重要。将面包板触点视为仅用于信号和小功率（例如为逻辑芯片供电）。不要做诸如通过面包板为电机供电之类的事情。这会使触点过热，导致氧化和长期问题。

3. 相邻列之间存在一些电容。这个问题在很大程度上被夸大了，但它对于特别敏感的模拟电路可能很重要。

4. 它们不适用于高频。这实际上是因为没有接地层和比通常更大的寄生电容。然而，人们似乎太容易忘记这一点。

   另请注意，这对于模拟信号比数字信号更重要。微控制器的 8 MHz 晶体不太可能成为问题，但即使是 1 MHz 无线电接收器在面包板上的作用也会不同。

5. 它们仅适用于通孔组件和 DIP 封装的 IC。这两者都走上了恐龙的道路。尽管如此，面包板的实用性，特别是用于学习，值得处理这个问题。由于您从事学习业务，因此请保留 ¼ W 通孔电阻器和其他部件的库存。您仍然可以在通孔版本中获得许多电容器。

   还有一些载板可从业余爱好的地方获得，它们采用常见的表面贴装封装，并将它们带到专门用于插入面包板的一系列引脚上。在您的实验室中提供这些是有意义的。您当然应该将它们用于 SOT-23-3、SOT-23-6 和 SOIC-14 封装。

故障排除

我通常在调试面包板电路时做的是在每个示波器探头上夹一根 24 号单股线。探头接地夹连接到从面包板上脱落的短线，末端剥去 3/4 英寸左右。这允许连接两个示波器探头接地夹。

现在，您只需将 24 号线的另一端插入面包板上您想要查看信号的任何焊盘。

不要偷懒，从示波器探头上取下夹子并将探头的尖端直接插入面包板孔中。首先，这些尖锐的部分对于面包板来说通常有点太厚了。但真正的原因是，你迟早会不小心将手划过从面包板上伸出的探针。这将折断探针尖端的尖端，损坏面包板引脚，或两者兼而有之。

概括

即使在专业环境中，面包板也很有用。它们是您的学生应该拥​​有的工具，学会正确照顾，并学会在适当的情况下使用。它们也非常适合学习电路并获得您无法从书本中获得的关于电路的最重要的直觉。

您的学生当然需要了解电子学背后的理论和数学，但这只是成为 EE 的一部分。当我面试 EE 候选人时，我当然需要看到他们知道理论。然而，在大部分采访中，我会寻找只有实验才能给你的电子直觉。

优秀的 EE 会查看示意图并查看推动的电压和流动的电流。他们通过电路中的“含义”来看待晶体管、运算放大器或电容器或大多数任何部分，而不仅仅是将电流求解到小数点后四位的一些方程式。真正的 EE 与仅将值插入方程式的人之间的区别在于能够“了解”构建块并以某种方式对电子设备有直觉，从而使您能够提出以前从未见过的电路拓扑，仅驱动通过电路需要做什么。这需要进行实验，了解理论和实践有何不同，想知道为什么在理论上看起来很棒的简单放大器实际上会在您构建它时发生振荡，等等。面包板是我们今天进行此类学习的最佳工具。

自从我上次需要对电路进行试验到使用面包板有意义的程度以来，可能已经有 10 年左右的时间了，但这种事情确实偶尔会出现。自 1980 年以来，我一直是一名专业的电气工程师，在我的职业生涯早期，我曾经更多地使用面包板。我认为这是因为当时大多数零件都是 0.1 英寸间距的通孔，制造 PC 板的成本和周转率更高，而且电路更模拟。

回想起来，我最后一次真正使用面包板是在开发一种可以使用非常少的待机功率接收超声波信号的电路。这是在如此低的电流下使用晶体管，以至于数据表几乎没有给出预期的指导。在 40 kHz 时我需要大约 2000 增益。最终，我将其降至 35 µA 静态电流，但并非没有进行一些实验。我想这适用于面包板的原因是它是一个没有多 MHz 频率的模拟电路。

