Hallo,
Zitat Zitat von Wsk8 Beitrag anzeigen
Jetzt wollte ich mal wissen, wie den Leute die das beruflich machen, wissen wie sie eine Schaltung entwerfen müssen. Und wie man so etwas auch halbwegs lernen kann.
Viel Erfahrung, Fehler habe wir alle auch mal gemacht!

Worst Case berechnen! Nur weil der Prototyp bei 20°C funktioniert, muss er das im Sommer bei 34°C nicht auch automatisch tun.

Auch die Bauteile haben Toleranzen, und da muss es auch passen, wenn eines am einen Ende und das Andere am anderen Ende der Spec. liegt. Dann kann man auch 10 100er Serien auflegen, wo dann die Bauteile aus unterschiedlichen Chargen und Herstellern stammen.

Beispiel: OpAmp als Inverter v= -1. Eingesetzt werden Widerstände mit +/-20%. Die Verstärkung kann dann zwischen -0.6 und -1.5 liegen ....

Auch digitale Bausteine haben Toleranzen, vor allem beim Timing.

Immer mit möglichen Störungen, falschen Eingaben und Manipulation rechnen.
Da kann einer mal 3 Knöpfe gleichzeitig drücken.
Eine Maschine kann in einem Zustand sein, der nicht vorgesehen ist.

Die ersten 5MB und 10MB IBM-Festplatten hatten so ein Problem: Der Kopf wurde mit einem Schrittmotor positioniert. Auf der Motorwelle war eine Lasche, welche bei Track 0 eine Lichtschranke unterbrach. Nun konnte aber diese Lasche hinter diese Lichtschranke gedreht werden, sodass die Lichtschranke wieder frei gegeben wurde. Aus dieser Position konnte sich die Laufwerkselektronik nicht mehr befreien Der Zustand konnte nur schon durch Erschütterungen bei einem Transport auftreten. Deshalb gab es extra ein Park-Programm, welches die Köpfe auf die höchsten Spuren positionierte. Zum Glück war diese Achse von aussen des Laufwerks zugänglich. Also Kiste aufschraube, an der Achse drehen und alles lief wieder.

Bei Software muss man, besonders zwischen Modulen, Plausibilitätstests einfügen.
Auch daran denken, dass bei Berechnungen Überläufe bei den Zwischenresultaten auftreten können.
Also: B = A*1000/1001
B ist auf alle fälle kleiner als A, aber A*1000 kann einen Überlauf erzeugen.
Aus einem solchen Grund ist die erste Ariane 4 abgestürzt. Man hat die bewährte Software des Vorgängermodells übernommen, dabei aber vergessen dass die Motoren einen grösseren Schub hatten, folglich hatte man grössere Zahlenwerte....
Auch die Patriot Anti-Raketen-Raketen hatten ein Softwareproblem. Die Zeit wurde in einem Floatingpoint-Format verwaltet. Die Mantisse hat dabei eine feste Länge und somit eine feste Anzahl signifikanter Stellen. Bei kurzen Betriebszeiten hat man dann noch eine Auflösung von z.B. 1ms, aber wenn dann der Exponent hochzählt sind's plötzlich nur noch 10ms Auflösung....

Oder so was:
Code:
INPUT "Alles Löschen?", A$
IF A$ = "N" then GOTO NichtLöschen
Funktion_alles_löschen
Jede Eingaben, ausser "N" löscht alles ....

Zu EMV:
Jede Leitung ist eine Antenne!
Zudem ist jeder Draht auch ein RLC-Glied, also ein Schwingkreis.
Bei MOS-FETs ist es schön, wenn diese möglichst schnell schalten, weil man dann kleine Verlustleistungen hat. Aber dann hat man so viele Oberwellen, dass man beim EMV-Test durchfällt, zudem könne dann Leitungen auf ihrer Resonanzfrequenz angeregt werden (Ringing)

Auf einem µC-Port-Pin hat man immer auch noch Anteile der Oszillatorfrequenz, auch wenn der Ausgang ein statisches Signal liefert.


Ich habe früher mal, einige Semester- und Diplomarbeiten betreut. Die Jungs haben mich immer wieder mit Schaltung- und Aufbaufehlern überrascht. Aus meiner Erfahrung wäre ich gar nie auf die Idee gekommen, dass man solche Fehler machen kann.

Neben den Fachbüchern, Normen und Vorschriften, haben die Bauteilhersteller auch immer noch gute Informationen. Nicht in den Datenblättern, aber z.B. in Appnotes.

Wichtig ist auch noch, dass man die Formeln versteht, z.B. bei der Transistorberechnung gibt es ausführliche Formel und die Faustformeln. Hier muss man wissen in welchem Bereich die Faustformel gültig ist.

MfG Peter(TOO)