Neues im Elektronik-Kompendium
ESP8266/ESP32 und micro:bit
Der ESP8266 und sein Nachfolger ESP32 sind Controller mit integriertem WLAN-Transmitter. Damit kann man jegliche Elektronik vergleichsweise einfach mit einem WLAN verbinden.
Der micro:bit ist ein kleines Microcontroller-Board mit mehreren Bedienelementen und Sensoren.
Wer den schnellen Einstieg in die hardwarenahe Programmierung ohne komplizierte Entwicklungsumgebung und Programmieradapter wagen will, der ist mit dem micro:bit gut bedient.
Update: ITU-T G.9960 / G.hn
Der Standard ITU-T G.9960 ist ein internationaler Standard für die Heimvernetzung. Dazu unterstützt G.hn verschiedene Übertragungsmedien, wie Telefonleitungen, Twisted-Pair-Kabel, Stromkabel, Koaxialkabel und POF (LWL).
Update: DECT
Ursprünglich war DECT ein Standard für die schnurlose Telefonie. DECT wurde jedoch immer erweitert und berücksichtigt auch die Entwicklungen hinsichtlich Internet der Dinge und Smart Home.
UPDATE: Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler und zwei Akku-Ladeschaltungen mit LM317LZ und LM317
Bild B zeigt einen reduzierten Ausschnitt aus Bild 6 im Kapitel "LM317/LM337: Symmetrische Ausgangsspannung". Es geht dabei auch um die leichte Spannungseinstellung mittels hochauflösendem CERMET-Trimmpot, 10- oder 20-gängig. Als eine Erweiterung wird gezeigt, wie man mit einem 2-poligen Kipp-Umschalter zwei Spannungen ±Ub wählen kann, z.B. ±12 VDC oder ±15 VDC. Andere Werte sind möglich, wenn die involvierten Bauteile neu berechnet werden. Dazu gibt es drei etwas unterschiedliche LM317-Online-Rechenprogramme, anwendbar auch für die negative Spannungen mit LM337.
Teilbild B1 zeigt eine Umschaltmethode, die nicht erlaubt ist. Beim Umschaltvorgang wird kurzzeitig die Feedbackschlaufe beim LM317 (auch beim LM337) unterbrochen. Dabei steigt kurzzeitig die Spannung an +Ub (auch an -Ub) auf die maximale DC-Spannung und diese entspricht der gleichgerichtet und geglätteten DC-Spannung am Lade-Elko CL. Wegen der Umladung von Cx dämpft es etwas diesen Effekt, wobei dies stark abhängig ist von der Umschaltzeit des Kippschalters und vom Widerstand-Potmeter-Netzwerk.
Die Methode von Teilbild B2 ist praktikabel, weil die höhere Ausgangsspannung fix definiert und nur die niedrigere Spannung zugeschaltet wird. Es werden dabei die beiden Widerstand-Potmeter-Netzwerke parallel geschaltet. Dies hat den Nachteil, dass man stets zuerst die höhere und danach die niedrigere Spannung ±Ub kalibrieren muss.
Die neue Schaltung A (Bild 14 hier reduziert) zeigt wie es auch anders geht, so dass die Kalibrierungen sich gegenseitig nicht beeinflussen können. Am Beispiel mit drei umschaltbaren Spannungen +Ub geht das mit einem Kippschalter mit Nullstellung in der Mitte (B). Das funktioniert mit einem CMOS-Quad-NAND-Gatter (CD4011B) und drei NPN-Transistoren. Natürlich muss hier das Verhältnis Basis/Kollektorstrom von 1:10, zwecks maximaler Sättigung, definiert sein. Die Sättigungsspannung zwischen Kollektor und Emitter liegt bei 50 mV. Die daraus resultierende Präzision reicht für einen Netzteil-Betrieb längst aus. Bild 14 zeigt eine Single-Supply-Schaltung. Mit einer passenden Erweiterung, kann der Leser diese Schaltung zu einer Dual-Supply-Anwendung für ± Ub umsetzen, falls dies benötigt wird.
Dazu noch den Hinweis, die Schaltung in Bild A kann man auch für nur zwei Ausgangsspannungen +Ub realisieren und dies besonders einfach. Mehr dazu im Elektronik-Minikurs. Oder man könnte z.B. auch maximal zehn unterschiedliche Spannungen +Ub wählen mit dem Dekaden-Zähler-IC CD4017B. Noch mehr, und es müsste wohl ein µP zum Einsatz kommen....
Allgemeines: Neben weiteren praxisorientierten Anwendungen, befasst sich dieser Elektronik-Minikurs, betreffs den fixen und variablen 3pin-Spannungsreglern, mit seinen wichtigsten Aspekten. Ein Aspekt ist die Sache mit dem unerwünschten Strom-Rückfluss vom Aus- zum Eingang. Es ist genau beschrieben, wie es zu diesem Effekt kommt. Das Kapitel "Warum ist der Rückstrom so schädlich?" zeigt am Beispiel der IC-internen Schaltung des 78xx-Regler, was im Detail passiert.
ELKO-Thomas
Wie sicher ist NFC?
