如何制作原型？
Answers:
大约15年前，有一次，我刚从拼贴画中聘请了一位新的EE。在工作的第一天，他问我如何制作原型（面包板，电线包装等）。我说过，我们只是直接去制作PCB，如果可以，我们就发货！
在我开玩笑的时候，这与事实并非遥不可及。我设计（而且我做了很多）的产品有90％是通过这种方式完成的。我们决定要制造什么然后再制造。通常，第一个版本的PCB不能完美运行，因此我们会尽其所能对其进行修复，然后再制造一轮PCB。然后重复此过程，直到它起作用。
非电气事物也执行相同的过程。金属或塑料底盘等
我们很少会觉得需要纯研究驱动的PCB。在这种情况下，我们需要发明的技术非常困难，我们需要先尝试一下，然后再将资源专用于生产实际产品。在这种情况下，我们在设计PCB时会考虑研发，而不是量产。这意味着PCB上的零件分散开来，因此易于探测，而且我们并不在乎制造成本。
在我为此工作的每家公司中，产品的开发方式都是如此。这些公司并不是像美国国家航空航天局这样的地方，其研究工作量更大。
我在一家很小的公司工作，只生产少量的PCB，所以我们制作原型的方式可能与David Kessner的制作方式更相似。通常我们的时间和资金都非常短缺，因此我们常常真的需要在第一时间尝试使其正确，如果不是，那么我们只需要手动修补即可。
使我们的PCB与众不同的是，在机器人设备中，我们总是拼命地追求空间，而空间通常是愚蠢的形状。当我设计原型时，我要回答的问题是：“这些组件适合这个空间是否可行？” 该原型有时仅存在于CAD中，但是在我确定设计可行之前，我必须通过布局的大部分方法。完成大部分设计工作后，我将在下一次PCB运行中将该设计潜入剩余的空间。
例如，这种小圆形PCB的直径仅为15mm，但上面有49个组件，并且还需要空间来将导线焊接到焊盘上，以进行电源，通信和编程。我做了布局，看是否可行。是的，所以我做了一个。
话虽如此，对于更复杂的电路板，确实值得布置一个较大的电路板，以进行探测和范围界定。此设计的布局尺寸为100x100mm（巨大！），对于调试非常有用。然后将其布置在那张有趣的异型板上，这是物理限制的噩梦，很难添加调试功能。我很高兴拥有原型。
没有简单的“董事会”。一个产品（可能主要是电路板）要经过几个步骤。
大多数时候，我会按照我们希望产品的功能设计电路，但第一个版本是台式测试板。这甚至不假装具有最终的机械形式。它是一块具有尽可能多空间的板，可以用来四处探查，进行必要的编辑等。这通常是一个矩形板，在拐角处的底部有橡胶脚。该电路用于生产，但通常带有一些额外的调试功能。例如，未使用的处理器引脚被带到贴有标签的焊盘上，而不仅仅是在处理器处结束。即使最后一个单元没有一个，也可能有额外的LED，或者是一个串行端口。为各种中间网络添加了故意标记的测试点，这些点可能对连接，观察示波器，将信号馈入等有用。某些地方可能有跳线，以断开电路的某些部分。该电路板的重点是验证电路并启动并运行基本固件。
在不寻常的情况下，当我认为电路存在风险或很难知道真正需要什么电路时，我可能会在其中一个插排式面包板上测试一小块。例如，前一阵子我不得不让产品接收并处理超声信号，但是电流非常低。您可以阅读其中的所有数据表，但是对于这样的事情，需要进行真实的实验才能确定出什么增益足够好，实际上可以消除多少带宽，以及某些额外的低电流技巧是否真的可以工作。预期。晶体管数据手册通常只告诉您几微安的电流，却无法告诉您器件的特性。有时，您只需要尝试一些东西。幸运的是，这是不寻常的，并且可以限于特定的子电路。顺便说说，在3 V静态电流下，我使超声前端放大器的电流降至35 µA，而在40 kHz时，其增益则只有几千分之一，所有这些均采用分立晶体管。这需要一些实验。
在第一个台式测试板之后，客户不可避免地想要的东西与最初设想的有所不同，您会发现可能想要有所不同的小东西，依此类推。下一个版本通常考虑到机械限制，因此可能是较小的，更加拥挤的板。您可能以为是，但是很少有第二个版本可以发布。通常这不是因为电路问题，而是主要是因为现在有更多的人看到它，闻它，触摸它，感觉到它，或者以其他方式弄乱它。这些人对产品的详细信息都有自己的看法，并且有些事情会改变。
