Aufbau auf Steckboards
Steckboards, Steckbretter oder Steckplatinen ermöglichen sowohl die Befestigung als auch die Verbindung von elektronischen Bauelementen. Sie sind meistens in einem Raster von 2,54mm (1/10 Zoll) realisiert. Fast alle haben jeweils fünf Kontakte, die miteinander verbunden sind. Sie sind so angeordnet, dass Dual-In-Line-Gehäuse (DIL) leicht eingesteckt werden können.
In Bild 1 sind die senkrechten Fünfer-Gruppen der Steckkontakte gut zu erkennen. In der Mitte befinden sich zwei Raster ohne Kontakte. Dieses entspricht dem Abstand zwischen den Pins eines DIL-Gehäuses. Die Verbindungen zwischen den Fünfer-Gruppen werden durch Drahtbrücken hergestellt.
Oben und unten befindet sich jeweils eine Reihe von Kontakten. Die Fünfer-Gruppen dieser Reihen sind miteinander verbunden. Sie werden meistens für die Stromversorgung verwendet.
Weitere Hinweise gibt es in Steckboards.
Beispiel
In Bau einer elektronischen Sicherung wird beschrieben, wie
- eine einfache Schaltung
- vom Schaltungsentwurf mit Pebble
- über den Aufbau auf dem Steckboard
- bis zur Inbetriebnahme
realisiert wird.
Verbindungen
Oft müssen Kontaktgruppen miteinander verbunden werden. Dazu werden Drahtbrücken verwendet. Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Drahtbrücken:
- Drahtbrücken aus massivem isoliertem Draht mit abisolierten Enden.
- Feste Drahtbrücken gibt es fertig konfektioniert in vielen Längen.
- Sie können flach und übersichtlich verlegt werden.
- Sie sind relativ preiswert.
- Drahtbrücken aus flexiblem isoliertem Draht mit Steckern.
- Flexible Drahtbrücken gibt es fertig konfektioniert in nur wenigen Längen. In Bild 2 sind links drei Drahtbrücken mit Steckern zu sehen.
- Flexible Drahtbrücken gibt es auch mit Buchsen für Verbindungen zu Baugruppen.
- Sie führen bei größerem Aufbau zu einem unübersichtlichen Verhau.
- Sie eignen sich sehr gut für veränderbare Verbindungen.
- Sie sind relativ teuer und
- die Stecker brechen leicht.
Aufbau
Der in Bild 1 gezeigte Aufbau ist nicht ideal, weil
- die Anschlussdrähte des Widerstands und der LED nicht gekürzt wurden und
- der Taster beim Betätigen leicht aus den Kontakten springt.
In Bild 2 sind die Bauelemente im DIL-Gehäuse über die mittlere Reihe angeordnet. Andere Bauelemente sind so positioniert worden, dass jeder Anschluss jeweils mit einer Kontaktgruppe verbunden ist. Die waagerechten Reihen oben und unten werden für die Stromversorgung verwendet.
Ein gut durchdachter Aufbau vermeidet Fehler
- Ein Programm wie PEBBLE kann beim Entwurf helfen.
- Für Einsteiger ist es sehr hilfreich.
- Mehr unter Pebble.
- Bauteile sollten sinnvoll angeordnet werden, damit
- möglichst wenig Drahtbrücken benötigt werden und
- die Verbindungen kurz sind.
- Blanke Drähte vermeiden.
- Blanke Drahtbrücken nur für benachbarte Kontakte verwenden.
- Lange blanke Drähte können Kurzschlüsse verursachen.
- Drähte von Bauelementen auf etwa 8mm kürzen.
- Bei LEDs wird die Anode etwas länger gelassen.
- Bei gepolten Kondensatoren den positiven Anschluss etwas länger lassen.
- Alle Verbindungen möglichst mit isolierten Drähten herstellen.
- Verbindungen
- Möglichst nur horizontale oder vertikale Verbindungen herstellen.
- Möglichst starre Drahtbrücken (0,4 bis 0,6mm Durchmesser) verwenden.
- Flexible Verbindungen mit Steckern nur bei häufig wechselnden Verbindungen verwenden.
- Kreuzungen sind möglich, sollten aber vermieden werden.
- Leitungen möglichst nicht über Bauelemente führen.
- Leitungen flach verlegen.
Dieses Beispiel aus Wikipedia zeigt, wie man es nicht machen sollte. © en:User:LukeSurl @ Wikipedia
Ein weites Beispiel ist der Aufbau in Vergleich von Digital-Analog-Wandlern.
Die Drahtbrücken können auch aus isoliertem Draht mit einem Durchmesser von 0,4 bis 0,6 mm selbst hergestellt werden.
Die Drahtbrücken sind fertig konfektioniert in verschiedenen Längen erhältlich.
Die Farben entsprechen den Farben der Widerstandskennung:
| Farbe | kurz | lang |
| schwarz | ||
| braun | 10 | |
| rot | 2 | 20 |
| orange | 3 | 30 |
| gelb | 4 | 40 |
| grün | 5 | 50 |
| blau | 6 | |
| violett | 7 | |
| grau | 8 | |
| weiß | 9 |
Einsatz von Steckboards
Nicht überlasten
Ein Steckboard ist nicht geeignet für
- Spannungen über 60V und
- Ströme über 2A.
Gegurtete Bauelemente
Häufig werden Bauelemente (Widerstände, Kondensatoren) gegurtet geliefert. An den Drahtenden haften Kleberreste. Diese verschmutzen die Kontakte des Steckboards.
-
Deshalb die Enden gegurteter Bauelemente immer kürzen.
Nicht aus dem Gurt ziehen, sondern abschneiden.
SMD
Die Steckboards sind nicht unmittelbar für SMD geeignet. Dafür gibt es Adapter-Platinen. Sie bringen die Anschlüsse eines SMD-Bauteils auf das Raster 2,54mm.
- In die Lötpunkte der Adapter werden Stifte gelötet, die in die Kontakte des Steckboards gesteckt werden können.
Module
Für unsere Schaltungen werden einige Elemente immer wieder benötigt.
- Einfache Helfer können als Module erstellt werden, die auf das Steckboard gesteckt werden.
- Im Projekt Module werden einige Helfer vorgestellt, die wir selbst aufbauen.
Messanschlüsse
Es ist schwierig, Messgeräte fest mit den Pins von Bauelementen zu verbinden.
Hierfür eignen sich selbst gefertigte Drahtbrücken aus versilbertem 1 mm Kupferdraht mit einer Länge von 15mm und einem Raster von 2,54mm, die aus der Platine herausragen.
Hohe Frequenzen
- Steckboards sind in der Regel nicht für hohe Frequenzen geeignet, insbesondere bei Analogschaltungen.
- Die Versorgungsspannung wird mehrfach mit 0,1µF Kondensatoren geblockt.
- Die Digitalschaltung in Bild 2 arbeitet mit Frequenzen bis 80MHz.
Tools für den Entwurf
Pebble ist ein einfaches virtuelles Steckboard, dass im Browser läuft. Es wird von WestAust55 gepflegt.
- Mehr dazu unter Pebble.
Fritzing versucht den Spagat zwischen Schaltungen auf dem Steckboard, dem Schaltbild und dem Layout.
- Leider gelingt dieses nur unzureichend.
- Näheres unter https://fritzing.org/home/.
Empfehlung
- Zum Einstieg Pebble verwenden
- und sich dann nach und nach in KiCad einarbeiten.