EL-KO

             Elektronik-Kompendium

           Schaerers Elektronik-Minikurse

    Bitte verwenden Sie nur das ORIGINAL siehe

https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/

Ich möchte keinesfalls das Urheberrecht des Hr. Schaerers verletzen.

Auch will ich mich nicht mit fremden Federn schmücken.

Ich kann jederzeit den Inhalt für alle weltweit sperren ! ! !

  Ist nur als Inhaltsverzeichnis für mich gedacht.

• Elektronik-Minikurse:Inhaltsverzeichnis   WICHTIG: Diverse technische Infos
• Elektronik-Minikurse:Philosophie (Sinn, Vorwissen, Praxisbezug)
• Hilfe bei Leserfragen. (WICHTIG: Unbedingt zur Kenntnis nehmen!)
• Simulieren und Experimentieren, ein Vorwort von Jochen Zilg
• Autor:   Thomas Schaerer      Opamp-Buch   Timer555-Buch

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....Achtung Bastler! Auf Happy-Xmas klicken!

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Das ELKO (ELektronik-KOmpendium) von Patrick Schnabel gibt es seit 1997 und seit dem Jahre 2000 bin ich als Autor meiner Elektronik-Minikurse mit dabei. Der erste Kurs dieser Art - in der Art von Praxis-Workshops - gibt es seit dem März 2000 mit dem TitelGegentakt-Endstufe ohne Ruhestrom in zwei Teilen. Der erste_Teil enthält die theoretischen Grundlagen und der zweite_Teil eine praktische und verzerrungsarme Anwendung. Zum Einsatz kam dieseSchaltung bereits viele Jahre zuvor mit meinen selbstgebauten aktivenKüchenlautsprecherboxen.

Den selben Workshop-Stil setzte und setze ich in den folgendenElektronik-Minikursen fort. Alle dimensionierten Schaltungen stammen ausdem Repertoire der von mir entwickelten Schaltungen für Beruf undFreizeit. Bei den wenigen Schaltskizzen, die nicht getestet sind, wirddies im Schaltbild oder im dazu gehörigen Text erwähnt. Das sind z.B.Tipps oder Empfehlungen, die ich nicht realisiert habe, jedoch mit hoherWahrscheinlichkeit trotzdem richtig arbeiten.

Die hier vorgestellten Schaltungen, dienen nichtnur der 1:1-Umsetzung. Sie sollen die Kreativität des Lesers anregen. Esist durchaus vorstellbar, dass man einige der hier gezeigtenSchaltungen, entsprechend angepasst, für andere Anwendungen einsetzenkann.

Elektronik ist meine Passion, und deshalb haben Beruf und Freizeit einenfliessenden Übergang. Meine Erfahrung umfasst die analogeSchaltungstechnik im Gleichspannungs- und Niederfrequenzbereich, gewisseBereiche der Steuerungs- und Leistungselektronik und die digitaleSchaltungstechnik, jedoch nicht im Bereich programmierbarer Bausteine,wie z.B.Mikroprozessoren, PICs oderArduino.

Die Anwendung von Switched-Capacitor-Filtern(SC-Filtern) ist u.a. ein Lieblingsthema von mir. Diese SC-Filter nenneich pseudodigital, weil die Anwendung zwar rein analog ist. Es gibt einanaloges Eingangs- und ein analoges Ausgangssignal. Durch die IC-interneAbtastung entsteht allerdings ein Alias-Effekt,der jedoch meist mit geringem Aufwand gefiltert werden muss. Am Eingangmit einem Antialasing- und am Ausgang mit einemSmoothing-Tiefpassfilter. Ähnlich wie bei einem Analog-Digital-, bzw.Digital-Analog-Übertragungssystem.

Interdisziplinär: Ein weiteres Lieblingsthema von mir istinterdisziplinär. Es umfasst Elektronik und Medizin/Neurophysiologie undnennt sichElektromyographie (EMG).Seit mehr als drei Jahrzehnten arbeitete ich mit in denForschungaktivitäten im Bereich der Elektromyographie (EMG) an derETH-Zürich, teils zusammen mit der Rheumatologie der Universität Zürich,als Elektroniker. Ich entwickelte und baute die zu den Messungennotwendigen Schaltungen und Geräte. Unter anderem aus dieser Tätigkeitentstand viel Erfahrung in der analogen Schaltungstechnik, vor allem mitOperationsverstärkern und auch im Bereich mit aktiven Filtern in derSC-Technik.Diese Erfahrung kommt hauptsächlich in den Opamp-Elektronik-Minikursenzum Ausdruck. Zum leichten Auffinden einfach EMG in dieSuchfunktion eingeben. Wichtiger Aspekt ist die richtige Schaltung mitdem Instrumentationsverstärker. Ein spezieller Elektronik-Minikurs dazuist:
Echter Differenzverstärker IV: EMG-Vorverstärker Deluxe mit INA111.

Interdisziplinäres Praktikum: Während 15 Jahren, bis zu meinerPensionierung Ende 2016, leitete ich das interdisziplinäre PraktikumEMG/Elektronik an der ETH-Zürich, mit der Priorität auf derelektronischen Schaltungstechnik. Studierende im Bereich derElektrotechnik erlernten die elektronische Schaltungstechnik praxisnah,wobei u.a. auch Lötarbeiten selbstverständlich war. Man lernte z.B.,dass man mit dem mathematischen Umgang mit der virtuellen Spannung amOperationsverstärker, noch lange nicht den elektronischen Vorgang selbstversteht. Solches verstehen zu lernen, war der Sinn dieses Praktikumsund hat ebenso hier in diesen Elektronik-Minikursen seinen festen Platz,bzw. es stand im Vordergrund. Hier noch einen kleinenRückblickin diese Praktikumsära, falls es jemand interessiert.

Voraussetzung: Alle Elektronik-Minikurse setzen - wiees bei Workshops üblich ist - ein gewisses Mass an Grundlagenwissen undz.T. auch eine gewisse Erfahrung in der elektronischen Schaltungstechnikvoraus. Mehr Details erfährt man inDie_Philosophie_meiner_Elektronik-Minikurseim Kapitel "Welches Vorwissen ist nötig?".Hier im ELKO kann Grundlagenwissen in denGrundlagen_des_ELKOvon Patrick Schnabel erworben werden.

An dieser Stelle möchte ich Patrick Schnabel dafür danken, dass es seinELektronik-KOmpendium - das ELKO - gibt und für seinen unermüdlichenEinsatz für die Gestaltung und für den umfangreichen Inhalt, der weitüber die elektronische Schaltungstechnik hinausgeht. DiesesELektronik-KOmpendiummachte meine Elektronik-Minikurse erst möglich!

Achtung Gefahr Netzspannung! Es gibt einigeElektronik-Minikurse mit Netzteilen und sogar solche die ausschliesslichmit der Netzspannung 230 VAC zu tun haben. Ich warne an dieser Stellegenerell vor dem Umgang mit Hochvoltspannungen!!! Der Nachbau dieserSchaltungsteile eignet sich nicht für Unerfahrene und Anfänger. DasRisiko liegt beim Anwender!

Wie macht sich ein neuer oder ein geupdateter Elektronik-Minikursbemerkbar? ImELKO-Newsletter (hier bitte anmelden!),der alle zwei Wochen erscheint. Ein neuer oder nennenswert erweiterterElektronik-Minikurs (Update) wird zusätzlich mit einer grün blinkenden LED, linksbeim Eintrag hier angekündet:

[Link zu einem Elektronik-Minikurs]

Auch "fremde" Inhalte gibt es: Man beachte, es gibt auch Themenausserhalb der Elektronik, wobeihistorische_Inhalteselbstverständlich dazu gehören. Speziell ist der Beitrag zumStromkriegzwischen Tesla und Edison. Es gibt auch ein Kapitel Extra-Beilagen zu denThemen wie Mobilfunk, Low-Energy-Nuclear-Reaction LENR(fälschlicherweise als Kalte Fusion bezeichnet), dieElektronik-Newsgruppe im UseNet, Falsche Konzepte über statischeElektrizität, Natur und Technik (Faszination Kugel), und noch anderes...

Passt nicht? Wenn jemand der Meinung ist, dass solche Themennicht eine Elektronik-Webseite gehören, dann respektiere ich dies in demSinne, dass ich höflich darum bitte, diese Inhalte zu ignorieren. BestenDank für das Verständnis Deinerseits, dass es hier diese Vielfalt gibt.

Ein wichtiges Anliegen!

Die Neueinsteiger meiner Elektronik-Minikurse bitte ich unbedingt dieInhalte der ersten vier Links zu lesen:

• Diverse technische Infos
  Besonders vorteilhaft ist es, wenn man vor dem ersten Minikurs-Lesestartden Inhalt dieses Links liest, weil da stehen wichtige Dinge drin wiez.B. Spannungsangaben, positive und negative Ströme, Stromsenke undStromquelle, oder wenn ein beliebtes Bauteil obsolet ist.

• Die Philosophie meiner Elektronik-Minikurse
  Sinn der Minikurse, notwendiges Vorwissen, Praxisbezug.

• Hilfe bei Leserfragen
  Unterstützung via E-Mail und was man dazu wissen muss.

• Simulieren und Experimentieren, ein Vorwort von Jochen Zilg
  Die Simulation ersetzt das Experiment und die lebendige Praxiserfahrungnicht!

Die folgende Einführung empfiehlt sich gelegentlich zu lesen:

• Eine kurze Einführung zu dieser Indexseite
  Meine Elektronik-Minikurse werden zur Hauptsache mittels Suchmaschineerreicht. Die Leichtigkeit des Findens ist begründet in der hohenGoogle-Sensivität des Elektronik-Kompendium (das ELKO) und damitbetrifft dies auch meine Elektronik-Minikurse.
  Wenn man stets auf diese Weise zielorientiert Elektronik-Minikurseerreicht, kann es leicht geschehen, dass man den Header übersieht,obwohl jeder Elektronik-Minikurs den selben Header, mit den selbeninformativen Links, enthält. Dies passiert deshalb so leicht, weil manauf ein Thema fixiert ist. Dieser Beitrag soll auf diesen Header undauch auf diese Indexseite mit der grossen Übersicht zu weiterenElektronik-Minikursen hinweisen, die z.T. ebenfalls zum interessiertenThema passen.

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>>>>>> Die Elektronik-Minikurse <<<<<
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Themenübersicht
(Bitte vorher wenigstens einmal die Einleitungdurchlesen. Danke.)


Verstärkerschaltungen, Operationsverstärker, Instrumentationsverstärker...
Gegentakt-Endstufe ohne Ruhestrom *Überspannungsschutz Verstärkereingänge * Spezial-Elko fürAC-Spannung * Operationsverstärker I bis IV * Vom Opampbis Schmitt-Trigger (Demoschaltung) * Fensterkomparator bisPräz.-Schmitt-Trigger * OTA - Audio-Dynamiklimiter *Echter Differenzverstärker (Instrumentationsverstärker) I bis IV (IV =EMG-Verstärker Deluxe) * Isolations-Trennverstärker mit HCNR200*

Testschaltungen, Messtechnik, Signalwandlung, ...
Synchron-Gleichrichter mit JFET-Switch (diskret)* Vierkanal-Übersteuerungsanzeige * Amplifier-Attenuator(Ausgang symmetrisch) * EMG-Testgenerator (erzeugt symm.Dreiecksignal) * Blinkschaltung * Print- undVerdrahtungstester (Wenn die Ausgangsspannung plötzlich kippt[Opamp-Schwäche], Phasenverschiebung vs Inversion, Allpassfilter,EMG-Anwendung) * Kabeltester (defekte Abschirmung) *

Netzteile, U-,I-Regelung, U-,I-Messung, Begrenzungs- und Referenzmethoden, Testschaltungen
Komplementär-Darlington (Sziklai-Connections)* Labornetzteil mit Komplementär-Darlington * Netzgerät1-10V/3A * Lowdropout-Netzgerät mit "723" undImpulsfolback-Stombegrenzung * Netzteil-Testgerät I *Transistor-LED-Konstantstromquelle * Transistor-LED-,FET-Konstantstromzweipol * Konstantstromquelle mit Opamp undBandgap-Referenz * Stromspiegel-Schaltungen *LED-Testschaltung * 3-Pin-Spannungsregler (u.a.Akkuladeschaltung) * LM317 bis auf 0V *Spannungsregelr-Spezial (78xx, LM317, Lowdropout) *48V-Phantomspeisung für Kond.-Mikrofon * Spannungsregelung mitelektron. Brummsiebung * Kondensator-Netzteil *Z-Diode-Erweiterungskurs mit Bandgap-Referenz * Power-Zener-Diode* Thyristor-Crowbar (Brechstange) * elektron. Sicherung* LMC555 für pos. Zusatzspannung * pos./neg.Zusatzspannnung aus DC-Spannung * Hochsicherheits-Netzteil* DC-Spannungsregler ist auch Induktivität *

Batterie-Schaltungen
Lowpower-MOSFET-Abschaltverzögerung *Akku-Abschaltverzögerung mit CMOS-Invertern, MOSFET und DIL-Leistungsrelais *LMC/TLC555-Batteriespannungsenzeige (Lowbatt.-Funktion) *Rainbow-Batterieanzeige mit 2-farben-LEDs *

