جهان الکترونیک مملو از ایده‌های نوین و خلاقانه است که منتظر شکوفایی هستند. برد بوردها به عنوان ابزاری قدرتمند، بستری مناسب برای تبدیل این ایده‌ها به نمونه‌های اولیه عملیاتی فراهم می‌کنند. این ابزار کارآمد با سهولت استفاده و انعطاف‌پذیری بالا، طیف وسیعی از کاربران، از دانش‌آموزان و علاقه‌مندان به الکترونیک گرفته تا مهندسان مجرب را به خود جذب کرده است. در این مقاله ابتدا به معرفی برد بورد و نحوه عملکرد آن پرداخته‌ایم و سپس در ادامه مزایا، معایب و محدودیت‌های آن را مورد بررسی قرار داده‌ایم.
بیشتر بخوانید: برد الکترونیکی چیست؟
برد بورد (Breadboard) چیست؟
برد بورد یک برد سوراخ‌دار است که در الکترونیک به منظور انجام تست‌های اولیه و نمونه‌سازی برای ساخت و آزمایش مدارها بدون نیاز به لحیم‌کاری استفاده می‌شود. در واقع برد بورد این امکان را فراهم می‌کند که در آن اجزا و قطعات الکترونیکی به راحتی به یکدیگر متصل شوند تا مدارهای مختلف ایجاد و ساخته شوند. این بورد در الکترونیک به نام برد بورد شناخته می‌شود که از کاربرد اصلی آن در پروژه‌های اولیه رادیویی و الکترونیکی نشأت می‌گیرد. به طوری که در آن زمان از تخته‌های چوبی پوشیده شده با نوارهای فلزی برای ایجاد اتصالات موقت استفاده می‌شد.
ساختار و چیدمان برد بورد
از نظر فیزیکی، برد بورد یک بورد مستطیل شکل ساخته شده از پلاستیک با سوراخ‌های متعدد است که به صورت شبکه‌ای در کنار هم چیده شده‌اند. این سوراخ‌ها برای قرار دادن اجزای الکترونیکی مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها، مدارهای مجتمع (ICها) و سیم‌ها طراحی شده‌اند. داخل برد بورد نوارهای فلزی یا ریل‌هایی وجود دارند که در جهات افقی و عمودی در زیر سوراخ‌ها قرار دارند و معمولاً با اعداد و حروف برای دسترسی آسان برچسب‌گذاری می‌شوند.
برد بورد به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود: نوار ترمینال و نوار ریلی. نوارهای ترمینال ردیف سوراخ‌هایی هستند که اجزا در آن وارد و متصل می‌شوند. هر ردیف به طور معمول از پنج سوراخ تشکیل شده است که به صورت داخلی متصل می‌شوند. نوارهای ریلی به صورت عمودی در امتداد طرفین قرار دارند و به صورت سر تا سری یا در برخی برد بُردها تا وسط بُرد به یکدیگر متصل می‌شوند. این بخش ریلی معمولاً به دو بخش تقسیم می‌شود و دارای سرهای مشخص برای اتصال مثبت (+) و منفی (-) منبع تغذیه یا باتری می‌باشند. در تصویر زیر نمونه‌ای از نحوه اتصال پایه‌ها در برد بوردها را مشاهده می‌فرمایید:
نحوه عملکرد برد بورد
یکی از ویژگی‌های کلیدی برد بورد، توانایی آن در ایجاد اتصالات موقت بین قطعات بدون نیاز به لحیم‌کاری است. هنگامی که یک قطعه در یک سوراخ وارد می‌شود، پین‌های آن با نوار فلزی زیرین بُرد تماس پیدا می‌کند و یک اتصال الکتریکی ایجاد می‌شود. قطعات را می‌توان با قرار دادن پین‌های آنها یا استفاده از سیم‌های جامپر برای تکمیل اتصالات بین سوراخ‌ها به یکدیگر متصل کرد.
در برد بورد قطعات را می‌توان به راحتی جابجا یا جایگزین کرد و مدارها را می‌توان با تغییر مجدد اجزا و اتصالات اصلاح کرد یا گسترش داد. این ویژگی باعث می‌شود برد بوردها برای آزمایش طرح‌های مدار، عیب‌یابی و همچنین برای یادگیری اصول الکترونیک بسیار مناسب باشند.
مزایای برد بورد
استفاده از برد بورد دارای مزایای مختلفی است که در ادامه به آن ها اشاره شده است:
1) سهولت استفاده
هنگام استفاده از برد بورد دیگر نیازی به لحیم‌کاری نیست و قطعات به راحتی به همدیگر متصل می‌شوند.
2) انعطاف‌پذیری
قطعات به راحتی قابلیت اضافه شدن یا برداشته شدن از بورد را دارند و این امر، امکان تغییرات و تست سریع را فراهم می‌کند.
3) ایمنی
از آنجایی که هیچ لحیم‌کاری در کار نیست، خطر آسیب کمتری به قطعات به دلیل گرما یا اتصالات نادرست وجود دارد.
4) قابلیت استفاده مجدد
قطعات را می‌توان چندین بار مورد استفاده مجدد قرار داد و این امر، برد بورد را به یک راه حل مقرون به صرفه برای نمونه‌سازی تبدیل می‌کند.
محدودیت‌های برد بورد
با وجود مزایای فراوان، برد بوردها دارای معایب و محدودیت‌های مختلفی نیز هستند. برد بوردها برای مدارهای فرکانس پایین و با توان کاری کم مناسب هستند. سیگنال های فرکانس بالا یا کاربردهای جریان بالا ممکن است به دلیل ظرفیت خازنی و مقاومت اتصالات، برد بورد را با مشکلاتی مواجه کند. علاوه بر این، اتصالات روی برد بورد ضعیف بوده و نسبت به اتصالات لحیم شده دارای قابل اطمینان پایین تری می باشد.
برد بوردها در ابعاد مختلفی ارائه می‌شوند و هر کدام از آنها ظرفیت محدودی برای جای‌گیری قطعات دارند. در پروژه‌های پیچیده که نیازمند تعداد زیادی قطعه الکترونیکی هستند، استفاده از برد بوردها ممکن است محدودیت‌هایی ایجاد کند.
در برد بوردها، اتصالات به صورت عمودی و افقی در شبکه‌ای از سوراخ‌ها و ریل‌ها ایجاد می‌شوند. این امر محدودیت‌هایی را در نحوه اتصال قطعات و مسیریابی سیم‌ها ایجاد می‌کند. در برخی از پروژه‌ها، ممکن است برای ایجاد اتصالات پیچیده یا غیرمعمول، با چالش‌هایی روبرو شویم.
جمع بندی
در این مقاله، ابتدا توضیحات مفیدی در مورد برد بورد و ساختار آن مورد بحث قرار گرفت. همچنین، نحوه عملکرد برد بورد و مزایا و محدودیت های استفاده از آن به طور کامل بررسی شد. تمامی موارد فوق را به صورت عملی همراه با نکات تجربی دیگر در مورد برد بورد و نحوه استفاده از آن به طور کامل در دوره جامع آموزش الکترونیک بررسی کرده‌ایم.
در پایان، ممنون که همراه ما بودید. هر سوال یا ابهامی در مورد مطالب ارائه شده در این مقاله دارید حتما در کامنت ها بنویسید، به تمام سوالات پاسخ داده میشه. اگه انتقاد یا پیشنهادی هم داشتید ممنون میشم با ما در میان بزارید.
منابع: CircuitBread SparkFun Learn
