de.sci.electronics-FAQ V3.64 Stand: 14.7.24

A. Allgemein
B. Bitte
C. Charta
D. Dank
E. WWW/Suchmaschine
F. Häufig gestellte/beantwortete Fragen
F.1. Elektronikversender
F.2. Grundausstattung des Bastlers
F.3. Schaltungsvorschläge
F.4. Löten
F.4.1. Entlöten
F.4.2. Crimpen
F.4.3. Steckerbelegungen
F.5. Software zur Erstellung von Schaltplänen und Layoutvorlagen
F.5.1. Schaltungssimulation
F.5.2. Taschenrechner
F.5.3. VCC & Co.
F.6. Herstellung von Leiterplatten
F.6.1. Durchkontaktieren
F.6.1.1. Vergolden
F.6.2. Silberleitlack
F.6.3. Lötstoplack
F.6.4. Layout
F.7. Mikrocontroller
F.7.1. Atmel AVR Controller
F.7.1.1. ESP826 WiFi SOC
F.7.2. Microchip PIC
F.7.2.1. Padauk/Puolop
F.7.3. Intel 8051 kompatible
F.7.3.1. ARM
F.7.4. EPROMs / GALs programmieren
F.7.5. UV-EPROMs löschen
F.7.6. Massenspeicher an Mikrocontrollern
F.7.7. Flash-EEPROMs
F.7.8. A/D - D/A Wandler
F.7.9. serielle Schnittstelle RS232
F.7.9.1. I2C vs. SPI
F.7.10. Speicherprogrammierbare Steuerungen SPS
F.8. LEDs
F.8.0. LEDs an 230V
F.8.0.1. Wie schliesst man Optokoppler und Lichtschranken an ?
F.8.1. Multiplexanzeigen
F.8.2. Complementary LED drive und Charlyplexing
F.8.3. Infrarot Fernbedienungen
F.9. Netzteile
F.9.0. Netzteilbau
F.9.1. Labornetzteile
F.9.2. Symmetrische Versorgungsspannung für OpAmps
F.9.3. Kleinnetzteil ohne Trafo
F.9.4. Einschaltstrombegrenzung
F.9.4.1. MOV Überspannungsschutz Varistoren
F.9.5. Solarladeregler
F.9.5.1. Energy Harvesting
F.9.6. Spannungsreferenzen
F.10. Schrittmotoren
F.10.1. BLDC brushless direct current bürstenlose Gleichstrommotore
F.11. LCD Flüssigkristallanzeigen
F.12. VFD Vakuumfluoreszenzanzeigen
F.13. Bauteile prüfen
F.13.1. MOSFET-Transistoren und TRIACS/Thyristoren prüfen
F.13.2. SMD-Codes und Farbcodes
F.13.2.1. Farbcodes von Widerständen
F.13.2.2. Farbcodes von NTC/PTC/VDR
F.13.2.3. Farbcodes von Kondensatoren
F.13.2.4. Farbcodes von Spulen
F.13.2.5. Farbcodes von Sicherungen
F.13.2.6. Farbcodes von Dioden
F.13.2.7. Farbcodes von Funkenstrecken, Spark Gap Arrestors
F.13.2.8. Gehäusebezeichnungsvergleichsliste
F.13.3. linear oder logarithmisch ?
F.14. Kondensatoren
F.14.1. Abblockkondensatoren Stützkondensatoren
F.15. VA = W?
F.16. Welche Sendefrequenzen für Bastler?
F.16.1. Schädlichkeit von elektrischen Feldern und elektromagnetischen Wellen
F.17. Laserdioden
F.18. Wasserstandsmesser
F.19. Wellenwiderstand eines Kabels
F.20. Firma aufbauen
F.20.1. CE-Zeichen / Elektronikschrott / RoHS / WEEE / Bleifrei / ISO9001
F.21. Akkus
F.21.1. NiCd Nickel Cadmium und NiMH Nickel Metallhydrid Akkus
F.21.2. Bleiakkus
F.21.3. LiIon/LiPoly
F.21.4. LiFePO4
F.21.5. Lithium-Yttrium WB-LYP40AHA
F.21.5.1. Lithium-Titanat
F.21.5.2. Lithium-Mangandioxid
F.21.6. Nickel-Zink
F.21.7. Alkali
F.21.8. Memory Effekt
F.21.9. Zellen knacken
F.21.10. Ladezustandsverfahren
F.21.11. Akkupacks schweissen
F.21.12. Schutz gegen Tiefentladung
F.21.13. Verpolschutz
F.22. Transistoren und Dioden
F.22.1. MOSFET Treiber
F.22.2. MOSFET Gate Widerstände
F.23. Das KFZ-Bordnetz
F.24. Schaltregler
F.24.1. KFZ 'Netzteile'
F.25. Motoren & Dimmer
F.25.1. Snubber
F.25.2. Entstörung von Relais an Mikrocontrollern
F.26. Roboter
F.27. Oszilloskop
F.28. Drehstrom
F.29. Quadraturdecoder für Inkrementaldrehgeber
F.29.1. Entprellen von Tastern
F.29.2. Aus einem Impuls zwei machen
F.30. Audioverstärker
F.30.1. Operationsverstärker
F.30.2. Audioeffektgeräte
F.30.3. Dynamikkompressoren / Limiter
F.30.4. Dezibel
F.31. Oszillatoren
F.32. Temperaturmessung
F.32.1. Gas-Sensoren
F.33. Drosseln & Spulen
F.34. Gehäuse
G. Links
H. Drucker (Tinte / Laser)
H.1. CD-Player / CD-Brenner / DVD-Laufwerke
I. Magazine
J. ASCII art oder: Warum kann ich die gepostete Schaltung nicht lesen ?
K. Kritiken und Buchempfehlungen
L. Patente
M. Elektroinstallationen
N. Schluss