Über NFC gehen immer mal wieder Gerüchte um Sicherheitsrisiken herum. Insbesondere im Bereich des kontaktlosen Bezahlens mit Mobile-Payment-Systemen nach dem EMV-NFC-Standard. Dazu muss man wissen, dass der Mikrochip in der Karte wahlweise durch das Kontakte-Interface oder die NFC-Antenne angesprochen werden kann. Was man verwendet ist egal, weil die Daten aus dem gleichen Chip kommen.
Was gegen kriminelles Ausnutzen spricht:
Update: G.fast / G.9700 und G.9701
G.fast ist eine DSL-Variante, die 1 GBit/s auf einer maximal 100 Meter langen Kupferdoppelader (Teilnehmeranschlussleitung) verspricht. Je nach Entscheidung des Netzbetreibers liegt die maximale Distanz zwischen einem Verteilpunkt (Outdor-DSLAM) und dem Hausanschluss bei 250 Meter.
UPDATE: Z-Diode-Erweiterungskurs und die Bandgap-Referenz
Dieser Elektronik-Minikurs wurde überarbeitet, wobei es auch zwei neue Beiträge gibt. Der bisherige Inhalt befasst sich mit Dioden zur Begrenzung von Wechselspannungen. Ein praktisches Beispiel ist die Spannungsbegrenzung eines Fahrrad-Dynamos mit zwei antiseriell geschalteten Leistungs-Z-Dioden, parallel geschaltet zum Dynamo. Damit die leistungsschwache Glühbirne des Rücklichtes nicht mehr durchbrennt, wenn die stärkere Glühbirne im Scheinwerfer durchbrennt, ist diesen Z-Dioden zu verdanken. Dass diese Schaltung nur noch selten zum Einsatz kommen wird und kann, ist klar, weil für moderne LED-Beleuchtung ist dies nicht brauchbar. Sinnvoll ist diese LED-Modernisierung jedoch nur, wenn keine Primärzellen (Wegwerfbatterien) zum Einsatz kommen.
Weitere Themen sind der differenzielle Widerstand und der Temperaturkoeffizient von Z-Dioden, dargestellt mit einem Diagramm. Hier lernt man was man beachten muss, will man einen vernünftigen Kompromiss zwischen diesen beiden Abhängigkeiten erreichen. Dann folgt ein Kapitel zum Thema "Präzisions-Z-Dioden" und was genau bedeutet schaltungstechnisch der differenzielle Widerstand.
Danach folgt das grosse Kapitel zum Thema die Bandgap-Spannungsreferenz. Zentral im Fokus steht der sehr bekannte LM385 mit einstellbarer Spannung mit zwei Widerständen und die Festspannungs-Versionen LM385-1.2 und LM385-2.5. Der allseits gut bekannte Spannungsregler LM317(L) beinhaltet eine Bandgap-Referenz. Je nach Anspruch der Präzision und Stabilität eignet sich auch dieser Spannungsregler als Spannungsreferenz. Jedoch, gerade beim Batteriebetrieb kann es sich lohnen bei niedrigem Leistungsverbrauch, von z.B. CMOS-Schaltungen, den LM385 als Shuntregler einzusetzen. Praktisches Beispiel ist der Einsatz eines Hallsensors.
Das neue Kapitel befasst sich eingehend mit der Application-Note "Current-Source" aus dem LM385-Datenblatt. Diese Schaltung habe ich mit einem Testboard aufgebaut und getestet. Diese Konstantstromquelle besteht einzig aus einem LM385 und zwei PNP-Transistoren. Präzision und Stabilität überzeugen für den Nachbau. Ebenfalls neu ist ein kurzer Beitrag zum XFET, dessen Referenzspannung von so hoher Qualität ist, dass der XFET sich speziell für AD/DA-Wandlersystemen mit hoher Auflösung eignet. Weil dem so ist, kann man die hohe Präzision leicht zerstören, wenn man mit passivem Tiefpassfilter die Rauschspannung reduzieren will. Ein Artikel aus dem Fachmagazin POLYSCOPE zeigt, wie man tiefpassfiltert ohne diese Störung zu verursachen. Dieser Artikel ist als pdf-File gegeben zum gratis kopieren.
ELKO-Thomas
DSL-Netzarchitektur
In Deutschland ist „DSL“ das Synonym für einen Breitband-Internet-Zugang mit der ADSL- oder VDSL2-Technik im Festnetz. Die Grundidee bei allen DSL-Techniken ist, dass die bestehenden Kupferleitungen zu den Teilnehmern weiter verwendet werden können.
TDSL - Terabit-DSL
Die Technik für Terabit-DSL speist ein extrem hochfrequentes und sehr breitbandiges Signal (100 bis 300 GHz) als geführte Welle im Frequenzbereich zwischen 50 und 600 GHz in die Hohlräume zwischen den Kupferdoppeladern eines Kabels ein.
Update: DSL-Anschluss
DSL-Anschluss ist nicht gleich DSL-Anschluss. Es gibt verschiedene Varianten. Je nach dem, wo man den DSL-Anschluss bestellt bekommt man eine dieser Anschluss-Varianten zugeteilt.