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Untergeordnete Seiten (7): SCHALTPLÄNE ZEICHNENEin gut gezeichneter Schaltplan erleichtert das Verstehen der Funktionsweise einer Schaltung und ist enorm hilfreich bei der Fehlersuche. Ein schlechter gezeichneter Schaltplan schafft nur Konfusion. Wenn man sich an einige wenige Regeln und Empfehlungen hält, dauert das Zeichnen eines guten Plans nicht länger als das eines schlechten. Hier einige Rezepte / Anleitungen / empfehlungen für euinen guten Schalt-Planaufbau, der sich in drei Gruppen einteilen lassen: 1 Grundprinzipien, 2 Regeln, 3 Empfehlungen. An ein paar Beispielen zeige ich Ihnen, was Sie sich nicht angewöhnen sollten. 
Abbildung E.2 So nicht! 
1. GRUNDPRINZIPIEN 1.1. Pläne müssen eindeutig sein. Zur Vermeidung von Unklarheiten sollten daher die Angaben zu Kontakten, Bauteildaten, Polung usw. klar bezeichnet sein. 1.2. Ein guter Plan macht die Funktionsweise klar. Daher: Funktionsbaugruppen auseinanderhalten. Keine Angst vor weißen Flecken auf dem Blatt, und nicht versuchen, unbedingt das Papier vollzubekommen. Zur Darstellung von Funktions-Baugruppen gibt es Konventionen. So darf ein Differentialverstärker nicht wie in Abb. E.1 dargestellt werden, da die Funktion nur schwer zu erkennen ist. Auch befinden sich die Eingänge für Signale und Taktgeber von Flip-Flops auf Zeichnungen immer links, Rückstellen und Löschen oben und unten und die Ausgänge rechts. 2. REGELN 2.1. Leiterverbindungen werden durch dicke, schwarze Punkte markiert, Leiterkreuzungen (ohne Verbindung) haben keinen Punkt. (Verwenden Sie keine Halbkreise, diese wurden vor 40 Jahren abgeschafft!) 2.2. Es dürfen niemals vier Leiter an einem Punkt zusammenlaufen, d. h. Leiter dürfen sich nicht kreuzen UND verbunden sein. 2.3. Immer das gleiche Schaltzeichen für das gleiche Bauteil verwenden. So sollten z. B. Flip-Flops immer in der gleichen Weise dargestellt sein. (Ausnahme: Schaltzeichen in Logikplänen zeigen jedes Gatter auf zwei verschiedene Arten.) 2.4. Leitungen und Bauteile werden linienflüchtig über- und nebeneinander gezeichnet. Abweichungen von dieser Regel bedürfen triftiger Gründe. 2.5. Anschlußbezeichnungen neben die Bauteile schreiben, Signalnamen hinein. 2.6. Zu jedem Bauteil sollten Daten / VALUE und Typ / NAME angegeben sein, am besten alle Bauteile mit Kennzeichnungen wie R1 C1 L1 D1 T1 Q1 X1 oder IC1 U1 versehen. 3. EMPFEHLUNGEN 3.01. Teile unmittelbar neben dem Schaltzeichen benennen und in einer eigenen Gruppe Symbol, Kennung, Typ und Daten angeben. 3.02. Der Singalfluß erfolgt im allgemeinen von links nach rechts. Seien Sie damit jedoch nicht zu dogmatisch, wenn die Klarheit auf dem Spiel steht. 3.03. Plazieren Sie positive Speisespannungen oben auf der Seite, negative unten. Dadurch haben npn-Transistoren normalerweise den Emitter unten, pnp-Transistoren hingegen den Emitter oben. 3.04. Versuchen Sie nicht, alle Leiter mit der Stromversorgung zu verbinden oder sie an eine einzige Erde zu legen. Wenn eine Angabe erforderlich wird, verwenden Sie besser Erdungssymbole und Kennzeichnungen wie +Ucc 3.05. Es ist hilfreich, Signale und Funktionsbau-Gruppen zu kennzeichnen und die Signalformen anzudeuten. In Logikplänen ist die Kennzeichnung von Signalleitungen wie beispielsweise RESET und CLK besonders wichtig. 3.60. Es ist hilfreich, Verbindungsstellen von Leitern etwas von den Bauteilsymbolen abzusetzen. Zeichnen Sie Transistoren besser wie in Abb. E.2 links dargestellt. 