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Pragmatische Vorgehensweise für den Aufbau von Schaltungen auf Lochrasterplatinen


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Aufbau von Lochrasterplatinen


Pragmatische Vorgehensweise
 
 
  beim Aufbau von Schaltungen

Wir bauen Schaltungen als Einzelstücke, als Prototypen. Da können wir nicht so vorgehen wie in der Serienfertigung.

  • Das Wichtigste ist, dass wir uns bewusst sind, dass wir Fehler machen.
  • Wir versuchen, Fehler so weit wie möglich zu vermeiden,
  • Fehler frühzeitig zu erkennen und
  • sofort zu korrigieren.
  • Wir bauen Schaltungen nach und nach auf und korrigieren: iterativ.
  • Wir müssen uns entscheiden, was wir wollen:
  • Wollen wir eine Schaltung als Mittel zum Zweck aufbauen oder
  • wollen wir die Schaltung um seiner selbst willen bauen.
  • Wir gehen pragmatisch vor und folgen der 80-20-Regel.

Fehler, die passieren

  • Beim Aufbau einer Schaltung können uns viele Fehler unterlaufen, z.B:
  • Das Layout ist falsch.
  • Die Größe der Bauelemente stimmt nicht.
  • Fehler beim Zählen der Lötpunkte.
  • Die falsche Ansicht (Ober- oder Unterseite) wurde gewählt.
  • Fehler bei der Spiegelung von der Ober- auf die Unterseite.
  • Bauelement beim Einbau falsch platziert.
  • Falsches Bauelement eingebaut.

Die 80-20-Regel

Diese Regel richtet sich gegen die Perfektionisten, die nie fertig werden.

  • 100 Punkte sind perfekt.
  • 80 Punkte sind gut (nicht nur ausreichend oder befriedigend).
  • 80 Punkte erreicht man in 20% der Zeit, die man für die perfekten 100% braucht.
  • Für etwas Perfektes braucht man fünfmal so viel Zeit wie für etwas Gutes.

Vorgehensweisen

Es gibt im Wesentlichen zwei Arten, wie Einzelstücke gebaut werden:

  • Die Big-Bang-Vorgehensweise und die
  • iterative Vorgehensweise.

Die Big-Bang-Vorgehensweise

Die Schaltung wird in einem Zug aufgebaut. Man macht ja keine Fehler.

1.
Alle Leiterbahnen verlegen
2.
Alle Bauelemente einbauen
3.
Schaltung testen
4.
Fehler aufwendig korrigieren

Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass man nicht nachdenken muss.

Die Big-Bang-Vorgehensweise ist für die ganz harten Elektroniker ;-)

Bei kleinen, übersichtlichen Schaltungen kann es jedoch sinnvoll sein, nach Big-Bang vorzugehen wie z.B. beim Modul Minus-5V-Modul.

Iterative Vorgehensweise

Wir sind uns bewusst, dass Irren menschlich ist.

1.
Wir wählen einen Teil der Schaltung aus, den wir zuerst aufbauen wollen.
  • Der Schaltungsteil sollte nicht zu umfangreich sein (10%).
  • Oft ist es am besten, mit der Stromversorgung zu beginnen.
2.
Bevor wir die Teilschaltung aufbauen, entscheiden wir, ob wir
  • Leitungen vor Bauelementen oder
  • Bauelemente vor Leitungen einbauen.
3.
Wir verlegen die Leitungen und bauen die Bauelemente ein.
4.
Wir überprüfen die Teilschaltung.
5.
Wir korrigieren mögliche Fehler.
Wir können auch das Layout korrigieren.
Fehler im Aufbau korrigieren
6.
Wir wählen einen weiteren Teil der Schaltung aus.
  • Am besten wählen wir eine Teilfunktion aus, die 10% bis 20% der Schaltung umfasst.
7.
Wir wiederholen unsere Vorgehensweise iterativ ab Schritt 2,
8.
bis die Schaltung fertig ist.

Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass Fehler frühzeitig erkannt und relativ einfach korrigiert werden können.

Epilog

  • Eine perfekte Platine muss nach jedem Fehler neu aufgebaut werden, vermutlich fünfmal. ;-)
  • Die Platine kann als Kunstobjekt ausgestellt werden.
  • Auch wenn die Schaltung nicht funktioniert.
  • Die Alternative ist eine funktionierende Schaltung, die in einem Gehäuse verkümmert.

Das 80-20-Prinzip geht auf Vilfredo Pareto zurück, der dieses Verhältnis durch statistische Untersuchungen ermittel hat. Es ist eine gute Faustregel, die sich in der Praxis bewährt hat.