プリント基板 (PCB) 市場では、いくつかの用語が混乱を招く可能性があります。 そのような用語のうちの 2 つは、プロトボードとブレッドボードです。 ある人にとっては、それらは同じものですが、他の人にとっては、この 2 つは違いもあります。
この記事では、プロトボードとブレッドボードの違いと類似点について説明します。
ブレッドボードとは何ですか?
過去に戻りましょう。 「ブレッドボード」という用語は、もともとは、カットするためにパンを置く板を指すために使用されていました。 現代のエレクトロニクス産業では、この意味は、エレクトロニクスのプロトタイプや初期の設計を作成するための構築基盤またはプラットフォームを意味するように解釈されています。
プロトボードとは何ですか?
正式名称はプロトタイピングボードです。 名前が示すように、これは電子デバイスのプロトタイプが作成または構築される基板です。
プロトタイピングボードとブレッドボードの違いは何ですか?
電子回路では、プロトボードとブレッドボードの違いを判断するのは必ずしも簡単ではありません。 Wikipediaによると、ブレッドボードはプロトボードやソルダーレスボードとしても知られています。 そのため、プロトボードはブレッドボードと同じであり、その逆も同様であると推測されます。
ブレッドボードまたはプロトボードを使用する場合
定義から、プロトボードとブレッドボードはほぼ同じものを指していることがわかります。 ただし、それらは、PCB または電子回路の初期の設計を可能にするという 1 つの目的を果たすことができます。
ブレッドボードまたはプロトボードを使用する必要がある場合の例をいくつか示します。
回路構築・開発
ブレッドボードの主な機能は、プリント回路基板 (PCB) の初期の設計のプロトタイピングまたは作成を可能にすることです。
このプロセスの利点は、これらすべてを必ずしもはんだ付けせずに実行できることです。 この仕組みについては、この記事で詳しく説明します。
回路基板設計の学習
プロトボードやブレッドボードを使用すると、回路基板の学習プロセスがより簡単になる道も開かれます。 再利用可能、はんだレスプロセス、トラック破壊ゼロにより、 これは、PCB 愛好家にとって優れた学習ツールになります。
プロトボードを構成するものは何ですか?
理想的なブレッドボードまたはプロトボードは、いくつかの要素で構成されています。 これらすべてがどのように積み重なって機能するかを理解することは、さまざまな部品がどのように組み合わされてボードの機能を強化するかを理解するための重要なステップとなります。
プラスチックソケット
最初に気づくのは、はんだなし基板を構成する穴のあいたプラスチックのブロックです。 プラスチック製のソケットは次のようなもので構成されるのが一般的です。
- いくつかの合金スプリングクリップが穴の下にあります。 これらのクリップは、錫めっきリン青銅または洋白のいずれかから製造できます。
- 合金スプリング クリップは、タイ ポイント、つまり製造時の接触点としても機能します。
相互接続ワイヤー
相互接続に使用されるワイヤは、多くの場合、ブロックの中心線にある空き穴を埋めるために使用されます。 ブロックをまたぐように挿入されています。
金属ストリップ
金属ストリップは、プロトタイプ基板上でピンとピンを接続するために使用されます。 製造の詳細に応じて、より大きなプロトタイプボード/ブレッドボードを形成する方法として、ボードをクリップで留めることができます。
バスストリップ
これはブレッドボードで使用される 3 番目のタイプのストリップです。 バス ストリップの機能は、プロトタイプボードに取り付けられた電子コンポーネントに電力を供給することです。
バスストリップの構成は次のとおりです。
1 つの列が電源電圧として機能します。
別の柱はボードのグランドとして使用されます。
場合によっては、これらの作品がどのように作られるかについて差異が生じることがあります。 たとえば、電源電圧を示す赤いマーキングが施されたバス ストリップと、黒または青のいずれかでマーキングされた接地用の列を見つけることができます。
ジャンプワイヤー
ブレッドボードでもさまざまなジャンプ ワイヤーが使用されます。 人気のあるオプションは、手動で製造され、すぐに使用できるタイプです。
手動で製造されたバリアントは大規模な回路で使用するのが難しいことがわかりますが、すぐに使用できるバリアントはより多用途性を提供します。
プロトボードの種類
プロトボードには主に 2 つのタイプがあります。 これらははんだ付けされたものとはんだ付けされていないものです。 前者ははんだ付けできますが、後者は必ずしもはんだ付けする必要はありません。
それらをどのように比較してみましょう:
はんだ付けされたブレッドボード
このタイプのブレッドボードまたはプロトタイプボードでは、各リード線またはジャンパー線を指定された穴に取り付けるにはんだを使用する必要があります。
はんだレスプロトボード
はんだの使用に依存しないため、はんだレスプロトボードはより使いやすくなります。 基板では、はんだの代わりに、ジャンパー線またはリード線のいずれかを挿入するときにそれらを捕捉するために穴に取り付けられた金属クリップが使用されます。
はんだ付けブレッドボードとはんだなしブレッドボードの違い
主な違いは次のとおりです。
- はんだ付けプロトボードははんだを使用しますが、はんだなしプロトボードははんだを使用しません。
- 性能の点では、はんだ付けされたブレッドボードはリードが永続的に保持されるため、高性能です。
- 汎用性の点では、はんだなしプロトボードの方が優れた選択肢であることがわかります。 これは、はんだ付けされたブレッドボードではサポートされていない再利用性のためです。
なぜブレッドボードが必要なのでしょうか?
