An anderer Stelle habe ich schon angedeutet, dass die Steckplatinen (Breadboards) sehr leistungsfähig sind, wenn es um die Entwicklung von Schaltungen oder den Aufbau von Prototypen geht. Etwas zurückhaltend bewerte ich diese Steckplatinen jedoch im Zusammenhang mit Experimentiersystemen. Beim Experimentieren rücken nämlich Kriterien in den Vordergrund, die von den Steckplatinen nur bedingt erfüllen werden:

• möglichst narrensicherer Versuchsaufbau
• Übersichtlichkeit
• robuste, wiederverwendbare Bauteile
• schnelle und sichere Erkennung der Bauteilwerte, um Verwechslungen zu vermeiden

Andererseits könnten die Steckplatinen eine hervorragende Grundlage für ein leistungsfähiges Selbstbausystem sein. Ich werde deshalb versuchen, den Vor- und Nachteilen ein wenig auf die Spur zu kommen.

Direkt steckbare Bauteile - ein uneingeschränkter Vorteil?

Als besonders vorteilhaft wird oft hervorgehoben, dass viele (wenn nicht die meisten) Bauteile direkt aufgesteckt werden können, sogar ICs. Hier möchte ich allerdings gleich relativieren. Zweifellos ist es günstig, wenn man nur in die Widerstandsschachtel greifen muss, um einen neuen Widerstandswert in die Schaltung einzufügen. Aber gerade die Widerstände machen auf ein Dilemma aufmerksam. Die Dinger sind inzwischen so klein, dass man die Farbringe nur schwer erkennen kann - es besteht große Verwechslungsgefahr. Ich kann von mir behaupten, dass ich den Farbcode im Schlaf beherrsche, trotzdem vergreife ich mich öfter. Selbst mit einer Lupe sind die Farben oft nur schwer zu erkennen. Ist das rot oder violett? Also 2,2 k oder 2,7 k? Manchmal messe ich sicherheitshalber sogar nach. Das alles spielt keine Rolle bei einmaliger Bestückung einer Platine, aber im Experimentierbetrieb? Ein Ausweg wären größere Ausführungen, etwa 0,5 Watt-Widerstände. Im Zuge der allgemeinen Miniaturisierung gehören solche Widerstände aber keineswegs mehr zum Standardangebot. Außerdem haben sie Anschlussdrähte von >= 0,7 mm Durchmesser und beanspruchen die Kontaktschienen der Steckplatinen erheblich.

Rechts ein "normaler" Widerstand (0,25 W). Die Farbringe sind nur schwer zu erkennen. Links davon zwei Widerstände mit gut lesbarem Farbcode. Aber die Anschlussdrähte sitzen sehr fest. Der Widerstand in der Mitte saß so fest, dass er beim Herausziehen zerbrach.

Etwas günstiger ist die Situation bei Kondensatoren, die meistens radiale Anschlussdrähte mit einem Abstand von 5 oder 7,5 mm haben. Die lassen sich hervorragend auf Breadboards stecken. Aber dabei gibt es Probleme anderer Art, nämlich topologische Probleme (siehe weiter unten).

Kondensatoren fügen sich gut in das Rastermaß ein. Der Elko jedoch legt sich ziemlich breit über die Kontaktreihen und blockiert etliche Kontakte.

Schließlich gibt es noch eine Reihe von Bauteilen, die sich aufgrund ihrer Bauform nicht direkt stecken lassen, entweder, weil die Anschlüsse nicht dem Rastermaß folgen oder weil die Anschlussdrähte schlicht zu dick sind. Als Beispiel will ich hier nur das Trimmpoti vorstellen.

Ein Trimmpoti: kein Problem mit dem Raster, aber die Anschlüsse sind zu breit (1,0 mm) für die Kontakte der Steckplatine.

Die Beispiele dürften belegen, dass das Prinzip des direkten Steckens von Bauteilen keineswegs so "griffig" und überzeugend ist. Die Option, Bauteile auf kleinen Adapterplatinen zu montieren, sollte zumindest nicht voreilig ausgeschlossen werden.

