Bei zahlreichen Projekten hatte ich immer wieder festgestellt, dass ich mir dringend ein System ausdenken muss, nach dem ich meine diversen SMD Bauteile sortieren und aufbewahren will, damit ich sie schneller finde.

Auf den ersten Blick klingt das simpel: Ordne sie doch einfach nach Nennwert in aufsteigender Reihenfolge und bewahr' sie in kleinen Tütchen oder Döschen auf. Aber da steckt mehr dahinter, denn die Bauteile unterscheiden sich in diversen Parametern. Für Widerstände z.B.:

• Widerstand [Ω]
• Toleranz [%]
• Leistung [W]
• Bauform (Größe)
• Spannungsfestigkeit [V]

Zum Glück sind die nicht alle unabhängig voneinander, denn sonst bräuchten wir wirklich sehr viele Döschen!

Widerstand

Fangen wir mit dem offensichtlichsten an – dem Widerstand. Der kann theoretisch natürlich jeden beliebigen Wert haben, aber in der Realität hält man sich beim Schaltungsdesign an bestimmte fixe Standardwerte und weicht von diesen nur ab, wenn es unbedingt sein muss. Die Standardwerte entstammen dann einer von mehreren Normreihen, wie z.B. E6, E12, E24, E48 oder E96. Die Zahl gibt an, wieviele verschiedene Werte es für jede Dekade (Zehnerpotenz) gibt. Also z.B. je 12 verschiedene Werte in jedem Bereich für die E12 Reihe. Die typischen Widerstandssortimente die man so kaufen kann enthalten meist die E12 Reihe oder sogar E24. Sie decken dann oft den Bereich von 1Ω bis knapp unter 1MΩ ab, also sechs Größenordnungen.

Im Falle der E24 Reihe sind das also \(24 \cdot 6 = 120\) verschiedene Widerstandswerte. Das sind ziemlich viele. Aber es kommt noch schlimmer...

Toleranz

Der nächste Parameter, der unsere Widerstände charakterisiert ist die Toleranz. Also wie genau der Widerstand sich an den Nennwert hält. Das sind dann z.B. 10%, 5% oder 1% oder so.

Und hier kommen wieder die Normreihen ins Spiel, denn je mehr Werte ich in einer Dekade habe, desto enger muss die Toleranz sein, damit benachbarte Nenn-Widerstände nicht überlappen. So hat die E12 Reihe eine Toleranz von 10% und E24 dann schon 5%. Mal rechnen:

Die Werte der E12 Reihe lauten: 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 und alle sind \(\pm 10%\). Also berechnen wir mal die Toleranzgrenzen (in R):

> r = c(1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2)
> data.frame(r=r, min=r*0.9, max=r*1.1)
     r     min    max
1    1.0   0.90   1.10
2    1.2   1.08   1.32
3    1.5   1.35   1.65
4    1.8   1.62   1.98
5    2.2   1.98   2.42
6    2.7   2.43   2.97
7    3.3   2.97   3.63
8    3.9   3.51   4.29
9    4.7   4.23   5.17
10   5.6   5.04   6.16
11   6.8   6.12   7.48
12   8.2   7.38   9.02

Und für E24:

> r = c(1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 
        2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 
        6.8, 7.5, 8.2, 9.1)
> data.frame(r=r, min=r*0.95, max=r*1.05)
      r     min     max
1     1.0   0.950   1.050
2     1.1   1.045   1.155
3     1.2   1.140   1.260
4     1.3   1.235   1.365
5     1.5   1.425   1.575
6     1.6   1.520   1.680
7     1.8   1.710   1.890
8     2.0   1.900   2.100
9     2.2   2.090   2.310
10    2.4   2.280   2.520
11    2.7   2.565   2.835
12    3.0   2.850   3.150
13    3.3   3.135   3.465
14    3.6   3.420   3.780
15    3.9   3.705   4.095
16    4.3   4.085   4.515
17    4.7   4.465   4.935
18    5.1   4.845   5.355
19    5.6   5.320   5.880
20    6.2   5.890   6.510
21    6.8   6.460   7.140
22    7.5   7.125   7.875
23    8.2   7.790   8.610
24    9.1   8.645   9.555

In der Praxis findet man aber manchmal auch Sortimente der E12 oder E24 Reihe, die eine Toleranz von 1% haben – quasi Widerstände der E96 Reihe, aber nur die Werte aus E24. Und wer wissen möchte, wie genau die Werte einer Reihe hergeleitet bzw. berechnet wurden möge das gerne bei Wikipedia nachlesen.

Bauform

Als nächstes ist zu beachten, dass Widerstände unterschiedlich groß sein können. Bei SMD Bauteilen gibt es eine Menge verschiedener Standardgrößen. Freundlicherweise gibt die Bauform auch gleich die maximale Leistung vor. Ein paar gängige Größen sind z.B.:

Der metrische Code macht in unseren Breiten mehr Sinn, aber beim Teile-bestellen braucht man meist den "imperialen".

Spannungsfestigkeit

Kauft man Markenwiderstände, bekommt man ein Datenblatt und kann das leicht nachschlagen. Auf Ebay/Aliexpress & Co sieht es anders aus, da hilft nur raten und hoffen. Solange wir uns im Kleinspannungsbereich bewegen ist es wurscht, aber wenn es z.B. um ein Schaltnetzteil oder gar einen Röhrenfernseher geht sieht die Sache anders aus. Irgendwo im Microcontroller Forum habe ich z.B. diese Werte für Metallfilm Widerstände von Samsung gefunden:

Als Richtwerte vermutlich brauchbar, aber ohne Gewähr und immer das Hirn einschalten...