何らかの設計上の問題が発生する回路基板設計のリスクを軽減したい場合は、ブレッドボードを使用する必要があります。
次のニーズを満たすには、これらのボードのいずれかを使用する必要もあります。
1. 時間回路設計
電子回路の仮設計またはプロトタイプ設計を作成するには、ブレッドボードが必要です。
2. プロトタイピングプロセスの高速化
場合によっては、ブレッドボードを使用すると電子回路のプロトタイプをより速く処理できることがわかります。
CAD ソフトウェアなどの高度なツールの使用や需要がゼロであるため、このツールを入手できます。 さらに、それは実践的なプロセスです。
さらに言えば、一度に複数の PCB を製造しないという点でコストも節約できます。 また、手動化されたプロセスを使用するため、CAD ソフトウェアやその他の高度な/自動プロトタイピング ツールに支払う費用以外のコストも節約できます。
3. 適応型回路設計
プリント回路基板 (PCB) は、問題の検出、リアルタイムの変更実装、必要に応じた修復をサポートする場合、適応型設計であると言われます。
回路全体が開いているため、これらの変更をほぼ同時に行うことができます。
4. フレキシブル PCB のプローブとテスト
回路基板の設計方法に関する問題を検出して修正することも、ブレッドボードを使用するもう 1 つの理由です。
概要を示したプロセスにより、すべてのコンポーネントを一目で把握し、各コンポーネントを無制限に調べることができます。
ブレッドボードからプロトボードへの移行
ブレッドボードとプロトボードの主な違いは名前の違いではないことをご存知ですか? それはまさに、それらがどのように機能するかにあります。 これらは電子回路の最初のセットの一種の「構成要素」として使用されますが、場合によっては相互に独立している場合もあります。
ボードの詳細なプロトタイピングを作成するときは、ブレッドボードからプロトボードに移行できます。
プロトボード (プロトタイプ PCB レイアウトとも呼ばれます) がブレッドボードよりも優れている理由のいくつかを以下に示します。
1. 接続の堅牢性
プロトタイプの PCB レイアウト上の接続と相互接続はよりしっかりしています。 これは見込み客を永続的に獲得するためです。 こうすることで、プロトタイピングのプロセス中にリードが滑り落ちることがなくなります。
2. シグナルインテグリティの向上
ボードのパフォーマンスを最適に保つと同時に、信号の整合性も確保する必要があります。 プロトタイプボードを使用すると、より高い寄生容量とインダクタンスが存在しないため、信号が大幅に改善されます。これは、はんだなし (ブレッドボード) ボード設計に共通の特徴です。
3. 銅の耐久性
ブレッドボードで使用されるジャンパー線と金属接続の代わりに。 試作基板には銅が使用されています。
4. カスタム プロトタイプ PCB 設計
デフォルトでは、ブレッドボードには明確なサイズがあり、プロトタイプに使用することが想定されています。 逆に、これにより、その不動産の環境内での作業が制限されます。
一方、プロトボードは、カスタム PCB プロトタイプ設計とサイズを作成できる柔軟性を提供します。
5. 電圧および通電容量
電流と電圧の容量はプロトボードの方が高くなります。 これは、最適な幅を設計するときに金属領域の塗りつぶしや電源配線を調整できるため可能です。
6. 柔軟なコンポーネントの使用法
プロトボードは、コンポーネントの使用法を柔軟にサポートするため、一時的な電子回路設計も楽しくなります。
理想的には、1 種類のコンポーネント (通常はスルーホール コンポーネント) の使用に制限されないようにします。
今回は、プロトタイピング用にスルーホール デバイスと表面実装デバイス (SMD) のどちらかを選択できます。
