Labortagebuch März 2025
Elektronik-Labor
Notizen Projekte Labortagebuch
Den USB-Seriell-Wandler CH340 kenne ich schon lange. Am Anfang
brauchte er noch einen 12-MHz-Quarz, dann hing es auch ohne. Als ich
kürzlich den CH340N im SOP-8-Gehäuse entdeckt habe, habe ich mir gleich
einige davon bestellt. Er ist noch kleiner, und für die meisten
Anwendungen ausreichend. Die meisten Handshake-Leitungen sind nicht
mehr herausgeführt, aber oft kommt man ja mit RXD und TXD aus. Jetzt
habe ich mir eine kleine Adapterplatine gebaut und das USB-Kabel gleich
angelötet. Ein nicht mehr gebrauchtes USB-Kabel wurde dazu
zerschnitten. Die Adern haben genormte Farben, sodass die Verbindung
einfach ist.
Für
den Einsatz auf einer Steckplatine gibt es nur sechs Pinne, denn D+ und
D- gehören dem USB-Kabel. Man kann aber +5V oder auch stabilisierte +3V
abnehmen, dazu gibt es RX, TX und bei Bedarf auch RTS.
20.3.25: Ein Rpi Pico SDR bis 30 MHz
Kürzlich bin ich auf dieses geniale Projekt von Jonathan P Dawson aufmerksam geworden: https://101-things.readthedocs.io/en/latest/breadboard_radio.html Alles von Langwelle bis 30 MHz mit einer Frequenzauflösung von 10 Hz. Ich konnte es kaum glauben. Für einen ersten Test habe ich nur Teile des Empfängers aufgebaut. Der Mischer und der Vorverstärker fehlen noch. Aber mit dem Encoder kann ich schon abstimmen und alle Einstellungen des Radios auswählen. So konnte ich untersuchen, wie er das mit dem VFO hinbekommen hat, der gleich die beiden Phasen I und Q liefert. Testweise habe ich den Ausgang von meinem Elektor-SDR angeschlossen und konnte damit die Qualität der digitalen Signalverarbeitung vom AD-Eingang bis zum Kopfhörerausgang untersuchen. Das Ergebnis war so gut, dass ich nun weiß, dass es sich lohnen wird, das Projekt komplett aufzubauen.
17.3.25: Netzspannungssensor in einem DVM
14.3.25: LEDs und Löttemperatur
Bei einer Lötaktion mit Kindern sind auffallend viele rote LEDs kaputt gegangen. In einigen Fällten hatten sie erst funktioniert und sind dann plötzlich ausgefallen. Meine Vermutung war, dass hier zu heiß und zu langsam gelötet wurde. Um das zu verifizieren, habe ich im Labor eine rote LED thermisch gequält. Nahe am Gehäuse wurden Lötpunkte gesetzt und diese mit dem Lötkolben bei 400 Grad erhitzt. Während der Erwärmung wurde die LED-Helligkeit deutlich geringer. Aber ich habe es auch nach mehreren Minuten nicht geschafft, eine LED zu zerstören. Nach der Abkühlung war die alte Helligkeit wieder da. Fazit: Ich weiß immer noch nicht, warum mehrere LEDs kaputt gegangen sind. Vielleicht waren nicht alle LEDs gleich empfindlich.
12.3.25: Widerstand durch Sicherung ersetzt
Mein Bruder Hellmut ist der Fachmann für Nähmanschinen im seinem Repair-Cafe. Manchmal fragt er mich um Rat. Diesmal ging es um einen Totalausfall und einen verdächtigen Widerstand mit 2,2 Ohm nahe am Netzanschluss. Der Widerstand war eindeutig durchgebrannt und hat hier als Sicherung gearbeitet. Da musste noch irgendein anderer Fehler sein. Vielleicht eine Diode oder ein Kondensator mit Kurzschluss oder ein Teil am Motor kaputt. Er wusste dann noch zu berichten, dass die Maschine ausgefallen ist, als gerade die Glühlampe gewechselt wurde. Aber woher soll man möglichst schnell den passenden Widerstand bekommen. Ich habe vorgeschlagen, eine Sicherung an die Stelle einzubauen. Und das hat auch funktioniert. Neue Glühlampe, neue Sicherung, alles läuft wieder.
Kürzlich bin ich auf dieses geniale Projekt von Jonathan P Dawson aufmerksam geworden: https://101-things.readthedocs.io/en/latest/breadboard_radio.html Alles von Langwelle bis 30 MHz mit einer Frequenzauflösung von 10 Hz. Ich konnte es kaum glauben. Für einen ersten Test habe ich nur Teile des Empfängers aufgebaut. Der Mischer und der Vorverstärker fehlen noch. Aber mit dem Encoder kann ich schon abstimmen und alle Einstellungen des Radios auswählen. So konnte ich untersuchen, wie er das mit dem VFO hinbekommen hat, der gleich die beiden Phasen I und Q liefert. Testweise habe ich den Ausgang von meinem Elektor-SDR angeschlossen und konnte damit die Qualität der digitalen Signalverarbeitung vom AD-Eingang bis zum Kopfhörerausgang untersuchen. Das Ergebnis war so gut, dass ich nun weiß, dass es sich lohnen wird, das Projekt komplett aufzubauen.
