무납땜 브레드보드에서 측정하기에는 불편한 오실로스코프 프로브
브레드보드에 회로를 구성한다는 것은 시제품 회로를 오실로스코프나 함수 발생기와 같은 외부 테스트 장비에 연결하는 것도 포함됩니다. 주로 전용 프로브나 악어 클립을 사용해야 하는데, 브레드보드에 연결하기가 상당히 번거롭습니다.
프로브 자체가 사용하기 어렵다는 뜻은 아닙니다. 다만, 브레드보드 사용에 그리 적합하지 않습니다. 개인적으로 오실로스코프 프로브 때문에 측정 중이던 부품이 브레드보드에서 빠져버린 경험이 셀 수 없이 많습니다. 그때마다 부품을 다시 꽂느라 시간을 낭비하게 되고, 회로를 재조립하는 과정에서 실수라도 하면 디버깅 시간은 더욱 늘어나게 됩니다.
대안은 꼬인 전선과 바나나-BNC 어댑터 사용
한 가지 기발한 해결책이 사진에 보이는 바나나-BNC 어댑터를 사용하는 것입니다. 어댑터 본체와 22 AWG 전선 한 쌍을 꼬아서 만든 전선으로 이루어집니다. 전선의 한쪽 끝은 브레드보드에 연결하고, 다른 쪽 끝은 어댑터의 작은 구멍에 넣고 나사식 손잡이를 돌려 꽉 고정시킵니다. 이렇게 하면 깔끔한 연결이 가능하며, 브레드보드의 부품을 잡아당겨 빠지게 하지도 않습니다.
주파수, 전압, 그리고 전류의 한계
이 "프로브"에도 한계가 있다는 점을 인지해야 합니다. 이 방식은 기존의 1× 프로브처럼 동작하므로 측정 대상에 부하를 걸어 측정값의 정확도가 떨어질 수 있습니다. 또한 전선을 꼬은 것이 도움은 되지만, 전선이 동축 케이블만큼 효과적이지는 않습니다. 꼬아 만든 전선은 차폐가 없기 때문에 신호가 시스템 안팎으로 유입되거나 누설될 수 있습니다. 결과적으로, 이 방법은 고주파 RF 측정에 적합하지 않으며, 이러한 고주파 한계는 브레드보드 자체에도 내재되어 있습니다.
기술 팁: 10× 오실로스코프 프로브는 회로 부하를 최소화하기 위해 높은 임피던스로 설계되어 있습니다. 이는 직접 연결 방식과 큰 차이가 있으며, 특히 오실로스코프나 스펙트럼 분석기가 50 Ω을 사용할 경우 그 차이가 더욱 두드러집니다. 측정 대상에 낮은 임피던스가 가해지면 오작동을 유발할 수 있기 때문에 초보 기술자나 엔지니어에게는 이런 낮은 임피던스가 함정과도 같습니다.
안전
마지막으로, 터치 세이프(touch-safe, 접촉으로부터 안전)하지 않은 모든 바나나 커넥터에 공통적으로 적용되는 안전 문제가 있습니다. 사진에 명확하게 나타나 있듯이 노출된 금속에 의해 작업자가 감전될 수도 있어서 고전압 연결에는 적합하지 않습니다. 다시 한번 강조하지만, 브레드보드 자체에도 전압 및 전류 한계가 있습니다.
분명히 말하지만, 고전압 회로를 브레드보드에 구성하지 마십시오. 브레드보드 전선이 쉽게 빠질 수 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그리고 사람은 본능적으로 빠진 전선을 다시 꽂으려 하기 때문에 이 과정에서 작업자가 감전 사고에 노출될 수 있습니다. 훨씬 안전한 대안은 DIN 레일 장착형 터미널 블록을 사용하는 것입니다.
기술 팁: 이 글에 사용된 "터치 세이프"라는 용어는 절연된 바나나 플러그 및 관련 액세서리의 한 종류를 의미합니다. 대표적인 예로는 고급 멀티미터에서 볼 수 있는 절연된 전면 패널과 프로브 연결부입니다. 물론 100% 안전한 것은 아니지만, 손가락이 노출된 도체에 직접 접촉하는 것은 불가능합니다.
글을 맺으며
이 꼬인 전선 기법은 무납땜 브레드보드 기반의 시제품 제작 시험과 잘 어울립니다. 주파수 및 전류 제한 측면에서도 브레드보드의 특성과 대체로 잘 맞습니다.
마지막으로 한 가지 질문을 던지며 글을 마치겠습니다. 10× 오실로스코프 프로브를 사용해 함수 발생기를 회로에 연결하면 어떤 문제가 발생할까요? 그리고 왜 함수 발생기에 연결할 때는 꼬인 전선과 BNC 어댑터 조합이 더 선호될까요?
감사합니다.
APDahlen
저자 소개
미합중국 해안경비대(USCG) 소령(LCDR)으로 전역한 Aaron Dahlen은 디지키에서 애플리케이션 엔지니어로 근무하고 있습니다. 27년간의 군 복무 동안 기술자 및 엔지니어로서 쌓아온 그 만의 전자 및 자동화에 대한 지식은 12년간의 교단을 통해 (상호 연계되어) 더욱 향상되었습니다. 미네소타 주립대학, Mankato에서 전기공학 석사(MSEE) 학위를 받은 Dahlen은 ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology, 미국 공학 기술 인증 위원회) 공인 전기공학 과정을 가르치고, EET(Electrical Engineering Technology, 전기공학 기술) 과정의 프로그램 조정관으로 일했으며, 군 전자 기술자에게 부품 수준의 수리에 대해 가르쳤습니다. 미네소타 주 북부의 집으로 돌아와 이런 류의 연구와 글쓰기를 즐기고 있습니다.
영문 원본: Breadboard Tip: Easy Connection to Test Equipment Using Twisted Wire and BNC Adapter