7. 回路基板の複製
プリント回路基板 (PCB) は、適切なタイミングで複製する必要があります。 たとえば、プロトタイプのバリエーションを作成したい場合があります。 ブレッドボードを使用するのは大変な作業です。
プロトボードが示すように、高度でほぼ自動化されたプロセスを使用する必要があるのはこのためです。 これにより、プロトタイプのボードをより迅速に複製できるようになります。
8. コストの実装
ボードのプロトタイピングを手動またはブレッドボードで作成するプロセスは非常に高価であり、時間が重要ではありません。 ボードの 1 つについて一時的なデザインを作成するのに多くの時間を費やし、同時に、そのコピーを作成するにはさらに多くの時間を費やすことになります。
この逆転は、プロトタイプ PCB レイアウト ボードの自動化されたスケーラブルなアーキテクチャの場合に当てはまります。
ブレッドボードの制限、欠点、欠点
回路基板のプロトタイプを作成するためのはんだなし (ブレッドボード) アプローチには、多くの欠点があります。
1. 複雑な電子回路のリスク
それほど複雑でない回路で作業する場合には、大きな問題は発生しないかもしれません。 しかし、複雑な電子回路を扱う場合には、 課題は3倍になります。
以下に考慮事項をいくつか示します。
ブレッドボードでは大量の配線が使用されているため、複雑な回路の管理がほぼ不可能になる可能性があります。
接触抵抗が発生するリスクが高くなります。
システム/回路の信号の完全性と全体的な信頼性は、柔軟な接続方法に左右されます。 プラグを抜き差しするだけで、プロセス全体が歪むことがなくなります。
2. コンポーネントの設定
はんだなし基板またはブレッドボードは、スルーホール電子回路に最適です。 これが好まれるのは、2.54 mm を超える広い間隔のコンポーネントを使用する際に経験する課題に大きく起因しています。 これが、このプロセスで表面実装デバイス (SMD) が一般的な選択肢ではない理由です。
電子コンポーネントがデュアル インライン レイアウトの仕様に適合しないことも問題です。 この場合、正確な導電率を得るのはほとんど不可能です。
3. 限定的な運営
はんだなしボード (ブレッドボード) が一定の限界まで機能することを期待しないでください。 これは、高インダクタンスと大きな寄生容量の派生的な動作が制限されているためです。
以下に制限の例を示します。
ブレッドボードの動作は特定の低周波数に限定されます。 これらは 10 MHz 未満の場合もあります
電圧と電流の容量が制限されています。
「接触抵抗が比較的高く、再現性があまり高くない」ことも、一部の直流 (DC) および低周波回路基板にとって課題となる可能性があります。
結論: ブレッドボードと PCB をどう比較するか?
ブレッドボードの主な目的は、電子回路の一時的な設計を行うプロセスを簡素化することです。 これらの設計により、大量生産が始まる前の初期段階のテスト、分析、さまざまな問題の修正が可能になります。
プリント基板 (PCB) と比較すると、プロトタイプはお金と時間の両方を節約するのに役立ちます。 基板が大量に生産された後に「製図板」に戻って問題を修正する方法を計画するのと比較して、いつでも問題を適切なタイミングで検出して修正できます。
さらに、ブレッドボードまたはプロトボードを使用すると、回路基板の作成に何が必要かを理解するのに役立ちます。 専門性を理解し、設計コンセプトを習得し、より良い電子回路を作成できるようになります。
Rayming Technology は、設計上の問題を認識し、回路をテストして回路が良好な動作状態にあることを確認するのに役立ちます。 豊富な経験と業界をリードする設備を備え、当社はお客様の回路のプロトタイプを作成し、すべてが正常に動作することを確認します。
