Tipps und Tricks zum Aufbau elektronischer Schaltungen auf Breadboards
von Günter Spanner
Kommerzielle elektronische Schaltungen werden praktisch ausnahmslos auf Leiterplatten fest verlötet geliefert. Diese Aufbautechnik ist millionenfach bewährt, zuverlässig und kann kostengünstig produziert werden. Will man jedoch Schaltungen selbst entwickeln und testen, so ist das Anfertigen einer Leiterplatte mit erheblichem Aufwand verbunden. Nach dem Entwurf der Platine muss diese mit chemischen Methoden geätzt werden. Danach werden die Bauteile eingelötet. Soll die Schaltung nachträglich geändert oder verbessert werden, so ist das nur sehr eingeschränkt möglich.
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Wesentlich günstiger wäre es hier doch, wenn man die Schaltung zunächst einfach ohne löten zusammenbauen und prüfen könnte. Genau hier kommen die sogenannten Breadboards ins Spiel. Hierbei handelt es sich um Aufbauplatten aus Kunststoff in welche metallene Kontaktfedern eingebaut sind. Damit ist es möglich, elektronische Schaltungen ohne ätzten und löten aufzubauen. Durch die Stecktechnik können die verwendeten Bauelemente problemlos eingebaut, entfernt und wiederverwendet werden.
Ursprünglich waren diese Breadboards auch in den Entwicklungsabteilungen der Elektronikindustrie weit verbreitet. Bis in die späten 90er Jahre hinein war es durchaus üblich, auch kommerzielle Schaltungen zunächst auf einem Breadboard auszutesten. Mit dem Aufkommen von leistungsfähigen Simulationswerkzeugen ging der Einsatz der Breadboards allerdings deutlich zurück. In Hochschulen und in der Elektronikausbildung sind sie aber immer noch anzutreffen.
Im Hobby- und Bastelbereich werden sie dagegen sogar immer öfter verwendet. Durch die Massenproduktion wurden die Breadboards sehr preiswert, so dass hier in den letzten Jahren der Einsatz sogar recht deutlich zugenommen hat. Insbesondere auch durch die Franzis Lernpakete haben die Breadboards geradezu einen Boom erlebt und zwischenzeitlich finden sich zahlreiche Elektronik-Homepages und Schaltungssammlungen im Internet in welchen Schaltungsaufbauten mit Breadboards gezeigt werden.
Im Allgemeinen ist der Aufbau von Schaltungen auf Breadboards einfach und problemlos möglich. Aber natürlich hat die Breadboard-Technik nicht nur Vorteile. So ergeben sich beispielsweise bei HF-Anwendungen prinzipbedingte Limitierungen. Aber auch bei einigen anderen Anwendungsfällen kann es zu Schwierigkeiten kommen. Dieser Artikel soll helfen, diese Probleme zu vermeiden.
In der folgenden Tabelle sind zunächst einmal die Vor- und Nachteile von Breadboards im Vergleich zu gelöteten Leiterplatten kurz zusammengefasst.
Wie man der Tabelle entnehmen kann, sind Breadboards für praktisch alle im Hobbyelektronikbereich interessanten Anwendungen geeignet. Mit Spannungen größer als 30 V sollte man ohnehin aus Sicherheitsgründen nicht arbeiten. Ströme von über 3 A setzen Leistungselektronik voraus, die im Hobbybereich praktisch nicht zur Anwendung kommt. Die meisten Schaltungen kommen mit weniger 100 mA aus! Frequenzen von über 300 MHz erfordern Spezialmesstechnik, die für den Hobbyanwender kaum erschwinglich ist. Der Kontaktwiderstand macht sich erst bei vielen in Serie liegenden Bauelementen deutlich bemerkbar. So wurde im folgenden Aufbau ein Gesamtwiderstand von 58 Kontakten ermittelt. Dieser lag bei ca. 0,4 Ohm.

Trotzdem werden in verschiedenen Foren immer wieder Probleme mit Breadboard-Schaltungen diskutiert. Diese lassen sich jedoch in praktisch allen Fällen mit den folgenden Tipps und Tricks vermeiden. Viele davon sind natürlich auch insbesondere beim Experimentieren mit den Franzis-Lernpaketen nützlich und hilfreich.
Poti- und andere Anschlüsse parallel zu den Kontaktfedern ausrichten
Viele Bauelemente weisen flache Anschlusspins auf. Hier ist es günstig, die Pins so auszurichten, dass sie parallel zu den Kontaktfedern verlaufen. Das klassische Beispiel hierfür sind Potentiometer. Diese müssen meist wie in der folgenden Abbildung gezeigt in das Breadboard eingesetzt werden. Durch die breiten Kontaktpins werden die Steckfedern hierbei aber relativ stark beansprucht. Daher ist es hier vorteilhaft, die Kontaktpins neu auszurichten.
Die Drehung der Pins um 90° kann mit einer kleinen Flachzange oder einer stärkeren Pinzette problemlos durchgeführt werden. Die Bauelemente können dann wesentlich leichter ein- und ausgebaut werden und die Steckfedern werden deutlich weniger belastet.
SIL-Buchsen für Bauelemente mit kurzen Anschlussdrähten
Kurze oder sehr dünne Anschlusspins können mit Hilfe von sogenannten Kelchkontakten verlängert werden. Diese Kontakte sind als SIL (Single in Line - „Halbe IC-Fassung") erhältlich. Damit lassen sich dann auch Bauelemente mit kurzen Pins leicht auf das Breadboard montieren.
Literatur: Lernpaket Sensortechnik

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