Schalten und Steuern
Diodenschalter - UKW-Antennenumschalter *JFET: analoger Schalter * CMOS-Transmissions-Gate: analogerSchalter * Schalten und Steuern mit Transistoren I bis III (auchbipolare Transistoren BJT und Relais [ Raspberry-Pi])*

Generatoren, Timer- und Triggerschaltungen
LMC555 (CMOS) im Vergleich mit NE555 (bipolar)* LMC555-/TLC555-Timer/Generator-Schaltungen *LMC555-/TLC555 retriggerbar * Toggle-Flipflop undPrellfrei-Schaltung mit LMC555-/TLC555 * LMC555-/TLC555 - PWMVentilator * LMC555-/TLC555 - PWM - LED * MonoFlipflop* Einschaltverzögerung mit LMC5555 oder TLC555 *Langzeit-Timer mit CD4020 und CD4040 * Dreieckgeneratormit Opamp * ROUTER-DELAY *

Passive und aktive Filterschaltungen, SC-Filter-Schaltungen
Von RC- zum RCD-Hochpassfilter *Rauschdämpfung mit Tiefpassfilter * Das SC-Filter, eine kurzeEinführung * SC-Tiefpass mit umschaltbaren Grenzfrequenzen* SCF mit variabel im grossem Frequenzbereich *50Hz-Notchfilterbank (SC-Filter) - PLL-Frequenzmultiplier *(analoge) Sinusgeneratoren und SC-Sinusgenerator *

PLL-Frequenzsynthesizer, VCO aus CD4046/MC14046
PLL-Frequenzsynthesizer mit digit.Potmeter *CD4046B (MC14046B) und 74HC4046 = spezielles Problem! * VCO mitCD4046B (MC14046B) u.a. EMG-Biofeedbackschaltung *

Digitale Schaltungen: Grundlagen, kleine Anwendungen
"Zukunft und Design moderner digitalerSchaltkreise" (TI-Seminar-Report 1992) * Tristate-Logik *RS-Flipflop-Entstörung * Pullup-,Pulldown-Widerstand *Unterspannungswächter mit Auto-Reset (TL7702, TL7705) *Dreistufiger Logik-Umschalter mit einfachem Kippschalter *EXOR-Logik mit IC oder Transistoren (BJT) [Motorrad-Appl.] *Frequenz-Verdoppler mit EXOR-Gatter * Vom Logikpegelwandler zumImpulsgenerator (Endstufe) * TTL-CMOS-Converter *TRANSIENT-PULSE-CONVERTER *

230-VAC-Anwendungen
"TV Standby Off" * Netzsynchronisation mitLMC555/TLC555 * Synchronisation - Sinus-Nulldurchgang *Relaisbetrieb an 230VAC * Automatische Netzspannungsumschaltungfür Trafos * Master-Slave-Netzschalter mit mit Printlayout* Einschaltstrombegrenzung - Ringkerntrafo (Power-NTC)*

Diverse Schaltungen
Weihnachts-LED-Stern mit 36 LEDs

Diverse Themen, Beiträge, Informationen etc. ...
Elektromyographie (EMG) - kleine Einführung* Print-Ätzen mit Schaumätzer * Zinnikers Batterie- undAkku-Seiten *

ATARI-ST: Emulatoren, Elektronik-Rechenprogramme, Schaltschema-Zeichnungsprogramm (Mit Downloads, auch TOS...)

Elektronik-Geschichte
Stromkrieg Tesla/Edison * FunkeninduktorKaltkathoden-Röhre * "Deutsche Halbleiter-Technik vor demUrknall?" * Die Halbleiterindustrie in der DDR *

Extra-Beilagen
Energie-Katalysator (E-Cat/LENR) * Mobilfunk* Umweltprobleme * Computernetzteile zerstören Computer!* 25 Jahre DE.SCI.ELECTRONICS * Hauptsätze derThermodynamik * Zittern des Monitorbildes durch magnetischesWechselfeld * Falsche Konzepte über statische Elektrizität* Natur und Technik *

Im Fokus
Fokusiert wird ein Thema von allgemeinemFachinteresse. Dieses Thema wird so weit wie nötig erklärt. Oft bietetWikipedia eine hervorragende einführende Erklärung, wenn es grundlegendmit Physik zu tun hat. Danach werden Elektronik-Grundlagen- undElektronik-Minikurse aus dem ELKO vorgestellt, wo das Thema inpraktischer Form präsentiert wird. Es ist auch möglich, dass ein Themaaus dem ELKO-Forumfokusiert wird.

Diverse technische Infos
Infos die zum Verständnis notwendig sind: Hinweisezu Spannungsangaben VDC und VAC. * Positiver und negativer Strom?Ja, gibt es denn überhaupt ein negativer Strom? * Stromquelleoder Stromsenke, das ist hier die Frage. * Die Schemata undDiagramme in den Minikursen. Womit gezeichnet? * Ein beliebterJFET, den es nicht mehr gibt, dafür ein Ersatztyp. *(Trimm-)Potentiometer, optimal eingesetzt. *



Verstärkerschaltungen, Operationsverstärker, OTA, Instrumentationsverstärker, Isolationsverstärker...
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Gegentakt-Endstufe ohne Ruhestrom:Theorie und Grundlage. Anstelle des AB-Betriebes mit Ruhestrom geht essehr übernahmeverzerrungsarm ebenso gut im B-Betrieb, wenn dieLeistungs-Endstufe innerhalb einer starken Gegenkopplung mit Hilfe einesOpamp arbeitet, der im Bereich der Übernahmeverzerrung schnell genug reagieren kann.
Stichworte: LF356 *

Gegentakt-Endstufe ohne Ruhestrom: Die praktische und verzerrungsarme Anwendung. Seit August 2012 erweitertmit der integrierten Klangregelschaltung LM1036, dazu ein Kapitel zumThema warum eine symmetrische Speisung besser ist und ein weiteresKapitel zum Thema Verlustleistung und Wärmeableitung.
Stichworte: NE5534 * LF356 * BD239 * BD240 * 7815 * 7915 * LM1035 *LM1036 * Rauschdämpfung mit Tiefpassfilter * Ringkerntrafo *Einschaltstrombegrenzung * Boucherot-Glied *


Überspannungsschutz von empfindlichen Verstärkereingängen: Methode mittels Dioden und preiswerter Transistoren. Transistoren zwecksniedrigen Sperrströmen für niedrige DC-Offsetspannungen, anstelle vonteuren Picoampere-Dioden. Überspannungsschutz mit bipolarerStrombegrenzung. Der Latchup-Effekt bei CMOS-Ein- und CMOS-Ausgängen.Allfällige Probleme durch Stromfluss,verursacht wegen Überspannung, überdie Schutzdioden zurück zur Betriebsspannung und Netzteil an einerfiktiven Schaltung diskutiert.
Stichworte: Latchup * Latchupeffekt *


Polarisierter Elektrolytkondensator für Wechselspannung und inverse Gleichspannung: Ein Elektrolytkondensator eignet sich nur für DC- und nicht fürAC-Spannung, ausser es ist ein spezieller polarisierter Alu-Elko wie der128-SAL-PRM von Vishay. Er lässt eine invers gepolte DC-Spannung vonmaximal 30 % und eine maximale AC-Spannung bis zu 80 % von derDC-Nennspannung zu. Leider wird dieses Produkt ab Januar 2016 nichtmehr hergestellt. Alternativ eignen sich nichtpolarisierte Alu-Elkosz.B. von Multicomp. Mehr dazu in diesem Elektronik-Minikurs. Sieheblauer Textabschnitt in der Einleitung.
Stichworte: Vishay - 128-SAL * nichtpolarisierte Alu-Elko *Instrumentationsverstärker * Elektro-Myographie * Überspannungsschutz *


Operationsverstärker I:Praxisnahe Einführung in die Technik des Operationsverstärkers. Themen:Virtueller GND * virtuelle Spannung * virtuelleSpannung = Stromknotenpunkt * Differenzspannung immer Null Volt *GND * GND oder Referenzspannung * Referenzspannung undEingangswiderstände bei invertierender und nichtinvertierenderVerstärkung * Aussteuerung des Opamp * DC-Offsetkompensation *Unity-Gain-Bandbreite und Slewrate *"Slewrate-Online-Rechenprogramm" * parasitäre Induktivitätverursacht mit dem Opamp * unerwünschter Piezoeffekt * Die Ub/2-Referenzund der synthetische GND * Einschwingverhalten bei steilflankigenSpannungen am Eingang * Unity-Gain-Bandbreite abhängig von der AnzahlEingängen bei invertierender Verstärkung *

Operationsverstärker II: DieGain- und die Offsetabstimmung, und die Problembeseitigung vonkapazitiver Belastung am Ausgang des Operationsverstärkers, dieso genannte Lead-Kompensation. Präziser Abgleich der DC-Offsetspannungmit Bandgap-Referenzdiode (LM385).

Operationsverstärker III:Vertiefung zum Thema virtuelle Spannung und der GND. Ein etwas andererErklärungsansatz, ein Versuch zum leichteren Verständnis. Die virtuelleSpannung praxisnah mit der Leerlaufverstärkung (Open-Loop-Gain) erklärt.Wie stellt man die Stabilität einer Verstärkerschaltung fest?
Stichworte: LF356 * Schmitt-Trigger * Knotenregel *

Operationsverstärker IV:Hier geht es um unterschiedliche Störprobleme bei Opamp-Schaltungen. Esbeginnt mit der störarmen Beschaltung. Dabei gilt der elementareGrundsatz, dass eine analoge signalverstärkende oder signalverarbeitendeSchaltung so niederohmig wie möglich realisiert sein sollte. Diesreduziert das Risiko der parasitär-kapazitiven Einkopplung vonelektrischen Wechselfeldern. Dazu ein ein Bildfür den ersten Eindruck.


Vom Operationsverstärker bis zum Schmitt-Trigger, kontinuierlich einstellbar. Eine Demoschaltung! Vor allem geeignet für Lehrer welche Elektronik-Azubis ausbilden! DieDemo beeindruckt den interessierten Schüler! Mit der praktischenSchaltung kann man mit einem einzigen Potmeter die FunktionenVerstärkung, Komparator und Schmitt-Trigger, als auch die vollständigeund reduzierte Frequenzgangkompensation elegant demonstrieren.
Stichworte: LF356 * TL081 * TL080 * TL071 * OPA604 * LM317-LZ *LM337-LZ * Frequenzgangkompensation * Gegenkopplung * Mitkopplung *

Vom Fensterkomparator zum Präzisions-Schmitt-Trigger: Die Hysterese dieser Schmitt-Trigger-Schaltung ist nicht von der Ausgangsspannung abhängig, weil die Triggerspannungen mit einer hochstabilen Bandgap-Referenzspannung erzeugt werden können. Geringer Aufwand: Ein Quad-Opamp oder Quad-Komparator genügt!
Stichworte: LMC555 * TLC555 * LM358 * LM324 * Pullup-Widerstand *Wired-OR-Verknüpfung * Tristate-Logik * Schmitt-Trigger-Entstörung *Mini-Störsender * Bandgap-Spannungsreferenz (LM385) *


"Was ist ein OTA?" und "Ein Dynamiklimiter mit dem OTA LM13700": Der "Operational Transconductance Amplifier" (OTA) und eine praktische Anwendung als Dynamiklimiter.
Stichworte: LM13700 * AGC-Amplifier * Integrator * Peak-Detektor* Regeleinsatz *

Amplitudenmodulation mit dem OTA LM13700: Hier befassen wir uns damit, wie man den OTA als Amplitudenmodulator(AM) verwenden kann. Man kann mit dem OTA einen kleinen Lang- oderMittelwellensender bis zu einer Trägerfrequenz von maximal etwa 700 kHzrealisieren. Die vorliegende Schaltung (Bild 1) eignet sich für dasSelbststudium zum Experimentieren und auch für den praxisorientiertenSchulunterricht auf anschauliche und hörbare Weise.
Stichworte: LM13700 * Amplitudenmodulator *


Echter Differenzverstärker I: Die Überlegenheit des Instrumentationsverstärkers gegenüber demOperationsverstärker. Präzise Gleichtaktunterdrückung, statisch unddynamisch mit Ableich. Präziser DC-Offsetpannungsabgleich.Instrumentationsverstärker nur für Wechselspannungen. Interesse amGrenzbereich Medizin/Elektronik ? Elektromedizinische Hinweise wie EMGund EKG.
Stichworte: Elektroskop * TL074 * Elektro-Myographie (EMG) *

Echter Differenzverstärker II: Referenzierung betreffs Spannungsmessung und DC-Offsetspannung.Automatischer DC-Offsetspannungsabgleich für AC-Anwendung.INA111 (integr. Instrumentationsverstärker)

Echter Differenzverstärker III: Instrumentationsverstärker zerlegen und verstehen. Eingangsstufe inOpampschaltungen zerlegt, die Gleichtaktverstärkung, Differenz- undGleichtaktspannung. Der Asymmetrie/Symmetrie-Wandler, das Gegenteilzum Instrumentationsverstärker, mit nur zwei Opamps möglich.
Stichworte: TL064 * TL074 * TL084 * TL061 * TL071 * TL081 * LF356 *

Echter Differenzverstärker IV: Einführung in die Verstärkung von EMG-Signalen mitInstrumentationsverstärker Marke Eigenbau. Hauptthema: EMG-VorverstärkerDeluxe mit INA111. Beim Einsatz von intramuskulärer EMG-Messung (iEMG),sind aktive Abschirmungen der Elektrodenleitungen im Einsatz. Dieseneutralisieren die Kapazität zwischen Abschirmung und Leiter zur Erhaltder Bandbreite der Frequenz. Das Kapitel "Erste Stufe stärker als diezweite" erklärt ausführlich warum es Sinn macht, dass die ersteStufe am meisten verstärkt. In diesem Zusammenhang wird besonders dieGleichtakteigenschaft thematisiert. Ub/2-Referenz und der synthetische GND. Überspannungsschutz, Isolationsspannung und Patientenableitstrom.Überspannungsschutz: Transistoren als Pico-Ampere-Dioden.
Stichworte: TL074 * INA111 * Rauschreduktion durch Tiefpass *


Isolations-/Trennverstärker (HCNR200):Isolationsverstärker (Trennverstärker) kommen zur Anwendung, wennPotentialtrennung oder/und Personenschutz gefordert sind. Da dieElektromyographie (EMG) in den Elektronik-Minikursen über analogeSchaltungstechnik oft im Fokus steht, ist das Thema Isolationsverstärkersehr wichtig. Beruflich benutzte ich jahrelang den teuren undhochstabilen ISO121, der jedoch nicht mehr produziert wird. AlsAlternative habe ich eine preiswerte Schaltung mit dem linearenOptokopler HCNR200 realisiert. Hier wird eine funktionsfähigeApplikation vorgestellt, die ausbaufähig und veränderbar ist nacheigenen Bedürfnissen. Der Elektronik-Minikurs beginnt mit einemIsolationsverstärker mit PWM und induktiver Kopplung...


