Streifenraster

Grundformen

Eine weitere Knotenform entsteht, wenn die Kontakte in Form von horizontalen oder vertikalen Streifen angeordnet werden:


Das Streifenraster scheint sehr vorteilhaft zu sein, denn diese Knotenform ist technisch einfach mit Hilfe von Kontaktschienen oder Buchsenleisten zu realisieren, und die Bauteilausrichtung verspricht auf den ersten Blick ein hohes Maß an Flexibilität:

Jeder Kontakt kann von mindestens 2 Seiten erreicht werden. Doch ganz so flexibel ist die Sache nicht. Da die Zwischenkontakte (grau gezeichnet) nur quer zur Streifenrichtung benutzt werden können, bleibt für die Endkontakte (rot) in den meisten Fällen nur die "Verlängerung" der Streifenrichtung.

Ein weiterer, relativierender Aspekt: Die Zwischenkontakte lassen sich nur benutzen, wenn das Bauteil eine vernachlässigbare Breite hat, und das ist praktisch nur bei Bauteilen ohne Montageplatine gegeben. Das Streifenraster ist also nur dann geeignet, wenn die Bauteile direkt mit ihren Anschlussdrähten aufgesteckt werden sollen.

Die Frage, ob man ein horizontales oder vertikales Streifenraster wählt, scheint zunächst belanglos zu sein. Doch hierbei muss die bevorzugte Baurichtung berücksichtigt werden. Üblicherweise folgt der Aufbau dem Signalfluss - die Eingänge einer Schaltstufe sind links, die Ausgänge rechts. Damit passt sich der Versuchsaufbau der Leserichtung des Schaltbildes an. Wie sich dieser Aspekt auswirkt, soll ein einem Beispiel gezeigt werden: Eine zweistufige Verstärkerschaltung, einmal auf einem vertikalen Streifenraster, ein zweites Mal auf einem horizontalen Raster aufgebaut:

Beim vertikalen Streifenraster zeigt auch der Versuchsaufbau eine eindeutige Tendenz, sich vertikal auszudehnen. Zwar könnte man den Versuch auch weniger hoch und dafür breiter aufbauen, aber das hätte zur Folge, dass wesentlich mehr Drahtbrücken erforderlich wären. Das Ziel eines Rastersystems ist es jedoch, möglichst viele Bauteilkontakte direkt über die Knoten herzustellen.

Nun dieselbe Schaltung auf einem horizontalem Streifenraster. Auch hierbei wurde angestrebt, möglichst wenig Drahtbrücken zu verwenden.

Horizontales
Streifenraster

Man sieht, dass es hier stark in die Breite geht. Abgesehen von der unterschiedlichen Ausdehung gibt es aber interessante Parallelen:

  • In beiden Fällen wird ein Raster von 4 x 6 Kontaktstreifen belegt.
  • Beide Aufbauten "benutzen" fast die gleiche Anzahl von Kontaktstreifen (20 bzw. 21)
  • Auch die Anzahl der Drahtbrücken ist in beiden Fällen gleich. Sie liegt knapp unterhalb der Anzahl der verwendeten Bauteile.

Daraus lässt sich schließen, dass die beiden Rastertypen zwar gleichwertig sind, dass die Richtung der Kontaktstreifen aber unbedingt bei der Formgebung der Grundplatte zu berücksichtigen ist. Das horizontale Streifenraster erfordert eine sehr breite Grundplatte, während die Tiefe nicht so erheblich ist.

Wo kommen Streifenraster vor?

Ein klar strukturiertes Streifenraster konnte ich nur bei einem Experimentierkasten vorfinden, nämlich dem neuestes Kosmos-Kasten "electronic XN":

Eindeutig ein horizontal ausgerichtetes Streifenraster. Die dichter zusammeliegenden Kontaktstreifen links brechen das Raster nicht auf, sondern sind zusätzliche Knoten für den Anschluss integrierter Schaltungen. Sehr vernünftig geplant, so scheint es jedenfalls.

