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Achilles(R)

30.12.2022,
13:54
 

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung (Elektronik)

Guten Tag,

bevor ich zu meiner Frage komme möchte ich mich kurz vorstellen und einen kleinen Hintergrund geben:

Ich heiße Andree und bin 40 Jahre alt und habe vor knapp einem Jahr begonnen mich für Elektronik mehr zu interessieren.
Etwas spät aber nun ja.

Dahingehend habe ich mich über Lektüre etc näher damit befasst, Bauteile, Ohmsche's Gesetz etc.
Das war auch durchaus sinnvoll konnte ich so auch schon das ein oder andere Gerät zu Hause reparieren statt es wegzuwerfen.

Ich möchte aber nun das ganze intensivieren und auch selber Schaltungen (nach)bauen und auch ordentlich verstehen.
Nur Theorie ist meiner Ansicht nach nicht sinnvoll, sondern der Aufbau von Schaltungen ist meiner Ansicht nach für das Verständnis und auch die Freude an der Elektronik entscheidend.
Hierbei bin ich online als auch in Büchern durchaus auf Schaltungen zum Nachbauen gestoßen.
Bauteile und Breadboard stehen zur Verfügung und ich bin auch durchaus in der Lage eine Schaltung anhand eines Schaltplans nachzubauen.

Was mir aber irgendwie fehlt, ist eine genaue Beschreibung, warum eine Schaltung wie aufgebaut wird, was genau passiert und wie die Bauteile berechnet werden.
Einfacherer Schaltungen wie eine Glühlampe zum leuchten bringen sind kein Problem auch warum eine LED einen Vorwiderstand benötigt und wie dieser berechnet wird um als Spannungsteiler zu fungieren.

Aber wenn es etwas komplexer wird fehlt mir hier etwas, als Beispiel habe ich hier aus einem Buch eine einfache Blinkerschaltung mit einer 9Volt Batterie, 2 Kondensatoren, 2 LED, 4 Wiederständen und zwei Transistoren.

Der Nachbau anhand des Schaltplans klappt auch aber es fehlt dann doch eine genauere Beschreibung was genau passiert und warum genau diese Bauteile verwendet werden und wie es berechnet wurde.

Gibt es daher hier oder anderweitig online, bzw ein Buch welches sich mit Schaltungen zum Nachbauen befasst und diese auch im Detail genau erklärt?

Gruß
Andree

Gast3

30.12.2022,
15:35

@ Achilles

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

» Guten Tag,
»
» bevor ich zu meiner Frage komme möchte ich mich kurz vorstellen und einen
» kleinen Hintergrund geben:
»
» Ich heiße Andree und bin 40 Jahre alt und habe vor knapp einem Jahr
» begonnen mich für Elektronik mehr zu interessieren.
» Etwas spät aber nun ja.
»
» Dahingehend habe ich mich über Lektüre etc näher damit befasst, Bauteile,
» Ohmsche's Gesetz etc.
» Das war auch durchaus sinnvoll konnte ich so auch schon das ein oder andere
» Gerät zu Hause reparieren statt es wegzuwerfen.
»
» Ich möchte aber nun das ganze intensivieren und auch selber Schaltungen
» (nach)bauen und auch ordentlich verstehen.
» Nur Theorie ist meiner Ansicht nach nicht sinnvoll, sondern der Aufbau von
» Schaltungen ist meiner Ansicht nach für das Verständnis und auch die Freude
» an der Elektronik entscheidend.
» Hierbei bin ich online als auch in Büchern durchaus auf Schaltungen zum
» Nachbauen gestoßen.
» Bauteile und Breadboard stehen zur Verfügung und ich bin auch durchaus in
» der Lage eine Schaltung anhand eines Schaltplans nachzubauen.
»
» Was mir aber irgendwie fehlt, ist eine genaue Beschreibung, warum eine
» Schaltung wie aufgebaut wird, was genau passiert und wie die Bauteile
» berechnet werden.
» Einfacherer Schaltungen wie eine Glühlampe zum leuchten bringen sind kein
» Problem auch warum eine LED einen Vorwiderstand benötigt und wie dieser
» berechnet wird um als Spannungsteiler zu fungieren.
»
» Aber wenn es etwas komplexer wird fehlt mir hier etwas, als Beispiel habe
» ich hier aus einem Buch eine einfache Blinkerschaltung mit einer 9Volt
» Batterie, 2 Kondensatoren, 2 LED, 4 Wiederständen und zwei Transistoren.
»
» Der Nachbau anhand des Schaltplans klappt auch aber es fehlt dann doch eine
» genauere Beschreibung was genau passiert und warum genau diese Bauteile
» verwendet werden und wie es berechnet wurde.
»
» Gibt es daher hier oder anderweitig online, bzw ein Buch welches sich mit
» Schaltungen zum Nachbauen befasst und diese auch im Detail genau erklärt?
»
» Gruß
» Andree


