Blockschaltbild

Schaltung eines analogen Fernsehempfängers - dargestellt als Blockschaltbild

Ein Blockschaltbild ist die vorwiegend in der Technik angewendete graphische Darstellung der Wirkungen zwischen mehreren zueinander in Wechselwirkung stehenden Bauteilen.

Im Gegensatz etwa zum elektrischen Schaltbild werden jedoch nicht konkrete Verbindungen (etwa elektrische Leitungen) zwischen konkreten Bauteilen, sondern die Wirkungen zwischen den als Blöcken dargestellten Funktionseinheiten dargestellt.

Blockschaltbilder werden in der Elektrotechnik, z. B. der Computertechnik, der Nachrichtentechnik, oder in der Regelungstechnik verwendet.

Blockschaltbilder in der Elektrotechnik

In der Elektrotechnik ist ein Blockschaltbild ein Übersichts-Schaltbild, das aus Funktionsblöcken und deren Verbindungen (Signale, Leitungen), aber auch Eingangs- und Ausgangsleitungen der Gesamtschaltung besteht. Mit Linien werden Signale (Leitungen) dargestellt, mit geometrischen Formen (meist Rechtecken) dagegen Funktionsblöcke. Die einzelnen Signale und Blöcke können durch Text bezeichnet werden.

Blockschaltbilder können auf mindestens zwei Arten verstanden werden. Einmal als zeitlose Struktur der Schaltung, und zum zweiten als Bewegung eines Signals durch die Schaltung. In letzterer Funktion erkennt man etwa den kritischen Pfad einer Schaltung, das ist die Bewegung des Signals, bei der es am längsten dauert, bis man am Ausgang ein stabiles Signal messen kann.

Blockschaltbilder in der Regelungstechnik

Der Regelkreis, ein Blockschaltbild

In der Regelungstechnik werden Blockschaltbilder meist Signalflussplan genannt. Dort stehen die Rechtecke (Knoten, Blöcke) für dynamische oder statische Systeme, die Pfeile (gerichtete Kanten) stellen Kopplungen zwischen den Systemen dar. Jeder Block verfügt über zeitlich veränderliche Eingangs- und Ausgangssignale.

Die kausale Wirkungsrichtung der Signale ist eindeutig in Pfeilrichtung festgelegt. Der Anfang des Pfeiles beschreibt, wo das Signal entsteht, das Ende des Pfeiles zeigt auf den Block, in dem das Signal Ursache anderer Vorgänge ist. Jede Signalkopplung ist somit rückwirkungsfrei.

Ein Block kann mehrere Teilsysteme zusammenfassen oder ein elementares Übertragungsglied darstellen. Eine Übersicht der Übertragungsglieder gibt es im Artikel Signalflussplan.

Anwendung

Blockschaltbilder dienen der Veranschaulichkeit von Funktionszusammenhängen, wenn dies mit einem Schaltbild, wegen dessen Komplexität, nicht erreicht wird. Ein Schaltbild ist dennoch erforderlich, da letzterer zur Grundlage z.B. für ein Leiterplattenlayout dient.

Literatur

• Jan Lunze: Regelungstechnik, Springer Verlag, Bd. 1 (2005) ISBN 3-540-28326-9, Bd. 2 (2006) ISBN 3-540-32335-X
• Heinz Unbehauen: Regelungstechnik, Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden, Bd. 1 (2005) ISBN 3-528-93332-1, Bd. 2 (2000) ISBN 3-52873348-9