Multi-User-MIMO

MIMO ist der Oberbegriff für Verfahren, die Funkverbindungen mit mehreren gleichzeitigen Datenströmen auf mehreren Antennen verbessern.

Multi-User-MIMO (MU-MIMO) ist eine Erweiterung, um auf mehreren Antennen unterschiedliche Datenströme an einzelne WLAN-Clients gleichzeitig zu senden.
Die Idee ist, per MU-MIMO mehrere MIMO-Streams auf mehrere Clients zu verteilen. Und zwar auf so viele Clients, wie der Access Point über Antennen verfügt.


UPDATE: Echter Differenzverstärker III

Neu in der Einleitung: Die zum Experimentieren und Gebrauch empfohlenen gut bekannten JFET-Operationsverstärker TL061…TL064, TL71…TL074, TL081…TL084 und LF356 werden mit Datenblattzugriff vorgestellt und in den hier wichtigen Daten miteinander verglichen. Das sind die äquivalente Rauschspannungsdichte in nV/root(Hz), die Unity-Gain-Bandbreite in MHz und die Slewrate in V/µs.

Das neue Kapitel lautet „DAS GEGENTEIL DES INSTRUMENTATIONSVERSTÄRKERS“. Dies hat mit der Funktionsumkehr zu tun. Der Instrumentationsverstärker bezieht eine symmetrische (differenzielle) Eingangsspannung und liefert in der Regel eine asymmetrische Ausgangsspannung, bezogen auf GND, bei symmetrischer Speisung (±Ub) der Schaltung. Das Gegenteil davon ist eine Schaltung die eine asymmetrische Spannung bezieht und eine symmetrische Spannung liefert. Für beides gibt es fertige integrierte Bausteine. Uns interessiert hier, wie man auch das „Gegenteil“ selbst realisieren kann mit herkömmlichen und leicht erhältlichen Opamps.

Man beachte dazu das Titelbild. Teilbild 1 zeigt den typischen Instrumentationsverstärker. Den ersten Teil davon fokussieren wir in Teilbild 2. In Teilbild 3 verschwindet Ue2 am nichtinvertierenden Eingang (Opamp A2). Dieser wird mit GND verbunden. Damit haben wir das was wir wollen, ein Asymmetrie/Symmetrie-Wandler mit frei dimensionierbarer Verstärkung. Allerdings eignet sich diese Schaltung nur für fix dimensionierte Verstärkung. Ein Beispiel mit Verstärkung 10 zeigt Teilbild 4. Warum es diese Einschränkung gibt und weshalb bei variabler Verstärkung eine andere Schaltung zum Einsatz kommen muss, erklärt das neue Kapitel in diesem Elektronik-Minikurs. Viel Spass beim Lesen!

Gruss Euer
ELKO-Thomas


UPDATE: Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler und zwei Akku-Ladeschaltungen mit LM317LZ und LM317

Dieser Elektronik-Minikurs beschäftigt sich mit den 3-pin-Spannungsreglern des Typs 78xx, 79xx (fixe Ausgangsspannungen) und LM317, LM337 (frei dimensionierbare Ausgangsspannungen). Dabei geht es um bekannte Netzteilschaltungen, jedoch ins Detail hinein thematisiert. Mittels LM317 und LM337 kann man symmetrische Ausgangsspannungen erzeugen. Eine weitere Schaltung zeigt, wie man bei Bedarf die Symmetrie oder die Asymmetrie exakt einstellen kann.

Mit zwei LM317 ist es mit wenig Aufwand möglich ein Netzteil mit konstanter und strombegrenzter Ausgangsspannung zu realisieren. Vorausgesetzt, die relativ grosse Dropoutspannung stört nicht. Damit ist auch schon klar, dass sich diese Methode nur für kleine Leistungen eignet. Eine solche Schaltung eignet sich zur Realisierung einer kleinen Akku-Ladeschaltung. Diese ladet mit einem konstanten Strom der 1/10 der Akkukapazität entspricht und im Zustand der Ladeschluss-Spannung der Ladestrom so gering ist, dass dieser gerade noch der Ladeerhaltung des Akku dient. Dies setzt voraus, dass die Ladeschluss-Spannung exakt eingestellt werden kann.

NEU! Es gibt es eine Erweiterung, angedeutet in Teilbild 1 (Titelbild). Anstelle der üblichen Diode, um einen Stromrückfluss zu vermeiden, kommt ein PNP-Transistor zum Einsatz, der einige Vorteile mit sich bringt. Wegen der begrenzten Emitter-Basis-Sperrspannung von typisch 5 bis 6 V, eignen sich nur Akku mit niedrigen Spannungswerten, wie z.B. maximal drei in Serie geschalteten NiMH-Akkuzellen.

Ein anderes Thema beschäftigt sich mit dem Gegenteil. Schaltet man ein Netzteil aus, besteht oft das Risiko, dass die am Netzteil angeschlossene Schaltung kurzzeitig ein Strom ins Netzteil zurück liefert, weil sich ein Elko entladet. Dies zerstört den Spannungsregler. Abhilfe zeigen die Rückflussdioden in den Teilbildern 2 und 3, wobei die Schaltung in Teilbild 3 eine LM317-Stromquelle ist. Auch da kann diese Massnahme, je nach Einsatz, notwendig sein.

Teilbild 4 illustriert wie der unerwünschte Rückstrom durch den 7805-Spannungsregler fliesst, wenn die Rückfluss-Diode DR fehlt.

Gruss Euer
ELKO-Thomas


Raspberry Pi und GPIO

GPIO ist die Abkürzung für General Purpose Input Output. Man bezeichnet damit programmierbare Ein- und Ausgänge für allgemeine Zwecke. Die GPIO-Pins dienen als Schnittstelle zu anderen Systemen oder Schaltungen, um diese über den Raspberry Pi zu steuern. Dabei kann der Raspberry Pi bei entsprechender Programmierung digitale Signale von außen annehmen (Input) oder Signale nach außen abgeben (Output).


WLAN-Standards der nächsten Generation

Die typische Anwendung von IEEE 802.11ad ist nicht die Vernetzung von Computern, sondern das Verbinden von digitalen Videosystemen oder auch Computer-Peripherie.

Der WLAN-Standard IEEE 802.11ah ist als Zubringer für das Internet der Dinge gedacht. Vermutlich wird IEEE 802.11ah keine große Rolle spielen.

IEEE 802.11ax ist ein Standard für ein High Efficiency WLAN und vereint die Standards IEEE 802.11n (2,4 GHz) und IEEE 802.11ac (5 GHz).