Comment mesurer la tension sur une planche à pain

Les planches à pain sans soudure sont idéales pour le prototypage de circuits, offrant une plate-forme pour une expérimentation rapide et flexible. Cependant, pour garantir le succès des conceptions de circuits, une mesure précise de la tension entre les composants de la maquette est très utile. Voyons comment mesurer la tension sur une planche à pain.

Qu'est-ce que la tension?

La tension, souvent appelée différence de potentiel électrique, est la force motrice qui alimente nos circuits électriques. Son unité de mesure est le volt (V) et représente la différence d'énergie potentielle entre deux points d'un circuit, similaire à la différence de pression d'eau entre les deux extrémités d'un tuyau.

Instruments de mesure de tension

Il existe deux principaux instruments couramment utilisés pour mesurer la tension :

Multimètre numérique (DMM)

Le multimètre numérique est un outil de diagnostic standard utilisé pour mesurer la tension, le courant et la résistance. Les voltmètres analogiques à aiguilles ont longtemps été supplantés par les multimètres numériques en raison de leur précision et de leur fiabilité accrues.

Oscilloscope

L'oscilloscope numérique est un outil précieux pour analyser les signaux électriques dynamiques avec des formes d'onde complexes. Il fournit une représentation visuelle des variations de tension dans le temps, ce qui le rend utile pour examiner les signaux électroniques dans vos projets.

Connexion des composants à la planche à pain

La connexion de composants électroniques autonomes est la plus simple. Il suffit d'identifier les rangées souhaitées et d'insérer les deux bornes du composant, par ex. une résistance, dans différentes rangées verticales de la partie interne de la carte. Assurez-vous simplement que les fils touchent les plaques métalliques sous les trous de la planche à pain.

Lors de la connexion des circuits imprimés à la planche à pain, assurez-vous simplement de ne pas court-circuiter les fils. Ceci est assez courant si vous débutez dans la fabrication de circuits sur une planche à pain avec de petits modules. En voici une parfaite démonstration.

Lors de la connexion des circuits intégrés, assurez-vous toujours de le placer à cheval sur le pont central qui sépare les deux sections internes de la planche à pain.

Les fils de raccordement doivent également être insérés jusqu'au bout pour s'assurer que vous n'obtenez aucune connexion desserrée.

Rails d'alimentation et de masse

Les planches à pain comportent généralement deux longues bandes métalliques le long des bords de la planche. Ceux-ci sont connus sous le nom de rails d'alimentation et de masse et servent à des fins spécifiques dans la conception de circuits.

Le rail d'alimentation, souvent désigné par des marques rouges ou le symbole "+", est utilisé pour fournir une tension aux composants. Il est généralement connecté à la borne positive de la source d'alimentation ou à l'alimentation en tension dans le circuit.

Le rail de masse, généralement marqué de marques bleues ou du symbole "-", fournit un point de référence pour le potentiel électrique du circuit. Il se connecte à la borne négative de la source d'alimentation et sert de masse commune pour les composants. Pour plus de détails, consultez qu'est-ce qu'une planche à pain et comment l'utiliser.

Mesure de la tension entre les composants

L'un des principaux objectifs de l'analyse de circuit lors de la fabrication sur une planche à pain est de mesurer la tension à des nœuds spécifiques et entre les composants du circuit. Cela vous aide à comprendre la dynamique de tout circuit que vous fabriquez.

Composants autonomes

Lors de la mesure de la tension sur des composants autonomes, il vous suffit de régler le multimètre sur le bon réglage et d'obtenir les bonnes sondes. Certains composants, tels que les LED, ont une polarité définie; d'autres, comme les résistances, ne le font pas. Le schéma ci-dessous montre comment mesurer la chute de tension à travers une résistance avec un voltmètre/multimètre.

Jonctions ou nœuds

Pour mesurer la tension au niveau d'une jonction ou d'un nœud dans un circuit, localisez simplement la référence de masse du circuit et la jonction elle-même.

Notez que si votre circuit a une masse flottante, vous pouvez obtenir des lectures inexactes ou aucune lecture du tout.

Composants de la série

Pour les composants connectés en série, assurez-vous d'avoir les sondes du multimètre (ou de l'oscilloscope) aux extrémités du circuit, comme indiqué ci-dessous.

Rails d'alimentation

La tension aux bornes des rails d'alimentation/de terre est assez simple car il suffit d'utiliser les deux rails, positif et négatif, pour prendre la mesure. Assurez-vous de connecter la sonde rouge au rail qui est connecté à une source d'alimentation.

Erreurs courantes lors de la mesure

Pour garantir des mesures précises et éviter d'endommager les composants d'une maquette, il est essentiel d'être conscient des défis courants.

1. Ne divise pas les rails d'alimentation 3,3 V et 5 V

Lorsque vous travaillez avec des circuits nécessitant à la fois des sources d'alimentation 3,3 V et 5 V, vous devez diviser les rails d'alimentation sur la planche à pain. Cela empêche les connexions involontaires entre les différents niveaux de tension, minimisant ainsi le risque d'endommager les composants. Vous pouvez utiliser le rail supérieur pour 5V et le rail inférieur pour 3,3V

2. Ne pas ponter les rails d'alimentation

Certaines planches à pain ont un pont de rupture qui divise les rails d'alimentation en deux moitiés. Cela peut être facilement résolu en pontant les rails pour assurer la continuité.

3. Utilisation de l'alimentation CA sur des composants CC

L'alimentation CA peut endommager gravement les composants CC, y compris les circuits intégrés et les microcontrôleurs. Au cas où vous en auriez vraiment besoin, utilisez toujours des condensateurs de couplage pour l'isolation CC, une méthode courante pour la conception d'amplificateurs sur des planches à pain.

Connaître la bonne façon de mesurer la tension

Comprendre comment mesurer avec précision la tension entre les composants d'une maquette est une compétence essentielle pour un prototypage de circuit réussi. En maîtrisant le concept de tension et en suivant les techniques de mesure appropriées, vous gagnez en puissance pour optimiser vos conceptions de circuits et garantir des performances fiables.