構成ジャンパーの選択-はんだブリッジ、0Ω抵抗器、DIPスイッチ、ピンジャンパー


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私は開発ボードに取り組んでおり、ユーザーがいくつかの構成を設定できるようにする必要があります。

ブレッドボード上に回路を構築しようとしている学生やエンジニアが使用します。私は消費者を扱っていません。通常、設定は同じままですが、新しいプロジェクトごとに異なる構成を使用できる可能性があります。

USBやイーサネットなどのインターフェイス専用のピンをいくつか用意しますが、これらのピンを別の目的に使用するオプションをユーザーに提供したいと思います。何らかの構成が必要になります。これまで検討してきたオプションは次のとおりです。

はんだブリッジ:

0Ω抵抗器
0Ω抵抗を使用できる0603抵抗パッケージ、またははんだ塊の近くのパッドのいずれか。
長所:

  • 可能な限り安いオプション
  • 最小のPCB面積が必要
  • 偶発的な変更はありません
  • パッドに直接はんだ付けすることによりカスタマイズ可能

短所:

  • 変更するにははんだごてが必要
  • はんだ付け/はんだ除去を繰り返すと、ボードを損傷する可能性があります
  • 0Ωの抵抗器では、これらの部品を手元に用意する必要があります。

DIPスイッチ:

代替テキスト
ICパッケージ内の小さな機械式スイッチ。

長所:

  • 変更が最も簡単
  • かなり耐久性

短所:

  • 最も高価なオプション
  • 偶然に変更される可能性があります
  • PCB上の大面積
  • オプションの最低電流
  • PCBの変更が難しい

ピンジャンパー

IDEハードドライブ用のピンジャンパー
PCマザーボードやドライブにあるような.1 "ヘッダー用の取り外し可能なジャンパー。

長所:

  • DIPスイッチよりも安価
  • PCBへの変更が簡単
  • 簡単に変更できるものと半永久的なもののバランスが良い
  • 見やすい構成

短所:

  • 広いPCB面積が必要
  • 最も高いプロファイル。通常、垂直方向に0.5インチ程度必要
  • ジャンパーが失われる可能性があります

電子バスの切り替え

TI SN74CBT3384ADBQR
TI 74CBTシリーズのようなFETまたはバススイッチングICを使用し、EEPROM /マイクロコントローラで制御します。ブライアン・カールトンによって提案されました。

長所:

  • 小さなPCB面積
  • ソフトウェアで構成可能
  • 両方をHigh-Zに接続するか、接続できます

短所:

  • 別のカップルICが必要です。中コスト。
  • 他のオプションよりも電流が少ない
  • 本当の抵抗がある
  • ハードウェアのバグとソフトウェアのバグを混同できるようになりました。

はんだブリッジオプションを使用すると、再はんだ付けとPCBからの剥離が繰り返されることにより、パッドが弱くなることが心配になります。優れたはんだ付け技術では、ENIG仕上げの1オンス銅の部品を何回変更できますか?パッドの端をはんだマスクで覆い、パッドのいくつかの側面に熱を逃がす(ヒートシンクではなく接着のため)ことで耐久性が向上しますか?

何か不足していますか?開発ボードでどのような構成方法を使用しますか?


ジャンパーは0.1 "x 0.2"で、DIPスイッチは0.1 "x 0.4"ではありませんか?DIPスイッチの利点の1つは、THよりもSMTを使用する方がおそらく便利であることです。
ニックT

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適切な手法を使用すると、回路基板上の部品を何度でも変更できます。貧弱なテクニック(鉄が冷たすぎる)では、ダメージなしで一度変更することはできません。
マークラージ

無制限の時間?うーん、多分私は鉄を上げなければならない。375Cはほとんどの仕事に適していますか?
ケビンフェルメール

1
@Mark-水が砂糖を溶かすのと同じ方法。それはただ遅く、高温でのみ起こります。ENIGボードは、わずか3〜4回のはんだ付け/編組サイクル後に金コーティングを失います。
ケビンフェルメール

1
シグナルインテグリティを忘れないでください。イーサネット/ USBに言及したので、一部の信号は高速であり、さまざまなオプションがトレースの特性インピーダンスに影響を与え、問題を引き起こす可能性があります。
マーク

回答:


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ストレート開発ボード内部使用)の場合、はんだジャンパーを使用するか、2つの背中合わせ(3パッド)を使用してSPDTスイッチを作成します(ここで使用するフットプリントです)。それが十分に小さい場合、はんだまたははんだ除去編組で開閉するのが速いです。実際の抵抗器を使用すると、標準的な鉄での再加工がはるかに困難になります。

これが製品である場合(Atmel STK500開発ボードが製品である場合)、ジャンパーやDIPスイッチなどを使用する必要があります。1000°Fのアイロンでボードの周りを突っ走るユーザーを望まないためです。より多くのオプションがある場合、またはエンクロージャーに入れる場合は、DIPスイッチを使用する傾向があります。そうしないと、ジャンパーが安価になります。

主な質問は、「これは通常の使用の一部として変更されるものですか?」であるはずです。答えがはいの場合、はんだごてとスキルを要求することは不適切です。エンドユーザーが1〜5回変更する可能性のあるもの(または、できれば熟練した技術者、たとえばラボ技術者)であれば、ハンダジャンパーでもかまいません。