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Testschaltungen, Messtechnik, Signalwandlung, ...


Der Synchron-Gleichrichter: Präzisions-Gleichrichter ohne Dioden. Er arbeitet mittels Komparator und JFET-Schalter (BF245A).
WICHTIGE INFO: Der BF245 wird seit April 2013 nicht mehrhergestellt! Zum Einsatz kommt der BF245A. Alternativ zu diesem eignetsich der J113 von Fairchild, ebenfalls im TO-92-Gehäuse. WeitereInformationen erfährt man inDer analoge Schalter I (der JFET).


Einfach realisierbare Vierkanal-Übersteuerungsanzeige mit LEDs. Erweiterbar! Interessanter Trick von Kombination digitaler und anloger ICs.
Stichworte: Elektromyographie (EMG) * SC-Filter * LM339(Komparator) * 74HC132 47HC14 (HCMOS: Schmitt-Trigger) *Fenster-Komparator * LM385-2.5 Bandgap *


Amplifier-Attenuator mit symmetrischem Ausgang verstärkt eine asymmetrisch niederfrequenteAC-Spannung und wandelt sie mit wählbarer Spannungsteilung in einerauscharme symmetrische AC-Spannung zum Testen von symmetrischenVerstärkerschaltungen (EMG, EKG, Audio, etc.). Es kommt an Stelledes LF356 (NSC) die bessere Variante der LT1056 (LTC) zum Einsatz.Phasenverschiebung von 180 Grad und Signal-Inversion ist nichtdasselbe.


EMG-Testgenerator: Eine kleine Schaltung, die ein symmetrisches Dreiecksignal erzeugt, umzu testen ob eine EMG-Messanlage oder ein EMG-Biofeedback-Gerätfunktioniert oder nicht. Die Ausgangspannungen sind mittels Drehschalterzwischen 0.1 und 10 mV wählbar.
Stichworte: TL750L05 * LMC555 * TLC27M4 *

EMG-Elektroden-Impedanztester: Im Laufe von vielen Jahren sind einige Elektronik-Minikurse entstanden,welche sich auch mit der Elektromyographie (EMG) befassen und es gibtsolche, welche EMG zum Hauptthema haben. Etwas speziell ist dasintramuskuläre Messen elektromyographischer Signale (iEMG).
Gerade hier ist es wünschenswert, nach dem Implantieren von sehr dünnenDrahtelektroden, zu messen, ob die Elektroden Kontakt haben mit demMuskelgewebe oder ob ein Unterbruch oder ein Kurzschluss besteht. WennKontakt vorhanden, ist es sinnvoll etwas über den elektrischenWiderstand zwischen den beiden Elektroden im Muskelgewebe zu erfahren.
Stichworte: HLMP-K150 (Lowpower-LED) * TLC274 * BS170 *


Von der Blinkschaltung zum Print- und Verdrahtungstester: Dieser Tester prüft Kontakte, Leitungen und Kurzschlüsse. Erunterscheidet niederohmige Widerstände von weniger als 1 Ohm von einerelektrischen Verbindung wie Draht, Leiterbahn, Relaiskontakt,Schalterkontakt, etc.
Der Minikurs beginnt mit diskreten astabilen Multivibratoren. Es wirderklärt was man unternehmen muss, damit diese Oszillatoren auch beiBetriebsspannungen arbeiten, die höher sind dieEmitter-Basis-Durchbruchspannung von bipolaren Transistoren. Der selbeMultivibrator dient als Knack- und Tongenerator für denVerdrahtungstester.
Stichworte: LM741 * BC178A * 2N3704 * 1N914 * 1N4002 *


Defekte Abschirmung? Ein spezieller Kabeltester!: Abschirmung in einem abgeschirmten Kabel mit vergossenem Stecker vom Anschluss unterbrochen. Kein Zugang zur Abschirmung möglich. Kapazitive Messmethode zur Feststellung ob Verbindung im Stecker okay oder nicht.Als Rechteckgenerator (400 kHz) kommt ein LMC555 zum Einsatz.
Stichworte: LMC555 * BS170 * 1N914 * 1N270 *


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Netzteile, U-,I-Regelung, U-,I-Messung, Begrenzungs- und Referenzmethoden, Testschaltungen

VORSICHT!  Teilweise Hochvoltanwendungen. Diese Teile sind nicht geeignetfür Anfänger und Unerfahrene. Der Nachbau dieser Teile erfolgt aufeigenes Risiko.

Die_komplementäre_Darlington-Schaltung_(Theorie_und_praktische_Übung): Der Vorteil dieses komplementären Darlington-Prinzips ist die etwa halbso grosse minimale Dropoutspannung (Spannung zwischen Kollektor undEmitter) und ebenso reduzierte minimale Verlustleistung im Vergleich zumkonventionellen Darlington. Die komplementäre Darlington-Schaltungentwickelte ich in Verbindung mit einem Netzteilprojekt im Jahre 1979.Dass dieses Prinzip schon 1953 von George Clifford Sziklai erfunden undpatentiert wurde, erfuhr ich erst viel später. Diese Schaltung nennt manauch das Sziklai-Paar.

Einfaches Labornetzteil mitNPN-Komplementärdarlingtonstufe und Überlastanzeige: PraktischeRealisierung eines Netzteiles 0...20VDC / max.3A. Umfassende und präziseBeschreibung was in den Schaltungsteilen vor sich geht. An den Inhaltangepasster Lehrstoff betreffs Kühlung von Halbleitern. Strombegrenzungmit Overload-Anzeige. Stabilität, Brummen und Rauschen. Belastung desLeistungstransistors und der "Zweite Durchbruch". Testschaltung und dieFrequenzgangkompensation. Alternativen für höhere Spannungen.Online-Programme zur Berechnung von Kühlkörpern.
Stichworte: LM317S * LM350T * LM338 * LM396 * MJE2955 * BD139A *BC550C * LM358 * LM385-2.5 * Platine hergestellt von Martin Schend (für Download) *


Renovation eines "Steinzeit"-Netzgerätes 0.1 - 10 VDC / 3A: Auch alte Geräte aus den 1960er-Jahren lassen sich mit vernünftigemAufwand oft renovieren. Spezielle Gleichrichterschaltung mitzusätzlicher Spannungsverdopplung für die Steuerung. InteressanteLeser-Beiträge. Trafo mit Schirmwicklung. Die Resultate lassen sichsehen! Mit einem Trimmpoti kann man die maximale Ausgangsspannungdefinieren, die man mit dem Poti auf der Frontplatte einstellen kann.Damit lässt sich vermeiden, dass z.B. TTL- oderHCMOS-Versuchsschaltungen durch zu hohe Betriebsspannung zerstörtwerden. Eine LED zeigt an, wenn der maximale Strom erreicht ist und dieSpannungsregelung nicht mehr korrekt arbeitet.
Stichworte: CA3130 * CA3140 * 2N3055 * BD139 * BC547 * BC557 * LM317L *


Lowdropout-Netzgerät_mit_dem_legendären_"723"_und_Impuls-Foldback-Strombegrenzung: Wirksame Reduktion des Spannungsabfalles bei Grenzlast und extremeLastreduktion bei Überlast und Kurzschluss. Nachdem ich meine Idee mitdem Impuls-Foldback entwickelt und realisierte habe, war für mich diesesThema Geschichte und ich widmete mich andern Projekten. Das war im Mai1979. 34 Jahre später im April 2013 erfuhr ich, dass etwa 20 Jahrespäter, die Idee noch einmal erfunden wurde und von unterschiedlichenErfindern zu zwei Patenten angemeldet worden sind...
Stichworte: Diskreter astabiler Multivibrator *Spannungsverdoppler * Impulsfoldback = Hiccup-Mode * LM723 * BC107*BC177 * 1N914 *


Netzteil-Testgerät I: Wie realisiert man ein Testgerät für Netzteile und Netzgeräte um ihrestatischen und dynamischen Regeleigenschaften zu testen? Ein Kurs und eine nachbaubare Schaltung. Teilweise thematisiert ist die Kühlungvon Halbleiter, bezogen auf das selbe Thema inEinfaches Labornetzteil mit NPN-Komplementärdarlingtonstufe und Überlastanzeige (Overload).
Stichworte: Stromsenke * Stromquelle * Darlington * Bandgap *TL071 * TL081 * LM741 * TL074 * TL084 * BS170 * BC560C * MJ3055 *TIP3055 * MJ2955 * TIP2955 * 2N1893 * 2N2905 * 7812 * 7912 *


Die Transistor-LED-Konstantstromquelle mit ein oder zwei Transistoren und Konstantstromquelle mit Bandgap und Opamp:Die Transistor-LED-Konstantstromquelle hat weniger Temperaturdrift alsdie Stromquelle mit Transistor und zwei Dioden. Diese Stromquelle kannsehr präzise und stabil dimensioniert werden. Ganz speziell mit zweiTransistoren, wo die eine Stromquelle die andere unterstützt. Sie eignetsich für eine Last die auf +Ub, GND oder -Ub bezogen werden kann und sieeignet sich für positive (Stromsenke) und negative Ströme (Stromquelle).Was es mit den positiven und negativen Strömen auf sich hat, ist imKapitel "Einfach und doch vielseitig!" genau beschrieben. ZumSchluss noch eine Konstantstromquelle mit Bandgap-Referenz und Opamp.Der Stromquellenausgang bezieht sich auf GND. Es ist aber ebenso einBezug auf +Ub möglich, wenn die Bandgap-Referenz umgepolt betriebenwird.

Der Transistor-LED- und der FET-Konstantstromzweipol:Zwei Transistor-LED-Konstantstromquellen die sich gegenseitigstabilisieren und die Funktionsweise von JFETs inStromquellenschaltungen. JFET-PRAXIS: Mit einem passenden JFET und einerLED kann man anzeigen ob eine DC-Spannung vorhanden ist in einem Bereichvon etwa +3 VCC bos +30 VDC. Die Stromkonstanz eines JFET reicht dazulängst. Eine praktische Anwendung wird in einer Schaltbox für Netzgerätevorgestellt.

Konstantstromquelle mit Opamp und Bandgap-Spannungsreferenz, und eine LED-Testschaltung: Man erlernt das Prinzip dieser Konstantstromquelle und am Schluss kann jeder seine eigene LED-Testschaltung bauen, die man entweder mit einerBandgap-Spannungsreferenz oder mit einer gelben LED als Referenzspannungsquelle ausstatten kann.
Stichworte: TL061 * TL071 * TL081 * LF351 * LF356 * LM741 * µA741 * LM301 * LM307 * LM385-2.5 * 2N2905 *


Stromspiegel-Schaltungen: Eine besonders stabile konstante Stromquelle besteht ausBandgap-Referenz, Operationsverstärker und Transistor. Ersetzt man dieeingangsseitige Bandgap-Referenz durch einen Widerstand und speistdiesen mit einem variablen Strom, erzeugt dies am Ausgang der Schaltungebenfalls einen variablen Strom (Spiegelfunktion), der, trotz dieserVeränderbarkeit, in dem Sinne hochstabil ist, wenn die Betriebsspannungoder der Lastwiderstand am Ausgang sich in einem zulässigen Bereichändert. Damit sind wir beim Thema Stromspiegel mit Opamp und Transistor.Gut bekannt ist der Stromspiegel, bestehend nur aus Transistoren. DiesesThema folgt später in einem Update.



Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler und eine einfache Akku-Ladeschaltung mit LM317LZ:Die Familie der dreibeinigen Spannungsregler 78xx und 79xx für fixe unddie der LM317 und LM337 für einstellbare Spannungen mit Widerständen.Symmetrisches (Dual-Supply) und asymmetrisches Netzteil (Single Supply)mit LM317 und LM337. LM317 als Konstantstromquelle mit Einschränkungen.Wichtiges zu Tantal-Elkos! LM317L der kleine Bruder des LM317. LM317Lals Konstantstromquelle für kleine Ströme im mA-Bereich. GefährlicherRückstrom, wenn keine Schutz-Diode im Einsatz ist. Hauptursache:Parasitäre Diode und Transistoren im IC! Zusatzspannung mit kleinemSpannungsregler - Sinn oder Unsinn. Akkuladeschaltung (NiMH) mit zweiLM317 als strombegrenzte Präzisions-Spannungsquelle, die auf dieAkku-Ladeschluss-Spannung eingestellt sein müssen. Damit erreicht maneinen niedrigen konstanten Erhaltungsladestrom.
Single-Supply-LM317-Netzteil mit drei umschaltbaren Spannungen. Hierwird gezeigt, wie man es richtig macht. Nämlich, es darf beim Umschaltenvon Ub keinen signifikanten Unterbruch im Regelkreis geben, wie daspassiert mit rein mechanischen Umschaltern. Wie das geht, zeigt gleich hierBild 14.
Stichworte: R-78B5.0-1.0 (Schaltregler: Alternativer DCDC-5VDC-Spannungsregler im TO220-Gehäuse von RECOM) *


LM317 runter bis Null Volt und frei definierbare Strombegrenzung:Mit wenig zusätzlichem Aufwand ist es möglich die Strombegrenzung selbstzu realisieren und zu definieren. Und wenn man sich auch noch einezusätzliche negative Spannung mit wenig Aufwand leistet, hat mansogleich auch noch eine einstellbare Ausgangsspannung bis hinunter auf 0VDC.
Stichworte: LM317 mit Zustatz-Strombegrenzung * Negative Hilfsspannungim Einsatz *


Spannungsregler Spezial: Das 78xx-, LM317- und Lowdropout-Schaltungsprinzip! Regelungsvorgänge und wichtige Inhalte, auf die es besonders ankommt, werden erklärt.
Stichworte: LM317 * LM2941 * LP3961 * LP3964 * ELEC2000-Elektronikrechenprogramm *


48 VDC Phantom-Speisung für Kondensatormikrofone: Leicht nachbaubarer DC/DC-Wandler, gespiesen aus einer 9V-Blockbatterie oder von einem 12V-Akku. Geeignet für akustische Freifeld-Schallmessungen.
Stichworte: MC14093B * 2N2219 * BC550 * BZX79C24 *


Spannungsregelschaltung mit elektronischer Brummsiebung: Elektronische Brummsiebung zur vollständigen Säuberung geregelter Ausgangsspannungen von restlicher Brummspannung (100-Hz-Rippelspannungen).
Stichworte: Brummsiebung * komplementäre Darlington * Trafo *Gleichrichtung * 2N3055* MJ2955 * BD239* BD240 * LM350 * LT1185 * 1N4002* hochfrequente Störungen * Impulse * Nadelimpulse * steile Flanken *Trafo-Schirmwicklung * Netzfilter * Schaltregler-Alternative * Gleichrichter-Diode als Störquelle *


Kondensatornetzteil - Kondensator statt Trafo: Kostengünstiges Netzteil: Verbraucht eine Schaltung nur wenig Leistung und sie muss von der 230-VAC-Netzspannung galvanisch nicht getrennt sein, benötigt man keinen Trafo. Es geht auch mit einem kapazitiven Vorwiderstand, mit einem Kondensator. Deshalb der Name Kondensatornetzteil. Praktische Anwendung"Netzspannungsverzögerung in einer Audioanlage" (Bild 6) oder"Der Einsatz von Halbleiterrelais" (Bild 7).
Gefährlicher Irrtum:

Ein ELKO-Leser glaubte,die Schaltung so zu realisieren, dass sie die Bedingung einergalvanischen Trennung erfüllt. Ein gefährlicher Irrtum! Die Aufklärungdazu hier.
194_d_EK-x_230V Netz-Wechselstrom in 12V Gleichstrom (X2- Kondensatornetzteil) § 330nF..3,3uF 1N4007 ZD12V-1W_1a.pdf

Z-Diode-Erweiterungskurs und die Bandgap-Referenz: Erweiterung der Z-Dioden-Grundlagen von Patrick Schnabel. Themen:Differenzieller Innenwiderstand, Temparaturdrifft, Begrenzerschaltungfür Wechselspannung, Vor- und Nachteile der Z-Dioden-Serienschaltung, Z-Dioden-Stabilisierung für die Fahrradbeleuchtung,Präzisions-Z-Dioden und Bandgap-Spannungsreferenzen (LM385),Bandgap-Referenz LM385 mit zwei Transistoren (Darlington) mit hoherPräzision (Teilbild_9.3).

Die Power-Zenerdiode aus Z-Diode und Transistor
Die präzise geregelte Power-Zenerdiode
Eine Leistungs-Zenerdiode als Shuntregler dient als Überspannungsschutzzum Testen von Schaltungen. Die einfachste Lösung besteht aus einerkleinen Zenerdiode und einer diskret realisierten komplementärenDarlingtonstufe, die man auch als Sziklai-Connection bezeichnet. Diebessere Lösung ist regelbar und man kann mittels Potmeter dieSpannungsbegrenzung einstellen. Diese Schaltung besteht zur Hauptsacheaus einer hochstabilen Bandgap-Referenzspannungsquelle, einemOperationsverstärker und einer Leistungs-Transistorstufe, die auch einPower-MOSFET sein darf.

Mit der Brechstange gegen zuviel Spannung: Der Thyristor-Crowbar, eine besonders wirksame Methode, wie man eineteure Schaltung mit minimalem Aufwand vor Überspannungen schützen kann.Die einfache Methode besteht aus Zenerdiode und Thyristor, diekomfortable und kalibrierbare mit hochstabiler Bandgap-Referenzdiode,Komparator und Thyristor.
Stichworte: TLC3702 (LinCMOS-Komparator, benötigt kein Pullup-Widerstand) * 2N2905 * 71RIA60 (Hochstrom-Thyristor) * LM385-2.5 * LM393 *


Vom Overload-Stromsensor zur elektronischen Sicherung (Theorie Teil I)
Vom Overload-Stromsensor zur elektronischen Sicherung (Praxis Teil II)

Messung von zu hohem Strom auf der positiven DC-Speiseleitung und dieRealisation einer elektronischen Sicherung. Die Messung erfolgt mitherkömmlichen Opamps und es wird erklärt, warum dies möglich ist. EinBlick in das Innenleben eines Opamp macht dies verständlich. Wenn derOpamp nicht bis zur positiven Betriebsspannung arbeitet, benötigt maneine zusätzlich höhere Spannung. Mit wenig Aufwand mit einem LMC555 undeinem Spannungsverdoppler. Die praktische Anwendung einer elektronischenSicherung in Teil 2.


Positive Zusatzspannung mit dem LMC555: Man benötigt zur positiven Betriebsspannung eine weitere mit höhererSpannung, jedoch nur wenig Strom von einigen Milli-Ampere. Eine praktische Anwendung mit dem CMOS-TimerIC LMC555 (auch mit TLC555).

Positive und negative Zusatzspannung aus Gleichspannung: Hier wird gezeigt wie man mittels preiswerten CMOS-ICsSpannungsverdoppler, Spannungsvervielfacher (Villardschaltung) undSpannungsspiegel und mit diesen stabilisierte positive und negativeHilfsspannungen realisieren kann. Ein sehr wichtiges Nebenthema ist dasso genannte Abblocken der Speisung mittelsMultilayer-Keramik-Kondensatoren (Abblock-Kondensatoren) inunmittelbarer IC-Nähe!
Stichworte: CD4584B * MB14584B * LM317LZ * LM337LZ * 74HC14 * BAT48 *


Sicherer ICs testen, ein Hochsicherheits-Netzteil: Spezielles Netzteil für den Test selbstentwickelter integriertenSchaltungen (IC-Design). Eines der sehr heiklen Probleme ist derLatchup-Effekt bei selbst entwickelten CMOS-Schaltungen auf einem Chip.Diese enthalten im Vergleich zu den CMOS-Familien-ICs (CD4xxx oderMC14xxx) kaum ein nennenswerter Latchupschutz.


Ein DC-Spannungsregler ist auch eine Induktivität!:Dieser Elektronik-Minikurs zeigt, warum dies so ist und dass dies dieUrsache dafür sein kann, dass schlecht angepasste Kapazitäten derKondensatoren am Ausgang von Netzteilschaltungen das Gegenteil von dembewirken, was man will - nämlich das Dämpfen von Störspannungen.


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Batterie-Schaltungen


Lowpower-MOSFET-Minikurs und Batterie-Betriebsspannung-Abschaltverzögerung:Die Arbeitsweise des Low-Power-MOSFET (BS170) am praktischen Beispieleiner einfachen Batterie-Betriebsspannung-Abschaltverzögerung. Dieseökologische Schaltung hilft den Batterieverbrauch sparen! Der Inhaltdient auch dazu den MOSFET besser kennen zu lernen. Hier am Beispiel,dass es mit einer kleinen Schaltung möglich ist, bei sehr kleinemDrainstrom, eine sehr lange Verzögerungszeit im Minuten-Bereich miteiner sehr kurzen Abschaltzeit mit wenigen Sekunden zu realisieren. Esgibt Anwendungen die problemlos damit arbeiten, wenn nicht, passt dernächste Elektronik-Minikurs...


Akku-Betriebsspannung-Ausschaltverzögerung mit CMOS-Invertern, MOSFET und DIL-Leistungsrelais: Zwei Methoden einer Langzeitausschaltverzögerung mit einem Schaltstrom bis 16 A (230 VAC) und einer Steuerleistung von nur 0.2W.
Stichworte: BS170 * CD4584B * MC14584B * CD40106B * 1N914 * BC550


Sparsame Batteriespannungsanzeige mit Lowbatt-Funktion mit 555-CMOS-Timer-IC: LED blinkt im Sekundentakt. Zum Blinken dient die rasche Entladung einesKondensators über die LED. Es steuert ein LMC555 (TLC555). DieAkkuspannung wird dadurch nicht durch Stromimpulse belastet. Geeignetfür hochsensible Analogschaltungen! Historischer Rückblick - das selbevor mehr als 40 Jahren für genau den selben Zweck.


RAINBOW, die Batterieladezustandsanzeige: Ladezustandsanzeige einer Batterie oder eines Akku mit einer Zweifarben-LED. Kontinuierliche Farbänderung (Regenbogen) zwischen grün (geladen) und rot (entladen). Wirksamer Effekt bei Tastendruck!
Stichworte: Dreieckgenerator * Komparator * LED-Treiber * TLC274 * 74HC240 * HMP-4000 * BC550 * BC560 *


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Schalten und Steuern


Vom Dioden-Schalter zum elektronischen UKW-Antennenumschalter: Geschichte, Theorie und Ersatzschema der Diode in Kürze. Das Schalten analoger Signale mit Dioden. Praktische und nachbaubare Schaltung. Die UKW-Dipolantenne.


Der analoge Schalter I (der JFET): Der JFET als einfacher und universeller Schalter. Ein kleines Studium des BF245A. Zum Einsatz kommt eine kaum bekannte exotische Ansteuerung. Mit zusätzlichem kleinen Gatestrom kann man den Drain-Source-Widerstanddes JFET weiter reduzieren. Besonders geeignet für die Schalterfunktion!
WICHTIGE INFO: Der BF245 wird nicht mehr hergestellt (April2013)! In diesem Elektronik-Minikurs sind die detailierten Infos zu denAlternativen. Diese Angaben gelten für alle andern Elektronik-Minikurse,bei denen der BF245A zum Einsatz kommt.

Der analoge Schalter II: Das MOSFET-Transmissions-Gate grundsätzlich und am Beispiel des Quad-Analog-Switchs MC14066/CD4066. Wichtige technische Infos zur MC14xxx/CD4xxx-CMOS-Familie. Moderner CMOS-Analogschalter mit Logikpegelshifter und ein praktischer Einsatz.

Der analoge Schalter III (mit bipolaren Transistoren): Der JFET BF245 gibt es nicht mehr! Den BF245A gibt es in wenigenElektronik-Minikursen. Ich evaluierte die JFETs J113 und PN4393 alspassend. Alternativ geht es auch mit einem bipolaren Transistor (BJT).Es können AC-Signalspannung bis zu maximal 10 Vpp (3.5 Vrms bei Sinus)geschaltet werden.


Schalten und Steuern mit Transistoren I: Das elektronische Schalten von kleinen Leistungen (Relais) mit bipolarenTransistoren und MOSFETs, u.a. von Schalt(Uhren)-Modulen. Mitpraktischen Beispielen! Speziell: Das Schalten mit Darlington imVergleich mit dem komplementären Darlington. Vergleiche zwischenbipolaren Transistoren und MOSFETs in Bezug auf den Spannungsabfallzwischen Kollektor/Emitter und Drain/Source bei gleichem Kollektor- bzw.Drainstrom. Störungen bei langen Leitungen. Grosse Linkliste zum ThemaTransistoren und Transistorschaltungen.

