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Elektronik-Fibel

Die Elektronik-Fibel, das Elektronik-Buch

Käufer der Elektronik-Fibel Kundenmeinung:
Die Elektronik-Fibel ist einfach nur genial. Einfach und verständlich, nach so einem Buch habe ich schon lange gesucht. Es ist einfach alles drin was man so als Azubi braucht. Danke für dieses schöne Werk.

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Operationsverstärker
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Instrumentationsverstärker

Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker

Käufer Elektronik-Workshop Kundenmeinung:
Mein Lob gilt der übersichtlichen und schönen Darstellung und der guten didaktischen Aufbereitung. Selten werden Schaltungen so gut erklärt, dass es auch noch Spaß macht sich damit zu beschäftigen.

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Elektronik Lernpakete

Lernpaket Einstieg in die Elektronik

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Lernpaket Elektronik

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Lernpaket Elektronische Schaltungen selbst entwickeln und aufbauen

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Fehlersuche in elektronischen Schaltungen

Die Fehlersuche in einer elektronischen Schaltung ist für einen Elektronik-Einsteiger nicht ganz einfach und auch für einen erfahrenden Elektroniker eine eher undankbare Aufgabe. Umfangreiche Elektronik-Kenntnisse, jahrelange Erfahrung, richtiges Kombinieren und der gesunde Verstand sind die Dinge, mit denen der Elektroniker an die Fehlersuche geht.

Die nun folgende Beschreibung ist kein fest definiertes Regelwerk, sondern soll dem Einsteiger die Fehlersuche in elektronischen Schaltungen erleichtern. Das bedeutet allerdings nicht, dass die folgende Beschreibung für den Elektronik-Neuling bedingungslos geeignet ist. Für die erfolgreiche Fehlersuche ist es notwendig, dass man gewisse Elektronik-Grundlagen beherrscht. Ohne wird man keinen Fehler finden.
Es empfiehlt sich also, sich vorher mit den Elektronik-Grundlagen, elektronischen Bauelementen und Schaltungstechnik auseinander zu setzen und im groben verstanden zu haben. Ohne Grundkenntnisse in der Elektronik geht gar nichts.

Die notwendigen Grundkenntnisse über elektronische Schaltungen bekommt man nicht durch das Lesen von Büchern, sondern durch selbständiges Experimentieren an echten Schaltungen. Am besten gelingt das mit den Elektronik-Lernpaketen von Franzis. Da ist für jeden etwas dabei.

Lernpaket Elektronik
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Lernpaket Elektronische Schaltungen selbst entwickeln und aufbauen
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Grundausstattung zur Fehlersuche

Das richtige Messwerkzeug

Zum Messen von Spannungen und Strömen tut es schon ein einfaches Messgerät für ein paar Euro aus dem Baumarkt. Größere und teurere Messgeräte bieten eine höhere Messgenauigkeit und mehr Bedienkomfort. Je nach Anwendung ist das aber nicht nötig.
Wichtig ist, dass das Gerät über 4-mm-Buchsen verfügt. Dafür gibt es verschiedene Prüfkabel, die sich kostengünstig austauschen lassen, wenn sie mal verschlissen sind.
Ob analog oder digital spielt am Anfang keine Rolle. Mit einem digitalen Multimeter tut man sich etwas leichter. Ist die Messgröße jedoch nicht konstant, dann zuckt die digitale Anzeige nur herum. In so einem Fall ist es besser eine Messgerät mit einem analogen Messwerk und eine Skala mit Zeiger zu haben. Das Zeigermesswerk ist deutlich träger. Dafür muss man vor dem Messen den Messbereich möglichst genau bestimmen.
Sind die Signaländerungen sehr schnell, zum Beispiel bei einem Quarz oder einer PWM-Ansteuerung, dann kommt man um eine Oszilloskop nicht herum. Der Vorteil: Das Oszilloskop stellt den Spannungsverlauf über die Zeit grafisch dar.