第三版有时可以准备投入生产，但是通常每个人都需要花一两个小时才能使每个人感到高兴或屈服，因此某些部分被移走了，因为该东西本来应该使用的原始版本已经在过去的两年中被废弃了。有人梦到了产品创意，等等。我想说总共有4到5个版本的董事会是最有可能的，对于那些对流程和程序感到自豪的大型组织来说，这种可能性更大。
我最喜欢的原型制作方法是，每当我想在信任草稿或仿真之前先检查一些小细节，然后将一小块放在昂贵的多层PCB上，其中包含100 ... 1000个其他组件：
面包板。带覆铜板。
电路大致类似于图。LT AN-104中的6
资料来源：https : //electronics.stackexchange.com/a/15059/930
这是对我工作中需要的稳压器设计的快速检查，并且想要在完成大型PCB之前尝试一下。它看起来很乱，而这恰恰是最大的优势：在家庭实验室中花费30分钟可以节省几天重新设计项目的时间，因为您错过了一个微小的（而且很明显？）陷阱。
...只是三个小例子，但您明白了。它很快并且很脏（有时很脏），但是您可以将所有需要保持简短的内容保持简短，并很快达到良好的效果。在p上可以找到一个很好的教程。LTC网站上的Jim Williams的应用笔记47中的第 28-31页。
当然，这对于BGA等不起作用，但是每当我只需要一点点技巧时，这就是我最喜欢的方法。
电力电子的观点在这里。
我使用的PCB是高功率噪声产生组件和低功率噪声敏感部件的组合。确实，两全其美。
我倾向于遵循两条路径：
如果项目基于某些较旧的工作，请进行较旧的工作，并根据需要进行添加/更改（PCB上的电线，空中悬挂的零件等）。
如果项目是全新的，并且没有办法利用旧项目，那么请从头开始设计新的电路板。
通常，如果您可以摆脱使用现有单元作为起点的前提，并且已经在实验室中安装了硬件（并且只要您需要进行的更改最终不需要花比实施更长的时间即可完成）建立一个新的单元），将其用作原型/面包板可节省大量的时间和金钱。为了使PCB“正确”，可能需要几次旋转，这会占用原型调试时间。有时，我们将使用旧设计的PCB重新构建，并根据需要替换零件。这消除了新的PCB布局所固有的风险。
每当我们需要设计新的PCB时，我们都力求尽可能地达到最终要求的贴合性/形状/功能-即使是第一次旋转。以防万一一切正常（哈！）。PCB旋转需要花费时间和资源，因此我们会仔细检查每块电路板，以便它们每次旋转时都有最好的机会“工作”（或“比以前更好”）。可以说持续改进。
如果我觉得在第一个PCB版本之前有必要（或计划有利）有部分原型，我倾向于通过结合所涉及技术的评估板或替代产品来创建它。例如，微控制器板可能具有将其连接到FPGA板的手工连接的SPI接口，或者可能创建了线束以从PC并行端口对某些模块进行位撞击（通常使用其方式来实现）。变成设备固件，仅使用不同的底层I / O包装器）。
一旦启动了产品线，该产品的现有版本（甚至是来自使用相同技术的不同产品线的产品）的PCB即可经常用作原型平台。这可能意味着任何事情，从简单地试用新固件，将其与评估板一起使用，或制作一个小的适配器来替换一个芯片，甚至只是将去除了一个组件以外的所有组件的PCB用作该芯片的分线板。
尽管将其推广到很远的地方很容易分散注意力，但有时可以利用内部功能来按载体的顺序制造简单的PC板，以用于特定的IC或小型电路，以增加附加功能（或正确的疏忽）。 。我曾在一些地方使用专用RF板所需的铣削/激光资源，有时我们会在小型逻辑模块中利用这些资源。对于个人项目，一个小的调色剂转印单面SMT板可以在一个小时内生产并在一秒钟内组装-这不是快速旋转的PCB外壳的质量，但是快速旋转并不意味着当日电路操作。有时我会将文件发送到董事会，然后制作自己的版本以保持项目的进展。