Протоплата против макетной платы

Мы всегда видим, как разные люди, даже эксперты, используют слова «протоплата» и «макетная плата» взаимозаменяемо, и порой просто сложно определить, какая плата упоминается в контексте обсуждения. Между тем, общеизвестно, что некоторые макетные платы не требуют пайки, а остальные — пайки. Поэтому в этой статье мы будем называть паяемую плату прототипной платой, а беспаечную плату — макетной платой.

К концу этой статьи вы будете точно знать, какая плата лучше всего подходит для прототипирования на любом этапе вашего проекта.

Что такое прототипная плата?

Как следует из названия, protoboard — это просто обычная, готовая печатная плата, предварительно разработанная для прототипирования электронных схем. Они поставляются с просверленными отверстиями и поверхностным медным слоем, что позволяет размещать и паять электронные компоненты по желанию. Protoboards также широко известны как Perfboard (т. е. перфорированная плата), stripboard и veroboard, любое из этих названий может по-прежнему относиться к одной и той же плате.

Платы прототипов также можно использовать для реализации проекта схемы для постоянного использования, особенно когда нет необходимости в копировании схемы. Поскольку компоненты, расположенные на них, надежно припаяны, они достаточно прочны, чтобы выдерживать определенный уровень давления.

Что входит в состав?

Как и любая другая печатная плата, основная часть макетной платы сделана из изолятора, часто стекловолокна, со слоем меди (обычно односторонним). Этот медный слой делает возможным соединение компонентов на макетной плате. И для каждого отверстия на макетной плате всегда есть контактные площадки вокруг него, которые обеспечивают припаивание компонентов к плате.

Типы макетных плат

Поскольку в этой статье прототипными платами были Veroboard, мы рассмотрим различные распространенные типы Veroboard, доступные на рынке электроники. Они включают:

·       ДСП: Stripboard имеет параллельные медные полосы, идущие от одного конца платы к другому. Это означает, что компоненты, подключенные к плате, могут иметь общий узел, не связывая их с каким-либо внешним проводником, пока они подключены к одной полосе.

·       Матричная плата: Каждое отверстие на плате Matrix окружено отдельными медными контактами, без полос или связей между отверстиями. Имеет смысл, что всякий раз, когда вы используете плату Matrix, соединение между компонентами достигается путем соединения выводов, которые должны быть соединены припоем или внешним проводником (перемычками).

·       Трехместная доска: Как следует из названия, на плате Tripad каждые три последовательных отверстия имеют общую медную полосу. Другими словами, вы можете заставить три разных компонента совместно использовать один узел без какого-либо внешнего соединения.  

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Прочные механические соединения: Компоненты на макетной плате припаиваются непосредственно к плате. Паяные соединения обладают высокой механической прочностью. Даже если плату трясти, перемещать или использовать в течение длительного времени, соединение не будет легко отсоединяться или ослабляться, что обеспечивает стабильную работу схемы.

• Идеально подходит для постоянных схем: Поскольку паяные соединения очень стабильны, макетная плата отлично подходит для создания схем, которые будут использоваться в течение длительного времени, например, внутренних схем электронного оборудования, научно-исследовательских и экспериментальных схем или других схемных проектов для долгосрочного применения.

• Более долговечны, чем макетные платы: Материал, используемый в макетной плате, прочнее. Поэтому компоненты не так легко отваливаются после пайки, а стабильность и надежность схемы выше даже после многократной отладки и использования. Поэтому площадка больше подходит, чем макетная плата, для сложных схем или проектов, требующих многократного использования.

Минусы:

• Требуются навыки пайки: При использовании макетных плат электронные компоненты должны быть припаяны к плате с помощью припоя и паяльника. Это может быть сложнее для новичков. Необходимо освоить навыки пайки и освоить правильный метод пайки, чтобы избежать плохой пайки или повреждения компонентов.

• Более трудоемкая модификация схем: Если схема на макетной плате должна быть изменена или исправлена, необходимо удалить спаянный компонент с помощью оловянного поглотителя или оловянной полоски, а затем припаять новый компонент. Этот процесс более громоздкий и не такой простой и быстрый, как макетная плата, что увеличивает сложность и время модификации схемы.

Что такое макетная плата

В отличие от макетной платы, макетная плата — это еще одна платформа для прототипирования вашей электронной схемы. Как упоминалось ранее, компоненты вставляются непосредственно в ее отверстие, и нет необходимости в пайке для соединения схемы.

Из чего состоит макетная плата?

Если вы думаете, что mockboard звучит странно как название электронного компонента, то это делает нас двоих. Но ведь mockboard заслужил свое название из-за поразительного сходства с древней макетной доской, используемой для резки хлеба. На поверхности у нее есть сеточные отверстия, расположенные рядами и столбцами. Основной корпус сделан из пластика, который обеспечивает изоляцию проводников (металлических полос и шин питания), встроенных в него. Основание обычно покрыто еще одним слоем изолятора, который предотвращает падение токопроводящей полосы.

Типы макетов

Макетные платы обычно бывают разных размеров. Многие из них разработаны для использования различными компонентами, в то время как другие специально разработаны для определенной цели. Хорошим примером этого является Prototype shield для микроконтроллеров.

При выборе макетной платы следует учитывать количество компонентов, которые будут на ней установлены, и мощность, которую будет потреблять установка. Это определит размер платы, которая идеально подойдет для работы, и то, как вы будете реализовывать соединение.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Легко модифицируемые схемы: Электронные компоненты на макетной плате можно подключать и вытаскивать в любое время, что позволяет легко настраивать схему без инструментов или навыков пайки. Даже если схема выйдет из строя, ее можно быстро заменить или переподключить.

• Пайка не требуется: Макетная плата соединяет компоненты с помощью металлических зажимов, которые удерживают выводы компонентов на месте, без использования паяльных инструментов, что позволяет избежать возможных рисков ожогов в процессе пайки, и она более безопасна в использовании.

• Можно использовать повторно для нескольких проектов: Компоненты на макетной плате можно удалить в любое время. После сборки схемы макетную плату можно использовать для новых экспериментов или проектов, с большой гибкостью и экономией.

Минусы:

• Менее стабильные соединения, чем на макетной плате: Поскольку металлические зажимы внутри макетной платы просто удерживают контакты компонентов, повторное использование или длительная эксплуатация могут привести к плохому контакту и повлиять на стабильность работы схемы.

• Подверженность случайным отключениям или ослаблению проводов: Провода и компоненты на макетной плате не закреплены прочно. Незначительная вибрация, движение или прикосновение могут привести к ослаблению или разрыву одного из соединений в цепи, что повлияет на нормальную работу цепи.

Протоплата против макетной платы: всестороннее сравнение

Заключение

Из всего обсуждаемого можно с уверенностью заключить, что макетная плата идеально подходит для прототипирования проекта на ранней стадии, когда вы не уверены в поведении системы. Макетная плата предоставляет вам роскошь быстрого внесения исправлений и корректировок в настройку по мере необходимости. Но в сценарии, когда вы уверены в реализации схемы и ожидаемом отклике, вы можете продолжить прототипирование на своей макетной плате.