3.07. Lassen Sie rund um die Schaltzeichen etwas Platz; zeichnen Sie also beispielsweise Bauteile und Leiter nicht zu nahe an einen Operationsverstärker. Das zieht die Zeichnung etwas auseinander und läßt Platz für Kennungen, Anschlußbezeichnungen usw. 3.08. Kennzeichnen Sie alle Kästchen, deren Bedeutung nicht auf Anhieb klar ist: Vergleicher und Operationsverstärker, Schieberegister und Zähler usw. Schrecken Sie nicht davor zurück, neue Schaltzeichen zu erfinden! 3.09. Verwenden Sie zur Kennzeichnung der Anschlüsse von Karten, Steckern usw. kleine Rechtecke, Ovale oder Kreise. Halten Sie sich an eine einmal getroffene Wahl! 3.10. Der Signalfluß durch die Schalter sollte klar sein. Zwingen Sie den Leser nicht, zur Analyse des Signalflusses seitenlang Leiterbahnen zu folgen. 3.11. Normalerweise werden bei Operationsverstärkern und Logikgattern Anschlüsse zur Stromversorgung vorausgesetzt. Zeigen Sie jedoch alle Besonderheiten (z. B. einen Operationsverstärker, der mit einer einzigen Versorgungsleitung betrieben wird und bei dem U_ = Erde) und die Verwendung nicht benutzter Eingänge. 3.12. Es ist sehr hilfreich, eine kleine Tabelle mit den Nummern, Arten und Stromversorgungsanschlüssen (z.B. Kontakte für Ucc und Erde) von ICs anzufügen. 3.13. Vergessen Sie das Schriftfeld am Fuß der Seite nicht und führen Sie dort die Bezeichnung der Schaltung, Art des Geräts, Zeichner, Konstrukteur, Prüfer, Datum und Baugruppennummer auf. Auch einen Änderungsbereich mit Spalten für Änderungsnummer, Datum und Bezeichnung der Änderung nicht vergessen! z.B. Timer_1a.bbs 3.14. Ich empfehle, Pläne freihand auf Zeichenpapier (nichtdurchschreibend, blau kariert) oder auf weissem Papier, das über Zeichenpapier gelegt ist, auszuführen. Das geht schnell und ergibt sehr ansprechende Ergebnisse. Verwenden Sie einen weichen Bleistift, vermeiden Sie Kugelschreiber Zur Veranschaulichung habe ich ein kleines Beispiel (Abb. E.3a) mit einem Schaltplan in einer „schauderhaften" und einer „klasse" Ausführung (Abb. E.3b) ausgeführt. Die erste Version bricht fast alle der hier aufgeführten Regeln und ist fast nicht mehr zu verstehen. Zählen Sie einmal die schlechten Angewohnheiten zusammen! Alle haben wird schon auch in professionellen Schaltplänen gesehen! 
Abbildung E.3b So https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltplan
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Signalnamen wie Vcc, Vdd, Vee, VssVcc "Voltage at Collectors":Digitale Versorgungsspannung, typischerweise zwischen +4,5V und +5,0V. Je nach Schaltung sind auch andere positive Werte möglich. Alle Vcc-Symbole eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. Vdd "Voltage at Drains": Positive Versorgungsspannung für MOS-Bauteile. Alle Vdd-Symbole eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. Vss "Voltage at Sources": Negative Versorgungsspannung für MOS-Bauteile. Alle Vss-Symbole eines Schaltplans sind miteinander verbunden, auch wenn im Schaltplan keine Verbindung zwischen ihnen eingezeichnet wurde, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. SpannungsbezeichnungSpannungsbezeichnungen, die man in fast allen Schaltplänen und in Datenblättern findet, und die man mit EDA-Programmen (z. B. mit Eagle oder TARGET 3001!) erstellen kann, sind beispielsweise die folgenden: Positive Spannung: Vdd, Vcc GND Negative Spannung: Vss, Vee
Sie stammen aus dem angelsächsischen Sprachraum, wie das V für voltage, statt des im Deutschen üblichen und dem Internationalen Einheitensystem (SI) entsprechenden U (von lateinisch urgere) für die elektrische Spannung, zeigt.
Da viele große Halbleiter- und Gerätehersteller aus den USA stammen beziehungsweise stammten, haben diese Bezeichnungen weite Verbreitung gefunden.