Schalten und Steuern mit Transistoren II:Das schnelle Schalten mit bipolaren Transistoren. Was ist derSättigungs-Effekt, was die Miller-Kapazität? Wie vermeidet man das Erst-und wie kompensiert man das Zweitgenannte? Die hohe Transitfrequenzeines NF-Transistors im Bereich von mehr als 100 MHz sagt nichts aus,jedoch die Angaben in Einschalt- (Turn-On-Time), Speicher-(Storage-Time) und Ausschaltzeiten (Turn-Off-Time). Diese Werte müssenim Bereich der unteren 10 ns oder je nach Anwendung wesentlich niedrigersein. Neben dem Sättigungs- und Millereffekt ist auch das Ausräumen vonLadungsträgern aus der Basis des Schalttransistors (BJT) thematisiert.Es gibt dafür eine aktive Methode mit einem zusätzlichen PNP-Transistor.

Schalten und Steuern mit Transistoren III:Hier geht es um weitere Inhalte die mit dem Schalten und Steuern mitTransistoren und MOSFETs zu tun haben. Der Fokus liegt aufLogik-Ausgänge mit einem HIGH-Pegel von 3.3 V, weil dessen Bausteine mit3.3 VDC gespeist werden. Das sind z.B. die Prozessoren modernerEinplatinen-Computer, wie derRaspberry-Pi, den es hier im ELKO als Grundlagen- und Anwenderkurs von PatrickSchnabel gibt.


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Generatoren, Timer- und Triggerschaltungen
(hier speziell: ROUTER-DELAY)

Schaltungen mit 555-CMOS-Timer-IC


LMC555 (CMOS) im Vergleich mit NE555(bipolar): Dieser Vergleich vermittelt die Unterschiede und zeigtdie Überlegenheit der CMOS-Version LMC555 und TLC555. DieserElektronik-Minikurs ist ein Muss für jeden 555er-Elektronik-Fan! Einsehr wichtiges Nebenthema ist das so genannte Abblocken der Speisungmittels Multilayer-Keramik-Kondensatoren (Abblock-Kondensatoren) inunmittelbarer IC-Nähe! Zum Tod des NE555-Erfinders Hans Camenzind.
Stichworte (Vor-/Nachteile): Batteriebetrieb * Leistungsverbrauch* Maximale Frequenz * Einfachheit (Rechteckgenerator) * Stromimpulse aufSpeieseleitung * LMC555 steuert SC-Filter *

Der 555-CMOS-Timer, auch für lange Zeiten:
Eine Einführung bis zum Langzeittimer (Treppenhausbeleuchtung) mitVor- und Nachteilen (grosse R und grosse C). Autoresetfunktion beimEinschalten.
Was ist die Ursache des Faktor 1.1 in der Berechnungsformel t=1.1*R*C?Berechnungsgrundlagen und präziser Abgleich der Impulsdauer (Zeitdauer)am Steuereingang.

Einschaltverzögerung mit LMC555 oder TLC555:
Zur Einschaltverzögerung dient der LMC555 oder TLC555, die CMOS-Versiondes altbekannten bipolaren NE555, als Schmitt-Trigger. Diese Eigenschaftergibt sich aus einem IC-internen Fensterkomparator mit zweiKomparatoren und einem RS-Flipflop. Die Einschaltverzögerungfunktioniert, bei Schaltung im Betrieb, mittels einem mechanischenKontakt oder mit einem Logikpegel (CMOS oder TTL). Ebenso funktioniertdie Schaltung beim Einschalten der Betriebsspannung, wenn zuvor derKontakt auf ON gesetzt ist oder ein logischer HIGH-Pegel am Einganganliegt.

555-CMOS: 50%-Duty-Cycle-Generator: Mit der CMOS-Version LMC555 oder TLC555 kann man einen zeitsymmetrischenRechteckgenerator (t/T = 0.5) mit nur einem R und einem Crealisieren. Nicht nur deswegen, auch wegen vielen andern wichtigenVerbesserungen, lohnt es den LMC555 oder TLC555 dem NE555 (bipolar)vorzuziehen. Mehr dazu in LMC555 (CMOS) im Vergleich mit NE555(bipolar) .
Spezielle Anwendung: Kapazitive Sensorschaltung

555-CMOS-Monoflop: Re-Triggerbar!:Der 555-Timer-IC ist nicht retriggerbar. Mit der CMOS-Version ist esaber mit ein wenig Zusatzschaltung problemlos möglich. Man gewinnt beimLesen den Eindruck, dass die zusätzliche Schaltung recht kompliziertist. Vielleicht gibt es ebenso gute alternative Lösungen. Bisher zeigtees sich jedenfalls, dass dem nicht ist. Mehr dazu im Kapitel "Einfacherist nicht immer besser..."

Opamp/Komparator oder 555er-CMOS: Toggle-Flipflop und Prellfrei-SchaltungAuslöser zur Entstehung dieses Minikurses zum Thema, wie man mit einem555-Timer-IC ein Toggle-Flipflop mit prellfreiem Tasten realisiert, istder Diskussions-Thread Problem mit Flipflopim ELKO-Forum vom 19.06.2012 von Erhard. Der grosse Vorteil dieserSchaltung, ob mit einem Opamp/Komparator oder mit einem 555er-Timer-IC(vorzugsweise CMOS), ist die Integration von Toggle-Flipflop undprellfreiem Tasten in der selben Schaltung auf eine Weise, dass mandiese beiden Funktionen schaltungstechnisch gar nicht separieren kann.Eine interessante Lösung.
In einem Update vom 24.09.2017 wurde das Thema mit der Möglichkeiterweitert, mit einem Opamp, Komparator oder 555er-Timer-IC prellfreieSchaltungen zu realisieren. Für 555er-Timer-ICs kommen stets LMC555 oderTLC555 zu Einsatz.

Der 555-CMOS-Timer als Impulsbreitenmodulator (PWM) zur Steuerung eines kleinen DC-Ventilators: Zur PWM-Realisierung eignet sich der LMC555 oder TLC555 besonders gut,wenn die Einstellung des Tastgrades mit einem Potmeter erfolgt. Wenneine Steuerspannung dazu benötigt wird, eignet sich eine andere Methode,z.B. mit Dreieckgenerator und Komparator mit Pegelshifting, besser. Hierwird auch gezeigt, wie ein zusätzlicher LMC555 oder TLC555 als Treiberwirkt und dadurch den PWM-Generator stabiler macht.
Stichworte: Tastgrad und nicht Tastverhältnis! * PWM * LMC555 * TLC555* IRLZ34 (Logic-Level-MOSFET) * IRLF34 (MOSFET) * SB1100 (Schottky) *

555-CMOS-Impulsbreitenmodulator mit Strombegrenzung.
Power-LED-Anwendung, eine kritische Betrachtung...
Stichworte: Tastgrad und nicht Tastverhältnis! * alternativ auchDreieckspannung als PWM-Quelle * LMC555 * TLC555 * IRLZ34 (Logic-LevelMOSFET) * IRLF34 (MOSFET) *


Das MonoFlipflop und eine praktische Anwendung: Das Monoflop kann, einmal gestartet, mit einem zweiten Impuls am selbenEingang, vorzeitig zurückgesetzt werden. Diese Schaltung hat dieEigenschaft eines Toggle-Flipflop und eines Monoflop und für diesebeiden Funktionen benötigt es ein einziges D-Flipflop (CD4013B). Daszweite D-Flipflop dieses IC dient als retriggerbares Monoflop zumEntprellen eines Tasters. Zwei unterschiedliche Arten der Retriggernswerden hier deutlich mit einem Diagramm thematisiert. PraktischeAnwendung: Batteriebetriebene kleine Testschaltungen.
Stichworte:MM74C04 (CMOS-Iverter ohne Buffer) * CD4013B (MC14013B * Pullupwiderstand * Pulldownwiderstand * BC550 * BC560C * 1N914 *


Langzeit-Timer-Schaltungen mit den Frequenzteilern CD4020B und CD4040B: Hochstabiler Langzeittimer mit mittelfrequentem Taktoszillator und Frequenzteiler mit hohem Teilungsfaktor und netzfrequenzsynchroner, in Stufen einstellbarer Langzeittimer.
Stichworte: Variabler Timer: 1 bis 10 Minuten * Variabler Timer 1bis 10 Stunden * Netzfrequenzsynchonisierter Fixzeit-Timer *


Erst das Modem, dann der Router...   R O U T E R - D E L A Y:Diese Schaltung ist in diesem Index-Segment, weil das Timer-IC CD4541Bzum Einsatz kommt, der eine gewisse Ähnlichkeit hat zu den beidenFrequenzteiler-IC CD4020B und CD4040B. Allerdings hat der CD4541B denNachteil, dass die Frequenzteilung nur sehr grob einstellbar ist, jedochdie Beschaltung für eine Verzögerungs- oder Timerschaltung(Monoflop-Funktion) ist sehr viel einfacher. Die Titel sagt worum es beidieser Schaltung geht. Der Router sollte stets verzögert nach dem Modemeingeschaltet werden. Es ist eine sehr praktische Anwendung, die fürviele Internet-User, welche das Flair haben Elektronik nachzubauen undverstehen zu lernen, sehr nützlich sein kann.


Dreieckgenerator mit Operationsverstärker: Was sind die grundlegenden Voraussetzungen um eine Dreieckspannung zuerzeugen? Wenn man verstanden hat, dass immer eine konstanteStromquelle/senke involviert ist, welche Möglichkeiten bieten sich? DieIntegratorschaltung mit Opamp eine beinah ideale leicht steuerbare Stromquelle,bietet die beste und einfachste Lösung mit der Unterstützung durch einenSchmitt-Trigger. Die virtuelle Spannung, ein dynamischer Vorgang, derden Effekt einer konstanten Stromquelle am Leben hält...
Stichworte: LMC555 * TLC555 * TL071 * LM356 * TLC272 * TLC27M2 *


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Passive und aktive Filterschaltungen, SC-Filter-Schaltungen


Vom passiven RC- zum passiven RCD-Hochpassfilter/Differenzierer: Ein RCD-Differenzierer besteht aus Kondensator, Widerstand und Diode. Sinn der Diode, die parallel zum Widerstand geschaltet wird, ist eine rasche Entladung. Wozu dies Sinn macht wird erklärt...
Stichworte: EMG-Biofeedback * CD4046 (VCO-Teil) * BS170 * 1N914 * BAT43 * TLC750L5 *


Rauschdämpfung mit Tiefpassfilter: Mit guter Frequenzlinearität und ein stark vereinfachtes Prinzip mittels Verstärker und Filter in einem. Inhalte: Störsignale und kleine Signale, die LinCMOS-Opamp-Familie, Rauschspannungsdichte und Rauschspannung, hohe Verstärkung auf zwei Opamps verteilt.
Stichworte:
LinCMOS-Opamp: TLC271 * TLC272 * TLC274 * TLC27M2 * TLC27M4 * TLC27L2 *TLC27L4 *
BiFET-Opamp: TL071 * TL072 * TL074 *


Das SC-Filter, eine kurze Einführung: Der Aliaseffekt. Das Switched-Capacitor-Filter (SC-Filter) verwendet anstelle von Widerständen geschaltete Kondensatoren. Diese simulierten Widerstände sind abhängig von der Schaltfrequenz: Die Grenzfrequenz eines SC-Tiefpassfilters ist steuerbar mit einer Taktfrequenz.
Stichworte: Warum SC-Filter? * CMOS-Geschichte * Abtasttheorem *RC- und SC-Integrator * Komplexere SC-Filter * Clock, Abtastung und Non-Overlapping * Internet, Literatur und Hersteller *

SC-Tiefpassfilter-Einheit mit umschaltbaren Grenzfrequenzen: Diese Einheit besteht aus einem SC-Tiefpassfilter mit hoher Steilheit im Bereich der Grenzfrequenz. Inhalt: Antialiasingeffekte, Glättung, Umschaltbare Grenzfrequenzen.
Stichworte: SC-Tiefpassfilter brauchen vor und danach einfacheaktive analoge RC-Tiefpassfilter * Pegelanpassungen * DC-Offsetabgleich* RF5609 * MAX293 - MAX294 - MAX297 * TL074 * DG202B * 78L05 * 79L05 *LMC555 (Taktgeber) *

Steuerbares und steiles Tiefpassfilter in SC- und Analog-Technik mit grossem Frequenzbereich: Universale Tiefpassfilterschaltung welche in einem grossen Bereich der Grenzfrequenz mittels Taktsignal kontinuierlich steuerbar ist.
Stichworte: Abtasttheorem - Grenzfrequenz -Speichermenge *Signal/Rausch-Abstand * Analog/Digital-Schnittstelle * SC-TiefpassfilterMAX293 (beeindruckende Daten) * Analoges Tiefpassfilter mit OTA *Frequenz/Spannung-Wandler mit Monoflop 74HC4538 * Logik-Pegelwandler *Frequenzverhältnisse des Systems *

50-Hz-Notchfilterbank in SC-Filter-Technik (Teil 1): Einsatz gegen Störeinfüsse der Netzspannung, welche drahtlos kapazitiv eingekoppelt werden.
Stichworte: Analoges 50-Hz-Notchfilter * 50 Hz-SC-Notchfilter * MAX280 oder LTC-1062 *