Durchgangsprüfer

Durchgangsprüfer sollte man nur an spannungsfreien Schaltungen verwenden, sonst besteht Gefahr für die fehlerhafte Schaltung oder dem Durchgangsprüfer.
Durchgangsprüfer signalisieren den Durchgang (Stromfluss) in der Regel akustisch und optisch. Ganz einfache Durchgangsprüfer zeigen nur den Widerstand an (Widerstandsmessung). Vorsicht hier: Ein Wert von über 5 Ohm kann man nicht mehr als Durchgang bezeichnen.
Durch einen vorherigen Test sollte man feststellen, dass Prüfkabel, Prüfspitzen und das Messgerät in Ordnung sind. Auch Flussmittelreste vom Lötzinn und verdreckte Bauteilbeinchen können die Messung stören.

Typische und häufige Fehler

Messen mit dem Messgerät

Es schadet nichts, alle Messungen zumindest stichwortartig zu dokumentieren. Zum Beispiel welcher Messwert und und mit welchem Schaltungszustand gemessen wurde.
Da Messwerte immer interpretationswürdig sind hilft einem häufig die Betrachtung aus der Distanz. Manchmal hilft auch eine nochmalige Messung. Vor allem an den Stellen, wo man vorschnell gemeint hat, dass da alles in Ordnung ist.

Diode prüfen

Beim Prüfen von Dioden zeigt das Messgerät (Diodenmessbetrieb) in Sperrrichtung "unendlich" an. In Durchlassrichtung zeigt es die Durchflussspannung der Diode. Das kann 0,7 V bei normalen Dioden und 0,3 V bei Schottky-Dioden sein. Leuchtdioden zeigen je nach Farbe zwischen 2 und 4,5 V an.
Mit einer Widerstandsmessung kann man auch Dioden prüfen. In einer Richtung muss ein sehr hoher Widerstand zu messen sein. In der anderen Richtung muss ein sehr kleiner Widerstand zu messen sein. Absolute Werte sind dabei uninteressant. Nur der deutliche Unterschied deutet auf eine Diode hin, die in Ordnung ist. Ein hoher Widerstand, wie auch ein kleiner Widerstand in beide Richtungen weist auf ein defektes Bauteil hin.

Bauteil austauschen

Es ist einfacher ein verdächtiges Bauteil auszutauschen, als lange daran herum zu messen. Und dann gleich ab damit in die Tonne. Einem scheinbar kaputten Bauteil noch eine Restfunktion einzuräumen ist vergeudete Zeit. Beim nächsten Einsatz kann es bereits vollkommen kaputt sein. Aufheben, um später doch noch nach zu messen ist sinnlos. Meist macht man das doch nicht. Deshalb ist es im Mülleimer besser aufgehoben. Nicht das es doch noch in eine andere Schaltung versehentlich eingebaut wird.

Spannungsspitzen in der Versorgungsspannung

Messbar sind sie eigentlich nur mit einem Oszilloskop. Der erfahrende Elektroniker weiß trotzdem um die Spannungsspitzen in der Versorgungsspannung. Man rückt ihnen am besten mit 100-nF-Kondensatoren zu Leibe. Möglichst dicht am Bauteil.
Wenn trotzdem weitere kleine Spannungsspitzen auftreten, dann hilft ein weiterer parallel geschalteter Kondensator mit 100 µF.
Der kleine Kondensator glättet hochfrequente Störungen, der große glättet die niederfrequenten Störungen. Dabei spielt die Frequenzeigenschaft der beiden Kondensatoren eine Rolle. Die tatsächliche Kapazität von 100,1 µF ist uninteressant.

Fehler gefunden?

Stellt man einen Fehler fest oder vermutet einen, dann muss man dafür sorgen, dass die gemessenen Werte reproduzierbar sind. Insbesondere dann, wenn man mit Sensoren hantiert. Hier kann es zu veränderlichen Werten kommen. Wichtig ist das deshalb, um Messfehler von veränderlichen Umweltbedingungen trennen zu können.

Fehler nicht gefunden?

Will ein Fehler trotz langer Suche nicht gefunden werden, dann hilft eine Pause oder eine Nacht voll Schlaf. Am nächsten Morgen sieht die Sache dann schon wieder anders aus. Auf eine neue Sicht kommt man auch, wenn man mit einem Bekannten oder Fachmann darüber spricht. Vielleicht hat er eine Idee.

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