Der Begriff „Pinbelegung“ wird in vielen Bereichen verwendet, in denen ein Gerät über mehrere Ein- oder Ausgänge verfügt. In der Elektronik sind Pinbelegungen in der Regel Listen mit Zahlen und Buchstaben, die festlegen, wie Kabel oder Drähte an bestimmten Stellen auf einer Leiterplatte angeschlossen werden müssen.
Mit diesem Wissen wissen Sie beim nächsten Mal, wenn Sie eine Pinbelegung sehen, fast sofort, worauf sich die einzelnen Spalten beziehen und in welcher Beziehung sie speziell zu diesem IC oder anderen Bauteilen stehen.
Werfen wir einen Blick auf die Grundlagen der Pinbelegungsdefinitionen, Erklärungen und Beispiele.
Was ist eine Pinbelegung?
Eine Pinbelegung ist ein Diagramm oder eine Auflistung der elektrischen Anschlüsse (Pins) innerhalb einer elektronischen Komponente oder Leiterplatte. Oft gibt es eine Standard-Pinbelegung für eine bestimmte Komponente oder Leiterplatte. Pinbelegungen können zum Anschließen von Kabeln oder zur Fehlerbehebung bei elektronischen Geräten verwendet werden.
Beispielsweise verfügt ein gängiges Computer-Netzteil über eine Standard-Pinbelegung, die mit dem Netzschalter eines Computers verwendet wird. Das Netzteil wird an die Hauptplatine des Computers angeschlossen, und die Hauptplatine wird an das Netzteil angeschlossen. Der Stecker des Netzteils verfügt über zwei Reihen von Pins – eine Reihe für die Erdung des Computers und die andere Reihe für die +5-V-Stromversorgung des Computers. Der Netzschalter des Computers ist an die +5-V-Stromreihe angeschlossen, sodass ein Computertechniker den +5-V-Pin des Netzteils mit dem Netzschalter des Computers verbindet. Dadurch kann der Computer eingeschaltet werden, wenn der Schalter gedrückt wird. Der Computertechniker verbindet außerdem den Erdungs-Pin des Netzteils mit den Erdungskabeln des Computers. Dies ist notwendig, um den +5-V-Strom aus der internen Hardware des Computers sicher zu handhaben.
Wie liest man eine Pinbelegung?
Eine Pinbelegung wird normalerweise im „parallelen“ Format dargestellt, was bedeutet, dass jede Zeile für die gleichen Anschlüsse für jede Spalte steht. Um parallele Pinbelegungen zu lesen, beginnen Sie auf der linken Seite des Diagramms und gehen Sie dann Zeile für Zeile nach rechts, bis Sie alle durchgesehen haben.
In der obigen Abbildung beginnen Sie mit der ersten Spalte, die den „Erdungsanschluss“ darstellt. Folgen Sie der Zeile, bis Sie zum „GND“-Anschluss gelangen. Die zweite Spalte von links ist der „Eingangsanschluss“, gefolgt von „S“ für „Signal“. Die dritte Spalte ist der „Ausgangsanschluss“, gefolgt von „O“ für „Ausgang“. Die vierte Spalte ist der „Spannungsreferenz“-Anschluss, gefolgt von „V“ für „Voltage“ (Spannung). Die fünfte Spalte ist der „Strom“-Anschluss, gefolgt von „P“ für „Power“ (Strom). Die sechste Spalte ist der „Masse“-Anschluss, gefolgt von „GND“ für „Ground“ (Masse).
Grundlegende Pinbelegungsdefinition
- Pinbelegung – Ein Diagramm oder eine Auflistung der elektrischen Anschlüsse (Pins) innerhalb einer elektronischen Komponente oder Leiterplatte.
- Erdung – Eine Verbindung zur Erde oder einem anderen leitfähigen Objekt, die zum Schutz eines Geräts vor elektrischen Schäden dient.
- Eingang – Eine Verbindung, die elektrische Energie oder Informationen aufnimmt.
- Ausgang – Eine Verbindung, die elektrische Energie oder Informationen sendet.
- Spannungsreferenz – Eine Verbindung, die eine präzise Messung der Spannung ermöglicht.
- Analog – Elektrische Signale, die sich im Laufe der Zeit kontinuierlich ändern.
- Digital – Elektrische Signale, die nur zwei mögliche Zustände haben: ein oder aus.