Die Index-Buchstaben (oft tiefer gestellt oder zumindest in kleinerer Schriftgröße dargestellt) D, S, C, und E entstanden dabei aus den Namen der Terminals (Anschlüsse) eines Transistors, beispielsweise Drain und Source (MOSFET) und Collector, Emitter (Bipolartransistor). Doppelte Indizes wie CC oder DD stehen in der Regel für die Versorgungsspannungen gegenüber Masse. Spezifische Bezeichnungen
Die doppelte Indizierung ist in den meisten Fällen eine Pluralbildung, das heißt eine Verallgemeinerung.
Es handelt sich also nicht um die Spannung an einem einzelnen bestimmten Pin des Bauteils.
So bezeichnet zum Beispiel VCC ursprünglich die Kollektor-Spannungen an mehreren Bauteilen. Absolute Unterscheidungen dieser Spannungsbezeichnungen, zum Beispiel zwischen VCC und VDD, sind seit dem abwechselnden/gleichzeitigen Einsatz von TTL-Logik und CMOS-Logik verwischt worden. Hier sind einige der gängigsten Bezeichnungen im Überblick:
Allgemeine BezeichnungenDarüber hinaus gibt es noch allgemeinere Bezeichnungen für positive und negative Versorgungsspannungen, wie z. B.:
Abkürzung für engl. „Ground“. Gegen dieses Potenzial wird die Spannung oder „Potenzialdifferenz“ gemessen. Das Spannungspotenzial positiver Spannungen ist höher als GND, negative Spannungen haben ein Spannungspotenzial das unterhalb von GND liegt. Umgangssprachlich wird GND oft fälschlicherweise als negative Versorgungsspannung bezeichnet. Ein angelegter (positiver oder negativer) Strom fließt über die GND-Leitung zurück zur Spannungsquelle.
Das Problem bei dieser Namensvergabe ist:
Es handelt sich hierbei lediglich immer nur um Namen, keinesfalls um verbindliche Standards oder Normen. Bei der Vergabe solcher Namen im Schaltplandesign sollte man also stets große Sorgfalt walten lassen, und nur dann neue oder zusätzliche Namen einführen, wenn die betreffende Versorgungsspannung tatsächlich physikalisch von anderen in der Schaltung befindlichen Spannungen entkoppelt ist (beispielsweise über eine Drosselspule), und wenn sie an mehreren Bauteilepins Verwendung findet. https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsbezeichnung https://en.wikipedia.org/wiki/IC_power-supply_pin A
C
E
F
G
I
L
M
N
P
S
U
V
http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Abk%C3%BCrzungsliste
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Auf dieser Seite geht es um die gängigsten und wichtigsten elektronischen Bauteile, die Sie zum Basteln benötigen sowie deren Funktion und Einsatzgebiet.
Erwarten Sie hier keine streng wissenschaftlichen Erklärungen.
Dafür gibt es sicherlich andere Internetseiten, welche diese Erklärungen tiefgründiger und wissenschaftlicher abgeben können.
Mir geht es einzig und allein um die praktischen Anwendungsgebiete in der Elektronik. Noch mehr Beschreibungen für elektronische Bauteile finden Sie übrigens hier. 
