Analoge Schaltungsentwicklung
Signalkonditionierung, Filterschaltungen, Verstärkerstufen und MOSFET-Leistungsschaltstufen, dimensioniert auf den konkreten Signalpfad Ihrer Anwendung.
Schaltungsentwicklung:
Ihr professioneller Dienstleister
Projektraum Reger entwickelt seit über 15 Jahren individuelle analoge und digitale Schaltungen. Unsere Experten beraten Sie gerne zur Schaltungsentwicklung.
Die Schaltungsentwicklung umfasst den Entwurf, die Simulation und die Verifikation analoger und digitaler Elektronikschaltungen vom ersten Stromlaufplan bis zur serienreifen Baugruppe.
Projektraum Reger entwickelt individuelle Schaltungen für IoT, Industrie, Medizintechnik, Militär, Agrartechnik (und weiteren Branchen). Unser Leistungsumfang reicht von der Mikrocontroller-Peripherie über Leistungselektronik bis zur analogen Signalkonditionierung.
Der strukturierte Prozess zur Entwicklung von Schaltungen durchläuft 6 Phasen: Anforderungsanalyse, Schaltungskonzept, Simulation & Review, Prototypenaufbau, Verifikation und Serienübergabe.
Zum Einsatz kommen professionelle EDA-Werkzeuge wie Altium Designer und LTSpice für Schaltungsentwurf und SPICE-Simulation.
Die Fallstudien zeigen die Schaltungsentwicklung bei Projektraum Reger in der Praxis, von modularen Hochstrom-LED-Steuerungen über industrielle Sensorelektronik bis zu batteriegestützten Funksystemen.
Die Projektkosten für eine individuelle Schaltungsentwicklung liegen zwischen 8.000 € für einfache Steuerungsschaltungen und 60.000 €+ für Mehrkanal-Systeme mit Zertifizierung.
Die Projektraum Reger GmbH begleitet Ihre Schaltungsentwicklung partnerschaftlich, von der Konzeptskizze bis zur freigegebenen Fertigungsdokumentation.
Was umfasst die Schaltungsentwicklung?
Die Schaltungsentwicklung bezeichnet den Entwurf elektronischer Schaltungen auf Stromlaufplan-Ebene. Sie ist zentraler Bestandteil jeder Elektronikentwicklung.
Die Schaltungsentwicklung umfasst die Auswahl und Dimensionierung aller elektronischen Bauelemente, die Simulation des Schaltungsverhaltens und die Erstellung fertigungsreifer Stromlaufpläne.
Der Fokus bei den entwickelten Schaltungen liegt auf funktionaler Zuverlässigkeit, normgerechtem Design und Langzeitverfügbarkeit der gewählten Bauteile.
Digitale Schaltungsentwicklung
Mikrocontroller-Peripherie, digitale Schnittstellen (I2C, SPI, CAN, USB, Ethernet), Sensorelektronik und FPGA-Lösungen, abgestimmt auf Leistung und Strombudget.
Energieversorgung & Leistungselektronik
DC/DC-Wandler (Buck, Boost, SEPIC), Power-over-Ethernet und Batteriemanagementsysteme, ausgelegt auf Wirkungsgrad, Laststabilität und thermisches Verhalten.
EMV-Design & Überspannungsschutz
ESD-, Überspannungs- und Verpolungsschutz direkt im Schaltungsentwurf. Filterdesign und Masseführung reduzieren Nacharbeit im Layout und bei der Zertifizierung.
Schaltungssimulation & Verifikation
SPICE-Simulation mit LTSpice und Altium Designer prüft Filterkennlinien, Regelkreise und Einschaltverhalten vor der ersten Bauteilbestellung.
Stromlaufplan & Dokumentation
Hierarchische Stromlaufpläne, vollständige BOM mit Lifecycle-Status und Second-Source-Optionen, Schnittstellenspezifikation und strukturiertes Schaltungs-Review.
Was deckt die analoge Schaltungsentwicklung ab?
Die analoge Schaltungsentwicklung bildet die Grundlage für Signalerfassung und Leistungsansteuerung in elektronischen Baugruppen.
Physikalische Messgrößen wie Temperatur, Druck, Licht oder Strom liegen als analoge Signale vor und werden erst nach gezielter Aufbereitung digital weiterverarbeitet. Projektraum Reger dimensioniert analoge Signalpfade von der Sensoranbindung bis zur AD-Wandler-Schnittstelle.