50-Hz-Notchfilterbank in SC-Filter-Technik (Teil 2): Es geht um einen PLL-Frequenzmultiplier, der die Taktfrequenz der SC-Filter mit der 50-Hz-Netzfrequenz synchronisiert. Auch interessant für Leute die nur etwas zur PLL-Technik erfahren wollen!
Stichworte: PLL-Prinzip * Frequenzmultiplier * Tristate * 50-Hz-Notchfilterbank * LMC555 * LM317 * LM337 * CD4046B (MC14046B) *

Sinusgeneratoren und der SC-Sinusgenerator: Der Weg führt über den Wien-Robinson-Oszillator, über unterschiedliche Methoden der taktfrequenzgenerierten Sinusspannungen bis zur Methode mittels SC-Tiefpassfilter, die ebenfalls taktfrequenzgesteuert und leicht realisierbar ist.
Stichworte: Funktionsgenerator * Frequenzsynthesizer * Sinusgenerator mit Schieberegister * Sinusgenerator mit (E)EPROM *Direkte Digital Synthese (DDS) * Aus Rechteck wird Sinus *SC-Sinusgenerator * CD4040B (MC14040B) * CD4013B (MC14013B) * LTC1063 (SC-Tiefpass) * TL071 * LF356 *


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PLL-Frequenzsynthesizer, VCO aus CD4046/MC14046


PLL-Frequenzsynthesizer mit digitalem Potentiometer: Frequenzbereich zwischen 0.5 Hz und 5 MHz. Digitales Potmeter mitBeschleunigung: Schnelles Drehen bewirkt überproportional schnelleFrequenzänderung. Langsames Drehen ermöglicht Feinabstimmung.Blockierung der Abstimmung mittels Schalter.
Stichworte: COPAL-ELECTRONICS RES20-50-200 164T * 74HC14 * 74HC132 * 74HC4538 * TL7705 * 74HC191 * 74HC4046 * MC145151-2 * BC560 *74HC390 * 74HC125 * EXO3 (progr. Quarzgenerator) *

PLL-Frequenzsynthese und ein spezielles Problem: Die Self-Biasing-Verstärkerschaltungen des CD4046B (MC14046B) und des74HC4046 haben ein heikles Problem. Sehr wichtig füralle Anwender dieser ICs!!!
Stichworte: Frequenzmultiplier * Phasenkomparator* VCO * Loop-Tiefpassfilter * Phasenjitter * Self-Biasing-Amplifier *PLL * 50Hz-netzfrequenzsynchron * LMC555 *

Ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) mit dem CD4046B/MC14046B:Alleine nur schon für den Gebrauch des VCO lohnt sich der Einsatz diesesPLL-IC CD4046B oder MC14046B! Man lernt seine Vielseitigkeit in derPraxis kennen, wie z.B. die leichte Dimensionierung des Verhältnissesder maximalen zur minimalen Frequenz am VCO-Ausgang mit nur zweiWiderständen. Es folgt eine komfortable VCO-Schaltung mitWechselspannungseingang. Sie eignet sich dafür, aus einem arithemtischenMittelwert eine Frequenz mit Rechtecksspannung (d/T=0.5) zu erzeugen.Einsatzeignung z.B. eine EMG-Biofeedbackschaltung. Einleitend zu dieserVCO-Thematik wird gezeigt wie man selbst, mit einem NAND-Gatter mitSchmitt-Trigger-Eigenschaft, einen VCO realisieren kann. Ist gar nichtschwierig...
Stichworte: VCO * Schmitt-Trigger * Rechteckgenerator * Frequenzteiler * Synchrongleichrichter *


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Digitale Schaltungen: Grundlagen, kleine Anwendungen


Zukunft und Design moderner digitaler Schaltkreise: Report eines Seminars der Firma Texas Instruments von 1992. Wertvoll für alle die mit CMOS- und bipolaren Logikbausteinen zu tun haben. Auch heute noch sinnvoll trotz Mikrocontrollereinsätze...


Tristate-Logik, Grundlage und Praxis: Dieser Kurs erweitert die Logik-Grundlagen des ELKO, beschrieben inDigitaltechnik.Die Tristate-Schaltung im Vergleich zu Gatter-Schaltung zeigt, dass dasUmschalten von digitalen Spannungen mit Tristate-Treibern einfacher zurealisieren ist. Ohne die Tristate-Funktion sind komplexeBus-Schaltungen praktisch nicht möglich.
Stichworte: 74HC125 * 74HC126 * 74HC00 *


Das RS-Flipflop und die elegante Entstörung: Ein quasidiskret realisiertes RS-Flipflop mit NAND- oder NOR-Gates kann manwirksam gegen Störimpulse mit sehr kleinen Impulszeiten desensibilisieren.Oft auch als Nadelimpulse bezeichnet. Der Trick besteht darin, dass manin einem der beiden Rückkopplungspfade ein RC-Verzögerungsglied einbaut.Dies ist das Haupthema. Dazu gehört aber auch die Methode einereinfachen Auto-Resetschaltung mit einem zusätzlichen NAND- oderNOR-Gate. Vorgestellt wird im Fokus der Entstörung von RS-Flipflops eineetwas exotische Version mit einem Opamp...
Stichworte: RS-Flipflop * RS-Flipflop mit Opamp * D-Flipflop *CMOS * HCMOS * Schmitt-Trogger * Entstören * Nadelimpulse * Auto-Reset *Latchup-Effekt *


Pullup-, Pulldown-Widerstand, ... :Pullup-, Pulldown-Widerstand, Massnahmen zur Entstörung bei langerLeitung, Openkollektor, Wired-OR und Latchup-Risiken.
Das richtige Dimensionieren dieser Widerstände und die Entstörung vondigitalen Schaltungen, wenn Schalter oder Taster mit langen Leitungenweit entfernt sind. Unterschiede der Pullup- und Pulldown-Widerständezwischen CMOS- und TLL-Anwendungen. Wie arbeitet einSchottky-Transistor. Pullup- und Pulldown-Widerstände im Batteriebetriebund unbenutzte Logik-Eingänge ohne Pullup- und Pulldown-Widerstände.Schaltungen mit Openkollektor-Ausgängen und die Wired-OR-Verbindung.Latchuprisiken wenn die Betriebsspannungen ungleich sind.
Stichworte: Pullup * Pulldown * Optokoppler * RS-Flipflop * Derprellfreie Schalter/Taster * Schmitt-Trigger * CMOS vs. TTL * LS-TTL *Schottky-Transistor * Störsicher mit langer Leitung * Batteriebetrieb *Elektrostatischer Einfluss * Logikeingänge unbenutzt *


Elektronischer Unterspannungswächter mit Auto-Reset-Funktion: Einfache diskrete Schaltung welche auf die minimale DC-Spannung vor dem Spannungsregler reagiert. Schaltung mit CMOS-Schmitt-Trigger und Schaltung Voltage-Supervisor TL7702B und TL7705B. Anwendung in einer CMOS-Umgebung.


Dreistufiger Umschalter mit einfachem Kippschalter:Man nehme einen Kippschalter mit Mitte-Nullstellung, etwas Logik und manhat einen 3-stufigen Umschalter für Logik- und Analogsignale. DieAktiv-HIGH und Aktiv-LOW-Methode. Einsatz von Tristate-Treibern sorgtfür einfache Schaltung. Die Methode mit Analogschaltern. Umschalten vondrei Relais, diskret mit Transistor und Dioden oder integriert.
Stichworte: 74HC02 * 74HC126 * 74HC4316 * TLC271 * BC550 * BS170 *1N914 * 1N4148 *


EXOR-Logik mit IC oder Transistoren (BJT): Auslöser zu diesem Elektronik-Minikurs war ein Motorradfahrer, der michfragte, wie man das Problem lösen kann, mit einer einzigen LED denlinken und rechten Blinker und das Abblendlicht seines Motorrades zuüberwachen. Daraus resultierte die praktische Lösung mit einerXOR-Schaltung. Allerdings nicht mit einem IC. Es ist eine XOR-Schaltungmit vier bipolaren Transistoren (BJTs). Im Nebeneffekt wird erklärtwarum es keine XOR- und XNOR-Gatter mit mehr als zwei Gatter-Eingängenin ICs gibt, im Gegensatz zu OR-, NOR-, AND- und NAND-Gatter-ICs. XOR-und XNOR-Gatter mit drei Eingängen und mehr funktionieren nicht zu 100%korrekt! Zusätzliches Thema sind die Störspannungen im Motorrad- undAutomobilbereich und wie man die Schaltung davor schützt.
Stichworte: * 74HC00 * 74HC86 *CD4011B * CD4030B * CD4070B *P6KE22A (TVS-Diode) * BZX55-V6V8 (Z-Diode) * BC517 * BC550 * BS170 *


Frequenz-Verdoppler mit EXOR-Gatter: Hier geht es um die bekannte Schaltung, wie man mit einem EXOR-Gattereinen einfachen digitalen Frequenzverdoppler realisiert. Für relativhohe Frequenzen funktioniert das problemlos. Bei niedrigen Frequenzenzeigen sich dann unerwünschte Schwingungen, wenn die Flanke desverzögerten Eingangssignales nicht steil genug ist. Dann müsste manEXOR-Logik haben mit Schmitt-Trigger-Eigenschaften. Dies gibt es jedochnicht. Aber es gibt die alternative EXOR-Lösung mit NAND-Gattern unddavon gibt es solche mit Schmitt-Trigger-Eigenschaften (CD4093).
Will man mit wenig Aufwand untersuchen, wie es zur unerwünschtenOszillation kommt, wird dies genau erklärt. Die Schaltung ist einfach.Will man eine EXOR-Frequenzverdopplung im höheren, für CMOS zulässigen,Frequenzbereich, geht dies auch ohne RC-Glied durch den Einsatz freierEXOR-Gatter. Mit einem Gatter erhält man eine Impulsdauer von etwa 50ns, wenn zwei sind es 100 ns und mit drei 150 ns.
Stichworte: * CD4070 * CD4077 * CD4093 * DIP-Switch


Vom Logikpegelwandler zum Impulsgenerator (Endstufe): Ein Logikpegelwandler wandelt die Spannung eines Logikpegels in einenLogikpegel mit einer anderen Spannung. Dies kann mittels Transistoren,Komparatoren oder sogar auch mit Analog-Switches(CMOS-Transmissions-Gate) realisiert werden. Und damit ist es auchmöglich eine Endstufe für einen Impulsgenerator zu bauen.
Stichworte: DG419 * LM319 * LM339 * TL071 * BD139 * BD140 *


TTL-CMOS-Converter: Dieser Elektronik-Minikurs zeigt einerseits was man tun kann, wenn manalte Digitaltechnik in TTL mit CMOS kombinieren will und anderseits gibtes dem heutigen Azubi und Studierenden im Bereich der Elektrotechnikeinen gewissen Einblick in eine Digitaltechnik, die vor dem Aufkommender CMOS-Technologie hochaktuell war. Um einen Eindruck zu gewinnen,hier die der TTL-CMOS-Converter Baujahr 1979und die aktualisierte Schaltungohne TTL-IC mit einer diskreten Transistor-Schaltung (BJT) am Eingang.Es ist auch möglich diese Converter-Schaltung für andere Schaltkreisemit andern Spannungen einzusetzen. Wegen der CMOS-Treiberstufe CD4011Bsollten 15 VDC nur in Ausnahmefällen überschritten werden.Worstcase-Grenze liegt bei 18 VDC.
Stichworte: CMOS-Familien CD4xxxx und MC14xxxx * Latchup-Effekt *Miller-Effekt * SN74(LS)06 * TL750L05CK (Low-Drop) * LM7805 * CD4011 *MC14011 * 2N3904 *


TRANSIENT-PULSE-CONVERTER: Diese Schaltung mit einigen Zusatzfunktionen, ist das Produkt aus derZeit, als die TTL-Logik von grosser Bedeutung war. Sie ist gutbeschrieben und nachbaubar. Die LS-TTL-ICs sind noch alle erhältlich,evaluiert in drei Elektronik-Distributoren (August 2017). Teilbild 7.2zeigt den One-Shot mit HCMOS-ICs. Der One-Shot in HCMOS eignet sich fürden Ersatz des TTL-Monoflop 74LS221 mit dem Vorteil, dass die minimaleinstellbare Impulszeit 20 ns statt 40 ns beträgt. Es liegt beiminteressierten Leser anstelle einfach nur nachzubauen, selbst die ganzeSchaltung in HCMOS zu modernisieren. Thematisiert wird dabei auch wasdenn überhaupt eine Transiente ist.
Stichworte: CMOS * HCMOS * LVCMOS * Monoflop * One-Shot *TTL * LSTTL * Transient


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230-VAC-Anwendungen

VORSICHT !     HOCHVOLT-ANWENDUNGEN!
NICHT GEEIGNET FÜR ANFÄNGER UND UNERFAHRENE!
NACHBAU DER SCHALTUNGEN AUF EIGENES RISIKO!

