Выбор конфигурации перемычек - паяные перемычки, 0-омные резисторы, DIP-переключатели, контактные перемычки

17

Я работаю над платой разработки, и мне нужно разрешить пользователям устанавливать некоторые конфигурации.

Он будет использоваться студентами и инженерами, которые пытаются построить схемы на макете; Я не имею дело с потребителями. Обычно настройки остаются прежними, но возможно, что каждый новый проект может использовать другую конфигурацию.

Я буду посвящать некоторые контакты интерфейсам, таким как USB и Ethernet, но я хотел бы дать пользователям возможность использовать эти контакты для других целей. Необходима какая-то конфигурация. Варианты, которые я рассмотрел до сих пор:

Паяные мостики:

0-омный резистор
Либо комплекты резисторов 0603, позволяющие использовать резисторы с сопротивлением 0 Ом, либо расположенные рядом контактные площадки для капли припоя.
Плюсы:

  • Самый дешевый вариант
  • Требуется наименьшая площадь печатной платы
  • Нет случайных изменений
  • Настраивается путем пайки непосредственно на площадку

Минусы:

  • Требуется паяльник для внесения изменений
  • Возможно повреждение платы при повторной пайке / распайке
  • Для резисторов с сопротивлением 0 Ом эти детали должны быть под рукой.

DIP-переключатели:

альтернативный текст
Крошечные механические выключатели в корпусе IC.

Плюсы:

  • Проще всего изменить
  • Довольно прочный

Минусы:

  • Самый дорогой вариант на сегодняшний день
  • Может быть изменен случайно
  • Большая площадь на печатной плате
  • Самый низкий ток из опций
  • Трудно внести изменения в печатную плату

Контактные перемычки

перемычка для жесткого диска IDE
Съемные перемычки для .1 "заголовков, подобные тем, которые есть на материнских платах ПК и дисках.

Плюсы:

  • Дешевле, чем DIP-переключатели
  • Легко вносить изменения в печатную плату
  • Хороший баланс между легко меняющимся и полупостоянным
  • Легко увидеть конфигурацию

Минусы:

  • Требуется большая площадь печатной платы
  • Самый высокий профиль; обычно .5 "или около того требуется вертикально
  • Перемычки могут быть потеряны

Электронное переключение шин

TI SN74CBT3384ADBQR
Используйте полевые транзисторы или микросхему переключения шины, такую ​​как серия TI 74CBT, и управляйте с помощью EEPROM / микроконтроллера. Предложено Брайаном Карлтоном .

Плюсы:

  • Небольшая площадь печатной платы
  • Конфигурируемый в программном обеспечении
  • Можно поставить как на High-Z или подключен

Минусы:

  • Требуется еще пара микросхем; средняя стоимость
  • Менее актуальный, чем другие варианты
  • Имеет реальное сопротивление
  • Теперь можно путать аппаратные ошибки с программными ошибками и наоборот

Опция паяного моста заставляет меня беспокоиться об ослаблении пэда с помощью повторного пайки и отслоения его от печатной платы. Сколько раз хорошая технология пайки может заменить деталь на 1 унцию меди с отделкой ENIG? Повысит ли долговечность покрытие краев прокладки паяльной маской и добавление термических рельефов (для адгезии, без теплоотвода) на нескольких сторонах прокладки?

Я что-то упустил? Какие методы конфигурации вы хотели бы использовать на плате разработчика?

Кевин Вермеер
источник
Разве перемычки не 0,1 "на 0,2", а DIP-переключатели 0,1 "на 0,4"? Одно преимущество, которое могут иметь DIP-переключатели, состоит в том, что, вероятно, более удобно использовать SMT по сравнению с TH.
Ник Т
1
При правильной технике вы можете менять деталь на плате неограниченное количество раз. При плохой технике (железо слишком холодное) вы не можете изменить его один раз без повреждений.
markrages
Неограниченное количество раз? Хм, может быть, я должен включить железо. Подходит ли 375C для большинства рабочих мест?
Кевин Вермеер
1
@Mark - так же, как вода растворяет сахар; это только медленнее и происходит только при высоких температурах. Плиты ENIG теряют свое золотое покрытие после всего лишь 3-4 циклов пайки / оплетки.
Кевин Вермеер
1
не забывайте целостность сигнала. Вы упомянули Ethernet / USB, поэтому некоторые сигналы могут быть высокоскоростными, и различные параметры будут влиять на характеристическое сопротивление трассы, что может вызвать проблемы.
Марк

Ответы:

14

Для прямых плат разработки (для вашего внутреннего использования ) я использую перемычку для пайки или помещаю две спины к спине (3 пэда), чтобы сделать переключатель SPDT (вот пример, который я использую ). Если он достаточно маленький, его можно быстро закрыть и открыть, слегка припаяв или запаяв. Использование реального резистора значительно усложняет переработку со стандартным утюгом.

Если это продукт (как, например, плата разработки Atmel STK500 - это продукт ), вам следует использовать что-то вроде перемычек или DIP-переключателей, потому что вы не хотите, чтобы какой-то тупой пользователь ковырял вашу доску с утюгом 1000 ° F. Я бы предпочел DIP-переключатели, если у вас есть больше вариантов или вы собираетесь поместить его в корпус, в противном случае перемычки будут дешевле.

Главный вопрос должен быть « это что-то, что будет изменено как часть нормального использования? » Если ответ «да», требовать паяльник и навыки неуместны. Если это то, что конечный пользователь может изменить 1-5 раз (или, предпочтительно, кто-то опытный, например, лаборант), перемычка припоя может быть в порядке.

