Neue Hardware wird am laufenden Band benötigt. Man schaue sich nur mal den Elektronikmarkt an, Smartphones sind da nur ein kleiner Teil. Aber auch Smart Home, Smart TV und sonstige Geräte kommen ständig auf den Markt. Diese müssen vorher natürlich entwickelt werden – und das möglichst günstig. Wie läuft das heutzutage ab?
CAD ist das Zauberwort
CAD steht für Computer Aided Design. Im Grunde genommen bedeutet das nichts weiter, als dass der Computer dabei hilft, ein „Design“ zu entwickeln. Das kann für so gut wie alles sein. Ein besonderes Augenmerk liegt aber auf der Elektronik, da der Computer die Prozesse hier deutlich beschleunigen kann. Besonders beim Entwurf von Leiterbahnen können CAD-Programme gute Dienste leisten. Mit ihnen lassen sich relativ schnell und kostengünstig Entwürfe erstellen, wie sich die Entwickler die Funktionsweise vorstellen. Mithilfe weiterer Tools kann dann sogar simuliert werden, ob die Schaltung tatsächlich funktionieren würde.
Wer im Physik-Unterricht bei der Elektronik Spaß am Basteln hatte, wird vielleicht zunächst nicht wirklich verstehen, warum das einfacher sein soll, als einfach mit realer Hardware zu experimentieren. Der Grund dafür liegt in den Anforderungen: Es soll möglichst integriert und klein sein, denn der Platz im Gehäuse ist kostbar. Was im Großen keine Rolle spielt, kann bei der Miniaturisierung durchaus Probleme machen. Als Beispiel darf hier etwa der Leckstrom genannt werden. Dieser bereitet unter anderem Prozessor-Herstellern regelmäßig Kopfzerbrechen – ein Chip, der mit mit größeren Leiterbahnen noch einwandfrei funktionierte, wird beim Upgrade auf eine neue Technologie wärmer und langsamer.
Vier Augen sehen mehr als zwei
Auch wenn die Entwicklung mittlerweile dank Computer-Technik schneller und günstiger vonstatten geht als das noch vor einigen Jahren der Fall war, so ist ein Review noch immer das Mittel der Wahl, wenn es darum geht, Fehler oder Design-Schwächen möglichst schnell zu finden. Der kostenlose PCB Viewer Review kann dabei helfen, Teams zusammenzubringen. Denn mit ihm ist es möglich, EDA-Dateien, die bei der Entwicklung mit CAD-Software entstehen, zu betrachten und die angedachte Funktionsweise zu verstehen.
Eine übersichtliche Darstellung aller Konzepte, die in der Platine verwendet werden sollen, hilft enorm dabei, dass alle Team-Mitglieder aus der Entwicklung einen genauen Blick in das Konzept werfen können. So ist es einfach möglich, Funktionsweisen zu analysieren und noch während der Planungsphase Schwächen im Layout zu finden.
Welche Probleme können auftreten?
Mit steigender Komplexität der Komponenten steigt auch die Störanfälligkeit. Ein geschulter Techniker anhand von Entwürfen schon mögliche Probleme sehen. Beispielsweise können sich unterschiedliche Komponenten einander stören. Gerne Übersehen wird zum Beispiel das sogenannte Crosstalk. Dabei entstehen durch verschiedene Signale Störungen. Bei Single-Board-Computern kann man das bei ausgewählten Modellen beobachten, wenn ein VGA-Bildschirm angeschlossen wird und WLAN aktiviert ist. Die WLAN-Frequenzen können das VGA-Signal stören, was etwa in einem Moiré-Effekt zu sehen ist. Eine Lösung wäre, die beiden Komponenten räumlich voneinander zu trennen oder besser abzuschirmen. Es ist dann auch die Aufgabe der Entwickler, eine möglichst wirtschaftliche Lösung zu finden, denn nicht immer ist die vermeintlich beste Lösung auch die günstigste – geschweige denn, dass sie mit anderen Vorgaben (z.B. Größe) vereinbar ist.
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