17.3.25: Netzspannungssensor in einem DVM
Dieses kleine DVM hatte zusätzlich einen berührungslosen Sensor für Netzspannung. Man musste es nur nahe an ein Kabel halten und konnte dann an einer LED sehen, ob Netzspannung anlag. Inzwischen ist das Gerät ausgefallen und wurde zerlegt. Vorn gibt es ein kleines Blech als Antenne. Die Antenne führt über 10 MOhm an den Eingang eine 74HC14 Schmitt-Trigger-Inverters und über zweimal 68 MOhm an GND. Allein schon diese extrem hochohmigen SMD-Widerstände möchte ich nicht wegwerfen. Deshalb erhält die Platine einen Ehrenplatz in meiner Edelschrottplatinen-Sammelkiste.
Bei einer Lötaktion mit Kindern sind auffallend viele rote LEDs kaputt gegangen. In einigen Fällten hatten sie erst funktioniert und sind dann plötzlich ausgefallen. Meine Vermutung war, dass hier zu heiß und zu langsam gelötet wurde. Um das zu verifizieren, habe ich im Labor eine rote LED thermisch gequält. Nahe am Gehäuse wurden Lötpunkte gesetzt und diese mit dem Lötkolben bei 400 Grad erhitzt. Während der Erwärmung wurde die LED-Helligkeit deutlich geringer. Aber ich habe es auch nach mehreren Minuten nicht geschafft, eine LED zu zerstören. Nach der Abkühlung war die alte Helligkeit wieder da. Fazit: Ich weiß immer noch nicht, warum mehrere LEDs kaputt gegangen sind. Vielleicht waren nicht alle LEDs gleich empfindlich.
12.3.25: Widerstand durch Sicherung ersetzt
Mein Bruder Hellmut ist der Fachmann für Nähmanschinen im seinem Repair-Cafe. Manchmal fragt er mich um Rat. Diesmal ging es um einen Totalausfall und einen verdächtigen Widerstand mit 2,2 Ohm nahe am Netzanschluss. Der Widerstand war eindeutig durchgebrannt und hat hier als Sicherung gearbeitet. Da musste noch irgendein anderer Fehler sein. Vielleicht eine Diode oder ein Kondensator mit Kurzschluss oder ein Teil am Motor kaputt. Er wusste dann noch zu berichten, dass die Maschine ausgefallen ist, als gerade die Glühlampe gewechselt wurde. Aber woher soll man möglichst schnell den passenden Widerstand bekommen. Ich habe vorgeschlagen, eine Sicherung an die Stelle einzubauen. Und das hat auch funktioniert. Neue Glühlampe, neue Sicherung, alles läuft wieder.
An meinem Auto war in Scheinwerfer defekt. Ich habe mich geärgert, dass
ich die Lampe nicht selbst auswechseln konnte. In der Werkstatt hat man
mich getröstet, bei einigen neueren Wagen ist es teilweise noch schwieriger, da
muss man sogar die Räder abnehmen, um an die Scheinwerfer zu kommen.
Jedenfalls habe ich die defekte Halogenlampe mitgenommen und genau untersucht. Ganz erstaunlich, es muss da beim Durchbrennen trotz der geringen Spannung von 12 V einen Lichtbogen gegeben haben, der sogar das Quarzglas angeschmolzen hat, sodass eine leichte Beule entstand.
Jedenfalls habe ich die defekte Halogenlampe mitgenommen und genau untersucht. Ganz erstaunlich, es muss da beim Durchbrennen trotz der geringen Spannung von 12 V einen Lichtbogen gegeben haben, der sogar das Quarzglas angeschmolzen hat, sodass eine leichte Beule entstand.
Ein Teil der Wolfram-Glühwendel ist geschmolzen, was eine Temperatur
über 3422 Grad erfordert hat. Einiges von dem Material ist
offensichtlich sogar verdampft und hat das Glas innen verspiegelt.
Andere Teile der Glühwendel zeigen noch die grobe kristalline Struktur,
die bei langgedienten Halogenlampen entsteht, wenn verdampftes Metall
wieder am heißen Faden abgeschieden wird.
Die Glühwendel war ursprünglich an den Enden in dünnen Metallröhrchen
eingequetscht und damit an die Haltedrähte punktgeschweißt. Der
Lichtbogen hat ein Stück des Wolframdrahts zu einer perfekten kleinen
Kugel geschmolzen.