Ordnung schaffen

Das war interessant, aber eigentlich wollten wir ja Widerstände in Döschen sortieren und sind etwas abgedriftet. Also zunächstmal zu den Döschen. Zwar gibt es spezielle SMD Container, die man anreihen kann und mit so kleinen Federdeckeln, aber die fand ich zu teuer. Außerdem sind sie nicht durchsichtig, was ich schon praktisch fände. Also habe ich eine Weile Aliexpress durchforstet und letztlich etwas gefunden, das mir optimal erschien:

Die werden als Aufbewahrungslösung für kleine Perlen und ähnliches angepriesen. Die Boxen gibt es mit 28 oder 56 Mini-Döschen, die jeweils ca. 20x25x25mm haben. Das finde ich sehr passend. 28 Döschen finde ich ebenfalls gut, denn dann habe ich genug für eine E24 Reihe plus vier extra für Sonderwerte. Ich habe also mal ein paar von den 56-er Boxen bestellt. Aber wieviele brauche ich nun?

Aktuell habe ich Sortimente der E24 Reihe (wenn auch mit ein paar Lücken) über 6 Dekaden in vier verschiedenen Bauformen. Also insgesamt \(24 \cdot 6 \cdot 4 = 576\) verschiedene. Da wir 2 komplette Dekaden der E24 in eine 56er Box bringen brauche ich also 3 solche Boxen pro Bauform, insgesamt also 12, auf die Dauer mehr, wenn weitere Bauformen gebraucht werden. Wenn man das professionell macht ist das vermutlich genau die richtige Herangehensweise, aber ich finde, dass ziemlich viel Platzbedarf für einen Esslöffel voll Widerstände.

Nun könnte man natürlich in jedem Schächtelchen ein paar Dinge gemeinsam lagern. Z.B.

1. Ein paar benachbarte Werte der Reihe: Z.B. 1.0 - 1.8, 2.0 - 2.7, etc.
2. Ein paar (oder alle) Dekaden: 1.0Ω, 10Ω, 100Ω, 1kΩ, 10kΩ, 100kΩ etc.
3. Verschiedene Bauformen (0402, 0603, 0805, ...)

Variante 1 ist mir unsympathisch. 24 Werte sind nicht die Welt und das würde ich gerne separat halten, damit man schnell zum passenden Wert kommt. Auf der anderen Seite hätte es den Vorteil, dass es egal wäre aus welcher Normreihe ein Widerstand kommt.

Variante 2 gefällt mir ganz gut. Wenn ich einen 75k Widerstand (753) brauche, gehe ich zum Schächtelchen mit dem Label "75" der Box der gewünschten Bauform und suche nur noch nach der passenden Endziffer 3. Das sollte recht effizient sein. In diesem Fall brauche ich eine halbe 56er Box pro Bauform, aktuell also 2 Boxen. Das klingt ok.

Aber auch Variante 3 ist nicht ganz blöd: Zur Suche nach meinem 75K Widerstand ginge ich also zum Schächtelchen 75 in der Sektion für die 10kΩ Dekade und müsste dann per Auge abschätzen welche Größe benötigt wird. Das dürfte in der Praxis auch gut funktionieren. Insgesamt bräuchte ich dazu eine halbe 56er Box pro Dekade, also alles in allem 3 solche Boxen. Auch das ist kein übertriebener Aufwand.

Nun habe ich also die Qual der Wahl. 2 oder 3? Wie soll ich mich entscheiden? Ein bisschen tendiere ich zu Variante 2, denn sie braucht die wenigsten Boxen und erscheint mir sehr gut durchsuchbar. Andererseits lagere ich meine normalen bedrahteten Widerstände nach System 3 in kleinen Papiertütchen.

Mal ein anderer Gedanke: es gibt ja nicht nur Widerstände. Z.B. habe ich auch Keramikkondensatoren im SMD Format in diversen Werten. Die haben den Nachteil, dass sie eigentlich immer unbeschriftet sind, obwohl es einen standardisierten Code dafür gäbe. D.h. ich darf nicht einfach verschiedene Dekaden zusammenwürfeln. Die Bauform korreliert hier leider auch nicht so klar mit irgendwelchen elektrischen Eigenschaften, obwohl große Kapazitäten tendenziell größer sind, als kleinere und die Größe auch mit der Maximalspannung wächst. D.h. Variante 2 ist keine Option für Kondensatoren, während Variante 3 gut möglich wäre.

Letztlich habe ich mich für System 3 entschieden weil

• es für Widerstände und Kondensatoren gleichermaßen funktioniert
• es konsistent mit meinen "großen" Widerständen ist
• der Bedarf an Boxen nur geringfügig höher ist, als in Variante 2
• der Platzbedarf nicht steigt, wenn ich zukünftig noch mehrere andere Bauformen kaufen muss.
• man die richtige Größe meist auf Anhieb mit bloßem Auge trifft, wenn man einen Widerstand durch einen neuen ersetzen will während man zum suchen der richtigen Dekade die Beschriftung lesen muss. Dazu müsste ich wohl jedes mal das Döschen ausleeren und mit Lupe oder Mikroskop auf Suche gehen.

Also habe ich mich in den semi-erleuchteten meditativen Zen-Bauteil-Sortiermodus gebracht und viele Stunden im Labor verbracht. Hier das Ergebnis:

Ich weiß – das sieht fast leer aus, aber das war eine Schweinearbeit die ganzen Widerstände aus den Streifen in die passenden Döschen zu füllen, ohne was durcheinander zu bringen. Und deshalb bin ich sehr stolz auf mein Werk, auch wenn es nach wenig aussieht, jawohl!