النمذجة الإلكترونية

نموذج أولي لدائرة إلكترونية بسيطة على لوحة توصيل
مثال على النموذج الأولي في مجال الإلكترونيات البصرية ( شركة Texas Instruments ، نظام النموذج الأولي للسينما بتقنية DLP)

في الإلكترونيات ، يعني النمذجة الأولية بناء دائرة فعلية وفقًا لتصميم نظري للتحقق من أنها تعمل، وتوفير منصة مادية لتصحيح أخطائها إذا لم تعمل. غالبًا ما يتم إنشاء النموذج الأولي باستخدام تقنيات مثل لف الأسلاك أو استخدام لوحة توصيل أو لوحة شريطية أو لوحة مثقبة ، وتكون النتيجة دائرة متطابقة كهربائيًا مع التصميم ولكنها ليست متطابقة ماديًا مع المنتج النهائي. [1]

توجد أدوات مفتوحة المصدر مثل Fritzing لتوثيق النماذج الأولية الإلكترونية (خاصة تلك القائمة على لوحة التجارب) والانتقال إلى الإنتاج المادي. تعمل منصات النماذج الأولية مثل Arduino أيضًا على تبسيط مهمة برمجة متحكم دقيق والتفاعل معه . [2] يمكن للمطور اختيار نشر اختراعه كما هو باستخدام منصة النماذج الأولية، أو استبداله بشريحة متحكم دقيق فقط والدوائر الكهربائية ذات الصلة بمنتجه.

إن الفني يستطيع أن يبني بسرعة نموذجاً أولياً (ويقوم بإضافة وتعديل بعض الإضافات) باستخدام هذه التقنيات، ولكن بالنسبة للإنتاج بكميات كبيرة فإن إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة المخصصة بكميات كبيرة أسرع وأرخص كثيراً من إنتاج هذه الأنواع الأخرى من لوحات النماذج الأولية. وقد مكن انتشار شركات تصنيع وتجميع لوحات الدوائر المطبوعة السريعة من تطبيق مفاهيم النماذج الأولية السريعة على تصميم الدوائر الإلكترونية. والآن أصبح من الممكن، حتى باستخدام أصغر المكونات السلبية وأكبر العبوات ذات الدقة العالية، تصنيع اللوحات وتجميعها وحتى اختبارها في غضون أيام.

لوحات

لوحة التوصيل

لوحة التجارب أو لوحة التجارب الخالية من اللحام أو لوحة التجارب الأولية هي قاعدة بناء تستخدم لبناء نماذج أولية شبه دائمة للدوائر الإلكترونية . وعلى عكس لوحة الثقب أو لوحة الشريط ، لا تتطلب لوحات التجارب اللحام أو تدمير المسارات وبالتالي يمكن إعادة استخدامها. ولهذا السبب، تحظى لوحات التجارب بشعبية كبيرة أيضًا بين الطلاب وفي التعليم التكنولوجي.

يمكن إنشاء نماذج أولية لمجموعة متنوعة من الأنظمة الإلكترونية باستخدام لوحات التجارب، بدءًا من الدوائر التناظرية والرقمية الصغيرة وحتى وحدات المعالجة المركزية (CPUs) الكاملة.

بالمقارنة مع طرق توصيل الدوائر الأكثر ثباتًا، تتمتع لوحات التجارب الحديثة بسعة طفيلية عالية ومقاومة عالية نسبيًا واتصالات أقل موثوقية، وهي عرضة للصدمات والتدهور المادي. تقتصر الإشارة على حوالي 10 ميجا هرتز، ولا يعمل كل شيء بشكل صحيح حتى أقل من هذا التردد.