Gerade reinbekommen https://www.elektormagazine.de/labs/blink-in-the-dark-without-transistors-1

ein_q

30.12.2022,
15:52

@ Achilles

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Alles da:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_led-wechselblinker.htm
Am besten von der Startseite aus durcharbeiten.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
30.12.2022,
16:04
(editiert von Strippenzieher
am 30.12.2022 um 16:13)


@ ein_q

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

» https://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_led-wechselblinker.htm
Leider ohne die vom Fragenden gewünschte Erklärung der Funktion u. Wirkungsweise.
Der astabile Multivibrator in der primitiven Form wurde schon millionenfach erfolgreich nachgebaut - aber die Erklärung? Da hat schon mein Elektronik-Lehrer in der Berufsausbilung einen Bogen drum gemacht und gehofft, dass kein Lehrling fragt. :-(
Sicher findet man im Netz was unter astabiler Multivibrator Arbeitsweise
Vorher muss aber geläufig sein, was Widerstand, Kondensator u. Transistor so machen - wenn der Tag lang und Saft vorhanden ist.
Vorschlag: die alten Physikbücher aus der blauen Tonne holen :-D :allesgut:

ein_q

30.12.2022,
16:24

@ Strippenzieher

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Der Herr Kainka erklärt auch viel. Seine Seiten zu durchforsten ist auf jeden Fall zu empfehlen. Vom Flip Flop zum Blinker sollte was sein…
http://b-kainka.de/Experimente/Experimente10.html

Achilles(R)

30.12.2022,
18:01

@ ein_q

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

» Alles da:
» https://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_led-wechselblinker.htm
» Am besten von der Startseite aus durcharbeiten.

Danke. Ja hatte ich gesehen aber hier fehlt leider die detaillierte Beschreibung und Berechnung.

Achilles(R)

30.12.2022,
18:04

@ ein_q

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

» Der Herr Kainka erklärt auch viel. Seine Seiten zu durchforsten ist auf
» jeden Fall zu empfehlen. Vom Flip Flop zum Blinker sollte was sein…
» http://b-kainka.de/Experimente/Experimente10.html

Hier auch, sicher interessant aber leider fehlt es auch hier an den Details.

Oder gibt es das was ich suche in der Form ggf gar nicht?

Bzw die Elektronik-Fibel von der Webseite dieses Forums, ist das generell zu empfehlen und hat das ggf das was ich suche?

ingo

E-Mail

30.12.2022,
18:41

@ Achilles

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Es gab in den 80ern Bücher von Jean Pütz zur Elektronik. Da hat er die elektrischen Abläufe erklärt.
Keine Ahnung wie die hießen.
Berechnen wird nicht so ohne weiteres gehen. Es gibt zu viele Variablen.
Du kannst aber bei z.b. mal die Frequenz mit verschiedenen Widerständen messen.
Dann kannst Du die Wunschwerte ermitteln.

Gruß Ingo

Achilles(R)

30.12.2022,
18:55

@ ingo

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

» Es gab in den 80ern Bücher von Jean Pütz zur Elektronik. Da hat er die
» elektrischen Abläufe erklärt.
» Keine Ahnung wie die hießen.
» Berechnen wird nicht so ohne weiteres gehen. Es gibt zu viele Variablen.
» Du kannst aber bei z.b. mal die Frequenz mit verschiedenen Widerständen
» messen.
» Dann kannst Du die Wunschwerte ermitteln.
»
» Gruß Ingo

Naja aber dennoch baut man ja nicht auf gut Glück.
Ich meine so eine Blinkerschaltung wird ja auch entsprechend berechnet wie hoch muss der Vorwiderstand sein für die LED, wie gross der Kondensator etc bei einer bestimmten Spannungsquelle und Transistoren oder nicht?

