Breadboard-Schaltplan – wie funktioniert ein Elektronik-Steckbrett?

Was bedeutet Breadboard-Schaltplan und was ist eigentlich ein Breadboard? Ganz einfach: Als Breadboard bezeichnet man ein Elektronik-Steckbrett oder eine Steckplatine.

Sie wollen mal schnell eine kleine elektronische Schaltung ausprobieren?

Vielleicht ist die neulich im Internet gesichtete elektronische Schaltung interessant als Basis für Ihr nächstes Elektronikprojekt? Prima, also nichts wie ran ans Steckbrett und die Schaltung aufgebaut.

Genau dafür ist es gedacht: Schaltungen durch Zusammenstecken der Bauteile einfach und ohne Löten aufbauen.

Aber wie funktioniert so ein Steckbrett eigentlich und gibt es einen Breadboard-Schaltplan, den Sie kennen sollten, um es optimal nutzen zu können?

Darum geht es in diesem Beitrag.

Das Breadboard als Basis für Ihre Elektronikprojekte

Wenn Sie in die Welt der Elektronik einsteigen, führt (fast) kein Weg am Breadboard vorbei. Doch was genau ist das eigentlich, dieses Breadboard? Und warum ist es so unverzichtbar, dass selbst Profis es regelmäßig verwenden? Hier sind die Grundlagen der praktischen Steckplatinen – und Sie lernen auch ein paar Alternativen dazu kennen.

Zunächst: Was ist ein Breadboard?

Ein Breadboard, zu Deutsch Steckbrett oder Steckplatine, ist ein Hilfsmittel, mit dem elektronische Schaltungen schnell und unkompliziert aufgebaut werden können – und das ganz ohne Löten!

Statt fest verlöteter Verbindungen hat es ein Raster aus winzigen Federkontakten, die es ermöglichen, Bauteile wie Widerstände, LEDs oder integrierte Schaltkreise einfach einzustecken. Die Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen werden über die Steckkontakte selbst und über zusätzliche Drahtbrücken hergestellt.

Die besondere Struktur eines Breadboards macht es ideal für den Prototypenbau. Es erlaubt Ihnen, Schaltungen zu testen, anzupassen oder komplett neu zu gestalten, ohne dass Sie teure Leiterplatten herstellen oder bestehende Verbindungen mühsam auftrennen und erneut zusammenlöten müssen.

Jeder, der schon einmal an einer „fliegenden Schaltung“ oder an einer Lochrasterplatine ein Bauteil ausbauen und ersetzen musste, weiß, wie umständlich das sein kann.

Und der Name?

„Breadboard“ stammt tatsächlich aus der Zeit, als experimentierfreudige Elektroniker ihre Schaltungen auf simplen Holzbrettchen aufbauten – oft jenen, die ursprünglich für das Schneiden von Brot gedacht waren. Zum Glück hat sich das Design seither weiterentwickelt, aber der Name blieb.

Warum sind Breadboards so wichtig?

Breadboards spielen eine wichtige Rolle in der Elektronik, weil sie den Einstieg erleichtern und eine flexible Plattform für Experimente bieten.

Auch die meisten auf dieser Webseite gezeigten elektronischen Schaltungen wurden zum Testen und Experimentieren auf Breadboards aufgebaut.

Besonders, wenn Sie Schaltungen zum ersten Mal testen oder neue Ideen entwickeln, ist ein Steckbrett eine sehr praktische Angelegenheit.

Es erlaubt schnelle Änderungen und erspart Ihnen die ständige Löterei. Das ist ein klarer Vorteil gegenüber Leiterplatten oder Lochrasterplatinen. Zudem sind Breadboards wiederverwendbar (zumindest eine gewisse Zeit), was sie besonders umweltfreundlich und kosteneffizient macht.

Alternative Bezeichnungen: Steckbrett, Steckplatine, Prototypen-Board

In der Elektronik gibt es oft mehrere Begriffe für dasselbe Hilfsmittel, und das Breadboard bildet da keine Ausnahme. Neben der deutschen Bezeichnung „Steckbrett“ wird es auch „Steckplatine“ oder „Prototypen-Board“ genannt. Egal, wie Sie es nennen – die Funktionsweise bleibt gleich:

Es ist Ihre Spielwiese für Elektronikprojekte, eine Plattform für Kreativität und ein Werkzeug für schnelle Ergebnisse.