Analoge Signalvorverarbeitung
Die analoge Signalvorverarbeitung bereitet Rohsignale von optischen, akustischen oder resistiven Sensoren für die digitale Weiterverarbeitung auf. Operationsverstärker-Schaltungen mit definiertem Verstärkungs- und Filterprofil heben schwache Sensorsignale auf den Eingangspegel des AD-Wandlers. Die Dimensionierung berücksichtigt Rauschverhalten und Offset-Drift über den gesamten Betriebstemperaturbereich.
Analoge Filterschaltungen
Analoge Filterschaltungen (Tief-, Hoch-, Bandpassfilter) unterdrücken Störsignale aus der Umgebung oder von benachbarten Schaltungsteilen. Die Filterordnung und -topologie richtet sich nach dem konkreten Störszenario: ein Tiefpassfilter zweiter Ordnung vor dem AD-Wandler einer Temperaturmessung stellt andere Anforderungen als ein Bandpassfilter in einer akustischen Messkette.
MOSFET-basierte Leistungsschaltstufen
Leistungsschaltstufen, die auf MOSFET basieren, steuern Aktoren, Motoren und LED-Lasten verlustleistungsarm an. Die Schaltungsauslegung berücksichtigt Schaltverluste und thermische Entwärmung. Bei induktiven Lasten integriert die Schaltung auch Freilaufdioden und Snubber-Netzwerke zum Schutz der Halbleiter.
Strom- und Temperaturmessung
Durch Strom- und Temperaturmessung über Shunt-Widerstände und NTC-/PTC-Sensorschaltungen werden Echtzeit-Betriebsdaten für Überwachungs- und Regelungsfunktionen geliefert. Sogenannte Peak-Detection-Schaltungen erfassen die Signalspitzen in schnellen Messketten, etwa zur Qualitätskontrolle in der Fertigung.
Die Konzeptionierung analoger Schaltungsteile erfordert Erfahrung im Umgang mit Bauteilstreuungen, Temperaturabhängigkeiten und parasitären Effekten.
Bei Projektraum Reger simulieren wir kritische Pfade mit LTSpice, bevor der erste Prototyp entsteht. Diese Simulationsergebnisse fließen direkt in die Bauteilspezifikation ein, auf deren Basis die digitale Schaltungsperipherie aufbaut.
Bei Projektraum Reger simulieren wir kritische Pfade mit LTSpice, bevor der erste Prototyp entsteht. Diese Simulationsergebnisse fließen direkt in die Bauteilspezifikation ein, auf deren Basis die digitale Schaltungsperipherie aufbaut.
Was deckt die digitale Schaltungsentwicklung ab?
Die digitale Schaltungsentwicklung definiert die Rechenlogik und Kommunikationsarchitektur einer elektronischen Baugruppe. Jede Entscheidung in der Mikrocontroller-Auswahl beeinflusst Fertigungskosten und Stromverbrauch; die Peripherie-Anbindung bestimmt, wie erweiterbar die Baugruppe später ist.
Mikrocontroller-Auswahl und -Peripherie
Die Mikrocontroller-Auswahl und -Peripherie bilden den Kern der digitalen Schaltung. Das Spektrum der Mikrocontroller reicht von 8-Bit-Kleinstcontrollern für einfache Steuerungsaufgaben bis zu 32-Bit-Multicore-Prozessoren für rechenintensive Anwendungen. Die Auswahl erfolgt nach Leistungsbedarf, Preis und Stromverbrauch. Wir von Projektraum Reger entwickeln die periphere Schaltungsumgebung: Spannungsregler, Taktversorgung, Reset-Beschaltung und Programmierschnittstelle.
Digitale Schnittstellen
Durch digitale Schnittstellen werden Baugruppe mit Sensoren, Aktoren, Displays und übergeordneten Systemen verbunden. Wir integrieren I2C, SPI, USB, CAN, UART und Ethernet in die Schaltung. Die Schnittstellen-Beschaltung berücksichtigt Pegelanpassung und Terminierung; wo Anwendungsnormen oder Störfestigkeit es fordern, kommt galvanische Trennung hinzu.
Sensorelektroniken
Sensorelektroniken für Fotodioden, Temperatursensoren oder kapazitive Messzellen verbinden den analogen Sensorausgang mit dem digitalen Verarbeitungspfad. AD- und DA-Wandler setzen analoge Messgrößen dann in digitale Daten um. Die Wandlerauflösung (12-Bit bis 24-Bit) richtet sich nach der geforderten Messgenauigkeit der jeweiligen Anwendung.