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
31.12.2022,
00:51

@ Achilles

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Hallo Andree,

Wie man eine elektronische Schaltung aufbaut? Die Regeln hierfür sind nicht wirklich festgelegt.
Im Grunde sind neue Schaltungen eine Kombination aus bereits vorhandenen Schaltungen.
Diese vorhandenen Schaltungen wiederum setzen sich aus den Grundschaltungen für die verschiedenen Bauteile zusammen und "erfundene Schaltungen".
Schließlich gibt es die Elektronik schon etwas länger und begann mit der Relaistechnik. Im Zuge der Miniaturisierung versuchte man bereits vorhandene Schaltungen mit Röhren nachzubauen. Und natürlich gesellten sich neue, erfundene Schaltungen dazu. FlipFlops gabs ja auch schon mit Relais. Die erfundenen Schaltungen entstehen oft genug durch try and error. Weiter ging es zur Halbleitertechnik zusammen mit einer weiteren Vergrößerung der Menge der Grundschaltungen und weiteren Erfindungen. Weiter gings mit ICs, Mikroprozessoren und Microcontrollern. Mittlerweile gibt es abertausende von Grundschaltungen und erfundene Schaltungen. Das kannst Du Dir vorstellen wie ein Wörterbuch welchem unsere Buchstaben zu Grunde liegen. Kannst ja mal ausrechnen, wieviele verschiedene Kombinationen sich ergeben können. Manche ergeben Sinn, manche nicht. Manche ergeben erst durch kleine Veränderungen und hinzufügen neuer Buchstaben oder fremdsprachiger Worte Sinn.
Manchmal wurde eine Schaltung "erfunden" und dann wurde ergründet, warum die Schaltung funktioniert und wie sich die Funktion der Schaltung mit der Änderung der Bauteile verhielt - und vor allem wie man sie berechnen kann
Solche Schaltungstechnik und Grundlagen findet man in all den alten Fachbüchern die man oft nur noch in Landes- und Staatsbibliotheken findet.
Dann findet man auch noch jede Menge Infos in Patentschriften, in Diplomarbeiten und Dissertationen. Mit etwas Glück findet man große Schaltungssammlungen (gabs mal vom Franzisverlag) aber auch jede Menge Schaltungen in USA, Frankreich, Russland - all over the world.
Daher sollte die Devise lauten: lesen lesen lesen - und dann nochmal lesen lesen lesen. Ach ja, die Halbleiterhefte aus dem Hause Elektor waren auch ne prima Quelle. Schau mal im Internet Archiv. Dort finden sich auch viele alte Zeitschriften und Bücher. Ähnlich bei Google. Kannst natürlich auch mal die Staatsbibliothek in Münschen oder Berlin heimsuchen ;-)
Um Schaltungen richtig zu verstehen ist es dienlich, sich mal auf die ingenieursmäßige Betrachtung der Elektronik zu stürzen. Denn viele Effekte werden erst dort hinreichend genau und plausibel erklärt und berechnet. Skripte von Elektronik-Vorlesungen helfen hier weiter, aber auch Schwarten wie Tieze Schenk etc pp.
Und lass Dich nicht entmutigen. Es hat schon einen Grund warum eine Ausbildung im Elektronik-Bereich 3 Jahre und mehr dauert - und dann ein Ingenieur-Studium noch mal ein paar Jahre.

Gruß
Ralf

» Gibt es daher hier oder anderweitig online, bzw ein Buch welches sich mit
» Schaltungen zum Nachbauen befasst und diese auch im Detail genau erklärt?
»
» Gruß
» Andree

Thomas Kuster(R)