Und doch hat das Schaltpult seine Schwächen. Die Platte hätte breiter angelegt sein müssen. Bei Versuchsaufbauten bleiben die oberen Steckfedern meist unbenutzt, während schon bei mittelgroßen Versuchsaufbauten das zweite Pult daneben gelegt werden muss, um den rechten Teil der Schaltung aufzunehmen. Solch ein mittelgroßer Versuch, der sich über zwei Schaltpulte erstreckt, ist z.B. ein Diodenempfänger mit einem einem einstufigen Verstärker!

Auch der Vorgänger, nämlich "Kosmos electronic X" besaß eine Art Streifenraster:

Hier sind die Kontaktschienen ebenfalls horziontal angeordnet, doch sie sind eng zusammengerückt. Ein solches "serielles Streifenraster" erweist sich als äußerst ungünstig, weil die horizontale Steckrichtung nahezu wegfällt (siehe Bild unten).

Infolge dieser Einengung müssen Knoten ständig mit Drahtbrücken auf andere Kontaktschienen ausgeweitet werden, was förmlich zu einer Explosion von Drahtbrücken führt. Die Anzahl der benötigten Drahtbrücken ist rund doppelt so groß wie beim sauber ausgeführten Streifenraster (Richtwert: Anzahl der Bauteile x 2).

Das Bild demonstriert die einseitige Bauteilausrichtung. Die horizontal gesteckten Bauteile (oben) blockieren etliche Kontakte; selbst der Transistor fügt sich nicht richtig in das Raster ein und macht 4 Kontakte unbenutzbar. Dadurch wird es eng.

Nun könnte man argumentieren, dass durch Weglassen jeder zweiten Steckfeder ein "richtiges" Streifenraster erzeugt würde, aber auch das ist nicht der Fall, denn dann würde - horizontal gesehen - das Rastermaß nicht stimmen. In dieser Form passt es einfach nicht.

Schließlich noch die Steckplatine, an die man wahrscheinlich als erstes denkt.

Die Anordnung der Kontakte bei Steckplatinen folgt dem abgebildeten Schema. (In Wirklichkeit enthalten die Kontaktschienen 5 Kontakte, aber das ändert nichts am Prinzip).

Eine solche Anordnung könnte man als "paralleles Streifenraster" bezeichnen. Die Kontaktschienen sind eng aneinandergerückt, nicht zuletzt, um ICs direkt aufstecken zu können. Doch die vielen Kontakte, die ein hohes Maß an Flexibilität und Leistungsfähigkeit vermuten lassen, dürfen nicht darüber hinwegtäuschen, dass überhaupt kein zweidimensionales Knotenraster vorliegt. Dazu müssten weitere Steckplatinen übereinander angeordnet werden. So aber können die Bauteile zum größten Teil nur nebeneinander aufgereiht werden. Die Verbindung erfolgt mit Brücken oder Strippen, und man benötigt eine Menge davon. Die Versuchsaufbauten erinnern oft mehr an ein Verdrahtungssystem als an ein Rastersystem - entsprechend unübersichtlich sind sie.

Und doch haben Steckplatinen auch ihre Vorteile. Infolge ihrer üppigen Anzahl von Kontakten gibt es viel Gestaltungsspielraum. Man kann so ziemlich alles drauf aufbauen, was man möchte. Was macht es schon, wenn man nur einen kleinen Bruchteil der verfügbaren Kontakte nutzt?

Realisierung mit eigenen Mitteln

Reine Streifenraster lassen sich mit den verfügbaren Mitteln kaum vernünftig realisieren. Zwar bieten sich die Buchsenleisten für die Kontaktschienen an, doch oben wurde erläutert, dass Streifenraster nur sinnvoll bei direkt steckbaren Bauteilen sind. Die Anschlussdrähte von Widerständen sind aber häufig zu dick für Buchsenleisten (Maximum 0,5 mm). So bleiben nur Zwischenlösungen als Ausweg. Verzichtet man z.B. auf die horizontale Steckrichtung (oder benutzt sie nur für Drahtbrücken), dann kann man kleine Bauteilplatinen verwenden und erhält ein ganz brauchbares System.

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