230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation mit dem CMOS-555-Timer-IC als Schmitt-Trigger: Speziell geeignet wenn eine Synchronisation mit dem Sinus-Nulldurchgangnicht notwenig ist und eine relativ grosse Hystere erwünscht ist, um dieAuswirkungen von Störsignalen (z.B. Rundsteuersignale) zu vermeiden. ImFalle einer Anwendung mit einem Schmitt-Trigger mit fixer Hysteresesteht das CMOS-Timer-IC LMC555 bzw. TLC555 im Fokus. Dabei wird auch dasInnenleben dieser beiden Timer-ICs kurz vorgestellt. Es geht dabei umdie Frage, warum ein 555er auch als Schmitt-Trigger dienen kann. Es wirdauch noch eine Synchronisation mit dem HCMOS-NAND-Gatter 74HC132 mitSchmitt-Trigger-Eigenschaft vorgestellt. Wenn man keinen Zugriff auf denTrafo eines Netzteiles hat, ist man versucht, die Synchronisation miteinem Optokoppler direkt aus dem 230VAC-Netz zu realisieren. Das istproblematisch. Es wird gezeigt, was unmöglichrealisiert werden darf!

Synchronisation mit dem 230-VAC-Sinus-Nulldurchgang:Dieser Inhalt bringt Licht hinter die Problematik wenn eineLaufzeitverzögerung zwischen Sinus-Nulldurchgang und Triggerimpuls nichtakzeptiert werden kann. Es wird schnell klar, dass hier nur dieKomparator- und nicht die Schmitt-Trigger-Funktion zur Anwendung kommendarf, ausser bei Interferenzen mit überlagerten Störspannungen, wobeidie Hysterese so klein wie möglich gehalten werden muss. Bei hoherPräzision muss man auch daran denken, dass der Netztrafo selbst einevorauseilende (induktive) Phasenverschiebung bewirkt. Hier kann man miteinem zusätzlichen kleinen Trafo und einem R-C-Netzwerk eineeinstellbare Phasenkompensation realisieren. Das geht allerdings auchtrafolos, jedoch ist der Schaltungsaufwand grösser. Was ist derUnterschied zwischen einer Phasenverschiebung und einer Inversion? Auchein wichtiges Thema. Hier gibt es eine sehr wirksame Methode derInterferenzvermeidung mit einem aktiven Tiefpassfilter vierter Ordnung.


Relaisbetrieb an 230 VAC:DC-Relais 48 VDC (200 mW) an 230 VAC und AC-Relais 230 VAC (750 mW) an230 VAC und 115 VAC. Die AC-Spannungen werden dabei mit einer Diodegleichgerichtet. Diese Halbwellengleichrichtung genügt um diese Relaismit minimalen Verlusten zu schalten. Es kommen Relais von FINDER undSCHRACK zum Einsatz. Zum elektronischen Schalten dienen MOSFETs undbipolare Transistoren. Da es keine kleinen bipolaren Transistoren mitKollektor-Emitterspannungen mit mehr als 300 VDC gibt, werden zweisolche Transistoren kaskadiert. Worauf es für den sicheren Betriebankommt, ist genau beschrieben.
Stichworte: True-RMS * Variac * Spartrafo * CERBERUS *Kaltkathoden-Relaisröhren * Kaltkathoden-Thyratrons * Hochvolt-MOSFET *BSS125 * BSP125 * Hochvolt-Transistoren * MPSA42 * MPSA44 * AC-Relais *DC-Relais *


Automatische Netzspannungsumschaltung für Trafos: Das Netzteil erkennt automatisch ob es am 115-VAC- oder am 230-VAC-Netz betrieben wird. Dazu benötigt der Netztrafo zwei 115-VAC-Primärwicklungen, oder es kommen zwei identische Trafos mit je einer 115-VAC-Primärwicklung zum Einsatz. Zusätzlich wird die Wirkungsweise von erklärt. Grundlage ist Relaisbetrieb an 230 VAC.
Stichworte: Schirmwicklung * Schirmfolie * Erdung *Erdableitstrom * BSS125 * BSP125 * TLC3702CP * TLC271 * MPSA42 *


Der Master-Slave-Netzschalter mitmit Printlayout: Man schaltet das Hauptgerät, den Master, ein oder aus und alle andern Geräte (Slaves) schalten sich ebenso ein oder aus. Eine kleine Schaltung macht's möglich und dies ohne Eingriff in das Master-Gerät. Grundlage: Relaisbetrieb an 230 VAC.Das Funktionsprinzip besteht darin, dass der Strom des Hauptgerätes miteinem Shuntwiderstand gemessen und durch die Schaltelektronikausgewertet wird.
Stichworte: Master * Slaves * Dioden schützen Shuntwiderstand *Trafo mit DC-Offsetspannung * Standby-Situation * Überspannungsschutz *Hitzeschutz * ausnahmsweise: Printlayout * MPSA42 * MPSA44 *


TV-Standby-Off, mit dem Fernseher Strom sparen: Gerät zwischen 230-VAC-Netzanschluss und TV-Gerät schalten. Einschaltenin den TV-Standby-Zustand mit Drucktaste, dann innerhalb etwa einerMinute das TV-Gerät mit Fernbedienung ganz einschalten. Nach TV-Sehenmit Fernsteuerung TV-Gerät in Standby-Zustand zurückschalten. Nach etwaeiner Minute wird das TV-Gerät automatisch vollständig ausgeschaltet.TV-Netzschalter bleibt stets eingeschaltet, daher keine mechanischeAbnutzung und keinen Defekt, mit dem man bei Gebrauch rechnen müsste.
Grundlage: Relaisbetrieb an 230 VAC undDer Master-Slave-Netzschalter mit Elektronik und Relais.


Einschaltstrombegrenzung für Netzteile mit Ringkerntrafos: Ein Heissleiter (Leistungs-NTC) begrenzt den Einschaltstromimpuls, ererwärmt sich und sein Widerstand sinkt. Zeitlich verzögert, überbrücktein Relaiskontakt den Heissleiter, damit dieser wieder abkühlt und fürdie nächste Aktion, kalt mit höherem Kaltwiderstand bereitsteht. EineAntiploppschaltung für Audioanlagen ist ebenfalls integriert. Auf diesenSchaltteil kann man verzichten, bei Nichtgebrauch.
Stichworte: Der Kaltleiter (PTC), die alternative Sicherung *Polyswitch * Polyfuses * Multifuses * Langes Leben für Halogenbirnen *

Einschaltstrombegrenzungfür Netzteile mit Ringkerntrafos, ohne Trafo-Sekundärspannung... :Die Elektronik wird direkt aus der 230-VAC-Netzspannung betrieben. DasRelais muss keine zusätzliche galvanische Trennung sicherstellen, weildie Speisung der Einschaltstrombegrenzung erfolgt nicht durch eineSekundärspannung des Netztrafo. Besonders geeignet für medizinischeAnwendungen!
Grundlage:Kondensatornetzteil
194_d_EK-x_230V Netz-Wechselstrom in 12V Gleichstrom (X2- Kondensatornetzteil) § 330nF..3,3uF 1N4007 ZD12V-1W_1a.pdf

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Diverse Schaltungen

Der Weihnachts-LED-Stern mit 36 LEDs und einer Dämmerungssteuerung zum Nachbauen.
               LED als Fotodiode - einfacher Dämmerungslichtsensor


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Diverse Themen, Beiträge, Informationen etc. ...


Elektro-Myographie (EMG), eine kleine Einführung: Zuerst eine Einführung gemäss Stichwortangaben. Unterschied zwischenOberflächen-EMG-Messung (Hautelektroden) und intramuskulär mit Nadelnoder feinen Drähten. Eine erwähnenswerte Praxiserfahrung mit Link zueiner Dissertation.
Stichworte: Motorische Einheiten * Nervensignale * Neuronen *Axone * Dendriten * Synapsen * Elektroden-Arten * intramuskulär *EMG-Biofeedback * EMG-Messung * Elektronik *


Schlammfreies Eisen-III-Chlorid und Schaumätzer mögen Bier: Es geht um Eisen-Chlorid das keine Schlammablagerung erzeugt und um das Wissen wie ein Schaumätzer mit Bier besser schäumt.


Zinnikers Batterie- und Akku-Seiten: Für wen sind diese Seiten gedacht? Für alle Leute welche Batterien oderAkkus als Energiequellen in elektronischen und elektrischen Gerätenbenutzen (und wer tut dies nicht?). Alle finden hier nützlicheInformationen in leicht verständlicher Form. Diese sollen helfen, fürjede Anwendung die richtige Energiequelle, Batterien oder Akkus zufinden und deren Eigenschaften besser zu verstehen. Batterie- undAkku-Fachleute wissen (fast) alles schon lange. Nicht behandelt werdengrosse Energiespeicher wie Autobatterien und Akkus fürSolarenergie-Anlagen.


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ATARI-ST: Elektronik-Rechenprogramme,
Schaltschema-Zeichnungsprogramm

ATARI-ST-Emulatoren * HATARI und STEEM *: Geeignet für ELEC2000 und TRANSISTOR unter MacOSX, Linux und Windows.

ELEC2000, Praxisnahe Rechenprogramme für die Elektronik: ELEC2000 ist eine Sammlung praxisnaher Elektronikrechenprogramme für den ATARI-ST unter TOS-1.04 (TOS-2.06) und ATARI-ST-Emulatoren welche mit einem TOS-1.04-Imagefile (TOS-2.06-Imagefile) arbeiten.

Schaltschemazeichnungsprogramm TRANSISTOR: Geeignet für kleine Schemata. Ein alt bewährtes ATARI-ST-Programm, das ebenso mit einem ATARI-ST-Emulator mit einem TOS-1.04-Imagefile (TOS-2.06-Imagefile) arbeitet.

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Elektronik-Geschichte

Kaltkathoden-Röhren 1: Rückblick in die Geschichte der Elektronik, zu den Glimmlampen, Stabilisator-Kaltkathodenröhren und Kaltkathoden-Relaisröhren. Nostalgische Schaltungen aus längst vergangener Zeit...

Funkeninduktor und Fritter (Kohärer): Hier wird mit praktischen Beispielen erzählt, wie die Funktechnik im vorletzten Jahrhundert ihren Anfang nahm und wie man selbst Versuche durchführen kann.

Der Stromkrieg zwischen Edison und Tesla: Teslas Wirken und die Zukunft der Energie. Edison war zur Verteidigungseines Gleichstromes gegen den Wechselstrom von Tesla jedes Mittelrecht. Welch mörderische Grausamkeiten Edison anwandte, kommt hier zumAusdruck. Da bis heute sehr vernachlässigt, wird Tesla speziellgewürdigt! Tesla ist der Erfinder des Wechsel-und des Drehstromes! Ohne diese Erfindungen wäre die ganze moderneElektrotechnik unmöglich!

Interessante Links zur Elektronik-Geschichte:

Deutsche Halbleiter-Technik vor dem Urknall?
Zitat aus der Einleitung: Bisher wurde immer davonausgegangen, daß die wesentlichen Forschungen auf dem Gebiet derHalbleitertechnik erst mit der Erfindung des Transistors im Juni 1948durch die US-amerikanischen Wissenschaftler Bardeen, Brattain undShockley (US-Patent Nr. 2.524.035) begannen. Daß dem nicht so war unddass es gerade deutsche Wissenschaftler waren, die erst den Amerikanerden Weg ebneten, solche - und das muss man schon anerkennen -grossartige Leistung zu vollbringen, wird die nachfolgende Abhandlungversuchen aufzuzeigen. Denn ohne die Erkenntnisse deutscherWissenschaftler, die noch dazu unter den unsäglichen Umständen derKriegseinwirkung und den Restriktionen des 3. Reiches entstanden sind,wären diese zu diesem Zeitpunkt kaum möglich gewesen.Die Halbleiterindustrie in der DDR  (Aus dem Elektronik-Journal - all-electronics.de)
Einleitung aus dem Original: 1952 beschloss Siemens den Baueiner Halbleiterfabrik, und 1953 präsentierte Intermetall das ersteTransistorradio, aber was tat sich auf der anderen Seite des EisernenVorhangs? Das elektronik-journal skizziert die Halbleiterei inder DDR von den Anfängen bis zum ersten 1-MBit-Chip im Jahr 1988 -auch parallel zu den Halbleiterentwicklungen bei Siemens im Westen.(Autor: Jörg Berkner)
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Extra-Beilagen

Diese Beilagen erschienen zum Teil ursprünglich in den frühen Newsletter-Ausgaben des ELektronik-KOmpendium ("das ELKO"), als dieses noch E-ONLINE hiess. Es gibt aber ebenso neue Beilagen:


LOW ENERGY NUCLEAR REACTIONS - LENR (ECAT-Technologie)
und die Zukunft der Energie
Geschichte der "Kalten Fusion" die eine Transmutation ist.Z.B. eine Transmutation von Nickel und Wasserstoff zu Kupfer. Vieleinteressante Inhalte...

Mobilfunk, die verkaufte Gesundheit
Literaturempfehlung * ECOLOG-Studie * AUVA-Studie * Fraunhofer-Institut:Beschleunigter Tumorwuchs nachgewiesen! * Gutachten von Professor Dr.Peter Semm: Die athermischen Effekte, Krankheits-Symptome *Nerven-Aktionspotenzial (Impulse) und Mobilfunk * "Organisation Ärztefür Umweltschutz" * Was haben Schumann-Frequenzen mit Mobilfunk zu tun *Das Öffnen die Blut-Hirn-Schranke! * Viele weitere Themen. Auch WLAN, LTEund 5G thematisiert!

