[发明专利]用于电路原型设计的基于节点的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于不使用跳线来对电路进行原型设计（prototyping）的装置。更具体地说，本发明涉及一种用于不依赖于电路的复杂性而快速地对电路进行原型设计的基于节点的方法。而且更具体地说，本发明涉及一种用于对电路进行原型设计的系统，该系统包括自动化装置，该自动化装置用于易于插入导电针脚，以互连要进行原型设计的电路的电子元件。

背景技术

面包板通常被用于原型设计电子电路，因其允许在将最终电路制造在印刷电路板上之前，对电子电路进行临时地构建、测试、修改以及评估。在面包板上形成通孔，以允许穿过通孔插入电子元件的引线和跳线，并且金属带在面包板下面延伸，以连接通孔。对于这种面包板来说，将电子元件按随机的位置安装到该面包板上，并且通过跳线互连起来。这种常规的原型设计方法被称作“基于分支的方法”。对于这种基于分支的方法来说，将电子装置安装并利用不同长度的跳线（其充当要进行原型设计的电路的分支）逐个地连接至面包板。随着电路复杂性的增加，将需要更多的跳线，并因此将使电路接线变得更复杂，并因许多跳线在面包板上交叉而易于出错。而且，由于电路接线不容易跟踪，因而难以执行对所构造的电路的验证。

在Paul A.Swetland的题名为“Circuit Board”的美国专利申请第10/715,750号中，描述了一种寻求解决上述局限性的装置。该文献描述了一种电路板，其包括具有用于对电路进行原型设计的连接点的不同分组的安装板，该安装板包括分布带、连接带以及端子带。然而，该装置很大程度上基于如上所述的常规原型设计方法，并且需要使用跳线，来延伸电连接以互连电子元件。

因此，本领域技术人员不断地努力设计这样一种装置，即，其用于更有效地对电路进行原型设计并且允许以相对短的时间容易地对该原型设计电路进行验证和修改。

发明内容

通过根据本发明的电路原型设计装置来解决上述和其它问题，并且对本领域进行改进。根据本发明的装置的第一优点是，不需要跳线来互连电子元件，而与要进行原型设计的电路的复杂性无关。而是将导电针脚（或任何导电材料短薄片）用于互连电子元件。因此，所构造的电路具有紧凑且整齐的布局，并且更重要的是，免去了在装置上交叉的跳线的绝缘套管。

根据本发明的装置的第二优点是，可以与要进行原型设计的电路的复杂性无关地，利用简化且有效的原型设计方法（即，“基于节点的方法”）快速地对电路进行原型设计。该方法将电子元件的电路接线转换成节点（即，连接编号），使得能够容易且快速地构造电路。换句话说，该发明将原型设计过程与要进行原型设计的电路的复杂性分离。

根据本发明的装置的第三优点是，所构造的电路可以参照连接表，以有组织的和系统化的方式进行修改和验证，该连接表具有被预先分配给要进行原型设计的电路的所有电子元件的节点的信息。因此，用于对所构造的电路进行故障排除的时间相对更短。

根据本发明的装置的第四优点是，可以通过诸如机械臂或任何合适的自动化机器这样的自动化装置来自动执行电子元件经由导电针脚的互连。该自动化装置可以经由计算机网络从远距离控制。

根据本发明的装置的第五优点是，因不使用跳线而缩减了所构造电路的接地回路噪声。否则，多余的接地回路噪声会影响电路功能和性能。