Bei der Arbeit mit Hardware musst Du oft mit Schlatplänen, Leiterplatten und Bauteilen jonglieren. Damit Du dabei noch die Anforderungen Deines Projekts berücksichtigen kannst und effizient bist, solltest Du diese Punkte bei der Elektronikentwicklung beachten:
1. Footprint und Schaltplansymbol sorgfältig erstellen
Einer der häufigsten und zugleich schwerwiegendsten Fehler in der Elektronikentwicklung liegt in der falschen Zuordnung von Footprints und Schaltplansymbolen. Es ist essenziell, diese Elemente sorgfältig anzulegen und ein gründliches Review-Verfahren, basierend auf dem Vier-Augen-Prinzip, durchzuführe
Dadurch wird sichergestellt, dass keine Fehler übersehen werden und die Zuordnung korrekt ist. Nutze ein 3D-Modell als Größenreferenz, um sicherzustellen, dass die Abmessungen passen und keine ungewollten Überraschungen im Design auftreten.
2. Schaltpläne strukturiert und übersichtlich gestalten
Ein gut strukturierter Schaltplan ist das Rückgrat jedes erfolgreichen Elektronikdesigns. Statt alle Komponenten auf einer Seite zu platzieren, ist es ratsam, den Schaltplan nach Funktionsgruppen zu organisieren. Dabei sollte der Logik- und Stromfluss von links nach rechts verlaufen, um die Lesbarkeit zu verbessern. Vermeide so viele Kreuzungen von Linien wie möglich, um Verwirrung zu verhindern.
3. Bauteilsymbole funktional anlegen
Die Symbole der Bauteile sollten nach ihrer Funktion und nicht nach der physischen Anordnung der Pins angelegt werden. Wo immer möglich, ist es hilfreich, ein kleines Piktogramm der Bauteilfunktion im Symbol zu integrieren. Dies erleichtert das Verständnis und den späteren Abgleich mit der realen Schaltung. Es ist ein wichtiger Schritt zur Optimierung Deiner Elektronikentwicklung.
4. Signale klar und selbsterklärend beschriften
Die Beschriftung der Signale sollte klar und selbsterklärend sein. Analog zur Programmierung ist es wichtig, dass die Namen der Signale ihre Funktion verdeutlichen. Dies trägt erheblich zur Übersichtlichkeit des Schaltplans und zur Fehlervermeidung bei.
5. Kommentare und Überschriften einfügen
Kommentare und Funktionsgruppenüberschriften sind ein wertvolles Hilfsmittel, um das Verständnis des Schaltplans zu erleichtern. Sie bieten Orientierung und helfen, den Zweck einzelner Schaltungen oder Module schnell zu erfassen, was besonders in Teams oder bei späteren Überarbeitungen von Vorteil ist. Daher sollte es bei der Elektronikentwicklung nicht optional sein.
6. PCB-Routing und Raster sorgfältig wählen
Beim PCB-Routing ist es ratsam, das Design im Millimeter-Raster durchzuführen. Dies erleichtert die spätere Integration in Testgestelle und mechanische Gehäusekonstruktionen. Für Schaltpläne sollte das Standard-Raster des verwendeten ECAD-Programms genutzt werden, welches zumeist auf MIL basiert.
7. Bestückungsvarianten und SMD-Jumper einplanen
Schon im Design sollten Bestückungsvarianten und SMD-Jumper vorgesehen werden. Dies ermöglicht es, nicht genutzte Varianten später nutzbar zu machen und bietet Flexibilität bei der Anpassung des Designs an verschiedene Anforderungen. So sorgst Du für eine vorausschauende Elektronikentwicklung.
Wichtige Fehler, die du vermeiden solltest
1. Kein ERC und DRC durchzuführen
Es ist essenziell, sowohl Electrical Rule Checks (ERC) als auch Design Rule Checks (DRC) durchzuführen. Diese automatisierten Prüfungen helfen, Fehler frühzeitig zu erkennen und kostspielige Korrekturen zu vermeiden.
2. Fehlende Metadaten
Stelle sicher, dass alle Bauteile im Design mit den notwendigen Metadaten versehen sind, wie Bestellnummern und spezifischen Werten. Generische Komponenten sollten vermieden werden, da sie zu Verwirrung und Fehlern in der Produktion führen können.
3. Unzureichende Bauteilbibliothek
Eine gut gepflegte und vollständige Bauteilbibliothek im ECAD-Tool ist unerlässlich. Eine schlechte Bibliothek kann zu Fehlern im Design führen und die Entwicklungszeit erheblich verlängern.
4. Fehlende Akzeptanz von Redesigns
Nicht jede Elektronikentwicklung ist von Beginn an optimal. Es ist wichtig, sich einzugestehen, dass nicht immer alles beim ersten Designversuch funktioniert. Selbst wenn es aufwendig ist, kann ein Redesign notwendig sein. Fehler einzugestehen und entsprechend zu handeln, ist ein Zeichen von Professionalität und führt langfristig zu besseren Ergebnissen.
