ด้านที่ 05
การออกแบบ PCB
จากแผนภาพวงจรสู่แผงวงจรจริง
แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ใช้ยึดและเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ภายในอุปกรณ์เกือบทุกชนิด การออกแบบแผงวงจรคือการวางชิ้นส่วนและลากลายทองแดงเชื่อมระหว่างชิ้นส่วนเหล่านั้น
สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้
- แผนภาพวงจรกลายเป็นผังแผงวงจรได้อย่างไร
- ทำไมลายวงจรจึงห้ามตัดกัน และนักออกแบบเดินลายเลี่ยงสิ่งกีดขวางอย่างไร
- จะวางชิ้นส่วนให้เป็นระเบียบและสมเหตุสมผลได้อย่างไร
- ทำไมแผงวงจรจึงมีชั้น แพด และรู
ตัวอย่างการทดลอง
-
เปลี่ยนวงจร LED อย่างง่ายให้เป็นผังแผงวงจร
-
เดินลายวงจรระหว่างชิ้นส่วนโดยไม่ให้ตัดกันเลย
-
จัดวางชิ้นส่วนใหม่ให้ลายวงจรสั้นและเป็นระเบียบขึ้น
สิ่งที่คุณสร้างได้
-
แผงวงจรสำหรับไฟกะพริบ
-
แผงวงจรสำหรับเซนเซอร์ขนาดเล็ก
-
แผงวงจรขนาดเท่าเข็มกลัดที่ออกแบบเอง
ตัวอย่างเหล่านี้แสดงลักษณะงานในด้านนี้ บทเรียนที่เผยแพร่จริงอาจแตกต่างออกไป
สิ่งที่การจำลองทำให้ง่ายลง
- แผงวงจรที่ออกแบบในบทเรียนไม่ได้ถูกตรวจสอบตามกฎการผลิตจริง
- แผงวงจรจริงยังต้องรับมือกับความร้อน สัญญาณรบกวน และการบัดกรี ซึ่งเป็นหัวข้อสำหรับภายหลัง
การจำลองทุกแบบล้วนทำให้ความเป็นจริงง่ายลง การรู้ว่าง่ายลงอย่างไรก็เป็นส่วนหนึ่งของการเรียนรู้วิศวกรรม
เชื่อมโยงกับวิชาในโรงเรียน
อิเล็กทรอนิกส์ เรขาคณิต การออกแบบ เทคโนโลยี
ความเชื่อมโยงกับด้านอื่น
การออกแบบ PCB ต่อยอดจากวงจรไฟฟ้าและตรรกะดิจิทัล และเป็นการเตรียมพร้อมสู่วิทยาการหุ่นยนต์
น่ารู้
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิด ตั้งแต่เครื่องคิดเลขไปจนถึงโทรศัพท์ มีแผงวงจรพิมพ์อย่างน้อยหนึ่งแผ่น