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TU Berlin

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Meine Schaltung macht nicht, was sie soll

Wer auf eine modulare Bauweise setzt, hat hier einige Vorteile. Man versucht, seine Schaltung modular auseinanderzunehmen, um den Fehler einzugrenzen. Dabei geht man meist von der Anfangssignalquelle aus, also vom Eingang, und arbeitet sich langsam durch die Schaltung durch. Hierbei kommt es auf Geduld und Ruhe an. Bewaffnet mit einem Oszilloskop, Messgerät und einem Signalgenerator macht man sich auf die Suche nach einem Fehler in den Weiten seiner Schaltung.

Zerlegen der Schaltung

Als erstes trennt man die Verbindungen zwischen den Funktionsblöcken. Dies ist wichtig, da Fehler sich rückwirkend vererben können. Daher testet man zunächst alle Blöcke separat.

Auf dem Steckbrett lassen sich die Funktionsblöcke sehr einfach trennen, bei einer Platine ist umso schwerer. Eine Möglichkeit besteht darin, die verbindende Leiterbahn zwischen den Funktionsblöcken mit dem Skalpell zu durchtrennen. Man kann die Verbindung später ggf. wieder herstellen, indem man eine Drahtbrücke über den Schnitt legt und auf der Leiterbahn festlötet. Einfacher wird es, wenn beide Blöcke durch einen IC miteinander verbunden sind: In diesem Fall muß bloß der IC aus dem Sockel entfernt werden.

Tip: Die getrennten Ausgänge mit einem hochohmigen Widerstand auf Masse schalten. So verhindert man ein weiteres Fehlverhalten der Schaltung.

Testen der Schaltung

Zuerst simuliert man das Eingangssignal, das der Funktionsblock erwartet. Das kann, je nach Signal, ein einfacher Tasterimpuls sein oder ein komplizierterer Spannungsverlauf, den man mit einem der Signalgeneratoren erzeugen kann.

Anschließend verfolgt man dieses Signal Stück für Stück durch die Schaltung. Man kontrolliert das Signal an jedem Abschnitt und vergleicht mit den im Schaltungsentwurf berechneten Werten oder den Ergebnisse der Simulation mit PSpice. Sollte es sich um ein Bauteil handeln, das nicht in PSpice simuliert werden konnte, gibt in der Regel auch das Datenblatt des Bauelements Aufschluß darüber, welche Ausgangssignale wann und wo anliegen. Dies macht man so lange, bis man einen Fehler findet.

Beheben des Fehlers

Läßt sich der gefundene Fehler direkt auf der Platine beheben (Kurzschlüsse, Lötstellen, fehlende Verbindunden und Pullups-Widerstände usw.), kann man hier natürlich sofort loslegen. Die Änderungen sollten am besten auch im Schematic bzw. Board vermerkt werden, damit derselbe Fehler nicht mehrmals mühsam ausfindig gemacht werden muß.

Bei größeren Fehlern, die sich nicht gleich beheben lassen, ist es ratsam, die Teilschaltung separat aufzubauen und sich Schritt für Schritt an die Lösung heranzutasten.

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