Ich möchte aber noch einmal ausdrücklich betonen, dass die Überlegungen sich nur auf den Einsatz in einem Experimentiersystem beziehen. Wenn man "nur mal" eine Schaltung aufbauen und testen will, liegen andere Bedingungen vor. Dann würde man z.B. hingehen und kleine Drähtchen an den Beinchen des Trimmpotis anlöten. Machbar ist vieles, nur beim Experimentieren sollte es bequem, verwechslungssicher und übersichtlich zu machen sein.

Topologische Probleme bei den Steckplatinen

Hier geht es um die Frage, warum Schaltungen auf Steckplatinen oft sehr unübersichtlich sind. Nehmen wir als Beispiel einen Transistor. Der kann nur in ähnlicher Weise aufgesteckt werden wie in der folgenden Abbildung, wobei die Reihenfolge (E, B, C) in diesem Zusammenhang belanglos ist:

Eine übliche Steckplatine enthält nur zwei parallele Streifenraster übereinander, mit der Folge, dass eine Ausdehnung der Schaltung in vertikaler Richtung nicht oder lediglich sehr begrenzt möglich ist. Die Pfeile deuten an, dass man nur nach rechts oder links ausweichen kann. Dabei geht es so gedrängt zu, dass ganz wenig Querverbindungen direkt mit Bauteilen hergestellt werden können; der größere Teil der Bauteile kann nur über Drahtbrücken angeschlossen werden. Platz ist zwar genug vorhanden, aber die Übersichtlichkeit bricht zusammen.

Im rechten Teil der Zeichnung wird durch einige vertikale Drahtbrücken etwas mehr Platz geschaffen, aber die waagerechte Grundorientierung ist auch hier zu beobachten. Bei ICs gibt es übrigens dieselben Probleme. Sie werden normalerweise in der Mitte aufgesteckt, aber sowohl bei der oberen als auch bei der unteren Pinreihe gibt es keine vertikale Ausdehnungsmöglichkeit.

Allerdings: Das Schöne an den Steckplatinen ist, dass man sie wie Bausteine auf einer Grundplatte arrangieren kann. Schon ein zweites Board bringt eine deutliche Verbesserung, aber nur, wenn die ansonsten nützlichen Stromversorgungsschienen in der Mitte weggelassen werden:

Hier ist der Transistor auf einer kleinen Platine montiert. Man sieht sofort, dass wesentlich (!) mehr Platz für eine schaltbildnahe und übersichtliche Anordnung der Bauteile vorhanden ist. Die Bauteile können in der Nähe der Knoten verbleiben.

Wichtig ist der Abstand zwischen den beiden Boards. Ein sehr günstiger Abstand ist 15 mm (genau: 6 Rastereinheiten von 2,54 mm).

Auch ICs lassen sich zwischen den Boards günstiger anbringen. Nur am Rande: Die Anfertigung einer kleinen Adapterplatine mit IC-Fassung stellt überhaupt kein Problem dar.

Ideal ist eine Anordnung von 3 Boards: Dieses Gerät wurde nach eigenen Vorstellungen zusammengestellt. Die Anordnung bietet hinreichend Platz für einen übersichtlichen Schaltungsaufbau. Bei 3 Boards kann man dann wieder auf Adapterplatinen für ICs verzichten.

 

Abschließend noch ein Blick auf ein handelsübliches Breadboard-Arrangement. Das Gerät in der Abbildung ist zwar schon älter, aber ähnliche Zusammenstellungen werden heute immer noch vertrieben, speziell für Profis ...

Eine solche Anordnung ist natürlich Unsinn. Die parallel liegenden Boards können nicht mit Bauteilen untereinander verbunden werden, die Enge bleibt. Man könnte genau so gut getrennte Boards nehmen.

Überhaupt: Was sollen die Stromversorgungsschienen in der Mitte.

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