Über eine Tonne Rohstoff pro PC!
Verknappung seltener Elemente * Umweltbelastung * Empa (CH) leitetArbeitsgruppe * Rasantes Schrottwachstum * Rohstoffintensive Herstellung *

Computernetzteile zerstören Computer!
Wäre das ökologische dem ökonomischen kollektiven Bewusstsein überlegen,würde ein solch unsinniger Zerstörungsvorgang nicht passieren. Mehr imBericht...

25 Jahre DE.SCI.ELECTRONICS
Deutschsprachige Elektronik-Newsgruppe des UseNet. Aktiv seit 7. Februar 1994.

Hauptsätze der Thermodynamik

Zittern des Monitorbildes durch magnetisches Wechselfeld

Falsche Konzepte über statische Elektrizität

Natur und Technik (Faszination Kugel)


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Im Fokus:

Im Fokus: Der Piezo-Effekt:Der Piezo-Effekt grundsätzlich und ausführlich erklärt im Wikipedia.Praktische Inhalte aus dem ELKO und von zwei Elektronik-Minikursen.

Im Fokus: 3pin-Spannungsregler am Ein- und Ausgang richtig beschaltet:Es geht darum Unsicherheiten zu beseitigen, wie die Spannungsregler78xx, 79xx, LM317 und LM337 kapazitiv ein- und ausgangsseitig richtigabzublocken sind. Dabei wird auch wieder einmal darauf hingewiesen wieobsolet die Information in den Dateblättern ist, wenn immer wiederbehauptet wird, man solle zum Abblocken Tantal-Elkos einsetzen. Es gibteine billigere und umweltschonendere Lösung.

Im Fokus: Rückfluss-Diode im Netzteil (Akkuladeschaltung)Die Rückfluss-Diode im Netzteil, speziell wenn das Netzteil zum Ladeneines Akku dient. Ein Labornetzgerät, das zusätzlich zur Einstellung derAusgangsspannung auch eine einstellbare Strombegrenzung aufweist, kanndurchaus dem Zweck dienen Akkus zu laden. Die Funktion derRückfluss-Diode im Netzteil und in der Ladeschaltung ist thematisiert.

Im Fokus: Digitale Inhalte in denElektronik-Minkursen:Eine Zusammenfassung aller Elektronik-Minikurse, welche digitaleSchaltungen enthalten.

Im Fokus: Switched-Capacitor-Filter (SC-Filter): [inhalt.AT-WORK]


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Diverse technische Infos

Diese technischen Infos enthalten gewisse Inhalte, welche z.T. mehrereElektronik-Minikurse betreffen und dem leichteren Verständnis dienen.Es können auch Infos sein im Sinne eines Nachtrages in Text und Bild,welche mehere Elektronik-Minikurse betreffen.

Dezimalstellen - Punkt statt Komma: Es gibt zwei Methoden für dieDarstellung von Dezimalstellen. Man verwendet den Punkt (Beispiel:5.397) oder das Komma (Beispiel: 5,397). Ich verwende in meinenElektronik-Minikursen stets die Punkt-Methode, angepasst an dieDatenblätter, wo in der Regel die Punktmethode zum Einsatz kommt. Wennman z.B. 10.000 VDC liest, dann bedeutet dies eine Spannung von 10 VDCmit einer Präzision von drei Dezimalstellen. Wenn man 10'000 VDC liest,dann ist damit Zehntausend Volt Gleichspannung (10 kVDC) gemeint. EinePräzision von 10.000 VDC liest manhierim Kapitel "Präzisions-Z-Dioden". Da fällt es klar auf, weil eineSpannungsreferenz von 10 kV gibt es schlichtweg nicht.

Spannungsangaben: Der aufmerksame Leser stellt u.a. in den Elektronik-Minikursen über Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker fest, dass die Spannungsangaben manchmal nur in V, oft aber auch in VDC oder VAC erfolgen. VDC bedeutet Gleichspannung. Wenn es eindeutig um Gleichspannungen geht, verwende ich die Bezeichnung VDC. Das selbe gilt für VAC bei Wechselspannungen. Wenn Signalspannungen sowohl DC- als auch AC-Spannungen sein können, neige ich dazu die Spannung in V anzugeben. Es ist wegen manchmal etwas inkonsequenter Schreibweise nicht vollständig ausschliessbar, dass manchmal V anstatt VDC oder VAC steht, wo eindeutig Gleich- oder Wechselspannung gemeint ist. Der Text zeigt aber leicht wie es zu verstehen ist.

Es kommt vor, dass man von DC-Entopplung oder Ähnlichem liest. In diesemBeispiel geht es darum, dass mittels eines Hochpassfilters (einesHochpasses), die DC-Spannung entkoppelt (gefiltert) wird. Dieses DCbezieht sich daher auf Spannung und nicht etwa auf Strom. Vor allem inAudioschaltungen kommt diese DC-Entkopplung häufig vor.


Positive und negative Ströme, Stromsenke und Stromquelle:Im Grund genommen ist es ganz einfach, eine Stromquelle sendet Strom undeine Stromsenke empfängt Strom. Dazu betrachten wir dieses Bild:

Bild 1 zeigt eine typische und allseits bekannte Konstantstromquelle,dabei ist diese Schaltung eine Konstantstromsenke, weil sie empfängt denStrom. Dies im Gegensatz zu Bild 2, wo die Schaltung den Strom sendetund somit eine echte Stromquelle ist. Mehr Details zu diesem Thema liestmanhier.


Schemata und Diagramme, womit gezeichnet: Ich wurde schon oftgefragt, mit welchem Programm ich die Schemata und die Diagrammemeiner Elektronik-Minikurse zeichne.TRANSISTORist ein einfaches kleines Schaltschema-Zeichnungsprogramm, programmiertfür ATARI-ST-Computer unter TOS-1.04 (TOS-2.06). Ich habe den Quelltextin den 1990er-Jahren vom ursprünglichen Programmierer übernommen, undbei persönlichem Bedarf regelmässig gepflegt. Programm und Quelltexte(GFA-3.5-Basic und Assembler-INLINE-Codes) stehen jedermann gratis perDownload hier im ELKO zur Verfügung.


JFET BF245A-C obsolet: Der JFET BF245A kommt in einigenElektronik-Minikursen zum Einsatz. Dieser JFET wird seit April 2013nicht mehr hergestellt. An seiner Stelle tritt u.a. der JFET J113. DieDetails dazu erfährt man inDer analoge Schalter I (der JFET)im Kapitel "Der obsolete BF245A und die Alternativen" und inDer_Transistor-LED-und_der_FET-Konstantstromzweipolim Kapitel "Der FET-Konstantstromzweipol".
Eine alternative etwas exotische Methode zum Schalten analogerSpannungen mit bipolaren Transistoren (BJT) liest man inDer analoge Schalter III.

• National-Semconductor-Corporation (meist kurz als 'National' oderNSC bezeichnet) war ein Hersteller von integrierten Schaltungen. DasUnternehmen hatte seinen Stammsitz in Santa Clara (Kalifornien/USA). ImHerbst 2011 wurde es von Texas-Instruments übernommen. Mehr dazu liestman imWikipedia.Das Wichtigste für die Elektronik-Minikurse ist das kleine Kapitel"Produkte". Ich bitte darum dieses Wiki-Kapitel zu lesen. AlleDatenblatt-Links habe ich entsprechend angepasst. Sollte ich noch nichtalle Links "erwischt" haben, und diese Links funktionieren nicht, dannbitte ich darum, diese Produkt-Bezeichnungen auf der WWW-Seite vonTexas-Instruments (TI) einzugeben. Es gibt auch noch vereinzelt unkommentierte Hinweiseauf NSC in den Texten. Diese Verbesserungen werde ich gelegentlich beieinem anstehenden Update realisieren. Dieses Problem vermindert dasVerständnis des betroffenen Elektronik-Minikurses nicht.

(Trimm-)Potentiometer, optimal eingesetzt: Wenn einPotmeter als variabler Spannungsteiler arbeitet, ist die Sache einfach.Alle drei Anschlüsse sind im Einsatz. Also kann man beim Zeichnen nichtsfalsch machen. Anders sieht es aus, wenn ein Potmeter als variablerWiderstand arbeitet. Dazu betrachten wir dieses Bild:

Bild 1 zeigt, wie angedeutet, den variablen Spannungsteiler. Alle dreiAnschlüsse werden benötigt. Bilder 2 bis 4 zeigen das Potmeter in derFunktion als variablen Widerstand. Bild 2 zeigt nur die beiden fixenAnschlüsse A und B. Der nicht benutzte Pfeil dient hier nicht alsSchleifer, sondern nur als Symbol dafür, dass dieser Widerstand variabeleinstellbar ist. Diese Methode sieht man in der Elektronik-Literaturoft. Auch auf meine Elektronik-Minikurse trifft dies teils zu, z.B. inder Schaltung eines Dynamiklimitersmit dem LM13700. Es betrifft das Trimmpotmeter R1.

Bild 3 zeigt die Eigenschaft des variablen Widerstandes, elektrischkorrekt dargestellt. Es stellt sich die Frage, warum in Bild 4 derSchleifer mit einem der beiden Fixanschlüsse, hier mit B, verbunden ist.Eine elektrische Bedeutung hat dies nicht, weil zwischen dem Schleiferund Anschluss B gibt es keine Spannung. Es gibt allerdings einenSicherheitsaspekt. Wenn der Schleifer wegen eines mechanischen Defektesunterbricht, wirkt immerhin noch der maximale Widerstandswert zwischenden beiden Fixanschlüssen A und B. Ohne diese Verbindung zwischenSchleifer und B (Bild 3), wäre die Schaltung zwischen A und B extremhochohmig (parasitär). Ein derart undefinierter Zustand könnte, je nachArt der involvierten Schaltung, problematisch sein. Ein Beispiel wäreein offenes MOSFET-Gate.

Bilder 5 und 6 zeigen eine andere Problematik. Trimmpot P und WiderstandR dienen gemeinsam als variabler Spannungsteiler. Diese Methode ist dannrichtig, wenn R konstant sein muss. Ein solches Beispiel zeigt Bild 7mit R1. Es ist eine Spannungsregelung mit dem LM317. In Bild 5 ist derSchleifer mit GND und in Bild 6 mit dem Knotenpunkt X verbunden. Gibt esda einen Unterschied? Ja, den gibt es. Wenn in Bild 6 der Knotenpunkt Xrelativ hochohmig ist, kann die nachfolgende Schaltung besonders leichtgestört werden.

Im Falle eines Trimmpotmeters kann dies ein Schraubendreher sein, mitdem man die Spannung an X kalibriert. Es gibt Trimmpotmeter mit einemisolierenden Schraubendreherschlitz und solche die das nicht haben. Dagenügt die Kontaktierung mit einem Schraubendreher, weil dessen dünneMetallstange durch den parasitär kapazitiven Kontakt mit der Umgebungund dem berührten Kunststoffgriff, mittel- bis hochfrequenteStörspannung einkoppeln kann.

Mit der Verbindung zwischen Schleifer und GND (Bild 5) gibt es diesesProblem nicht, weil der Schleifer mit GND sehr niederohmig verbundenist. Natürlich besteht dieses Problem auch in Bild 6 nicht, wenn einrichtiger Kalibrierschraubendreher aus Kunststoff mit nur einem kleinenMetallplättchen zum Schrauben zur Verfügung steht. Mit der Schaltung inBild 5 ist man nicht zwingend auf einen solchen Schraubendreherangewiesen. Aber auch sonst lohnt sich grundsätzlich die Schaltung vonBild 5 besonders dann, wenn an Stelle eines Trimmpotmeter ein Potmeteran einer Frontplatte mit einer Leitung zwischen Frontplatte undLeiterplatte zum Einsatz kommt. Auch diese Leitung, vor allem wenn nichtabgeschirmt, kann mittel- bis hochfrequente Signale aufnehmen undstören.

Bilder 7 und 8 zeigen zwei Anwendungen, bei denen es sich lohnt, dies zuberücksichtigen. Bei der Spannungsreglerschaltung in Bild 7 ist es klar,der Schleifer von R2 ist mit GND verbunden. Bild 8 zeigt mit dem LM317eine einstellbare konstante Stromquelle. Die relativ niederohmige Stelleliegt am Ausgang Vo des LM317. Deshalb hier die Verbindung zum Schleifervon R1. Die Angelegenheit mit dem Rückstrom ist das Thema diesesElektronik-Minikursesund hat hier keine Bedeutung.

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Unterstützung und Kontakt via E-Mail

Vielen Dank für Dein Interesse an meinen Elektronik-Minikursen. Was der Sinn und der Stil dieser Kurse ist, liest man ausführlich inDie Philosophie meiner Elektronik-Minikurse.Diese Kurse haben den Stil von Workshops und dies bedeutet, dass nur wenige fundamentale Grundlagen vermittelt werden. Damit die E-Mail-Kommunikation effizient und vorteilhaft ist, bitte ich Dich die Einleitung und die Regeln im folgenden Link zu beachten:

• Unterstützung via E-Mail und Diverses(Meine E-Mailadresse befindet sich am Schluss dieser Seite.)

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Impressum: Fritz Prenninger, Haidestr. 11A, A-4600 Wels, Ober-Österreich, mailto:[email protected]
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