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schaltungsentwurf:faustregeln [2010/05/14 15:41] – created kaimartinschaltungsentwurf:faustregeln [2012/09/19 16:24] (current) – external edit 127.0.0.1
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-====== Faustregeln für  Schaltungen ======+====== Faustregeln ======
 Die folgenden Regeln und Grundsätze haben sich beim Entwurf von Analog-Elektronik bewährt. Wie bei allen Regeln gibt es Ausnahme-Umstände, unter denen man sie sinnvollerweise ignoriert. Aber im allgemeinen ist es hilfreich sich an sie zu halten. Die folgenden Regeln und Grundsätze haben sich beim Entwurf von Analog-Elektronik bewährt. Wie bei allen Regeln gibt es Ausnahme-Umstände, unter denen man sie sinnvollerweise ignoriert. Aber im allgemeinen ist es hilfreich sich an sie zu halten.
  
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 ==== Modularer Aufbau ==== ==== Modularer Aufbau ====
 Eine deutliche Trennung unterschiedliche Funktionsgruppen der Schaltung erleichtert das Verständnis. Für eine Benennung der Baugruppen nach Funktion gibt es Sonderpunkte in der B-Note.   Eine deutliche Trennung unterschiedliche Funktionsgruppen der Schaltung erleichtert das Verständnis. Für eine Benennung der Baugruppen nach Funktion gibt es Sonderpunkte in der B-Note.  
- +==== Kein Verbindungsspaghetti====
-==== kein Verbindungsspaghetti====+
 * Möglichst wenig Kreuzungen * Möglichst wenig Kreuzungen
 * Verbindungslinen nur senkrecht und waagerecht. Ausnahmsweise geht auch 45°. * Verbindungslinen nur senkrecht und waagerecht. Ausnahmsweise geht auch 45°.
Line 34: Line 33:
 ==== Netznamen ==== ==== Netznamen ====
 Es lohnt sich, Signale, die zwischen funktionalen Gruppen übertragen werden einen individuellen Namen zu geben. Diese Netznamen tauchen später auch im Layout auf und erleichtern die Übersicht. Es lohnt sich, Signale, die zwischen funktionalen Gruppen übertragen werden einen individuellen Namen zu geben. Diese Netznamen tauchen später auch im Layout auf und erleichtern die Übersicht.
 +
 +===== Operationsverstärker =====
 +==== Pufferkondensatoren ====
 +Die Versorgungsanschlüsse von Operationsverstärkern sollten ''immer'' mit Kondensatoren nach Masse ausgestattet werden. Ein guter Wert für diese Kondensatoren ist 100 nF. Der Sinn der Kondensatoren ist, bei höheren Frequenzen eine greingere Impedanz als die durch eine parasitäre Induktivität gebremste Zuleitung zu haben. Die Kondensatoren sollten daher nahe am Beinchen platzert werden. Ein paar Millimeter Abstand sind ok, mehrere Zentimeter sollten es nicht sein. 
 +Ohne die Pufferkondensatoren neigen selbst ausgesprochen gutmütige Operationsverstärker wi OP07 zu Schwingungen.
 +
 +===== Masseebene =====
 +Masseebenen haben mehrere Vorteile, die jeder für sich alleine schon gewichtig sind:
 +# Bei vielen Schaltungen ist die Masse das Netz mit den meisten Anschlüssen. Es ist deswegen praktisch wenn eine ganze Ebene weitgehend flächendeckend für Masse verwendet wird. Die Verbindungen zur Ebene fallen kurz aus. Das kann man sogar bei improvisierten Lochrasteraufbauten nutzen. Es gibt für diesen Zweck  Lochrasterleiterplatten, die auf einer Seite eine durchgehende Kupferfläche haben. 
 +# Meist beziehen sich die Signale auf Masse. Gleichzeitig fließen die Ströme auf Masse zurück. Bei dünnem Leitungsquerschnitt erzeugen diese Ströme eine Potentialverschiebung und verschieben damit die Höhe der Signale. Eine Massefläche hat einen erheblich größeren Leitungsquerschnitt als eine einzelne Kupferbahn. 
 +# Pufferkondensatoren können ihre Aufgabe besser erfüllen, wenn sie an einer Masse hängen, die auch bei höheren Frequenzen eine niedrige Impedanz hat.
 +# Die Massefläche kann als Teil einer elektromagnetischen Schirmung wirken.
 +# Masseflächen sind in der Lage ein gewisses Maß an Wärme abzuführen. Das gelingt naturgemäß um so leichter, je größer die Flächen sind.
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