Das Steckbrett (Breadboard) für Prototypen und Einsteiger

Das Steckbrett, auch Breadboard oder Steckplatine genannt, ist also besonders geeignet für Elektronik-Einsteiger und Tüftler, die schnell und ohne großen Aufwand Prototypen bauen möchten.

Der größte Vorteil eines Breadboards liegt in seiner Flexibilität:

Bauteile lassen sich einfach stecken und ebenso leicht wieder entfernen, was das Experimentieren und Testen zum Kinderspiel macht. Zumindest gilt das, wenn der Schaltungsaufbau mit dem Steckbrett nicht zu umfangreich und unübersichtlich geworden ist.

Es eignet sich gut für einfache Schaltungen, bei denen es weniger auf elektrische Perfektion ankommt.

Aber natürlich hat auch ein Steckbrett Grenzen:

Es ist weniger stabil als eine gelötete Verbindung und für Hochfrequenz- oder Hochstromanwendungen ungeeignet. Dennoch ist es für alle geeignet, die in die Welt der Elektronik einsteigen oder neue elektronische Schaltungen ausprobieren möchten.

Aber nun kommen wir endlich zum Aufbau, zum Breadboard-Schaltplan und zur Steckbrett-Funktion.

Aufbau und Funktionsweise eines Breadboards – ein Steckbrett im Detail erklärt

Ein Breadboard ist ein clever konzipiertes Werkzeug, das es Ihnen ermöglicht, Schaltungen schnell und effizient aufzubauen.

Um es optimal zu nutzen, lohnt es sich, den Aufbau und die Funktionsweise dieses vielseitigen Hilfsmittels zu verstehen. Hier erfahren Sie, wie ein Steckbrett aufgebaut ist, was Power Rails sind und wie Sie Bauteile richtig stecken.

Breadboard-Schaltplan und die Grundstruktur eines Breadboards

Ein Breadboard, oder Steckbrett, besteht aus einer Kunststoffoberfläche mit einer Vielzahl kleiner Löcher, die in einem regelmäßigen Raster angeordnet sind.

Doch der eigentliche Clou steckt unter der Oberfläche:

Hier befinden sich viele Federkontakte, die die Löcher elektrisch miteinander verbinden. Diese Kontakte sind in Reihen und Spalten organisiert, sodass Bauteile und Drähte durch das Einstecken automatisch miteinander verschaltet werden.

Das typische Breadboard ist in zwei Hauptbereiche unterteilt: die zentralen Reihen und die äußeren Bereiche, die für die Stromversorgung der Schaltung vorgesehen sind (auch Power-Rails genannt).

Ein wichtiges Merkmal ist die Mitteltrennlinie, die das Breadboard in zwei Hälften teilt. Diese Trennung ist besonders praktisch, wenn Sie integrierte Schaltkreise (ICs) verwenden, da Sie Bauteile links und rechts davon platzieren können, ohne ungewollte Verbindungen zu schaffen. So entsteht ein flexibles System, das für viele Schaltungsarten geeignet ist.

Die folgende Abbildung zeigt die Hauptbereiche des Steckboards.

Steckboard Breadboard Schaltplan und einzelne Bereiche

Die Versorgungsreihen (Power-Rails) für Ihre Schaltung

An den Außenkanten eines Breadboards befinden sich bei den meisten Ausführungen lange durchgehende Reihen, die sogenannten Power-Rails oder Versorgungsstreifen. Diese sind dafür vorgesehen, die Stromversorgung Ihrer Schaltung sicherzustellen.

Sie können eine dieser Reihen für den Pluspol und die andere für den Minuspol Ihrer Stromquelle nutzen. Das hat den Vorteil, dass Sie an jedem beliebigen Punkt Ihrer Schaltung einfach auf diese Verbindungen zugreifen können, da diese praktisch an jeder Stelle des Breadboards zur Verfügung stehen.

