Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Aufbau von Experimentierschaltungen?


von Sven (Gast)


Lesenswert?

Wollte mal fragen, ob ihr Hilfsmittel kennt mit denen sich 
Experimentierschaltungen einfacher aufbauen lassen?

Ich würde vor allem Dinge suchen, wo man irgendwie Chips einpacken kann, 
damit sie beim Runterfallen nicht gleich beschädigt werden (passiert bei 
den kleinen Dinger ja öfter, vor allem die Füßchen) und vielleicht 
etwas, in das man Widerstände und so Sachen mit den kleinen dünnen 
Metalldrähtchen geben kann, weil das Rumfummeln nervt ganz schön, 
besonders wenns dann mehr werden.

Ich mach das bisher mit breadboards und manchmal löt ich Kabel an 
Widerständen, damit ich sie einfacher einstecken kann.
Sogenannte bradboard Steckbrücken.
Ich denke die paar Ohm mehr durch das Kabel fallen nicht so ins Gewicht.

Aber zumindest bei anderen Sachen können die paar Ohm ja dann doch 
gleich wieder eine Funktionsbeeinflussung darstellen.

Bin für jeden Hinweis dankbar! :)

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Unterschätze den Innenwiderstand der Kontakte von Breadboard nicht. Die 
spielen leider auch oft eine wesentliche Rolle.

Für mich hat es sich bewährt, die Bauteile in Sortierkästen zu lagern. 
Runterfallen dürfen die nicht, sonst: Grande Merde.

von asd (Gast)


Lesenswert?

In der Zeit kurz nach dem Elektronik-Baukasten war das Steckbrett eine 
super Sache. Damals war aber SMD noch nicht so ein Thema. Aber dafür 
gibt es heutzutage Break-Out-Boards, egal ob Sensor- oder Funk-Chip, 
FPGA, etc.
Heutzutage bin ich so erfahren dass ich eine Schaltung nach der Planung 
direkt als PCB mache, und während der Inbetriebnahme die Fehler per 
Fädeldraht beseitige.
Ich vermute mal das ist eine übliche Schaltungsentwickler-Karriere...

von ??? (Gast)


Lesenswert?

Ich zwicke Nägel in die Rinde und löte dann, egal was.

von Simulant (Gast)


Lesenswert?

asd schrieb:
> Ich vermute mal das ist eine übliche Schaltungsentwickler-Karriere...

Endet dann mit nur noch am PC sitzen und PSICE zur Schaltungsimulation.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Unterschätze den Innenwiderstand der Kontakte von Breadboard nicht

Auch die Kapazitäten sollte man nicht vernachlässigen. Die Leitung sind 
viel länger als später im realen Aufbau. HF Schaltungen würde ich nicht 
über Breadboards aufbauen.

Selbst die alten Aufbautechniken mit Lötösenleisten waren HF 
freundlicher.

von ??? (Gast)


Lesenswert?

Nieman die mehr kennen tut

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Runterfallen dürfen die nicht, sonst: Grande Merde.

Runterfallen ist ein kleineres Problem als die elektrostatische 
Aufladungen beim handhaben der Bauelemente. FETs können zerstört werden 
oder zumindest ihre Eigenschaften verändern.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

asd schrieb:
> Heutzutage bin ich so erfahren dass ich eine Schaltung nach der Planung
> direkt als PCB mache, und während der Inbetriebnahme die Fehler per
> Fädeldraht beseitige.

Genau so ist es. Heute können Unsicherheiten besser durch Simulation 
ausgeräumt werden, als durch Testaufbauten. Auch ist viel der 
Komplexität in die Software abgewandert. Es hat viel Zeit gekostet bis 
in Entwicklungsabteilungen sich der Schwerpunkt vom HW-Personsl zur 
Software verlagert hat.

Wichtig ist, Schaltungen gut zu strukturieren, um nur kritische Teile, 
isoliert, genauer untersuchen zu können. Egal ob im Testaufbau oder 
durch Simulation.

Passieren kann immer etwas. Ein zweites Layout ermöglicht auch neuere 
Anforderungen und Optimierungen einfließen zu lassen. Besser ist es 
Schutzbeschaltung großzügig vorzusehen, weglassen ist später einfacher, 
als fehlende hinzu zu fügen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:
> Runterfallen ist ein kleineres Problem als die elektrostatische
> Aufladungen beim handhaben der Bauelemente. FETs können zerstört werden

Ja guter Hinweis. Aus diesem Grund experimentiere ich nicht mit kleinen 
FET. Bei geringen Strömen (<500mA) verwendet ich bipolare Transsitoren. 
MOSFET verwendet ich nur in den größeren Formaten TO-220 und iPak. Von 
denen sind mir noch keine durch Berührung kaputt gegangen.

