Basics: Was ist ein PCB-Bauteil?

Ein PCB-Bauteil (auch Komponente oder Bauelement) ist eine einzelne elektronische Funktionseinheit, die auf die Leiterplatte gelötet wird. Bauteile werden grob in zwei Klassen eingeteilt:

• Passive Bauteile — speichern, verbrauchen oder leiten Energie, können aber kein Signal verstärken (Widerstand, Kondensator, Spule).
• Aktive Bauteile — können Signale verstärken oder schalten (Dioden, Transistoren, ICs).

Jedes Bauteil hat ein Schaltzeichen (Symbol in Schaltplänen) und ein PCB-Layout / Footprint (die Lötanschluss-Geometrie auf der Platine). Wer Schaltungen liest oder eigene Platinen entwirft, muss beides kennen. Zwei gängige Montagearten: Through-Hole (durchs Loch, für Handlötung/Hobbys) und SMD (Surface-Mount, direkt auf die Oberfläche, für Massenproduktion).

Die 6 Bauteil-Familien

1 · Passive Komponenten

Slide 1 — Passive Bauteile: Widerstand, Kondensator.

• Widerstand (Resistor) — begrenzt den Stromfluss; für Spannungsteiler, Biasing & Schutz. Typen: SMD, Through-Hole, Dick-/Dünnschicht, Potentiometer (variabel), Null-Ohm.
• Kondensator (Capacitor) — speichert elektrische Ladung; lässt Wechselstrom (AC) durch, blockt Gleichstrom (DC); für Filter, Entkopplung & Rauschunterdrückung. Typen: Keramik, Elektrolyt, Tantal, Folie.
• Spule/Induktivität (nicht im OCR, aber zur Familie gehörig) — speichert Energie im Magnetfeld; für Filter und Schaltregler.

2 · Dioden

Slide 2 — Dioden: Gleichrichter, Zener, Schottky, TVS, LED.

• Gleichrichterdiode — wandelt AC in DC; in Netzteilen.
• Zenerdiode — liefert stabile Referenzspannung; für Spannungsregelung & Überspannungsschutz.
• Schottky-Diode — kleiner Spannungsabfall, schnelles Schalten; in Hochfrequenz- & Stromkreisen.
• TVS-Diode — schützt vor Spannungsspitzen/ESD.
• LED — leuchtet bei Stromfluss; für Anzeige & Status.
• Fotodiode — erzeugt Strom aus Licht.

3 · Transistoren

Slide 3 — Transistoren: BJT, MOSFET, JFET, IGBT.

• BJT (Bipolar Junction Transistor) — stromgesteuert; für Verstärkung, To-92-Gehäuse.
• MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) — spannungsgesteuert, hohe Eingangsimpedanz; für schnelles Schalten (Herzstück in Schaltnetzteilen/Motorsteuerung).
• JFET — spannungsgesteuert, hohe Eingangsimpedanz.
• IGBT — kombiniert MOSFET+BJT-Eigenschaften; für hohe Leistung (Industrie, E-Antriebe).

4 · ICs & Halbleiter

Slide 4 — ICs: Op-Amp, Spannungsregler, Mikrocontroller, Speicher-Ic, Interface-Ic.

• Op-Amp (Operationsverstärker) — für Verstärkung, Filterung, Signalaufbereitung (z. B. LM358, TL081).
• Spannungsregler — liefert stabile Gleichspannung (z. B. 7805, 7812, AMS1117).
• Mikrocontroller — programmierbarer Chip für Automation/IoT (Arduino/ATmega, STM32, PIC, ESP32).
• Speicher-Ic — für Datenhaltung (RAM/Flash).
• Interface-Ic — für Kommunikations-Schnittstellen.

5 · Elektromechanische Komponenten

Slide 5 — Elektromechanik: Stecker, Schalter, Relais.

• Stecker/Connector — elektrische & mechanische Verbindung zu externen Geräten; Typen: Pin-Header, FPC, USB, HDMI, RJ45.
• Schalter — unterbricht/schließt Stromkreis manuell.
• Relais — elektromagnetisch gesteuerter Schalter; schaltet hohe Lasten mit kleinem Steuerstrom.

6 · Timing, Schutz & Interface

Slide 6 — Timing, Schutz & Interface: Quarzoszillator, Echtzeituhr, ESD-Schutz, TVS-Diode.

• Quarzoszillator / Kristall — liefert genaues Taktsignal für Mikrocontroller & Prozessoren; Typen: Kristall (passiv), Oszillator (aktiv).
• RTC (Echtzeituhr) — hält Zeit & Datum auch ohne Strom; z. B. DS3231, PCF8563.
• ESD-Schutzbauteil — schützt Schaltungen vor elektrostatischer Entladung (z. B. ESD9M5V).
• TVS-Diode (Surge-Schutz) — schützt vor Hochspannungs-Transienten (z. B. SMBJ-Serie).
• Zener-/Schottky-Diode — stabile Referenz bzw. schnelles Schalten (s. Dioden-Familie).