1
これは開発ボードです。学生とエンジニアが使用します。だからといって、はんだごてがすべて良いというわけではありません。パッドが立ち上がる前に、そのはんだブロブSPDTスイッチを何回フリップできますか?
ケビンフェルメール

1
@reem、あなたは主要なポイントを持ち出していると思います。これを変更することが通常の使用の一部として予想されるものである場合、はんだブロブは不適切です。私の答えを更新しました。
ニックT

学生用の場合は、ジャンパーのままにしてください。あなたはそれらの人々がジャンパーの置き方、場所などを理解するのに十分な資格を持っていると期待できると思います。DIPスイッチはあまりにも空想的で高価すぎると思います。はんだ付けは実用的ではありません。設定を変更したい場合は、ボードを取り外し、はんだラボで再加工する必要があります。私の場合:一度だけはんだ付けし、特定のテストケースで調整するためのジャンパー設定、ユーザーインターフェイスが必要な場合はDIPを切り替えます。
ハンス

全体的に最良の答えが得られたので、チェックを行いましたが、実際には構成についてはBrian Carltonの答えを使用し、構成については5016抵抗ネットワークを使用します(とにかくエッジをスローダウンするには数十オームが必要なので、 ESDイベントを停止)
ケビンフェルメール

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私はこの質問に何度か取り組んでいます。明らかに、これらのすべてのテクニックには時間と場所があります。そうは言っても、標準化された(または必然的に広く合意された)ことを私が知っている厳格で速い規則や規則はありません。私のテイクは:

  • はんだブリッジ/ 0オーム技術は、「サポート」されているボードに「オプション」を組み込むのに適していますが、一般的なユースケースには適していません。これは「ポピュレーションオプション」と呼ばれることが多いため、一般的には、ブリッジを1回追加するか、まったく追加しないかのどちらかです。通常、数回以上変更される設定には使用されません。例として、オプションで装着されたトランシーバーを介した代替信号ルーティングがあります。
  • ジャンパー/ヘッダーテクニックは、信号に「侵入」したい状況、またはごく少数の「this-or-that」タイプの設定に適しています。また、設定が頻繁に変更されない場合は、これを使用することを検討してください。例としては、電流プローブのブレークインポイントまたは「電圧選択」設定が考えられます。
  • DIPスイッチ技術は、頻繁に変更される可能性があり、強力で永続的なユーザーインターフェイスが必要な構成設定に適しています。たとえば、ICの「アドレスビット」の例です。

繰り返しますが、信頼できる答えではなく、私の意見/経験則です。


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どのくらいの頻度で変更されますか?ごくまれに、または一度だけでも、はんだパッドで十分です。頻繁に変更されることが予想される場合は、DIPスイッチを使用します。ジャンパーはその中間にあります。


1
プロジェクトまたはブレッドボードのジョブごとに約1回変更されます(間違いがない場合)。新しいデザインが必要になる前に、新しいソースコードを記述し、ブレッドボード上に新しい回路を構築する必要があります。
ケビンフェルメール

3

外出するものにDIPスイッチを使用しないでください。ユーザーはそれらを変更します。

ジャンパー用のはんだ穴を配置しますが、頻繁に変更する場合にのみプロトタイプに取り付けます。しかし、あなたが説明するもの(つまりボードのバリエーション)については、EEPROMに設定を入れて行きます->ソフトウェアで設定することができ、面積が少なくなります。


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申し訳ありませんが、多分私は十分に明確ではなかった。他のエンジニアや開発者向けであるため、変更は良いことです。
ケビンフェルメール

EEPROMのアイデアが好きです。たぶんTIのこのバスFETスイッチのようなものを接続しますか?リストに追加しました。アイデアをありがとう!
ケビンフェルメール

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はんだパッドが出ています。いやだっていうだけだよ。ボードを使用できるようにするためにはんだごてを使用するように強制することは絶対に望まないでしょう。

EEPROM / FETのアイデアも、容易に観察できないため、良いアイデアではありません。そのFETの状態は何ですか?SWスイートを見つける必要がありますが、それだけでは十分ではありません。SWに伝えたいこととFETで実際に起こったことの間にファンキーなことが起こったらどうでしょうか。

あなたの選択は、DIPスイッチまたはピンとジャンパーです。ワイヤーラップガンでピンをすることもできます。私はDIPを少し好みますが、あなたの選択を取ります。これらの3つのいずれも、はんだ/ SWよりも優れています。


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私はあなたのポイントを理解していますが、反対の議論(サイズとコスト)を無視していると思います。常にトレードオフがあります。
ケビンフェルメール

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「一方向」のみ変更する必要がある(つまり、一度変更したが元に戻さない)ものについては、物理的なワイヤが2点間ではんだ付けされ、切断用にマークされたボードを見たことがあります。これはスルーホールドボードでのみ有効な場合がありますが、正しい配置の機器ではリフローでも機能する可能性があります。(抵抗器本体の下に切り欠きを使用して、スルーホール抵抗器がリフローするのを見て、リード線がボード上で平らになるようにしました。リフロー中にジャンパー線が所定の位置にとどまると、動作しない理由がわかりません)。


また、ブレークオフタブ、およびドリルアウトビアは、使い捨てスイッチのゼロパーツオプションです。
ジェイセン
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