28.1.15: Tipps zur Fehlersuche, von Jürgen Heidbreder
Der Ewige Blinker war ewig auf meiner mach-ich-noch-schnell-Liste. Dann endlich hatte ich die SMD-Platine fertig. Schnell bestückt, 1,5V angeschlossen: leider musste ich ewig warten, bis es blinkte, denn es blinkte gar nicht. So eine einfache Schaltung, und die bekommt man nicht zum Funktionieren – das kann nicht sein.
Schließlich baute ich das Ganze auf dem altbewährten Steckbrett auf. Jetzt wollte aber die Schaltung stückweise aufbauen, um in jedem Schritt die Funktion zu kontrollieren.
Schritt 1: die LED, den Elko und die zwei sich anschließenden 10k-Widerstände verdrahtet. Schon kann man, wenn man mit einer Drahtbrücke den Minus-Pol des Kondensators auf +1,5V legt, einen Lichtblitz erzeugen.
Schritt 2: statt der provisorischen Drahtbrücke nach Plus sitzt da ja ein PNP-Transistor. Der wiederum wird durch einen NPN-Transistor geschaltet. Beide sind schnell verdrahtet. Tippt man nun die Basis des NPN-Transistors an, blitzt es auch schon.
Schritt 3: nun werden die übrigen Bauteile verdrahtet: nun blitzt es richtig schön!
Die SMD-Schaltung funktionierte allerdings immer noch nicht. Der Fehler war eine falsch gepolte LED. Alles andere hätte prima funktioniert. Weil aber die LED den Kondensator nicht entladen konnte, waren auch keine Schwingungen zu beobachten.
Der Ewige Blinker war ewig auf meiner mach-ich-noch-schnell-Liste. Dann endlich hatte ich die SMD-Platine fertig. Schnell bestückt, 1,5V angeschlossen: leider musste ich ewig warten, bis es blinkte, denn es blinkte gar nicht. So eine einfache Schaltung, und die bekommt man nicht zum Funktionieren – das kann nicht sein.
Schließlich baute ich das Ganze auf dem altbewährten Steckbrett auf. Jetzt wollte aber die Schaltung stückweise aufbauen, um in jedem Schritt die Funktion zu kontrollieren.
Schritt 1: die LED, den Elko und die zwei sich anschließenden 10k-Widerstände verdrahtet. Schon kann man, wenn man mit einer Drahtbrücke den Minus-Pol des Kondensators auf +1,5V legt, einen Lichtblitz erzeugen.
Schritt 2: statt der provisorischen Drahtbrücke nach Plus sitzt da ja ein PNP-Transistor. Der wiederum wird durch einen NPN-Transistor geschaltet. Beide sind schnell verdrahtet. Tippt man nun die Basis des NPN-Transistors an, blitzt es auch schon.
Schritt 3: nun werden die übrigen Bauteile verdrahtet: nun blitzt es richtig schön!
Die SMD-Schaltung funktionierte allerdings immer noch nicht. Der Fehler war eine falsch gepolte LED. Alles andere hätte prima funktioniert. Weil aber die LED den Kondensator nicht entladen konnte, waren auch keine Schwingungen zu beobachten.
22.1.15: Afrika schläft nicht, 3D-Drucker aus Elektronikschrott
Peter Krüger wies mich auf einen Bericht der Deutschen Welle hin. Made in Togo: Ein 3D-Drucker aus Elektroschrott. Da kann man noch was lernen! Zugleich war das für mich ein Hinweis, wieder mehr auf die Deutsche Welle zu achten. Seit sie auf Kurzwelle verschwunden ist, stolpere ich seltener darüber. Aber in Shenzhen habe ich DW-Sendungen für Hongkong auf Englisch im Fernsehen gesehen. Und in den Zeiten der globalen Vernetzung kann ich die aktuellen TV-Sendungen auch am PC ansehen. http://www.dw.de
Peter Krüger wies mich auf einen Bericht der Deutschen Welle hin. Made in Togo: Ein 3D-Drucker aus Elektroschrott. Da kann man noch was lernen! Zugleich war das für mich ein Hinweis, wieder mehr auf die Deutsche Welle zu achten. Seit sie auf Kurzwelle verschwunden ist, stolpere ich seltener darüber. Aber in Shenzhen habe ich DW-Sendungen für Hongkong auf Englisch im Fernsehen gesehen. Und in den Zeiten der globalen Vernetzung kann ich die aktuellen TV-Sendungen auch am PC ansehen. http://www.dw.de
13.1.15: Emittergekoppelter Oszillator mit mehr Amplitude von Stefan Fendt
Stefan Fendt schrieb: "Ich habe mit dem Oszillator aus dem Dipmeter ein bisschen rumgespielt, weil mir nicht gefiel, dass die Amplitude auf ca. 1,4 Vpp begrenzt ist. Das ist dabei herausgekommen. "
Genial! Damit wird vermutlich auch die große Frequenzabhängigkeit von der Versorgungsspannung gemindert. Man müsste aber noch mal untersuchen, wie sich die Schaltung bei höheren Frequenzen verhält. Es könnte sein, dass es nur bis zu wenigen MHz praktikabel ist oder dass man bei höheren Frequenzen kleinere Basiswiderstände nehmen muss.