LowPower-Anwendungen mit Display-Bedienpanelen
LowPower-Anwendungen mit Display-Bedienpanelen erfordern eine besonders stromeffiziente Schaltungsarchitektur. µC-basierte Sleep-Modi und schaltbare Versorgungsbereiche ermöglichen Batterielaufzeiten im Bereich mehrerer Jahre. Projektraum Reger entwickelt die zugehörigen Power-Management-Schaltungen inklusive Batterie-Ladeelektronik.
Die Schaltungsentwicklung für digitale Baugruppen erfolgt mit dem Altium Designer. Wir simulieren die entwickelten Schaltungsteile mit LTSpice, um das Einschaltverhalten und Signalintegrität vor dem Prototypenaufbau zu verifizieren.
Ob analog, digital oder gemischt: die Qualität der Schaltungsentwicklung bestimmt, welchen geschäftlichen Nutzen die fertige Baugruppe im Feld tatsächlich liefert.
Ob analog, digital oder gemischt: die Qualität der Schaltungsentwicklung bestimmt, welchen geschäftlichen Nutzen die fertige Baugruppe im Feld tatsächlich liefert.
Vorteile der Schaltungsentwicklung
mit Projektraum Reger
Die Vorteile professioneller Schaltungsentwicklung wirken sich direkt auf Produktqualität, Fertigungskosten und Marktfähigkeit Ihrer Elektronikbaugruppe aus.
Kürzere Zeit bis zur Serienreife
Simulationsgestützte Schaltungsentwicklung reduziert die Anzahl der Prototypen-Iterationen. Das beschleunigt den Weg vom Konzept zur freigegebenen Baugruppe um typisch 4 bis 8 Wochen gegenüber rein prototypenbasierter Entwicklung.Planbare Projektkosten
Wir definieren und planen Schaltungsumfang, Bauteilbudget und Prüfaufwand transparent für unsere Kunden. Nachträglichen Kostenüberraschungen durch undokumentierte Änderungen oder unklare Schnittstellen wird somit aktiv gegengewirkt. Unsere Angebote schlüsseln jeden Entwicklungsblock im Detail auf.Zuverlässiges Produkt im Feld
Die Bauteilauswahl berücksichtigt industrielle Temperaturbereiche, Langzeitstabilität und Derating-Vorgaben. Worst-Case-Betrachtungen im Schaltungsentwurf minimieren Feldausfälle nach dem Serienstart. Schutzschaltungen gegen Überspannung, ESD und Verpolung sind fester Bestandteil jedes Stromlaufplans.Eigenständigkeit und Eigentum aller Unterlagen
Die Stromlaufpläne, Stücklisten und Simulationsdaten gehören als Kunde Ihnen. Die vollständige Dokumentation ermöglicht es Ihnen, die Baugruppe unabhängig fertigen, ändern oder an Dritte übergeben zu lassen.Skalierbarkeit ohne Neuentwicklung
Modulare Schaltungsarchitekturen erlauben Funktionserweiterungen, etwa zusätzliche Sensorkanäle, erweiterte Kommunikationsschnittstellen oder geänderte Leistungsstufen, ohne die bestehende Grundschaltung komplett zu überarbeiten.Ein Ansprechpartner für die gesamte Entwicklung
Schaltungsentwicklung, Leiterplattenlayout und hardwarenahe Softwareentwicklung liegen bei Projektraum Reger in einer Hand. Schnittstellenprobleme zwischen getrennten Dienstleistern entfallen dadurch. Die Designentscheidungen lassen sich dadurch über alle Ebenen durchgängig abstimmen.Geringeres Zertifizierungsrisiko
EMV-gerechtes Schaltungsdesign ab der ersten Entwurfsphase reduziert den Nachbesserungsaufwand vor der CE-Prüfung. Orientierende EMV-Messungen im eigenen Labor decken Störquellen auf, bevor die Baugruppe ins akkreditierte Prüflabor geht.Technologiewechsel ohne Neuentwicklung
Bauteilmonitoring und Second-Source-Strategien in der Stückliste verhindern einen Produktionsstillstand durch abgekündigte Komponenten. Vorbereitete Alternativbauteile sind so in der Lage, Abkündigungen abzufangen, ohne die Schaltung neu qualifizieren zu müssen.
Ihre Experten für die verlässliche Schaltungsentwicklung
Projektraum Reger deckt das gesamte Spektrum der Schaltungsentwicklung ab. Von einfachen Steuerungsschaltungen mit einem Mikrocontroller bis zu mehrkanaligen Messsystemen mit gemischt analog-digitalem Signalpfad. Unser Prozess ermöglicht einen durchgängigen Entwicklungsstrang von der Schaltung über das Leiterplattenlayout bis zur Gehäuseintegration.
