Neues im Elektronik-Kompendium

UPDATE: Master-Slave-Netzschalter mit Elektronik und Relais



Dieser Elektronik-Minikurs besteht seit Juni 2003. Die Schaltung damals war eine andere. Im April 2010 erneuerte ich sie mit zwei Versionen. Die eine Version ermöglicht den Einsatz eines Relais mit einer Spulen-Nennspannung von 48 VDC, die andere mit einer Spulen-Nennspannung von 220 VAC. Beide Relais werden verlustarm, direkt mit der 230VAC-Netzspannung, betrieben. Für die 230VAC-Version realisierte ich für meinen Bedarf ein Printlayout mit dem Programm SPRINT von Abacom. Mehr Infos zur Reproduktion des Printlayout liest man im Minikurs.

Das aktuelle Update wurde angeregt durch einen Leser, der die Schaltung nachbauen will, wobei der Standbystrom des Mastergerätes mit etwa 100 mA recht gross sein kann. Man beachte das Titelbild. R1 ist der Messwiderstand des Stromsensor. Dieser wird bei diesem hohen Standbystrom so niederohmig, dass im eingeschalteten Zustand des Mastergerätes die Verlustleistung an R1 mit 1.1 W so gross wird, dass der Widerstand ein 2-Watt-Typ sein sollte. Dies wäre noch kein Problem.

Es gibt allerdings dann ein Problem, wenn die Schaltschwelle variabel einstellbar sein soll, - auch ein Wunsch des Lesers. Mit einem Kleinleistungs-Potmeter geht das. Will man diese Möglichkeit haben mit einem kleinen Trimmpotmeter, liegt der maximale Standbystrom bei 45 mA. Da genügt ein Trimmpotmeter mit einer zulässigen Leistung von maximal 1/2 W. Alle Details dazu liest man in dieser Update-Version im Untertitel "VERLUSTLEISTUNG VON R1 BEI HÖHEREM STANDBY-STROM".

Gruss und viel Spass
Euer ELKO-Thomas

 

Bluetooth Mesh

Bluetooth Mesh ist eine Betriebsart, die mehrere Bluetooth-Geräte zu einem vermaschten Netzwerk zusammenschließt, in dem alle Knoten untereinander eine Verbindung aufbauen können, auch dann, wenn sie sich nicht direkt zueinander in Reichweite befinden.

 

Update: Bluetooth

Bluetooth ist eine standardisierte, universelle und lizenzfreie Funktechnik zum Übertragen von Sprache und Daten. In der ursprünglichen Form diente Bluetooth überwiegend der Anbindung von Headsets, Kopfhörern, Lautsprechern und Autoradios. Durch Bluetooth Low Energy wurden die Funktionen zur verbindungslosen Kommunikation auf geringsten Stromverbrauch optimiert und finden sich somit auch in Wearables, wie Fitness-Armbänder und Smartwatches wieder.

 

Raspberry Pi: USB

An einem Raspberry Pi ist die Stromversorgung über die USB-Ports eine heikle Angelegenheit. Um die Strombegrenzung von 600 mA auf 1.200 mA anzuheben muss ein entsprechender Boot-Parameter gesetzt werden.

 

AMD Ryzen Threadripper

AMD Ryzen Threadripper ist die Bezeichnung eines Prozessors für das High-End-Desktop-Marktsegment (HEDT) und übertrumpft bei der Performance Intels High-End-Prozessoren der Core-X-Serie.

 

Update: IMT-2020 / 5G-Mobilfunk

"5G" ist als Überbegriff zu verstehen, das verschiedene Netze, Technologien und Anwendungen umfasst. Neben den 3GPP-Standards wird es alternative Standards von anderen Hersteller und Organisationen gebe. Zum Beispiel Sensornetzbetreiber, die Automobilwirtschaft und Smart-City-Architekten.

