EN
Vsak Tiskano vezje je skrbno zasnovana platforma, ki združuje desetke posameznih sestavnih delov, od katerih ima vsak določeno električno funkcijo. Ali ste inženir, ki pregleduje nov dizajn, tehnik, ki odklanja napako, ali študent, ki se uči elektronike – sposobnost prepoznavanja sestavnih delov, montiranih na tiskano ploščo, je osnovna veščina. Razumevanje teh sestavnih delov vam pomaga brati sheme, diagnosticirati napake in sprejemati utemeljene odločitve med sestavljanjem ali popravkom. Ta priročnik predstavi najpogostejše sestavne dele tiskane plošče in razloži, kako jih vizualno in funkcionalno prepoznati.
Prepoznavanje sestavnih delov na tiskani plošči zahteva več kot hitro pogled. Vsak tip sestavnega dela ima značilne fizične lastnosti, natisnjene oznake in položajne namige na razporeditvi plošče. Dobro označena tiskana plošča vključuje tiskano besedilo (silkscreen), ki vsak del poimenuje z referenčnimi oznakami, vendar tudi brez jasno vidnih oznak oblika, barva in vrsta ohišja zanesljivo povejo, za kateri del gre. V tem članku so obravnavane glavne kategorije sestavnih delov, ki se pojavljajo na tipični tiskani plošči, načini njihovega ločevanja ter njihove funkcije znotraj celotnega sistema.
Pasivni sestavni deli na tiskani plošči
Uporniki in njihovo prepoznavanje
Uporniki so med najpogosteje nameščenimi sestavnimi deli na kateri koli tiskani plošči. Njihova glavna vloga je omejevati ali deliti tok znotraj vezja na tiskani plošči. Uporniki za vstavljanje skozi luknje so valjasti in imajo barvne pasove, ki kodirajo njihovo upornost, medtem ko so površinsko montirani uporniki majhni pravokotni čipki z numeričnimi oznakami, natisnjenimi na vrhu. Na tiskani plošči so uporniki običajno označeni z referenčnim oznakom »R«, ki mu sledi številka, na primer R1 ali R22. Znanje barvnega kodnega sistema in standardnega numeričnega označevalnega sistema je bistveno za natančno in hitro branje tiskane plošče.
Kondenzatorji na tiskani plošči
Kondenzatorji shranjujejo in sproščajo električno energijo ter so ključni za stabilno delovanje vsake tiskane ploščice. Na tiskani ploščici se pojavljajo v več oblikah. Elektrolitski kondenzatorji so valjasti z vidno oznako polaritete na negativnem priključku in običajno predstavljajo najvišje komponente na tiskani ploščici. Keramični kondenzatorji so majhni, disko-oblični ali v obliki čipov in običajno nimajo oznake polaritete. Foljni kondenzatorji so pravokotne ali ovalne oblike. Na tiskani ploščici kondenzatorji imajo referenčno oznako »C«. Prepoznavanje vrste kondenzatorja na tiskani ploščici pomaga določiti, ali je med zamenjavo ali namestitvijo treba upoštevati polariteto.
Induktorji so sestavni deli na osnovi tuljav, ki jih najdemo tudi v pasivni kategoriji na tiskani plošči. Odpirajo se spremembi toka in se uporabljajo v napajalnih vezjih ter filtrih. Na tiskani plošči so označeni z oznako »L« in pogosto izgledajo kot majhni cilindrični ali zaslonjeni pravokotni paketi. Njihova funkcija na tiskani plošči se prekriva z kondenzatorji pri oblikovanju filtrov, zato je za razumevanje odsekov za upravljanje moči na plošči pomembno prepoznati obe vrsti komponent.
Aktivni sestavni deli na tiskani plošči
Tranzistorji in diode
Aktivni sestavni deli ojačujejo ali preklopljajo električne signale in so osnovni za delovanje tiskanih vezij. Tranzistorji na tiskanem vezju so označeni z »Q« in se običajno pojavljajo v paketih TO-92, TO-220 ali SOT-23, odvisno od zahtev po moči. Tranzistor na tiskanem vezju ima tri priključke: bazo, kolektor in emitor pri bipolarnih tipih oziroma vrata, izvir in izliv pri polprevodniških tranzistorjih z učinkom polja. Dioda na tiskanem vezju je označena z »D« in omogoča tok le v eno smer. Pas ali pasica na telesu diode označuje katodni priključek, kar je skupna značilnost identifikacije pri večini paketov diod na tiskanih vezjih.