لوح مثقب

أعلى لوح مثقب مغطى بالنحاس مع منصات لحام لكل ثقب.
اللوح المثقب هو مادة تستخدم في عمل نماذج أولية للدوائر الإلكترونية . وهو عبارة عن صفيحة رقيقة صلبة بها ثقوب مثقوبة مسبقًا على فترات قياسية عبر شبكة، وعادة ما تكون شبكة مربعة بمسافة 0.1 بوصة (2.54 مم). وتحيط بهذه الثقوب وسادات نحاسية مستديرة أو مربعة، على الرغم من توفر الألواح العارية أيضًا. وقد تحتوي اللوح المثقب غير المكلف على وسادات على جانب واحد فقط من اللوحة، بينما يمكن أن تحتوي اللوح المثقب الأفضل جودة على وسادات على كلا الجانبين ( فتحات تمر عبر اللوحة ). ونظرًا لأن كل وسادة معزولة كهربائيًا، فإن الصانع يقوم بجميع التوصيلات إما باستخدام لف الأسلاك أو تقنيات التوصيل المصغرة من نقطة إلى نقطة . يتم لحام المكونات المنفصلة بلوحة النموذج الأولي مثل المقاومات والمكثفات والدوائر المتكاملة . وعادة ما تكون الركيزة مصنوعة من ورق مغلف براتينج فينولي (مثل FR-2 ) أو صفائح إيبوكسي مقواة بألياف زجاجية ( FR-4 ).

شريط لوحي

قطعة من اللوح الخشبي غير المستخدمة

اللوح الشريطي هو الاسم العام لنوع واسع الاستخدام من مواد النماذج الأولية للإلكترونيات للوحات الدوائر الإلكترونية، ويتميز بشبكة منتظمة (مستطيلة) مقاس 0.1 بوصة (2.54 مم) من الثقوب، مع شرائح عريضة متوازية من الكسوة النحاسية تمتد في اتجاه واحد على طول جانب واحد من لوح ورقي عازل . يُعرف أيضًا باسم المنتج الأصلي Veroboard، وهو علامة تجارية مسجلة في المملكة المتحدة لشركة Vero Technologies Ltd البريطانية وشركة Pixel Print Ltd الكندية. تم ابتكاره وتطويره في أوائل الستينيات من قبل قسم الإلكترونيات في شركة Vero Precision Engineering Ltd (VPE). تم تقديمه كمواد عامة الغرض لاستخدامها في بناء الدوائر الإلكترونية - تختلف عن لوحات الدوائر المطبوعة المصممة لغرض معين في أنه يمكن بناء مجموعة متنوعة من الدوائر الإلكترونية باستخدام لوحة توصيل قياسية. [ بحاجة لمصدر ]

عند استخدام اللوحة، يتم عمل فواصل في المسارات، عادةً حول الفتحات، لتقسيم الشرائط إلى عقد كهربائية متعددة. مع الحرص، من الممكن عمل فواصل بين الفتحات للسماح بالمكونات التي تحتوي على صفين من الدبابيس يفصل بينهما موضع واحد فقط مثل رؤوس الصف المزدوج لـ IDCs .

لا يتم تصميم اللوح الشريطي للمكونات التي يتم تركيبها على السطح ، على الرغم من أنه من الممكن تركيب العديد من هذه المكونات على جانب المسار، وخاصةً إذا تم قطع المسارات/تشكيلها بسكين أو قرص قطع صغير في أداة دوارة .

كان أول منتج من Veroboard بحجم واحد هو الرائد للعديد من أنواع لوحات الأسلاك النموذجية التي أصبحت تُعرف باسم لوحة الشريط، مع الاستخدام العالمي لأكثر من خمسة عقود. [ بحاجة لمصدر ]

الآن أصبح المصطلحان العامان "veroboard" و"stripboard" مترادفين . [ بحاجة لمصدر ]

مراجع

  1. ^ "نموذج أولي سريع للوحة الدوائر المطبوعة". www.wellpcb.com . WellPCB . تم الاسترجاع في 2017-06-01 .
  2. ^ تريفينور، آلان (2012-10-17). متحكمات AVR العملية: الألعاب والأدوات والأتمتة المنزلية باستخدام المتحكم الدقيق المستخدم في Arduino. Apress. ISBN 9781430244462.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Electronics_prototyping&oldid=1256978134"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate