Stopničasta DIP stikala, kot komponente za ročno kodiranje in izbiro načina, integrirajo natančno koordinacijo mehanskega pozicioniranja in električnega kontakta v svojo strukturno zasnovo in princip delovanja, s čimer želijo doseči ravnovesje visoke zanesljivosti, prepoznavnosti in zmožnosti proti -motenju. Njihova načela oblikovanja je mogoče sistematično razložiti z vidikov, kot so mehanska struktura, mehanizem za pozicioniranje zobnikov, način električne povezave in izbira materiala.
Na ravni mehanske strukture je glavna značilnost stopničastega DIP stikala, da se drsnik prestav premika po vnaprej nastavljeni stopničasti progi. Vsak korak ustreza določenemu stanju vklopa/izklopa vezja. Med preklopom se drsnik opira na navpični padec stopnic, da oblikuje fizično mejo, kar ustvarja jasen občutek ustavljanja, ko dosežete ciljni položaj. Ta omejevalna struktura se učinkovito izogiba prestavljanju prestav, ki ga povzročijo vibracije, udarci ali napačno delovanje, in ponuja večjo prednost pri stabilnosti v primerjavi z ravnimi drsnimi stikali. Geometrijske parametre stopnic (kot so višina stopnice, širina stopnice in kot nagiba) je treba med fazo načrtovanja simulirati mehansko in na otip, da se zagotovi nemoteno preklapljanje in natančno pozicioniranje pri različnih delovnih silah.
Pozicioniranje zobnikov je odvisno od konkavnega-konveksnega paritvenega mehanizma med drsnikom in podstavkom. Dno drsnika ima izbokline ali elastične kremplje, ki se ujamejo s stopničastimi utori. Ko se drsnik premakne na stopničasto ravnino, kremplji zaskočijo utore, ustvarijo mehansko zaporo in hkrati sprožijo preklopno delovanje notranje kontaktne skupine. Kontaktna skupina običajno uporablja matriko ali neodvisno postavitev. Vsak premični kontakt se stika ali loči od fiksnega kontakta, ko se drsnik premika, s čimer spremeni stanje vklopa/izklopa vezja ali kombinacijo kodiranja. Za zagotovitev zanesljivega stika se vzdržuje ustrezen kontaktni tlak med gibljivimi in fiksnimi kontakti, izbrani so-obrabno odporni materiali z nizko-odpornostjo.
Načelo električne povezave temelji na logičnem preslikavi zapiranja in odpiranja kontaktov. Različni položaji korakov ustrezajo različnim kombinacijam kontaktov, tako da oddajajo binarne, decimalne ali-kodirane signale po meri. Med načrtovanjem je potreben natančen izračun razmika med kontakti in plazilne poti, da se izpolnijo napetostni nivo in zahteve glede izolacije ciljnega vezja. V materialih in površinskih obdelavah je treba preprečiti pojav oksidacije in iskrenja, da se zagotovi stabilnost prenosa signala. Pri nizko- ali visoko{6}}frekvenčnih aplikacijah se na kontaktni površini pogosto uporablja pozlačenje ali posrebrenje za zmanjšanje kontaktne odpornosti in izboljšanje odpornosti proti koroziji.
Odločilno vlogo pri oblikovanju ima tudi izbira materiala. Ohišje je običajno izdelano iz visoko-temperaturno odporne,-ognjevarne inženirske plastike, ki zagotavlja odlično izolacijo in mehansko zaščito. Drsnik in kremplji pogosto uporabljajo -obrabno odporno ojačano smolo ali kovinske materiale, da zagotovijo strukturno celovitost pri dolgotrajni-uporabi. Kontakti so izdelani iz bakrove zlitine kot osnovnega materiala, dopolnjenega s prevleko iz plemenitih kovin za uravnoteženje prevodnosti in vzdržljivosti.
Če povzamemo, načelo zasnove stopničastega DIP stikala je doseči fizično zaklepanje položaja stikala prek stopničastih mehanskih omejitev v kombinaciji z zanesljivim kontaktnim preklopnim mehanizmom za doseganje natančnega nadzora stanja vezja ter za optimizacijo okoljske prilagodljivosti in življenjske dobe na materialni in strukturni ravni. Zaradi tega načela je zelo dragocen na področjih z visokimi zahtevami glede stabilnosti in delovanja, kot so industrijski nadzor, komunikacijska oprema in instrumenti za testiranje.