31.12.2022,
09:10

@ Achilles

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Hallo Achilles
Elektronik besteht aus Kennenlernen und Wissen über Bauelemente und darauf basierend die Schaltungstechnik. Das ist ein ganz wesentlicher Unterschied zur Elektrotechnik, wo mehr oder weniger immer mit denselben Grundschaltungen gearbeitet wird. Die Kombinationsmöglichkeiten in der Elektronik sind sehr vielzählig, und so ist es möglich, für ein gestelltes Problem mehrere funktionierende Schaltungen zu finden. Die einen sind sehr einfach zum Aufbauen, andere wiederum sind für die Massenfertigung oder für einen kleinen Stromverbrauch optimal. Nur die Fantasie der Schaltungsentwickler setzt dabei Grenzen. Das ist aber gerade das Interessante an der Elektronik und kann auch Jung und Alt faszinieren. Der Weg dazu ist aber ein langer Prozess, aber man kann dabei die Lerngeschwindigkeit selbst festlegen. Die Grundlagen aus Büchern oder aus Foren wie dieses hier zu lernen finde ich sehr gut, gleichzeitig sollte man aber auch auf einem Steckbrett oder einer Rasterplatine in das praktische Arbeiten einsteigen.
Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Achilles(R)

31.12.2022,
10:00

@ Thomas Kuster

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Danke für die Hinweise.

Hmm ich hätte gedacht das es doch mehr geplant ist.

Elektronik ist durchaus nicht unkompliziert aber interessant.
Und wenn man erstmal seine ersten Geräte sogar repariert hat, dann freut man sich.

Das war auch der Beginn des ganzen und jetzt bin ich soweit das ich es genauer verstehen möchte.

Hier wie gesagt aber nicht nur durch theoretisches Lesen sondern auch nachbauen und probieren am Anfang mit einem Breadboard.

ingo

E-Mail

31.12.2022,
10:16

@ Achilles

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Es sind halt viele Faktoren.
Jeder Transistor hat unterschiedliche Werte und Eigenschaften.
Das gilt auch für die anderen Bauteile.
Du musst prinzipiell alle Eigenschaften in Deine Berechnung einfließen lassen. Das ist echt viel.

Schau Mal nach NE555. Da hast Du kaum noch externe Bauteile für einen Blinker. Der lässt sich daher eher leicht berechnen.

Gruß Ingo

Mikee

31.12.2022,
10:54

@ Achilles

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Hallo Achilles,

wenn Dir irgendwann mal ein Transistor mit Basisspannungsteiler über den Weg läuft,
dann wirst du die Aussage finden, dass der Strom durch diesen Spannungsteiler "groß"
gegenüber dem Basisstrom sein soll.
Doch was ist groß ?
Doppelt so groß ?
fünfmal so groß ?
zehnmal so groß ?
oder gar 100mal so groß ?

Alle Annahmen können richtig sein, es hängt von dem Zweck der Schaltung ab.
Bei meinen selbst entworfenen Schaltungen weiß ich ja warum ich welches Bauteil
so dimensioniert habe. Da gibt es genügend Teile, die auch zehnmal so groß
sein könnten oder auch nur ein Zehntel des Wertes haben könnten, die Schaltung
würde trotzdem prinzipiell noch funktionieren. Aber eben nur prinzipiell. Der genaue
Wert muss manchmal auch experimentell ermittelt werden oder man verfolgt ein
bestimmtes Ziel, das den Wert vorgibt.

Wenn Du die Möglichkeit hast, die 300er Serie von Elektor als Buch zu bekommen,
kann ich Dir die nur empfehlen (300 Schaltungen (das erste Buch), danach erschien
301 Schaltungen, 302 Schaltungen, usw.).
Oder alte Zeitschriften wie Elektor, elrad, ELO aus den 1970er bis Mitte der Achtziger Jahre.
Danach wurden die Schaltungen zu komplex und gingen immer mehr in Richtung Computer.

Mikee

Achilles(R)

31.12.2022,
11:36

@ Mikee

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

Danke für die Tipps.
Gar nicht so unkompliziert das ganze.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
31.12.2022,
12:08
(editiert von simi7
am 31.12.2022 um 12:10)


@ Mikee

Schaltungen aufbauen mit exakter Erklärung und Berechnung

» Danach wurden die Schaltungen zu komplex und gingen immer mehr in Richtung
» Computer.

Ein schönes (schlechtes) Beispiel dafür ist auch ELV.
Bin Anfang der 90er eingestiegen und war sehr interessant. Mittlerweile nur noch komplexes Fertig Gedöns und ihre eigenen teuren Home Automatisierungen.
Was ich noch bemängele, sind diese Hochglanzausgaben der Magazine. Die kann man nur noch mit spezieller Beleuchtung blendfrei lesen.
Da lob' ich mir den Funkamateur. Aber der kommt ja aus der DDR, wir hatten ja nichts anderes :-D