Schaltungsentwicklung anfragen- 0+
Jahre Erfahrung
- 0+
Erfolgreiche Projekte
Top-Support
Aus einer Hand
Was unsere Schaltungsentwicklung auszeichnet
- Analoge und digitale Schaltungsentwicklung aus einer Hand
- Simulation kritischer Schaltungsteile vor dem ersten Prototyp
- Durchgängiger Prozess bis zum Leiterplattenlayout und zur Serienbetreuung
- Eigenes Messequipment für EMV-Vorabprüfungen und Funktionstests
- Langfristige Bauteilstrategie mit Second-Source-Planung
Projektraum Reger als bewährter Entwicklungspartner für Schaltungsentwicklung
Die Projektraum Reger GmbH entwickelt seit 2010 individuelle elektronische Schaltungen für Kunden aus der Industrieautomation, Medizintechnik, Agrartechnik, Bauwesen und dem IoT-Bereich, sowie weiteren Potenzialbranchen. Über 250 abgeschlossene Elektronikprojekte belegen unsere Erfahrung in der Elektronik- bzw. Schaltungsentwicklung.
Unser Prozess der Schaltungsentwicklung
Der Entwicklungsprozess für elektronische Schaltungen bei Projektraum Reger folgt dem strukturierten 6-Phasen-Modell.
Was kostet die Schaltungsentwicklung?
Die Kosten für Schaltungsentwicklung variieren je nach Schaltungskomplexität und Zertifizierungsaufwand. In der Regel bewegen sich die Kosten für die Schaltungsentwicklung im Rahmen von 8.000 € für kleinere Projekte, bis hin zu über 60.000 € für große Projekte. Die Tabellenübersicht zeigt typische Projektgrößen bei der Entwicklung von Leiterplatten und deren Kostenrahmen.
Kostenschätzung anfragen| Projektgröße | Typische Kosten | Zeitrahmen | Beispielanwendung |
|---|---|---|---|
| Klein | 8.000–15.000 € | 4–8 Wochen | Einfache Steuerungsschaltung, ein Mikrocontroller, wenige Peripherie-ICs |
| Mittel | 15.000–35.000 € | 2–4 Monate | Industrielle Sensorelektronik mit Mixed-Signal-Pfad und Kommunikationsschnittstelle |
| Groß | 35.000–60.000 €+ | 4–8 Monate | Mehrkanaliges Mess-/Steuerungssystem mit Leistungselektronik und Zertifizierung |
Die Schaltungsentwicklung bildet die Grundlage für das anschließende Leiterplattenlayout und die hardwarenahe Softwareentwicklung.
Für den kompletten Entwicklungsdurchlauf von der Schaltung bis zur zertifizierten Serienelektronik liegen die Gesamtkosten erfahrungsgemäß bei 20.000 € bis 80.000 €, abhängig von Komplexität und Branchenanforderungen.
Wie eine Schaltungsentwicklung bei Projektraum Reger konkret aussieht, zeigen die folgenden Projektbeispiele im nächsten Abschnitt.
Fallstudien zur Schaltungsentwicklung
Nachfolgend 3 Anwendungsbeispiele für Schaltungsentwicklung in der Medizintechnik, Industrieautomation und im IoT-Bereich.
1) Modulare Hochstrom-LED-Steuerung für medizinisches Diagnosesystem
Der Auftrag umfasste die Schaltungsentwicklung für ein modulares Bedien- und Steuersystem mit Highpower-LED-Beleuchtung in einem optischen Diagnosegerät. Die entwickelte Schaltung steuert mehrere LED-Kanäle mit präziser Stromregelung und integriert CAN-Kommunikation zwischen den Modulen. Ein redundantes Energieversorgungskonzept sichert den Betrieb ab.
Medizintechnische Normen zu Ausfallsicherheit und sicherem Zustand haben wir direkt in die Schaltungsarchitektur einfließen lassen, von der Wahl der Schutzschaltungen bis zur Dimensionierung der Entkopplungskondensatoren.
2) Entwicklung von Sensorelektronik für industriellen 2D-Barcodescanner
Bei Projektraum Reger durften wir die Schaltung für einen kompakten 2D-Barcodescanner mit Profinet- und Digital-IO-Schnittstelle entwickeln. Der Scanner ist für den Einsatz in automatisierten Fertigungsstraßen konzipiert worden. Die Herausforderung bei der Entwicklung lag in der Integration von Kamera-Interface, LED-Beleuchtungssteuerung und Kommunikationscontroller auf engstem Bauraum.