Weitere Inhalte:


  • Anforderungen an ein 5G-Mobilfunknetz

  • anwendungsbezogene Anforderungsprofile

  • Anwendungen

  • Netzarchitektur

  • Übertragungstechnik

  • Frequenzen

 

Update: Intel Galileo, Edison, Curie und Joule

Galileo, Edison, Curie und Joule sind Entwickler-Boards für Bastel-, Experimentier- und IoT-Anwendungen. Sie stehen damit in Konkurrenz zu den beliebten Arduino- und Raspberry-Pi-Boards.

Die Bastel- und Entwickler-Boards Galileo, Edison, Curie und Joule wurde Anfang 2017 eingestellt.

 

Raspberry Pi: Energieversorgung

Die Stromversorgung des Raspberry Pi ist eine der unterschätzten Fehlerquellen. Mini-Computer, wie der Raspberry Pi, bedürfen einer stabilen Spannungs- UND Stromversorgung. Bei einem schlechten Netzteil und ungünstigen Betriebsbedingungen treten merkwürdige Effekte in Kombination mit einem instabilen Systemverhalten auf.

 

Schalten und Steuern mit Transistoren II: Der Sättigungs- und der Miller-Effekt!



Das ursprüngliche Thema dieses Elektronik-Minikurses war und ist das praxisbezogene Erlernen einer einfachen Transistorschaltung mit bipolaren Transistoren (BJT) zum schnellen Schalten von Spannungen mit kleinen Strömen. Man kann universelle Transistoren einsetzen, die hauptsächlich für niederfrequente analoge Anwendungen (Verstärker, Filter) gedacht sind, sofern die niedrige Schaltgeschwindigkeit genügt. Was bei diesen NF-Transistoren täuscht, ist die oft hohe Transitfrequenz von mehr als 100 MHz. Man denkt da leicht, das sind ja nur 10 ns und damit lässt sich leicht auch ein schnelles Ein- und Ausschalten von Spannungen realisieren. Aber ganz so einfach ist das nicht. Da muss man schon Transistoren suchen, welche Wertangaben in den Einschalt-(Turn-On-Time), Speicher- (Storage-Time) und Ausschaltzeiten (Turn-Off-Time) enthalten und diese Werte müssen, wenn notwendig, im 10ns-Bereich oder sogar darunter liegen.

In einem späteren Update wurde das Thema zum Schalten mit Transistoren mit MOSFETs erweitert. Speziell dann wenn man mit hohem Eingangswiderstand schalten will, gibt es das Problem mit dem Miller-Effekt. Diesen gibt es natürlich ebenso beim BJT und auch bei den Vakuum-Röhren von anno dazumal. Jedes verstärkende Element hat dieses Problem. Ein weiterer Geschwindigkeitsdämpfer ist der Sättigungs-Effekt beim BJT. Wie man damit umgeht, liest man in diesem Minikurs und ist hier im Titelbild mit Bild A2 angedeutet. Kombiniert man die beiden Schaltungen A1 und A2 zu einer Schaltung A3, löst man beide Probleme zugleich. Man reduziert den Miller-Effekt und den Sättigungs-Effekt. Wozu der unkonventionelle Widerstand R? dient, liest man ebenfalls in diesem Minikurs.

AKTUELLES UPDATE: Hier wird eine Methode vorgestellt, wie man beim Runterschalten von Ue auf GND, mit Hilfe eines zusätzlichen PNP-Transistors (BJT), Ladungsträger aus der Basis des schaltenden NPN-Transistors ausräumen kann. Bild B2 unterscheidet sich von Bild B1, dass zusätzlich der Millerkiller-Kondensator zum Einsatz kommt, um den Miller-Effekt zu reduzieren. Dies betrifft signifikant den Einschaltvorgang des Schalt-NPN-Transistor  und zwar so sehr, dass z.B. eine Flankenzeit von 1 µs auf 50 ns reduziert wird mit einer Kapazität von nur 1 nF. Es gibt dazu ein praktisches Experiment.

Gruss und viel Spass
Euer ELKO-Thomas

 

Zahlen in der Informatik

In der Informatik beschäftigt man sich hauptsächlich mit Ganzzahlen, Gleitkommazahlen und numerischen Datentypen. Hierbei stellt sich die Frage, was genau das für Zahlen sind und wie ein Computer diese Zahlen verarbeitet und darstellt.