Siehe auch:
Long Tailed Pair
HF-Oszillatoren simuliert
Schaltungsvariante mit Basisspannungsteiler von D.A.W. Mast
The collector-base junctions of the emitter-coupled oscillator is DC shorted by the tank circuit coil. When the AC voltage over this coil is bigger than 0,6V over each collector-base junction, these base-collector junctions of the two BJT's start conducting. This conducting limits the oscillator amplitude and damps the tank circuit. This type of amplitude limiting is called voltage limiting. To avoid the collector-base junction conducting by the AC voltage over the tank circuit, these two BJTs must be properly biased that there is a reverse voltage over the collector-base junction. This biasing is done by a base voltage divider resistor network as usual. At https://sites.google.com/site/linuxdigitallab/low-noise-crystal-experiment/diff-neg-vco-1mhz-30mzh this type of oscillator is also described.
Stefan Fendt schrieb: "Ich habe mit dem Oszillator aus dem Dipmeter ein bisschen rumgespielt, weil mir nicht gefiel, dass die Amplitude auf ca. 1,4 Vpp begrenzt ist. Das ist dabei herausgekommen. "
Genial! Damit wird vermutlich auch die große Frequenzabhängigkeit von der Versorgungsspannung gemindert. Man müsste aber noch mal untersuchen, wie sich die Schaltung bei höheren Frequenzen verhält. Es könnte sein, dass es nur bis zu wenigen MHz praktikabel ist oder dass man bei höheren Frequenzen kleinere Basiswiderstände nehmen muss.
Siehe auch:
Long Tailed Pair
HF-Oszillatoren simuliert
Schaltungsvariante mit Basisspannungsteiler von D.A.W. Mast
The collector-base junctions of the emitter-coupled oscillator is DC shorted by the tank circuit coil. When the AC voltage over this coil is bigger than 0,6V over each collector-base junction, these base-collector junctions of the two BJT's start conducting. This conducting limits the oscillator amplitude and damps the tank circuit. This type of amplitude limiting is called voltage limiting. To avoid the collector-base junction conducting by the AC voltage over the tank circuit, these two BJTs must be properly biased that there is a reverse voltage over the collector-base junction. This biasing is done by a base voltage divider resistor network as usual. At https://sites.google.com/site/linuxdigitallab/low-noise-crystal-experiment/diff-neg-vco-1mhz-30mzh this type of oscillator is also described.
8.1.15: Speicherkondensatoren mit 1,5 Kilofarad
Kurz vor Weihnachten kam ein Päckchen von Rudolf Hugi. Darin waren sechs Superkondensatoren mit je 1500 F, 2,5 V, die größten Kondensatoren, die ich je in der Hand hatte! Da muss man schon mal ganz neu nachdenken, was man mit 9000 Farad anfangen könnte. Mit meiner Tochter habe ich es mal durchgerechnet. Wenn sich ein Kondensator von 1,5 kF um 1 V entlädt fließt eine Ladung von 1500 Coulomb oder 0,4 Ah. Da kann der Kondensator zwar noch nicht mit einem kleinen Akku mithalten, aber dafür liefert er riesige Ströme und hat unendlich viele Ladezyklen. Ich überlege ob ich ihn für ein Punktschweißgerät verwenden sollte.