Besonders bei größeren Projekten sorgt die Nutzung der Power Rails für Ordnung. Statt lange Kabel quer über das Steckbrett zu führen, können Sie die Energieversorgung elegant und übersichtlich entlang der äußeren Streifen organisieren.

Breadboard-Schaltplan: die Verbindung der Steckkontakte in den Steckreihen

Kommen wir nun zum übrigen Bereich des Steckboards, in dem sich die Hauptsache abspielt, nämlich der eigentliche Schaltungsaufbau. Wie sind dort die Steckkontakte auf dem Elektronik-Steckbrett miteinander verbunden?

Ganz einfach: in Reihen mit jeweils fünf miteinander verbundenen Kontakten. Sie sehen das in der nächsten Abbildung.

Steckboard Breadboard

Die in der Abbildung jeweils mit den Kleinbuchstaben a bis e (oben) und f bis j (unten) gekennzeichneten Kontakte sind miteinander verbunden. Die Reihen a bis e und f bis j haben aber keine Verbindung miteinander, denn dazwischen befindet sich die eben genannte Trennlinie in der Mitte des Steckbretts. Die einzelnen Fünferreihen sind mit den Zahlen auf dem Steckbrett (35, 40, 45 und so weiter) nummeriert worden.

Breadboard-Schaltplan und Steckmethodik – so setzen Sie die Bauteile richtig ein

Der Vorteil eines Breadboards liegt in der einfachen Handhabung und Bestückung. Um eine Schaltung aufzubauen, stecken Sie die Beinchen Ihrer Bauteile, wie Widerstände oder LEDs, in die Löcher des Steckbretts.

Wichtig ist dabei, die Funktionsweise der Reihen zu beachten:

Alle Löcher innerhalb einer horizontalen Reihe sind miteinander verbunden – allerdings nur auf einer Seite der Mitteltrennlinie. Das wurde bereits gezeigt. Möchten Sie die beiden Hälften des Breadboards miteinander verbinden, können Sie dafür Kabel oder Drahtbrücken verwenden.

Wenn Sie etwa eine LED mit einem Anschluss eines Widerstandes verbinden möchten, stecken Sie beide in dieselbe Reihe. Achten Sie bei Bauteilen mit Polarität, wie einer LED, darauf, die Beinchen in die richtige Richtung auszurichten – sonst fließt der Strom nicht, und Ihre LED bleibt dunkel.

Kleine Jumper-Kabel oder selbst zugeschnittene Drähte helfen Ihnen dabei, die verschiedenen Reihen und Bauteile Ihrer Schaltung zu verbinden.

Die folgende Abbildung soll veranschaulichen, wie die Verdrahtung einer elektronischen Schaltung auf dem Breadboard funktioniert.

Die Abbildung zeigt eine ganz einfache Schaltung mit Spannungsquelle (im Bild nicht zu sehen), LED, Widerstand und Drahtbrücken.

Steckboard Schaltplan und LED-Schaltung

Die Spannungsquelle wurde an die dafür vorgesehenen Power-Rails oder Versorgungsstreifen angeschlossen. Dazu ein wichtiger Hinweis: Die beiden Plusreihen oben und unten (rot gekennzeichnet) sowie die Minusreihen (blau gekennzeichnet) haben keine Verbindung miteinander. Sie sind lediglich jeweils von links nach rechts durchkontaktiert. Denn auch hier befindet sich die Trennlinie dazwischen.

Um nun die LED mit einer Spannung zu versorgen, ist eine Drahtbrücke notwendig (rot). Sie verbindet die Plusreihe oben mit der Fünferreihe (Nummer 17), in welcher die Anode der LED eingesteckt ist.

Über die LED geht es nun weiter zur Fünferreihe mit der Nummer 15, die mit der Kathode der LED verbunden ist. Durch die interne Verbindung des Steckbretts bekommt die LED eine Verbindung mit dem Widerstand.

Dieser überbrückt die Trennlinie. Am anderen Anschluss des Widerstandes geht es dann weiter zur grünen Drahtbrücke.

Und diese stellt schließlich die Verbindung zur Minusreihe her. Von dort aus geht es weiter zum Minuspol der Spannungsversorgung.

Die internen Verbindungen im Breadboard wurden hier hellgrün gekennzeichnet.