 VVerschiedene Widerstände Der elektrische Widerstand gehört sicherlich zu den am häufigsten verwendeten elektronischen Bauteilen. Einfach gesagt bremst er sozusagen den elektrischen Strom gezielt aus. Ein Widerstand kann also quasi als Strombegrenzer angesehen werden. So begrenzen beispielsweise richtig ausgewählte Vorwiderstände für Leuchtdioden den Stromfluss durch die Leuchtdiode so aus, dass diese nicht durch einen zu hohen Stromfluss beschädigt wird. Widerstände können allerdings auch eingesetzt werden, um innerhalb eines Stromkreises bestimmte Spannungen entnehmen zu können. Solche Schaltungen, die meistens aus mehreren Widerständen bestehen, werden auch als Spannungsteiler bezeichnet. Der Widerstandswert elektrischer Widerstände wird in Ohm angegeben.  Kondensatoren Der Kondensator kann elektrische Energie speichern. In seiner einfachsten Form besteht der aus zwei Elektroden, die durch einen Isolator elektrisch voneinander getrennt sind. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung werden diese Platten aufgeladen und speichern die Energie auch beim Entnehmen der Spannungszufuhr. Jeder Kondensator besitzt eine bestimmte mögliche Ladungsmenge an elektrischer Energie. Diese wird auch als Kapazität bezeichnet. Die Kapazität wird in Farad angegeben.  Elkos in unterschiedlichen Ausführungen Ein Elko ist ebenfalls ein Kondensator zur Speicherung elektrischer Energie. Allerdings besitzen Elektrolytkondensatoren wesentlich höhere Kapazitätswerte als andere Kondensatoren. Namensgeber dieser Bauteile ist eine Flüssigkeit im Inneren des Bauteils, der sogenannte Elektrolyt. Die Kapazität von Elektrolytkondensatoren wird ebenfalls in Farad angegeben. Bei den meisten Elektrolytkondensatoren muss die Polarität der Bauteile beachtet werden. Ein Vertauschen der Anschlüsse ist nicht ratsam und kann im schlimmsten Fall zur Explosion des Bauteils führen. Auf den Elektrolytkondensatoren sind auch Spannungswerte angegeben, die keinesfalls überschritten werden sollten.  Verschiedene Dioden Eine Diode lässt den elektrischen Strom nur in einer Richtung fließen. Man kann sich dieses Bauteil als eine Art Ventil vorstellen. Ein Gleichstrom wird in einer Richtung gesperrt, während er in der anderen Richtung fließen kann. Dioden werden beispielsweise dafür verwendet, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, da sie jeweils nur eine Halbwelle der Wechselspannung passieren lassen. Dioden gibt es für zahlreiche unterschiedliche Spannungswerte und maximale Stromstärken.  Z-Diode mit angegebenem Spannungswert Die Z-Diode oder auch Zenerdiode sieht genauso aus wie eine herkömmliche Diode. Sie wird eingesetzt für die Spannungsstabilisierung, also in solchen Schaltungen, mit deren Hilfe eine möglichst stabile Ausgangsspannung bereitgestellt werden soll. Vor allem wird sie eingesetzt im Schaltungen oder Schaltungsteilen mit einer relativ geringen und konstanten Stromaufnahme. Die Z-Diode wird meistens in solchen Schaltungen äußerst gering belastet. Sollen stabilisierte Spannungen mit höheren Stromstärken bereitgestellt werden, so werden in der Regel hierfür integrierte Spannungsregler eingesetzt. Netzteile beispielsweise, welche höhere Stromstärken zur Verfügung stellen sollen, arbeiten häufig mit solchen Spannungsreglern. Die Zenerdiode lässt sich relativ einfach einsetzen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Diode wird sie aber in Sperrrichtung betrieben. Z-Dioden lassen sich mit einer recht einfachen Schaltung überprüfen.  KKleinsignal- und Leistungstransistoren Der Transistor ist eine Art elektronischer Schalter. Über einen sogenannten Steueranschluss, die Basis, kann der Stromfluss (der Arbeitsstrom) über die anderen beiden Anschlüsse, Kollektor und Emitter, gesteuert werden. Der Vorteil des Transistors besteht darin, dass der Steuerstrom über die Basis des Bauteils wesentlich geringer ist als der Arbeitsstrom. Transistoren werden als NPN- und PNP-Transistoren (auch als bipolare Transistoren bezeichnet) hergestellt. Der Unterschied besteht darin, dass NPN-Transistoren mit einem positiven, PNP-Transistoren mit einem negativen Steuerstrom angesteuert werden. Transistoren können als elektronische Schalter, Regler oder als verstärkende Bauteile eingesetzt werden. Genau wie Dioden, besitzen auch Transistoren maximale Spannungen und Stromwerte, mit denen sie betrieben werden dürfen. Es wird hier unterschieden zwischen sogenannten Kleinsignaltransistoren und Leistungstransistoren. Auch der Thyristor ist ein elektronischer Schalter. Er besitzt zwei Anschlüsse, über welche der Arbeitsstrom fließt und einen Steueranschluss. Der Arbeitsstrom fließt wie bei einer Diode über die Anschlüsse Anode und Kathode. Der Steueranschluss heißt beim Thyristor Gate. Allerdings gibt es einen wesentlichen Unterschied im Vergleich zum Transistor. Legt man an den Steueranschluss eine elektrische Spannung an, führt dies dazu, dass der Thyristor durchschaltet bzw. zündet. Soweit gleicht seine Funktion noch der des Transistors. Nimmt man beim Transistor jedoch den Steuerstrom wieder weg, sperrt er auch wieder. Der Thyristor jedoch schaltet auch ohne anliegende Steuerspannung solange weiterhin durch, bis der Arbeitsstrom wegfällt. Dies kann prinzipiell auf zwei Arten geschehen. Entweder wird der Stromkreis unterbrochen oder die Arbeitsstrecke des Thyristors kurzgeschlossen bzw. überbrückt. Man unterscheidet übrigens zwischen N-Gate- und P-Gate-Thyristoren. Ersterer arbeitet mit einem negativen Steuerstrom, Letzterer mit einem positiven Strom am Gate-Anschluss. Hier erkennt man wieder eine Ähnlichkeit zum Transistor, der ebenfalls mit negativen (PNP) oder positiven Arbeitsströmen (NPN) arbeitet. Äußerlich sieht ein Thyristor genauso aus wie ein Transistor. Oft werden daher diese Bauteile miteinander verwechselt. 