Eingangsbelegung
Die erste Spalte in einer Pinbelegung bezieht sich in der Regel auf Eingangsanschlüsse. Die erste Zeile ist die Eingangsspannung. Die zweite Zeile ist der Eingangsstrom, den das Bauteil während des Betriebs aufnimmt. Die dritte Zeile gibt die Eingangskapazität an, also die Kapazität, die das Bauteil aufnimmt. Wenn das Bauteil Eingangsspannung, -strom oder -kapazität akzeptiert, gibt es eine vierte Zeile, in der der Bereich oder die zulässigen Werte angegeben sind. Ein Netzteil könnte beispielsweise die folgende Pinbelegung haben: Eingangsspannung: 90–264 VAC Eingangsstrom: 1 A Eingangskapazität: 5 pF
Ausgangsbelegung
Die zweite Spalte in einer Pinbelegung bezieht sich in der Regel auf Ausgangsanschlüsse. Die erste Zeile ist die Ausgangsspannung. Die zweite Zeile ist der Ausgangsstrom. Die dritte Zeile ist die Ausgangskapazität. Die vierte Zeile ist der Typ des elektrischen Geräts, um das es sich bei der Komponente handelt. Ein Netzteil könnte beispielsweise die folgende Ausgangsbelegung haben: Ausgangsspannung: +5 V Ausgangsstrom: 1 A Ausgangskapazität: 10 pF Ausgangstyp: Schaltgeregelt
Spannungsreferenz-Pinbelegung
Die dritte Spalte in einer Pinbelegung bezieht sich in der Regel auf Spannungsreferenzanschlüsse. Die erste Zeile ist die Referenzspannung. Die zweite Zeile ist der Referenzstrom. Die dritte Zeile ist die Referenzkapazität. Die vierte Zeile gibt die Anzahl der externen Komponenten an, die für die Referenz erforderlich sind. Eine Spannungsreferenz könnte beispielsweise folgende Pinbelegung haben: Referenzspannung: 2,5 V Referenzstrom: 10 uA Referenzkapazität: 100 pF Referenzanzahl: 2
Analoge und digitale Signalbelegungen
Die vierte Spalte in einer Pinbelegung bezieht sich in der Regel auf analoge und digitale Signalanschlüsse. Die erste Zeile ist das digitale Signal, das die Komponente akzeptiert. Die zweite Zeile ist das analoge Signal, das die Komponente akzeptiert. Die dritte Zeile ist das digitale Signal, das die Komponente liefert. Die vierte Zeile steht für das analoge Signal, das die Komponente bereitstellt. Ein Spannungsregler könnte beispielsweise die folgende Pinbelegung haben: Analoges Signal: 0,1 V bis VOUT Digitales Signal: 3,3 V Analoges Signal: 0,1 V bis VOUT Digitales Signal: Open Collector
Beispiel-Pinbelegungen
Häufige Beispiele für Pinbelegungen sind die Pinbelegungen für eine Vielzahl von Steckverbindern, wie USB, HDMI, Ethernet und RS-232. Darüber hinaus können sie zur Beschreibung der Verdrahtung einer Schaltung, wie z. B. eines Steckbretts, verwendet werden. Pinbelegungen werden in der Regel in Diagrammen, Schaltplänen und technischen Zeichnungen angegeben, um sicherzustellen, dass Ingenieure oder Techniker die Komponenten korrekt anschließen.
USB-Pinbelegung
Im Allgemeinen sind zwei Stromleitungen und zwei Signalleitungen in die Schnittstelle der USB-Buchse eingebaut, und die Signale werden seriell übertragen.
| Pin number | Name | Color |
| 1 | +5V | Red |
| 2 | D- | White |
| 3 | D+ | Green |
| 4 | GND | Black |
RS-232-Pinbelegung
Ein gängiges Beispiel für eine digitale Pinbelegung ist die Pinbelegung der seriellen RS232-Schnittstelle, die zum Anschluss von Computern an Modems, Drucker und andere Peripheriegeräte verwendet wird. Diese Pinbelegung definiert 9 Pins, die für die Datenübertragung, Handshake-Signale und die Stromversorgung verwendet werden.
Pin-Nummer und Signal:
- Datenträgererkennung
- Empfangene Daten
- Gesendete Daten
- Datenendgerät bereit
- Signalmass
- Datensatz bereit
- Sendeanforderung
- Sendefreigabe
- Anrufsignal
PS/2-Pinbelegung
Die PS/2-Pinbelegung ist die Anordnung der Pins auf dem 6-poligen Mini-DIN-Stecker, der zum Anschluss einer PS/2-Tastatur oder -Maus an einen Computer verwendet wird. Der Stecker hat 6 Pins, die von links nach rechts mit 1 bis 6 nummeriert sind. Die Pins übertragen Daten-, Strom- und Massesignale.
| Pin number | Name | Description |
| 1 | DATA | Key data |
| 2 | n/c | Not connected |
| 3 | GND | Ground |
| 4 | VCC | Power, +5 VDC |
| 5 | CLK | Clock |
| 6 | n/c | Not connected |
Fazit
Der Begriff „Pinbelegung“ beschreibt die Anordnung der elektrischen Anschlüsse innerhalb einer elektronischen Komponente oder Leiterplatte. Die Anschlüsse werden in der Regel als Diagramm oder als Liste mit Spalten aus Zahlen und Buchstaben dargestellt. Die erste Spalte steht in der Regel für Eingangsanschlüsse, die zweite für Ausgangsanschlüsse, die dritte für Spannungsreferenzanschlüsse, die vierte für analoge und digitale Signalanschlüsse und die fünfte für Stromanschlüsse. Das Verständnis von Pinouts erleichtert die Fehlersuche bei Leiterplatten und das Lesen der Dokumentation bei der Arbeit mit neuen elektronischen Bauteilen.
