Das mystische Wesen PCehus Digitalus

In unserer akademisch geprägten technischen Welt zählt in erster Linie nicht der eigene Gedanke, sondern der des PCehus Digitalus, einem mystischen Wesen, das der Menschheit seit Urzeiten ein treuer Begleiter ist. Viele von uns spüren seine Nähe nicht, es versteckt sich, paßt sich seiner Umgebung an wie ein Chamäleon (Bilder) und es definiert ständig heilige Konstanten.

Es trug schon viele Namen:

• Angst "besser ist es vor dem Feuer davon zu laufen, als sich ihm zu nähern".

• Glaube "wir leben auf einer Scheibe".

• Taktik "Soldaten brauchen leuchtende Uniformen, der Offizier muß sie beobachten können".

• Stolz und Ehre "wir halten die Stellung bis zum letzten Mann".

Es hat sehr viele Kinder und Enkel, eines davon wirkt in der Elektronik:

• falsch angewandte Simulationen "normalerweise müsste es besser funktionieren, wir haben es genau simuliert".

Wie wirkt der PCehus Digitalus in der Elektronik?

Blindes Vertrauen in Technik und gemalter Sicherheit kostet den Unternehmen Millionen. Viele Schaltungen werden in zu großem Umfang auf Rechnern entwickelt und krampfhaft versucht das ganze mathematisch zu beherrschen. Das Resultat sind ein dicker Ordner mit Ausdrucken und vorstandstauglichen Folien. Nach Monaten harter Diskussion wird einer aufwendigen, genmanipulierten Leiterplatte mit Glanz und Gloria das Leben eingehaucht.Doch bald brennt in ihr nur noch ein schwaches Feuer der Begeisterung. Erste Hürden stellen sich und die Funktion läßt zu wünschen übrig. Man beschließt das Feuer mit neuer Nahrung zu speisen, "Experten", "Meetings" und insbesondere das "Redesign" sind das Benzin im offenen Gedankenfeuer. Die ewig gleiche Leier beginnt ihren Lauf.

Wie geschieht es dem rein denkenden Ingenieur, der eigentlich nur mit geringstem Widerstand schnellstmöglich ans Ziel strebt? Er lernt neue Gebote kennen:

• Bevor du überhaupt anfängst, dokumentiere schon mal alles im Detail für deinen Nachfolger.

• Tue was du willst, nimm aber bloß kein Werkzeug in die Hand, du bist schließlich kein Bastler.

• Wenn du etwas entwickelst, belege es immer mathematisch und definiere die Schulmedizin so um, so wie es gewünscht wird.

• Deine Zeit ist unendlich wertvoll, um irgendwas selbst zu tun.

• Die 10 AAAAAAAAAA's  -  Alle anfallenden Arbeiten auf andere abwälzen, aber anschließend anständig anschei...n.

Wie könnte es besser laufen?

die Simulation ist absolut nützlich bei Lösungen von Problemen, die mit analytischer Mathematik sei es mit Differentialgleichungen, La Place oder ähnlichem nur noch sehr schwer oder gar nicht mehr lösbar sind. Dazu genügt bereits ein Netzwerk aus wenigen Energiespeichern, komplizierten Zeitsignalen und es ist analytisch fast unmöglich eine Lösung zu finden.

Das Lösen einer Differentialgleichung höherer Ordnung kann eine sehr sehr schwierige Aufgabe werden, das so viel Verstand an Mathematik voraussetzt den die wenigsten überhaupt haben, der Aufwand zur Lösung ist zu hoch. Wer jetzt denkt alles z.B. mit der La Place Transformation lösen zu können liegt genauso falsch, die ganze Methode ist einfach, aber spätestens bei der Rücktransformation einer komplizierten Gleichung in den Zeitbereich wirst Du feststellen keine Lösung mehr zu finden, da kannst Du Bücher und Tabellen  wälzen wie Du willst Du findest nichts mehr.

Genau an diesen Punkten greift die numerische Simulation mit all ihren Vorteilen und das ist ein sehr weiter Anwendungsbereich. Nutze die Simulation genau da wo sie ihre Vorteile hat, aber in der Schaltungstechnik kannst Du vieles schneller rein durch Überlegung lösen als durch stupide Berechnung.