Diac ist die Abkürzung für "Diode alternating Current", was auf deutsch soviel heißt wie Diode für Wechselstrom. Tatsächlich spielt beim Diac die Polarität keine Rolle, weshalb das Bauteil auch problemlos für den Einsatz in Wechselstromschaltungen eingesetzt werden kann. Das Schaltbild ähnelt dem zweier entgegensetzt geschalteter Dioden. Ein Diac besitzt eine soganannte Durchbruchspannung. Bei dieser schaltet das Bauteil in den niederohmigen Zustand, wird also elektrisch leitend, und zwar in beide Richtungen. Bei einer gewisssen Spannung, der sogenannten Haltespannung, schaltet das Bauteil wieder in den hochohmigen Zustand zurück. Diacs werden häufig auch als bidirektionale Schalter bezeichnet. 
Der Triac ist ähnlich aufgebaut wie ein Diac, besitzt aber einen zusätzlichen Anschluss, das Gate. Triac steht für den englischen Begriff "Triode for alternating Current", auf deutsch soviel wie Triode für Wechselstrom. Das Bauteil ähnelt auch einem Thyristor mit dem Unterschied, dass der Triac beim Durchschalten (auch als Zünden bezeichnet) in beide Richtungen leitend (niederohmig) wird. Das Durchschalten erfolgt nach einem Stromimpuls am Steueranschluss Gate. Der Triac bleibt bis zum Absinken der Betriebsspannung unter die sogenannte Haltespannung niederohmig, also leitend. Die anderen beiden Anschlüsse werden übrigens als A1 und A2 bezeichnet.  Farbige Leuchtdioden Eine Leuchtdiode funktioniert im Prinzip wie eine herkömmliche Diode, allerdings mit dem Unterschied, dass die Leuchtdiode dann sichtbares oder unsichtbares Licht abgibt, wenn sie von einem elektrischen Strom durchflossen wird. Leuchtdioden gibt es mittlerweile in vielen unterschiedlichen Farben und Lichtstärken. Sie erschließen sich daher immer größer werdende Anwendungsgebiete in der Beleuchtungstechnik. Selbstverständlich dürfen auch Leuchtdioden nur mit maximal zulässigen Spannungen und Strömen betrieben werden, damit die Bauteile nicht zerstört werden. Daher sollten Leuchtdioden immer mit einem entsprechenden Vorwiderstand betrieben werden. Mehr zur Geschichte der LED finden Sie übrigens hier.  IIntegrierte Schaltungen Eine integrierte Schaltung, kurz IC, beinhaltet mehrere elektronische Bauteile in einem Gehäuse. Die integrierte Schaltung ist im Wesentlichen für die immer größer werdende Miniaturisierung elektronischer Schaltungen und Geräte verantwortlich. Computer beispielsweise, wie wir sie heute kennen, wären ohne den Einsatz dieser kleinen Tausendfüßler nicht denkbar. Integrierte Schaltungen werden heute in fast allen elektronischen Geräten eingesetzt. Die Anzahl unterschiedlicher ICs auf dem Markt ist unüberschaubar geworden. Für fast alle Einsatzzwecke gibt es inzwischen integrierte Schaltungen.  Schaltzeichen der wichtigsten Bauteile.
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