Das Risiko besteht aber auch bei denen, man muss vorsichtig sein.

von Bernhard S. (gmb)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:
> Auch die Kapazitäten sollte man nicht vernachlässigen.

1 bis 2 pF zwischen benachbarten Kontakten und auch zur Metallfläche 
drunter

> Die Leitung sind viel länger als später im realen Aufbau.

Das hängt sehr vom Aufbau ab. Man kann Verbindungen sehr kurz und flach 
halten.

> HF Schaltungen würde ich nicht über Breadboards aufbauen.

Ich habe bis 30 MHz auf Steckbrettern gar keine Probleme. Bis 100 MHz 
habe ich schon gehabt. Drüber wird es unangenehm.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Sven schrieb:
> Wollte mal fragen, ob ihr Hilfsmittel kennt mit denen sich
> Experimentierschaltungen einfacher aufbauen lassen

Man nimmt, was praktikabel ist.
Oft sind die Protoboards praktikabel, vor allem bei THT Bauteilen, eben 
weil die dich oft direkt stecken lassen, ohne Adapterboards oder Kabel 
dran.
Eine Platine zu machen, bevor man seine Schaltung das erste Mal 
ausprobiert hat, ist risikoreich.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Bernhard S. schrieb:
> 1 bis 2 pF zwischen benachbarten Kontakten und auch zur Metallfläche
> drunter

Viel mehr, eher 10 bis 20 pF.

von Bernhard S. (gmb)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Viel mehr, eher 10 bis 20 pF.

Auf keinen Fall. Miss nach! Funktionsgenerator, Oszilloskop, RC Glied 
mit der Kapazität aufbauen, messen und rechnen. Heraus kommen 1-2 pF.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Wie passt das dazu?:

Flo S. schrieb:
> ich habe an meinem Mega32 einen 16 MHz Quarz. Laut Schaltung müsste ich
> ihn ja über je einen 22pF Kondensator mit masse verbinden. Das Problem
> ist wenn ich die Teiel drann habe gehts nicht wenn...wenn se ab sind
> gehts. kann sich das einer erklären?
> ich benutze ein Steckbrett

Jörg W. schrieb:
> Dann lass die Kondensatoren weg, die hat dein Steckbrett ,,eingebaut''.
> ;-)

von Bernhard S. (gmb)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Bernhard S. schrieb:
> Heraus kommen 1-2 pF

Ich habe es gerade mal schnell zusammengestöpselt, bei 1 MHz habe ich 
bei 20.5Vpp ein Übersprechen von 15mVpp auf eine Last von 56 Ohm. Ergibt 
etwa 2.1 pF und da sind die Kapazitäten der beiden Zuleitungen schon mit 
drin.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Danke Bernhard, das war sehr aufschlussreich.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Bernhard S. schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>
>> Viel mehr, eher 10 bis 20 pF.
>
> Auf keinen Fall. Miss nach! Funktionsgenerator, Oszilloskop, RC Glied
> mit der Kapazität aufbauen, messen und rechnen. Heraus kommen 1-2 pF.

Die Steckbretter verwenden Kontaktschienen mit 5 Kontaktierungfedern im 
2,54mm Raster.

Grobe Annahme: es stehen zwei Flächen von ca. 14mm x 2,5mm in einem 
Abstand von 2,5 mm gegenüber.

Da die Schiene zwei Seiten besitzt, kommt man auf ca. 0,26 pF gegenüber 
der Umgebung, wo der Kunststoff noch nicht berücksichtigt ist. Die 
Koppelkapazität wäre ca. 0,13 pF.

Ich hätte auch wesentlich mehr Kapazität geschätzt.

: Bearbeitet durch User
von Bernhard S. (gmb)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:
> in einem Abstand von 2,5 mm

Der Abstand ist zu optimistisch gerechnet, es ist ja ein Pitch von 2,54 
mm zwischen den Löchern, da kann der Abstand der Metalldinger zueinander 
nicht 2,5mm sein. Denke eher so 0,5 mm bis max 1 mm.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Bernhard S. schrieb:
> Ich habe es gerade mal schnell zusammengestöpselt, bei 1 MHz habe ich
> bei 20.5Vpp ein Übersprechen von 15mVpp auf eine Last von 56 Ohm. Ergibt
> etwa 2.1 pF und da sind die Kapazitäten der beiden Zuleitungen schon mit
> drin.

**Gut gemachter Messaufbau** . Laut Foto sind zwei Schienen in Serie 
geschaltet, oder liege ich falsch?

Wie sieht die Ersatzschaltung des Messaufbaus aus? Die geschirmten 
Messleitungen dürften keinen Betrag zur Kopplung leisten.