Eine Art der schnelleren und funktionierenden Elektronikentwicklung, ist ein klassischer Schaltungsaufbau  mit ersten schnellen Experiment Leiterplatten. Wobei ein gut ausgestattetes Meßgeräte Labor eine saubere Basis dazu ist. Die Ergebnisse sind gleich näher an der Wahrheit. Diese Schaltungen funktionieren am Anfang oft nur mäßig, da sich Dir alle realen Probleme sofort entgegenstellen, all die realen Probleme, an die Du nicht einmal in einem bösen Traum gedacht hast. Aber so kämpfst Du direkt an der Wurzel des Übels.

Falsch ist es bei einer Entwicklung alles auf eine Karte zu setzen, in dem gleich aus einer Simulation heraus eine größere Leiterplatte ensteht. Zunächst ist es Aufgabe die Schaltungstechnik zu entwickeln, begleitet von Probeaufbauten und Simulationen. Bedenke, Du weißt es genau, vergißt es aber zu oft, die Simulation und jede Theorie ist immer nur so gut wie das Modell, das ihr zu Grunde liegt.

Für alle Teilbereiche der Gesamtschaltung zählt zuerst die Schaltungstechnik, der Rest ist zunächst sekundär. Schaltungsprobleme gilt es durch Bauteileauswahl erst gar nicht entstehen zu lassen - oder durch verbesserte Schaltungstechnik zu vermeiden. Sind alle Teilbereiche einer größeren Schaltung erst einmal verstanden und optimiert, gilt es die Teilbereiche miteinander zum Leben zu erwecken. Nach dem Verständnis der Wechselwirkungen aller Teilbereiche, sind die gewonnenen Kenntnisse in die Optimierung umzusetzen. Ist alles weitestgehend beherschbar - ein letzter Schritt, um aus der gewonnenen Schaltung eine Leiterplatte herzustellen. Was neu verstanden werden muß, sind die Veränderungen durch das Layout. Fast immer die beste Vorgehensweise. Geht es bei einer größeren Schaltung aus der Simulation und Berechnung sofort auf die Leiterplatte, daß geht oft nicht gut. Probleme sind vorprogrammiert, die Schaltung hat oft zu viele offene Parameter an denen gedreht werden kann. Entwickelt sich meistens zu einem Zeitproblem, das mit viel Geld wieder teuer ausgebügelt wird. Hauptsache noch geschafft, na ja.

Die Lösung von Schaltungsproblemen ist oft so einfach, bei vielen offenen Parametern gleichzeitig aber nur schwer findbar. Das ist dann das Brot für den externen Experten, der aus Verzweiflung, firmenpolitischem Aktionismus und der Absicherungsmentalität heraus -ich habe was getan- , für teures Geld angeheuert wird. Glücklicherweise findet der dann nach langer Zeit auch nicht viel mehr als das, was man ihm zuvor erzählt hatte. Die Analyse beruhigt den Anheuernden doch ungemein, daß der Spezialist der gleichen Meinung ist. Mit gemeinsamer Kraft und reichlich Aktion finden dann alle zusammen die Lösung nach viel Aufwand an Zeit und Geld.

Nach erfolgreicher Suche öffnen sich Tore, um aus einer elektrischen Fliege einen fliegenden Elefanten zu machen. Voller Stolz läßt sich verlautbaren:"wir in unserem Unternehmen entwickeln hochkomplexe Elektronik". Stimmt ja auch, aber mit welchem Aufwand? Was wäre es für ein traumhaftes Ergebnis, insbesonders aus wirtschaftlicher Sicht, die Sache mal ehrlicher anzugehen? Aber leider ist ein Eingeständnis an die Wahrheiten der Welt selten anzutreffen. Warum das so ist, jeder hat seinen eigenen Grund dafür. Wasser kann Steine zermahlen, sogar einen Felsen aus Granit, aber keine Holzköpfe oder ein Kamel (Bilder), die schwimmen davon oder saufen's weg. Meine Birne nimmt's mit Humor und ich mach einfach weiter.

Gibt noch zig andere Beispiele als die Simulation, das Problem an der Technik ist nie die Technik selbst, die ist leicht kontrollierbar, Problem ist immer nur der Mensch. Etwas davon verstanden? kommt z.B. leider immer nur darauf an: wer was sagt und wie er es sagt, was er sagt ist meist egal. Genau nach diesen Methoden wird immer nur entschieden, mit den ganzen bedauernswerten Ergebnissen.

Kostenloses Simulationsprogramm unter www.linear.com den FREE SWITCHER CAD, keine Bauteilebegrenzung!!, exzellent geeignet für Schaltreglersimulation und alle anderen bekannten Simulationen, passiv, OP, Transitor usw.. Der Editor ist leicht bedienbar - Anleitung lesen ist kaum nötig, da sinnvoll und intelligent programmiert.

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