Vorteile und Grenzen eines Breadboards

Das Breadboard ist ein echtes Multitalent in der Elektronik, insbesondere für Einsteiger und Tüftler.

Denn es ermöglicht Ihnen, schnell und unkompliziert elektronische Schaltungen zu realisieren. Doch wie jedes Werkzeug hat auch das Steckbrett seine Stärken und Schwächen. Werfen wir einen genaueren Blick auf die Vorteile und die Grenzen dieses vielseitigen Hilfsmittels.

Die Vorteile eines Breadboards

Der größte Vorteil eines Breadboards ist die einfache Handhabung. Schaltungen können darauf ohne Löten aufgebaut werden, was Zeit spart und eine große Erleichterung für Anfänger ist.

Sie müssen sich keine Gedanken über Lötstellen oder deren Reinigung machen, sondern stecken Ihre Bauteile einfach ein und sind sofort startklar.

Ein weiterer Pluspunkt ist die Wiederverwendbarkeit. Anders als bei Leiterplatten oder Lochrasterplatinen, die nach dem Löten fest verdrahtet sind, bleibt ein Breadboard flexibel.

Die Bauteile können leicht ausgetauscht oder umgesteckt werden, ohne dass Material verloren geht. Diese Flexibilität macht das Steckbrett ideal für Prototypen oder Schaltungen, die häufiger mal angepasst werden müssen, zum Beispiel zum Experimentieren mit unterschiedlichen Bauteilewerten.

Soweit zu den Vorteilen. Aber es gibt auch eine Kehrseite.

Breadboard-Schaltplan: Nachteile eines Breadboards und wo es an seine Limits stößt

Trotz seiner vielen Vorteile ist das Breadboard nicht für jede Anwendung geeignet. Ein Schwachpunkt ist die Stabilität der Verbindungen. Da Bauteile nur gesteckt und nicht gelötet werden, können Kontakte leicht wackeln oder sich lösen.

Die Folge: Wackelkontakte und fehlerhafte Verbindungen.

Viele Elektroniker sind aus diesem Grund gegen die Verwendung von Breadboards.

Besonders bei beweglichen Projekten oder beim Transport Ihrer Schaltung kommt es zu Problemen mit den Schaltungen.

Auch die elektrischen Eigenschaften eines Breadboards sind begrenzt. Die Federkontakte erzeugen einen gewissen Widerstand, und die Verbindungen sind anfällig für Kapazitäten und Induktivitäten. Dies macht Steckbretter ungeeignet für Schaltungen mit Hochfrequenzsignalen oder hohen Strömen.

Wenn es auf Präzision ankommt und empfindliche Schaltungen aufgebaut werden sollen, stoßen Sie hier schnell an die Grenzen von Steckbrettern.

Auch bei komplexen Projekten, die viele Bauteile und Verbindungen erfordern, kann das Steckbrett sehr schnell unübersichtlich werden. Die enge Anordnung der Kontakte und das Fehlen fest verdrahteter Verbindungen erhöhen das Risiko von Fehlern und erschweren die Fehlersuche.

Ein Breadboard eignet sich hervorragend für den Einstieg in die Elektronik und den Prototypenbau. Bei anspruchsvollen oder dauerhaften Schaltungen jedoch sollten Sie auf andere Lösungen wie Leiterplatten zurückgreifen.

Tipps und Tricks für die Nutzung eines Breadboards

Elektronik-Enthusiasten kennen ein paar Kniffe, welche die Nutzung effizienter und Fehler seltener machen. Hier sind einige Tipps und Tricks.

Breadboard-Schaltplan: Verbindungsarten für die Kontaktreihen

Die Verbindungen zwischen den Bauteilen haben Sie zwei Möglichkeiten. Eine davon stellen Jumper-Kabel dar. Diese vorgefertigten, flexiblen Drähte lassen sich schnell in die Federkontakte stecken und verbinden auch verschiedene Reihen mühelos miteinander.