Die außenliegenden Schienen liegen auf GND, Die Koppelkapzitäten bilden 
einen Spannungsteiler und reduzieren daher die Kopplung. Wie schon 
gesagt, die Ersatzschaltung wäre interessant.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Bernhard S. schrieb:
> Denke eher so 0,5 mm bis max 1 mm.

Dann würde die Kapazität etwa 2 bis 3x so hoch sein, ca. 1pF

https://cdn.sparkfun.com/assets/f/8/7/0/f/513a1dfbce395fe624000001.JPG

Wahrscheinlich, nach dem Bild zu urteilen, ist sie auch 2-3x so hoch, 
ca, 5-7,5mm.

: Bearbeitet durch User
von Bernhard S. (gmb)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:

> **Gut gemachter Messaufbau** .

Danke :-)

> Laut Foto sind zwei Schienen in Serie
> geschaltet, oder liege ich falsch?

Genau, die Kapazität zweier Schienen zueinander liegt in Serie und der 
56 Ohm gegen Masse. Rechts am 56 Ohm hängt das Oszilloskop.

> Wie sieht die Ersatzschaltung des Messaufbaus aus? Die geschirmten
> Messleitungen dürften keinen Betrag zur Kopplung leisten.

Ich rechne das als einfachen RC Hochpass. Die parasitären 
Massekapazitäten spielen keine Rolle, weil deren Einfluss bei 1 MHz 
gegenüber den 56 Ohm gegen Masse vernachlässigbar sind.

> Die außenliegenden Schienen liegen auf GND, Die Koppelkapzitäten bilden
> einen Spannungsteiler und reduzieren daher die Kopplung. Wie schon
> gesagt, die Ersatzschaltung wäre interessant.

Ich habe die 56 Ohm niedrig gewählt, so dass man einfach rechnen kann. 
Selbst die 100-200 pF des RG 174 können hier vernachlässigt werden, denn 
200 pF sind 800 Ohm und damit groß gegen die 56 Ohm.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

https://cdn.sparkfun.com/assets/f/8/7/0/f/513a1dfbce395fe624000001.JPG
Im Bild sieht man auch, dass die Schiene ein U-Profil hat und damit mehr 
Platz in der Breite einnimmt. Die Schätzung 0,5 bis 1mm dürfte 
zutreffender als die 2,5mm sein.

von Gerald K. (geku)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Bernhard S. schrieb:
> Genau, die Kapazität zweier Schienen zueinander liegt in Serie und der
> 56 Ohm gegen Masse. Rechts am 56 Ohm hängt das Oszilloskop.

So in etwa?

von Erich (Gast)


Lesenswert?

Hier ein Vergleich von Aufbau-Techniken
https://docplayer.org/68272023-Aufbau-techniken-fuer-elektronische-versuchs-schaltungen-und-fuer-den-selbstbau-im-vergleich.html
(Download als PDF möglich).

Und gleich im ersten Kapitel steht der Nachteil von 
Steckbrett-Schaltungen:
Wackelkontakte
die gerne durch aufgeweitete Kontakte passieren, weil vorher mal was "zu 
dickes" eingesteckt war.

Die Drahtigeltechnik (Seite 6/8) ist bessere Variante, finde ich.

Gruss

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Sven schrieb:

> Wollte mal fragen, ob ihr Hilfsmittel kennt mit denen sich
> Experimentierschaltungen einfacher aufbauen lassen?

Lochrasterplatine. Gibt es einen PCB-Vorschlag im Datenblatt,
kann man den meist 1:1 übernehmen (Verbindungsdrähte entspre-
chend biegen) und hat dann sogar ähnliche HF-Eigenschaften.

von Bernhard S. (gmb)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:
> So in etwa?

Ja genau. C1 und C3 können dabei vernachlässigt werden.

von SMD-Frickler (Gast)


Lesenswert?

Harald W. schrieb:
> Lochrasterplatine

Das war mal.
Oder wie lötest du ein SMD-IC in eine Lochrasterplatine ein?

von Bernhard S. (gmb)


Lesenswert?

Erich schrieb:
> Und gleich im ersten Kapitel steht der Nachteil von
> Steckbrett-Schaltungen:
> Wackelkontakte
> die gerne durch aufgeweitete Kontakte passieren, weil vorher mal was "zu
> dickes" eingesteckt war.

Ist weniger ein Problem als immer behauptet. Geht man mit etwas 
Fingerspitzengefühl ran und verwendet keine zu dicken Drähte dann geht 
es eigentlich. Außerdem bekommt man ein Feedback mit dem 
Steckwiderstand, sind die Federn ausgeleiert dann merkt man den deutlich 
geringeren Steckwiderstand.