Ник Т
источник
1
Это доска для разработки; он будет использоваться студентами и инженерами. Это не значит, что у них все хорошо с паяльником. Сколько раз вы можете щелкнуть этот SPDT-переключатель паяльной капли, прежде чем подойдет пэд?
Кевин Вермеер
1
@reem, я думаю, ты поднял главный вопрос; если изменение является чем-то, что ожидается как часть нормального использования, паяльная капля не подходит. Обновил мой ответ.
Ник Т
Если это для студентов, оставьте это у прыгунов. Я думаю, вы можете ожидать, что эти люди достаточно квалифицированы, чтобы выяснить, как разместить перемычку, где и т. Д. Я думаю, что DIP-переключатель слишком дорогой или дорогой. Пайка нецелесообразна. Если вы хотите изменить настройку, вам «следует» отключить плату и переработать ее в лаборатории припоя. Для меня: припой для однократной конфигурации, настройки перемычек для настройки в конкретном тестовом примере, DIP-переключатели, если требуется некоторый пользовательский интерфейс.
Ганс
В целом у вас был лучший ответ, поэтому я дал вам чек, но на самом деле я собираюсь использовать ответ Брайана Карлтона для конфигурации и 5016 резисторных сетей для конфигурации (так как я все равно хочу несколько десятков Ом, чтобы замедлить края и остановить ESD события)
Кевин Вермеер
6

Я сам несколько раз сталкивался с этим вопросом. Очевидно, что есть время и место для всех этих методов. При этом я не знаю жестких и быстрых правил или соглашений, которые стандартизированы (или даже обязательно согласованы). Мое мнение:

  • Техника припоя-моста / 0-ом подходит для встраивания «опции» в плату, которая «поддерживается», но не в типичном случае использования. Это часто называют «вариантом заполнения», поэтому идея в том, что вы либо добавляете мост один раз, либо не добавляете его вообще. Обычно он не используется для настроек, которые меняются более пары раз. Примером может служить альтернативная маршрутизация сигнала через необязательно заполненный приемопередатчик.
  • Техника перемычки / заголовка подходит для ситуаций, когда вы хотите иметь возможность «взломать» сигнал или для очень немногих настроек типа «тот или иной». Кроме того, подумайте об этом, если настройки меняются нечасто. Примером может быть точка срабатывания датчика тока или настройка «выбор напряжения».
  • Метод DIP-переключателя подходит для параметров конфигурации, которые могут часто меняться и требуют мощного / постоянного пользовательского интерфейса. Примером могут быть «биты адреса» для IC.

Опять же, не авторский ответ, но мое мнение / правила.

vicatcu
источник
3

Как часто это будет изменено? Если только очень редко или хотя бы один раз, то паяльная подушка подойдет. Если вы ожидаете, что это будет меняться часто, я бы пошел с DIP-переключатель. Перемычки где-то посередине.

Джим С
источник
1
Оно будет изменено примерно один раз для каждого проекта или макета (при условии, что ошибок не было). Необходимо написать новый исходный код и новые схемы, построенные на макете, прежде чем вы захотите новый дизайн.
Кевин Вермеер
3

Не используйте DIP-переключатели для чего-то выходящего из дома. Пользователи будут их менять.

Я бы добавил отверстия для припоя для перемычек, но устанавливал их только на прототип, если вы часто меняете их. Но для того, что вы описываете (например, варианты платы), я бы пошел с помещением настроек в вашу EEPROM -> можно установить в программном обеспечении, меньше площади.

Брайан Карлтон
источник
1
Извините, может быть, я не достаточно ясно Это собирается другим инженерам и разработчикам, поэтому изменения хороши.
Кевин Вермеер
Мне нравится идея EEPROM; может быть подключить что-то вроде этого FET- переключателя шины от TI? Я добавил его в свой список, спасибо за идею!
Кевин Вермеер
3

Паяльные площадки отсутствуют. Просто сказать нет. Вы абсолютно не хотите заставлять кого-либо использовать паяльник, чтобы иметь возможность использовать вашу плату, ДАЖЕ ЕСЛИ они хороши с паяльником.

Идея EEPROM / FET также не является хорошей идеей, потому что ее трудно наблюдать. Каково состояние этого FET? Чтобы выяснить это, вам нужен набор ПО, и, возможно, этого недостаточно: что, если между тем, что вы сказали, что вы хотели, и тем, что на самом деле произошло на FET, произошло нечто странное?

Таким образом, вы выбираете DIP-переключатели или контакты и перемычки. Вы могли также сделать булавки с оружием проволочной обертки. Я бы немного предпочел ДИП, но сделай свой выбор. Любой из этих трех миль лучше, чем припой / SW.

марочный
источник
2
Я понимаю ваши замечания, но я думаю, что вы игнорируете противоположные аргументы (размер и стоимость). Всегда есть компромиссы.
Кевин Вермеер
2

Для вещей, которые нужно менять только «в одну сторону» (то есть менять один раз, но не менять обратно), я иногда видел доски с физическим проводом, припаянным между двумя точками и отмеченным для резки. Это может хорошо работать только для досок сквозного захвата, но при правильном оборудовании для размещения оно может работать с оплавлением. (Я видел, что резисторы сквозного отверстия перекомпонованы с помощью выреза под корпусом резистора, чтобы провода были плоскими на плате; если перемычка останется на месте во время перекомпоновки, я не вижу причин, по которым она не сможет работать ).

Supercat
источник
также разделительные вкладки и переходные отверстия являются опциями с нулевой частотой для одноразовых переключателей конфигурации.
Ясен