Projeto de PCB usando Kicad (Parte 1/12)

Por que um PCB?

Este tutorial irá ajudá-lo a entender a necessidade do PCB. Aqui, descrevi a evolução do PCB em diferentes etapas. Conectar um circuito sem qualquer pistola de solda ou placa de ensaio é um processo complexo. Tentei conectar um circuito amplificador com um transistor, quatro resistores e três capacitores, que vocês podem ver no vídeo. Conectar componentes eletrônicos diretamente usando fio é conhecido como “circuito discreto”.
Imagem de um circuito simples de LED
Fig. 1: Imagem de um circuito simples de LED
Na imagem acima, pode-se ver que um único LED de 5 mm de fio condutor e um resistor de 1K estão conectados a duas baterias Duracell de 1,5V. Este é um exemplo pequeno e simples de circuito discreto. Para explicar o conceito em detalhes, estou escolhendo outro circuito simples, um circuito amplificador RC.
Na imagem abaixo, podemos ver o circuito amplificador RC com um transistor, quatro resistores e três capacitores.
Imagem de um diagrama de circuito desenhado em papel
Fig. 2: Imagem de um diagrama de circuito desenhado em papel
Estou selecionando componentes como um transistor BC558, dois resistores de 1k, um resistor de 10K, um resistor de 330ohms, dois capacitores de 0,1uF e um capacitor eletrolítico de 10uF. Aqui, tentei conectar esses componentes diretamente com seus condutores e fios. Depois de terminar o circuito ele fica semelhante à imagem abaixo.
Imagem dos componentes colocados no diagrama de circuito
Fig. 3: Imagem dos componentes colocados no diagrama de circuito
Também podemos conectar o circuito com fios para torná-lo menos desajeitado. Além disso, as seguintes deficiências podem ser observadas no circuito:
1. Embora o circuito funcione, ele parece desajeitado.
2. Ele tem muitas conexões soltas, portanto a saída pode flutuar.
3. Suficientes possibilidades de curto-circuito. Portanto, não é seguro e, portanto, são necessárias precauções.
4. A confiabilidade é muito baixa.
5. A resistência física do circuito é muito baixa.
Para evitar complicações nas conexões dos circuitos, precisamos fixar os componentes em um plano ou em qualquer superfície. Depois disso podemos conectar o circuito usando fios.
Aqui tentei fixar esses componentes em um papel fino. Para evitar complicações no circuito, desenhei as posições dos componentes corretamente. Dê uma olhada na figura abaixo.
Imagem de ícones de componentes desenhados em um papel
Fig. 4: Imagem de ícones de componentes desenhados em papel
Depois de fixar os componentes no papel e finalizar o circuito, descobri que fica bom, mas só por cima. Se virarmos o papel, os componentes do lado inferior ficarão novamente muito desarrumados. Mas isso não importa, pois tudo ficará claro após conectar o circuito. Porém, ainda está incompleto porque usando esse método resolvi apenas a falta de jeito do circuito. Mas os problemas restantes ainda existem.
Agora vamos seguir em frente e corrigir também os problemas restantes. Para começar, conectei o circuito em uma placa de papelão grossa para conferir alguma resistência física ao circuito. Para isso, desenhei as posições dos componentes na placa e fiz furos para colocá-los. Depois de consertar esses componentes, conectei os cabos na parte inferior da placa. Nesta fase, o tabuleiro se parece com a figura abaixo:
Imagem de uma PCB com componentes soldados
Fig. 5: Imagem de uma PCB com componentes soldados
Imagem mostrando a soldagem de componentes em uma PCB
Fig. 6: Imagem mostrando a soldagem de componentes em uma PCB
Após finalizar o circuito no papelão, podemos observar que as conexões soltas foram corrigidas. No entanto, ainda existe o problema do curto-circuito que precisa ser resolvido.
Então, para evitar completamente conexões soltas e possibilidades de curto-circuito, passei a conectar e soldar esses pontos usando fios. Por favor, veja na figura abaixo.
Imagem mostrando a soldagem de componentes em uma placa de circuito impresso com fios
Fig. 7: Imagem mostrando a soldagem de componentes em uma placa de circuito impresso com fios
Embora pareça melhor que o anterior, é apenas uma placa com fio e não uma placa de circuito impresso. Então, para resolver o problema, podemos imprimir todas essas conexões de fios nesta placa. Basta olhar a figura abaixo de uma placa de circuito impresso com todos os componentes e conexões.
Imagem de um PCB comercial
Figura 8: Imagem de um PCB comercial
Isto é o que parece! Portanto, usamos PCB, ou seja, placa de circuito impresso para manter o circuito simples e confiável.
Aqui está o vídeo

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