有什么工具可以用来逐针检查吗？

我知道研究助理可能是廉价劳动力，但考虑到面包板的价格：如果有必要，您可能只是想投资购买更高质量或只是新的面包板。

即使作为一个 13 岁的学生，在发现它们的制造精度不足以确保与 DIP 组件可靠接触后，我还是简单地扔掉了我用微薄收入购买的几块面包板。在过去，您的电路板可能比我的要好得多——似乎它们至少有一个基础——但由于在教育设施中使用，它们可能已经看到了几次粗略的使用情况。

哪些问题会困扰面包板，我该如何诊断？

用你的想象力！

• 由于机械疲劳导致接触弱
• 污垢
• 杂散电容、电感、电阻等效应
• 由于机械接触不良导致连接不安全，因为组件不是为面包板制造的，而是 PCB 制造
• 很多很多其他可能出错的事情

在您的特定情况下，不可能说出什么是错误的——使用您的 EE 经验来排除问题，如果那是您想要采取的路线。

现在，数字实验室可能意味着也可能不意味着您正在做高速工作——而面包板由于所有导电部件的形状，特别容易产生有趣的串扰或衰减。

我做过并且仍在做一些原型设计，即使是在面包板上。但是，我过去很沮丧，所以现在我基本上有一个我信任的面包板（不是模型，单个样本），我基本上只用它来插入我订购或用 2.54 自己制作的 PCB毫米间距排针，以及一些为电路板供电的跨接电缆，可能还有电源的去耦帽。根据经验，我可以依靠这几个精选组件的联系。

我经常被不可靠的接触所困扰，尤其是有线电阻，以至于我一度意识到我可以调试一个原型，该原型可能会或可能不会由于我的设计问题或问题而失败我的面包板上的联系人，根本不在面包板上做任何复杂的事情。如果在 PCB 上进行了某些操作，只要您知道如何焊接，就可以排除接触不良作为错误来源的可能性。这很令人欣慰。

实际上，设计我自己的 PCB 比弄清楚如何构建一个复杂的（例如，四晶体管设备）要快，该设备具有几个偏置二极管和电阻器作为矩形面包板设计。而且，如果我在等待 PCB 时还有足够的工作要做，我可以在中国的某个地方以便宜的价格订购东西。对于私人物品和小型多氯联苯，三块多氯联苯绝对比高质量面包板的成本除以使用它的几代学生的成本要便宜。

当然，教学生如何设计原理图和布局电路板可能超出了您所领导的实验室的范围，这是绝对正确的——尽管如此，这可能是一件有趣的事情。

如前所述，我不知道您使用哪种组件。但假设这些更多的是诸如分立晶体管和 DIP 逻辑门（7400 系列的东西），也许还有一个 DSP/FPGA/微控制器/PC 接口板来连接这些，也许中间立场会很有趣：

将 TO-92 晶体管或 DIP14 IC 和排针焊接到条板或穿孔板上实际上并不难。如果学生自己焊接了基本电路并使用外部优质跳线（不要让我开始了解跳线的质量）来连接这些电路，如果信号频率允许的话，他们可能仍然能够对电路进行交互实验。

对于数字电路，此工具有助于：

这样做的好处是，如果您读取仪表上 1/2 的电源电压，则问题是引脚上的开路。只需检查设备上的每个引脚，并根据原理图中的预期值检查它。它走得很快。同样的技术适用于普通电路板，可以在通孔和 SMT 部件中发现意外的开路和电平。这个技巧仍然在拥有大量测试设备的实验室中使用。教一个系统的方法是件好事。

另一个 1980 年代的工具是带有内置 LED 的 DIP 夹，用于制作静态逻辑分析仪。没有 LED 的 DIP 夹非常适合作为连接探头的地方。

你用它们做什么？

如果这是您班级中的普遍问题，则不太可能是连接器问题（除非所有面包板都非常旧）。

我能想到的第二个常见原因是频率太高。检查为您的面包板推荐的最大频率，但它们通常不会太高。

希望能帮助到你。