Was ist die Hauptfunktion einer Leiterplatte?

Leiterplatten haben eine Vielzahl von Funktionen. Sie können elektrische Komponenten verbinden, Rauschen filtern und mechanische Komponenten tragen. Sie werden auch in der Militär- und Telekommunikationsindustrie eingesetzt. Sie können helfen, Kosten zu senken und den Energieverbrauch zu reduzieren. Erfahren Sie mehr über ihre verschiedenen Funktionen. Hier sind ein paar Beispiele.

Mechanisch unterstützen

Leiterplatten sind der wichtigste Teil moderner elektronischer Geräte, da sie sowohl den mechanischen Halt als auch die elektrischen Verbindungen zu den elektronischen Komponenten gewährleisten. Diese Platinen bestehen in der Regel aus einem Laminat aus Glasfaser und Epoxid, das auf einer oder beiden Seiten mit Kupfer beschichtet ist. Das für Leiterplatten verwendete Material sollte auf der Grundlage der elektrischen Anforderungen des jeweiligen Geräts ausgewählt werden.

Elektrische Komponenten anschließen

Leiterplatten werden zur Steuerung von Eingangs- und Ausgangsströmen für die Stromversorgung verschiedener Geräte verwendet. Sie können für eine Vielzahl von Projekten verwendet werden, von einem einfachen Batterieladegerät bis hin zu einer Computer-Hauptplatine. Die meisten Komponenten, die in einer Leiterplatte verwendet werden, sind gängig und können in Elektronikgeschäften erworben werden. Sie sind in der Regel farbcodiert, um Leistung und Wert anzugeben.

Eine Leiterplatte enthält viele verschiedene Bauteile, darunter Widerstände und Kondensatoren. Das wichtigste Bauteil ist der Widerstand, der zur Übertragung des elektrischen Stroms dient. Andere wichtige Bauteile sind Transistoren und Kondensatoren, die Energie speichern.

Rauschen filtern

Leiterplatten sind die Hauptquelle für Rauschen in elektronischen Geräten, aber es gibt Möglichkeiten, die Geräuschentwicklung zu minimieren. Der erste Schritt besteht darin, die wichtigsten Rauschquellen zu verstehen und dann Techniken zu deren Minderung einzusetzen. So kann beispielsweise die Induktivität benachbarter Leiterbahnen verringert werden, wenn die Leistungskomponenten näher beieinander angeordnet werden. Außerdem wird durch die Platzierung von Hochgeschwindigkeitskomponenten auf dem kürzest möglichen Weg der Stromabfall zur Erde reduziert. Außerdem sollten Bypass-Kondensatoren in der Nähe von Leistungskomponenten platziert werden, um die Stromspitzen zu reduzieren, die beim Umschalten von Signalen auftreten.

Eine der wirksamsten Methoden zur Rauschunterdrückung ist der Einsatz mehrstufiger Filter. Diese Filter können das Rauschen bei bestimmten Frequenzen reduzieren. Außerdem können sie als oberflächenmontierbare Geräte verpackt werden.

Vereinfachung der elektrischen Verkabelung

Leiterplatten sind eine hervorragende Möglichkeit, die elektrische Verdrahtung zu vereinfachen. Anstelle von Drähten und Kabeln verwenden Leiterplatten Kupferbahnen, um die Komponenten miteinander zu verbinden. Dies erleichtert das Löten und die automatische Verlegung. Diese Methode ist auch für die Massenproduktion geeignet und kann für eine breite Palette von Anwendungen eingesetzt werden.

Die Verdrahtung einer Leiterplatte scheint eine einfache Aufgabe zu sein, aber sie kann Stunden oder sogar Tage dauern. Selbst die kleinste Verbesserung bei der Verdrahtung kann einen erheblichen Zeit- und Kostenunterschied ausmachen. So dauert beispielsweise das Anschließen eines Drahtanschlusses in einem DB-Kasten nur wenige Sekunden im Vergleich zum Anschließen von Tausenden von Drahtanschlüssen in einer Leiterplatte. Die Vereinfachung der elektrischen Verdrahtung ist daher eine gute Möglichkeit, Zeit zu sparen und die Kosten für Arbeitsstunden zu senken.

Bei der Verdrahtung einer Leiterplatte ist es wichtig, die Verbindungen der Komponenten und deren Zusammenwirken zu verstehen. Die elektrischen Verbindungen zwischen den Bauteilen werden häufig in einem Schaltplan dargestellt. Der Schaltplan zeigt standardisierte Symbole, die die Komponenten darstellen.