> Die Drahtigeltechnik (Seite 6/8) ist bessere Variante, finde ich.

Elektrisch ohne Frage. Allerdings auch ca. um Faktor 100 zeitlich 
aufwendiger. Im Steckbrett ist ein Bauteil in einer Sekunde eingesteckt 
oder entfernt.

Der große Vorteil des Steckbretts ist, dass man irre schnell ein paar 
Bauteile tauschen kann.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

SMD-Frickler schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Lochrasterplatine
>
> Das war mal.
> Oder wie lötest du ein SMD-IC in eine Lochrasterplatine ein?

Für 1,25mm Raster kann man die "Augen" in der Mitte durchtrennen.
Es gibt auch Adapter SMD -> 2,5mm Raster.

von mkn (Gast)


Lesenswert?

SMD-Frickler schrieb:
> wie lötest du ein SMD-IC in eine Lochrasterplatine ein?
Dead Bug

von Schlaumaier (Gast)


Lesenswert?

SMD-Frickler schrieb:
> wie lötest du ein SMD-IC in eine Lochrasterplatine ein?

Mit Adapter-Platinen logischerweise. Allerdings benutze ich die nicht in 
Lochrasterplatinen sondern in Steckboards selbst.

Es gibt für fast jedes SOT... eine Adapterplatine. Für die üblichen 
haben ich sie alle hier.  Einfach das IC auf die Adapterplatine löten. 
Steckbrücken (papa<->papa) einlöten fertig.

Da ich öfters schon mal was umstecke, und IC's i.d.R. Preiswertes 
Verbrauchsmaterial sind, bestelle ich eh immer 2-3 mehr.

Entweder ich bekommen ein IC mit Beinchen fürs Steckboard oder ich mach 
den halt Beinchen ;)

Wobei mir Beinchen eh lieber sind wie SMD's. Vor allen weil ich 
3er-Punkt-Streifenplatinen liebe. Leider gibt es die nicht als 
5er-Punkt-Streifen billig zu kaufen. Ich kenn jedenfalls kein günstigen 
Lieferant, deshalb mache ich die halt zu not selbst.

von Maxim B. (max182)


Lesenswert?

Schlaumaier schrieb:
> Es gibt für fast jedes SOT... eine Adapterplatine. Für die üblichen
> haben ich sie alle hier.  Einfach das IC auf die Adapterplatine löten.
> Steckbrücken (papa<->papa) einlöten fertig.

Ich mache noch einfacher: ich lasse mir seit 1,5 Jahren PCB in China 
machen. Kostet nicht besonders viel teurer als Adapter-PCB hier zu 
kaufen, dafür paßt alles genau. Und was die Zeit betrifft, ist deutsche 
Post letzte Zeit so langsam geworden, daß eine Platine aus China kaum 
mehr Zeit braucht als aus z.B. Bremen.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Bernhard S. schrieb:
> C1 und C3 können dabei vernachlässigt werden.

Wenn alle Kondensatoren gleich groß sein,warum sollte man diese 
vernachlässigen?

von Bernhard S. (gmb)


Lesenswert?

Gerald K. schrieb:
> Bernhard S. schrieb:
>> C1 und C3 können dabei vernachlässigt werden.
>
> Wenn alle Kondensatoren gleich groß sein,warum sollte man diese
> vernachlässigen?

C1 liegt direkt an der Quelle und hat keinen Einfluss auf den 
Spannungsteiler. Wenn der Funktionsgenerator die Last treiben kann dann 
ist es egal wie groß C1 ist. C3 liegt parallel zu 56 Ohm und hat daher 
vernachlässigbaren Einfluss.

Der Spannungsteiler besteht aus den ~2pF in Reihe also 80kOhm reaktiv 
und 56 Ohm gegen Masse. Da ist es egal ob es in Wirklichkeit 56 Ohm 
parallel zu ~1500 Ohm reaktiv (ca. 110pF für 90cm RG174 + Eingang Scope) 
sind.

Zumindest wenn man die Größenordnung wissen will und nicht die letzte 
Hinterkommastelle.

von Gerald K. (geku)


Lesenswert?

Bernhard S. schrieb:
> C1 liegt direkt an der Quelle und hat keinen Einfluss auf den
> Spannungsteiler. Wenn der Funktionsgenerator die Last treiben kann dann
> ist es egal wie groß C1 ist. C3 liegt parallel zu 56 Ohm und hat daher
> vernachlässigbaren Einfluss.

Das ist schon richtig, aber normalerweise kann davon ausgegangen werden, 
dass auch die Signalquellen einen Ausgangswiderstand besitzen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.