Für einen aufgeräumten Aufbau eignen sich auch Drahtbrücken. Diese bestehen aus isolierten Drähten, die in verschiedenen Längen verfügbar sind. Sie sind stabiler und erzeugen weniger Kabelsalat. Wer maximale Individualität sucht, kann zudem die Drähte selbst zuschneiden. Schneiden Sie diese auf die benötigte Länge, entfernen Sie die Isolierung an den Enden, und schon haben Sie eine maßgeschneiderte Verbindung.

Das Steckbrett nutzen und Fehler vermeiden

Ein häufiges Problem beim Arbeiten mit Steckbrettern sind wackelige Verbindungen. Stellen Sie sicher, dass alle Bauteile und Kabel fest in den Federkontakten sitzen. Wenn etwas nicht richtig hält, kann das zu unzuverlässigen Verbindungen oder kompletten Ausfällen führen.

Achten Sie zudem darauf, dass Sie die Bauteile in die richtigen Reihen stecken. Ein versehentliches Verschieben um eine Position kann dazu führen, dass die Schaltung nicht funktioniert und die Fehlersuche unnötig erschwert wird.

Zu guter Letzt: Bei Bauteilen mit Polarität, wie LEDs oder Elektrolytkondensatoren, ist besondere Sorgfalt gefragt. Verwechselte Anschlüsse können im besten Fall dazu führen, dass die Schaltung nicht funktioniert – im schlimmsten Fall zerstören Sie sogar das Bauteil.

Breadboard-Schaltplan: typische Anwendungen von Steckbrettern

Das Breadboard ist weit mehr als nur ein Einsteiger-Werkzeug. Es hat sich in zahlreichen Anwendungsbereichen bewährt, von der Prototypenentwicklung über den Bildungsbereich bis hin zur Optimierung komplexer Schaltungen. Hier sind ein paar Beispiele.

  • Entwicklung und Experimente schnell, flexibel und ohne Löten
  • Schulung und Lehre für den Einstieg in die Elektronik
  • Testen von Schaltungen für Tüftler

Ein Hauptgrund für die Beliebtheit von Steckbrettern ist ihre unschlagbare Flexibilität in der Schaltungsentwicklung. Wenn Sie eine neue Idee für eine elektronische Schaltung haben, können Sie diese auf einem Breadboard schnell und unkompliziert testen. Bauteile werden einfach eingesteckt, ohne dass Sie sie fest verlöten müssen. Das macht es besonders einfach, Änderungen vorzunehmen oder alternative Konfigurationen auszuprobieren.

Steckbretter sind auch ein gutes Werkzeug für Schulungen und die Lehre in der Elektronik. Sie ermöglichen es, grundlegende Prinzipien der Elektronik auf praktische Weise zu erarbeiten. Ob es darum geht, einfache Schaltungen mit LEDs und Widerständen zu bauen oder komplexere Konzepte zu verstehen.

Besonders wertvoll ist, dass Fehler beim Aufbau einfach korrigiert werden können, ohne dass Lötarbeiten notwendig sind. Dadurch entsteht eine ideale Lernumgebung.

Auch erfahrene Elektroniker greifen regelmäßig auf das Breadboard zurück, wenn es um das Testen und Verfeinern von Schaltungen geht. Bevor eine Schaltung auf eine Leiterplatte übertragen wird, kann sie auf dem Steckbrett umfassend getestet und optimiert werden.

Selbst kleine Details wie die Platzierung von Bauteilen oder die Wahl der Widerstandswerte können auf einem Breadboard leicht angepasst werden. Dies spart Zeit und Kosten, da teure Fehler bei der Produktion von Leiterplatten vermieden werden können.

Warum Breadboards in keinem Elektroniklabor fehlen sollten

Das Breadboard, auch bekannt als Steckbrett oder Steckplatine, ist unverzichtbar für alle, die sich mit Elektronik beschäftigen – vom Anfänger bis zum erfahrenen Profi. Sie können damit Schaltungen schnell und flexibel aufzubauen, ohne dass Löten erforderlich ist.

Interessiert Sie, warum Elektronik Bücher trotz YouTube-Tutorials interessant sind? Dann lesen Sie im verlinkten Beitrag weiter.

Werbung: Interessieren Sie sich für Elektronik-Reparaturen? Dann schauen Sie sich das gleichnamige E-Book Elektronik-Reparaturen an.