Wir haben dann erstmal eine Weihnachtskerze daraus gebaut. Ein Lämpchen mit 100 mA müsste vier Stunden leuchten. Dann geht das Licht aus und die Weihnachtsfeier ist zu Ende. So ähnlich war es dann auch, aber die Lampe hat noch ein paar Stunden länger sehr schwach geleuchtet, bis sie wirklich aus war.
Rudolf Hugi schrieb mir die Geschichte dieser Kondensatoren: Neulich benötigte ich eine etwas kräftigere Speisung für 24 V. Ein Transformator war schnell gefunden, ok groß genug. Ein „Zweihänder“ zum Transportieren. In ein Gehäuse montiert und einen kräftigen Gleichrichter aufs Bodenblech geschraubt. Dahinter zwei Elkos mit anständigen Schraubanschlüssen. Da es seriös sein soll spendier ich einen hübschen Sicherungshalter für die Primärseite.
Kontrolle der Verdrahtung von wegen „rot ist schwarz und plus ist minus und d’Sicherig isch duss“. Nein alles gut. Einschalten ... Es brummt hässlich und Wetterleuchten kommt aus Richtung Sicherungshalter. Sicherung ist raus! ... Eine falsche mit 0.5 anstelle 5 A drin? ... nein ... Trafo alleine ... gut. Gleichrichter ... auch gut. Elko: Kurzschluss! Sogar beide, sehr ungewöhnlich bei dieser Größe. Also habe ich sie ans Labornetzgerät gehängt und: 0 Volt, aber volle 2 Ampere fließen.
Dann klingelte es an der Haustüre und ich bin hingegangen. Bei meiner Rückkehr, oh je! Netzgerät vergessen, aber jetzt waren es 2 V, und immer noch 2 A abzulesen. Kurios... Das Netzgerät transpiriert aber die Elkos sind kalt und halten die Spannung! ... ??
Auf dem Elko fehlt das µ vor dem F aber er hat nur 2.5V Dann fehlt das µ nicht, es SIND 1500 Farad!!! Ich habe aus der Elko-Schachtel Supercaps erwischt. Völlig ungeeignet als Ladeelko.
Aber endlich ein Kondensator mit dem ich in aller Ruhe eine Ladekurve aufnehmen kann. 1 Ampere an 1 Ohm ergibt ja bekanntlich 1W... Und ganz gemütlich steigen die mV am C während ich diese Zeilen schreibe. Was bauen wir mit diesem Kondensator? Eine Taschenlampe? Mit 2.5V passt's nicht zu LEDs die ich hier habe. Aber wenn ich 3 Stück in Serie schalte reichts für einen 6 V PAR-Scheinwerfer vorne dran. Das wird meine teuerste Taschenlampe! … Aber ich hatte die Kondensatoren aus einem Elektroversuchsfahrzeug ausgebaut. Sperrmülltechnik...
Frage: Wo waren denn die Kondensatoren eingebaut?
Rudolf Hugi : Ist schon lange her, in einen VW-Bora:
http://idw-online.de/pages/de/news52074
www.innovations-report.de/html/berichte/energie-elektrotechnik/bericht-30605.html
Thema Energieumwandlungen:
Unsere Lehrlinge hatten ein Exponat fürs Verkehrshaus der Schweiz gebaut: ein Fahrradfahrer sprintet für 10 Sekunden in die Pedalen und "füllt" damit die Supercaps. Dann reißt die Energie mittels Autoanlassermotor (Zuschauer bitte nähertreten!) eine Harrasse des örtlichen Bieres (Eichhof) so hoch wie feste getreten. Der Wettbewerb ist eröffnet: wer kommt höher? Das Exponat stand etwa 2 Jahre dem Publikum zur Verfügung und einige Teile des Fahrrades haben ziemlich gelitten.
