PCB-Design meistern: Schritt-für-Schritt-Anleitung mit Bildbeispielen (LED-Blinker mit 555)

PCB-Design: Vom Schaltplan zur Layout-Platine – Am Beispiel LED-Blinker (NE555)

Was ist eine PCB (Printed Circuit Board)?

Eine Leiterplatte (PCB) trägt alle Bauteile und verbindet sie über Kupferleiterbahnen (Tracks). Einlagig bis mehrlagig (Software oft bis 14 Layer). Standard: einseitig bestückt. Unterschiedliche Lagen über metallisierte Durchkontaktierungen (Vias) verbunden. Design in EDA-Software → Fertigungsdaten (Gerber) an Hersteller.

Software: ARES (Proteus PCB) / Labcenter Electronics

Professionelle EDA-Suite. Studentenversion kostenlos (funktionsbegrenzt). Bis 14 Layer. Track-/Pad-Breiten anpassbar, benutzerdefinierte Board-Formen. Export: PDF, JPEG, Gerber, DXF … Riesige Bibliothek (THT & SMD), Footprint-Editor für fehlende Gehäuse. Branchenstandard, stark empfohlen.

Schritt-für-Schritt: PCB-Design des NE555 LED-Blinkers

Voraussetzung: Fehlfreier Schaltplan vorhanden. Software installiert, Grundkenntnisse Elektronik.

Schritt 1: Software starten

Icon anklicken → Arbeitsfläche (schwarzes Raster, blauer Mittelpunkt).

Schritt 2: Bauteilliste (BOM) aus Schaltplan erstellen

Beispielschaltung: NE555 LED-Blinker (1 LED). Benötigt:

1. Sockel für 8-pol. NE555 (DIL-8)
2. 3× ¼-W-Widerstand (2× 1 kΩ, 1× 10 kΩ)
3. 2× Axialkondensator (10 µF Elektrolyt, 0,01 µF Keramik)
4. 1× 5 mm LED (rot)
5. 1× Stromanschluss (Power Connector, z. B. 2-pol. Schraubklemme)
6. 1× 9 V Blockbatterie (nicht auf PCB, aber Anschluss)

Schritt 3: Package Mode aktivieren

Linker vertikaler Button „Package Mode“ → zeigt „P“ (Package) & „L“ (Library).

Schritt 4: Gehäuse (Packages) suchen & hinzufügen

Auf „P“ klicken → Fenster mit Kategorien/Typen. Gewünschte Kategorie & Typ wählen → Komponenten erscheinen.

• Widerstand ¼ W: RES40 → Doppelklick → links in Package-Liste
• Kondensator axial: CAP20
• DIL-8 Sockel für NE555: Kategorie „DIL“, Typ „DIL8“
• Stromanschluss: Kategorie „Connector“, Typ z. B. „TERM2“

Schritt 5: Bauteile auf Arbeitsfläche platzieren

Aus Package-Liste per Drag & Drop auf Raster ziehen. Logisch anordnen (IC mittig, Passive drumherum, Anschluss am Rand).

Schritt 6: Routing-Modus & Pads anpassen

Linker Button „Track Mode“ (Leiterbahn). Standard-Pads oft zu schmal → Pad Mode wählen → passende Pads auf alle Pins setzen (größere Lötflächen = bessere Fertigbarkeit).

Schritt 7: Leiterbahnen ziehen (Routing)

Per Track Mode Verbindungen gemäß Schaltplan routen. 45°/90° Winkel, Mindestabstände einhalten, Stromführende Bahnen breiter. Vias für Layerwechsel (hier 1-lagig → keine Vias).

Schritt 8: Board Outline (Kontur) zeichnen

Layer-Dropdown unten links → Board Edge wählen. Rechteck-Werkzeug → Rahmen um gesamten Layout ziehen = PCB-Außenkontur.

Ergebnis

Fertiges 1-Lagen-Layout des NE555-Blinkers: Bauteile platziert, geroutet, Kontur definiert. Export als Gerber für Fertigung möglich.

Hinweis: Dies deckt Basis-Design ab. Fortgeschrittene Themen (Design Rules, DRC, Mehrlagig, Impedanzkontrolle, Thermals, EMC, Panelisierung) folgen in weiteren Artikeln.

Weiterführende Tutorials

• Einfache LED-Blinkschaltung mit NE555 (Schaltplan & Berechnung)
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• Arduino-Programmierung
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• PIC18 in C programmieren
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