Das Schaltungsdesign haben wir gezielt auf Miniaturisierung optimiert: kurze Signalwege, integrierte Spannungsregler und ein EMV-gerechtes Massekonzept gewährleisten die Signalintegrität trotz der hohen Packungsdichte.
3) Batteriebetriebene Funkschaltung für IoT-Füllstandsmessung
Bei dieser Fallstudie ging es um ein Ultraschall-Füllstand-Messsystem mit verteilten Messstationen. Die Zusammenarbeit erforderte eine Schaltungsentwicklung mit Fokus auf minimalen Ruhestromverbrauch. Die Schaltung integriert nun Ultraschall-Sensorik, LTE-Modem, GPS-Modul und Batteriemanagementsystem.
Der Ruhestromverbrauch wurde auf einen zweistelligen Mikroampere-Bereich reduziert, was mehrere wartungsfreie Jahre Batteriebetrieb ermöglicht.
Die Energieversorgungsschaltung, die wir entwickeln konnten, schaltet Sensorik und Funkmodul nur für den Messzyklus aktiv und regelt die Batteriespannung über einen hocheffizienten Buck-Wandler.
1) Hardwarenahe Programmierung für die Industrie
Aufgabe bei dieser hardwarenahen Programmierung (und Elektronikentwicklung) war es, eine für die Automatisierungstechnik optimierte Steuerbox für Schwingkörper zu entwickeln. Die Steueraufgaben sollten mittels einer komplexen Weboberfläche intuitiv bedienbar gemacht werden.
Die Steueraufgaben konnten wir mit dem industrietauglichen Mini-Linux-System RevPi lösen, einem kostengünstigen und modularen Industriecomputer. Die intuitive Weboberfläche wurde dabei mit HTML, CSV und Java programmiert. Die Steuerungsaufgaben haben wir mit Python realisiert.
Die Steuerbox wird mittlerweile in Serie produziert.
2) Entwicklung eines Elektroniksystems zur Prävention von Wasserschäden in Gebäuden
Diese Fallstudie zur hardwarenahen Softwareentwicklung behandelt einen batteriebetriebenen LoRa-Endnode zur Wasserschaden-Prävention mit integrierter Zugangskontrolle (RFID, PIN, Biometrie).
Die geforderte Laufzeit von zwei Jahren erforderte starke Energieoptimierung auf Hardware- und Software-Ebene. Wir haben ein Simulationsmodell erstellt, das den Stromverbrauch verschiedener Nutzungsszenarien prognostiziert hat, bevor die erste Platine gefertigt wurde. Während der Entwicklung haben wir Messwerte mit Simulationsdaten verglichen und beide iterativ optimiert.
Für Remote-Updates implementierten wir FOTA über LoRa. Die gesamte Kommunikation sicherten wir mit AES256-Verschlüsselung ab.
0+
Jahre Erfahrung in der Entwicklung robuster Schaltungen
Die Projektraum Reger GmbH ist Ihr zuverlässiger Partner für die Schaltungsentwicklung. Mit über 250 erfolgreich realisierten Elektronikprojekten verfügen wir über umfassende Erfahrung und Expertise in der Schaltungsentwicklung. Wir durften bereits zahlreiche komplexe Schaltungen in den Bereichen IoT, Industrie, Medizintechnik, Militär, Bau und Agrartechnik (sowie weiteren Branchen) realisieren.
Projektraum Reger ist Ihr Dienstleister für die Schaltungsentwicklung
Projektraum Reger bietet über 15 Jahre Erfahrung in der Schaltungsentwicklung. Unser Leistungsspektrum reicht von der analogen und digitalen Schaltungsentwicklung über das Leiterplattenlayout bis zur hardwarenahen Softwareentwicklung und IoT-Geräteentwicklung, durchgängig aus einer Hand.
Kontaktieren Sie uns gerne für ein unverbindliches Erstgespräch für die Entwicklung Ihrer Schaltungen.
Inhalt entwickelt und geprüft durch: Sebastian Reger
Staatlich geprüfter Techniker Elektrotechnik | Entwicklungsleitung | Geschäftsführer der Projektraum Reger GmbH (seit 2010)
Ihre unverbindliche Anfrage zur Schaltungsentwicklung stellen
Wir freuen uns darauf, Sie und Ihre Schaltaufgabe kennenzulernen! In einem unverbindlichen Erstgespräch besprechen wir gemeinsam, wie Ihre Schaltung realisierbar ist. Dabei beraten wir Sie transparent, ehrlich und ohne Druck.
Mit Sitz in Süddeutschland, bedienen wir Kunden aus ganz Deutschland und dem DACH-Raum (nahe Ulm).
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