Kurz vor Weihnachten kam ein Päckchen von Rudolf Hugi. Darin waren sechs Superkondensatoren mit je 1500 F, 2,5 V, die größten Kondensatoren, die ich je in der Hand hatte! Da muss man schon mal ganz neu nachdenken, was man mit 9000 Farad anfangen könnte. Mit meiner Tochter habe ich es mal durchgerechnet. Wenn sich ein Kondensator von 1,5 kF um 1 V entlädt fließt eine Ladung von 1500 Coulomb oder 0,4 Ah. Da kann der Kondensator zwar noch nicht mit einem kleinen Akku mithalten, aber dafür liefert er riesige Ströme und hat unendlich viele Ladezyklen. Ich überlege ob ich ihn für ein Punktschweißgerät verwenden sollte.
Wir haben dann erstmal eine Weihnachtskerze daraus gebaut. Ein Lämpchen mit 100 mA müsste vier Stunden leuchten. Dann geht das Licht aus und die Weihnachtsfeier ist zu Ende. So ähnlich war es dann auch, aber die Lampe hat noch ein paar Stunden länger sehr schwach geleuchtet, bis sie wirklich aus war.
Rudolf Hugi schrieb mir die Geschichte dieser Kondensatoren: Neulich benötigte ich eine etwas kräftigere Speisung für 24 V. Ein Transformator war schnell gefunden, ok groß genug. Ein „Zweihänder“ zum Transportieren. In ein Gehäuse montiert und einen kräftigen Gleichrichter aufs Bodenblech geschraubt. Dahinter zwei Elkos mit anständigen Schraubanschlüssen. Da es seriös sein soll spendier ich einen hübschen Sicherungshalter für die Primärseite.
Kontrolle der Verdrahtung von wegen „rot ist schwarz und plus ist minus und d’Sicherig isch duss“. Nein alles gut. Einschalten ... Es brummt hässlich und Wetterleuchten kommt aus Richtung Sicherungshalter. Sicherung ist raus! ... Eine falsche mit 0.5 anstelle 5 A drin? ... nein ... Trafo alleine ... gut. Gleichrichter ... auch gut. Elko: Kurzschluss! Sogar beide, sehr ungewöhnlich bei dieser Größe. Also habe ich sie ans Labornetzgerät gehängt und: 0 Volt, aber volle 2 Ampere fließen.
Dann klingelte es an der Haustüre und ich bin hingegangen. Bei meiner Rückkehr, oh je! Netzgerät vergessen, aber jetzt waren es 2 V, und immer noch 2 A abzulesen. Kurios... Das Netzgerät transpiriert aber die Elkos sind kalt und halten die Spannung! ... ??
Auf dem Elko fehlt das µ vor dem F aber er hat nur 2.5V Dann fehlt das µ nicht, es SIND 1500 Farad!!! Ich habe aus der Elko-Schachtel Supercaps erwischt. Völlig ungeeignet als Ladeelko.
Aber endlich ein Kondensator mit dem ich in aller Ruhe eine Ladekurve aufnehmen kann. 1 Ampere an 1 Ohm ergibt ja bekanntlich 1W... Und ganz gemütlich steigen die mV am C während ich diese Zeilen schreibe. Was bauen wir mit diesem Kondensator? Eine Taschenlampe? Mit 2.5V passt's nicht zu LEDs die ich hier habe. Aber wenn ich 3 Stück in Serie schalte reichts für einen 6 V PAR-Scheinwerfer vorne dran. Das wird meine teuerste Taschenlampe! … Aber ich hatte die Kondensatoren aus einem Elektroversuchsfahrzeug ausgebaut. Sperrmülltechnik...
Frage: Wo waren denn die Kondensatoren eingebaut?
Rudolf Hugi : Ist schon lange her, in einen VW-Bora:
http://idw-online.de/pages/de/news52074
www.innovations-report.de/html/berichte/energie-elektrotechnik/bericht-30605.html
Thema Energieumwandlungen:
Unsere Lehrlinge hatten ein Exponat fürs Verkehrshaus der Schweiz gebaut: ein Fahrradfahrer sprintet für 10 Sekunden in die Pedalen und "füllt" damit die Supercaps. Dann reißt die Energie mittels Autoanlassermotor (Zuschauer bitte nähertreten!) eine Harrasse des örtlichen Bieres (Eichhof) so hoch wie feste getreten. Der Wettbewerb ist eröffnet: wer kommt höher? Das Exponat stand etwa 2 Jahre dem Publikum zur Verfügung und einige Teile des Fahrrades haben ziemlich gelitten.