Integrirana vezja na tiskanem vezju
Integrirani vezji (angl. integrated circuits, IC) so najzahtevnejši aktivni sestavni deli na tiskani plošči. Obsegajo vse od preprostih logičnih vrat do celotnih mikroprocesorjev in so na tiskani plošči označeni z oznako »U« ali »IC«. Integrirani vezji na tiskani plošči so na voljo v različnih paketnih izvedbah, kot so DIP, SOIC, QFP, BGA in še mnoge druge. Na tiskani plošči je usmerjenost integriranega vezja določena z žlebkom, piko ali zaobljenim robom na enem od vogalov ohišja, kar označuje kontakt 1. Napačno prepoznavanje polaritete integriranega vezja na tiskani plošči med zamenjavo lahko povzroči takojšnjo škodo, zato je pred spajkanjem ključno preveriti njegovo usmerjenost. Številka dela, natisnjena na telesu integriranega vezja, se lahko primerja z tehničnimi podatki (angl. datasheets), da se popolnoma razume njegova vloga na tiskani plošči.
Napetostni regulatorji so še ena skupina aktivnih komponent, ki se pogosto pojavljajo na tiskani plošči. Upravljajo ravnji napajanja in so pogosto v pakiranjih TO-220 ali SOT-223. Na tiskani plošči so napetostni regulatorji običajno označeni z »VR« ali »U« ter so nameščeni v bližini vhodnega dela napajanja na plošči. Njihova trojelektrodna struktura jih vizualno naredi podobne tranzistorjem na tiskani plošči, zato je za razlikovanje med njimi potrebno prebrati številko komponente.
Povezovalniki in elektromehanske komponente na tiskani plošči
Povezovalniki, priključki in vtičnice
Povezovniki delujejo kot vmesniške točke med tiskano ploščo in zunanjimi napravami ali viri energije. Na tiskani plošči so povezovniki označeni z 'J' ali 'CN' in se pojavljajo v različnih oblikah, kot so priključki s klinčki, robovni povezovniki, USB-vtičnici, cilindrični vtiči in vtičnice za trakaste kable. Fizična velikost in število kontaktov povezovnika na tiskani plošči kažeta njegovo uporabo. Enovrstni priključek s klinčki na tiskani plošči lahko prenaša programski vmesnik ali napajalno vezje, večvrstni povezovnik pa običajno povezuje tiskano ploščo z zaslonom, tipkovnico ali komunikacijskim modulom. Preverjanje položaja povezovnika glede na rob plošče je uporabna metoda za določitev zunanjih delov na kateri koli tiskani plošči.
Kristali, oscilatorji in stikala
Kristali in oscilatorji zagotavljajo časovne signale mikrokrmilnikom in procesorjem na tiskani plošči. Kristal na tiskani plošči izgleda kot majhna kovinska kapsula z dvema priključkoma in je označen z 'Y' ali 'X'. Moduli oscilatorjev na tiskani plošči so pravokotni štiripinčni paketi, ki zagotavljajo predobdelan izhodni taktni signal. Stikala in gumbi so na tiskani plošči prav tako pogosti, označeni z 'SW', in segajo od dotakljivih pritisknih gumbov do nizov DIP-stikal za konfiguracijo. Prepoznavanje teh časovno občutljivih in komponent vmesnika z uporabnikom na tiskani plošči omogoča inženirjem in tehnikom hitro preslikavo logike nadzora in časovne arhitekture plošče.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kako pomagajo referenčne oznake pri prepoznavanju komponent na tiskani plošči?
Oznake sklicnih elementov so alfanumerične kode, natisnjene na silikonskem sloju tiskane ploščice. Vsaka koda ustreza določeni vrsti komponente: »R« za upornike, »C« za kondenzatorje, »U« za integrirana vezja itd. S prebranjem teh kod na tiskani ploščici skupaj z vidnimi lastnostmi komponente lahko tehniki hitro povežejo vsak del s simbolom na shemi in preverijo njegovo funkcijo v načrtu tiskane ploščice, ne da bi karkoli odstranili.
Katera orodja so najuporabnejša za prepoznavanje komponent na tiskani ploščici?
Digitalni multimetel je najpraktičnejše orodje za neposredno testiranje vrednosti komponent na tiskani ploščici. Povečevalno steklo ali digitalni mikroskop pomagata pri branju majhnih oznak površinsko montiranih komponent na gosto naseljeni tiskani ploščici. Zbirka podatkovnih listov komponent je prav tako bistvena, kadar integrirano vezje (IC) ali tranzistor na tiskani ploščici nosi neznano številko komponente. Za naprednejšo analizo tiskane ploščice lahko osciloskop opazuje obnašanje signalov na ključnih točkah v realnem času.
Zakaj je pomembna identifikacija polaritete na tiskani plošči?
Številni sestavni deli na tiskani plošči so polarizirani, kar pomeni, da jih je treba namestiti v pravi smeri, da bodo pravilno in varno delovali. Elektrolitski kondenzatorji, diode in integrirana vezja imajo na tiskani plošči ter na samem telesu sestavnega dela označene oznake za priključek 1 ali pozitivni priključek. Namestitev polariziranega sestavnega dela v napačni smeri na tiskano ploščo lahko povzroči trajno poškodbo tega sestavnega dela ali okoliških delov. Vedno preverite oznake polaritete tako na odtisu sestavnega dela na tiskani plošči kot tudi na samem sestavnem delu, preden zlotite ali vstavite kateri koli polarizirani del.