Diese Zusammenstellung ist unter der Einschränkung kopierbar, dass dieser Absatz an dieser Position gut und unverändert lesbar bleibt. Die Rechte an den Beiträgen bleiben bei den Autoren. Deren Einverständnis mit der Veröffentlichung wird vorausgesetzt bis wir gegenteiliges hören.

Jeder, der zur FAQ etwas beitragen möchte, ist herzlich dazu eingeladen. Ob du nur Tippfehler verbessern willst, einen Link korrigieren kannst, einen Stichpunkt in einer Liste hinzufügen möchtest, einen Absatz durch einen besser verständlichen ersetzen möchtest oder gleich ein ganzes Kapitel dazuschreibst, alles ist willkommen. Es sollte sich halt nur möglichst auf tatsächlich "häufig gestellt Fragen" beziehen. Schicke deine Änderungen an mich (eMail-Adresse siehe Newsgruppe), damit sie eingearbeitet werden können.

Preisangaben sind nur als Anhaltspunkte gedacht, denn der Anbieter kann seit Erfassung seine Preise verändert haben. Alle Preise wurden am 1.1.2002 von DM auf Euro umgestellt und grosszügig gerundet. Es bleibt Ihnen also nichts anderes übrig, als die Preise noch mal nachzurecherchieren. Falls Sie dabei eine Abweichung erkennen, würden wir uns um Nachricht freuen.

Alle eMail-Adressen wurden zur Bekämpfung von Spam entfernt. Kontakt siehe http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ .

Da auf Grund der Vielzahl der Links nicht alle regelmässig überprüfbar sind, bitten wir um Hinweise wenn der referenzierte Inhalt rechtlich zweifelhaftes enthält oder ein Link nicht mehr gültig ist, oder die Seite woanders liegt.

- wenn man sich auf Sachen von Conrad bezieht, bitte postet auch die 6-stellige Bestellnummer (die letzten 2 Ziffern sind nur die Katalognummer), nicht die Katalogseitenzahl alleine. So kann man über http://www.conrad.de/ sich schnell anzeigen lassen, was du meinst. http://produktinfo.conrad.com/ ist kaputt, es kommen beliebige Datenblätter zu Bestellnummern. Bei http://www.pollin.de/ sind die ersten beiden Stellen der Katalogbestellnummer auf der WebSite wegzulassen, sonst wird der Artikel nicht gefunden. Ebenso bei http://www.elv.de/ und http://www.farnell.de/ bitte Bestellnummern angeben.

- Wenn du ein Problem gelöst hast, freuen wir uns auch über eine Erfolgsmeldung. Du produzierst damit keinen überflüssigen Traffic, sondern es können alle von dir lernen, deren Antwort nicht passte.

Danke.

Von Dieter J. 9.6.2016

Hab ich mal im Netz gefunden , weiß aber nicht mehr wo: Wie viele Forenteilnehmer braucht man um eine Glühbirne zu wechseln ? 1 Mitglied, das die Glühbirne wechselt und einen Beitrag dazu schreibt, dass die Glühbirne gewechselt wurde 14 die über ihre Erfahrungen beim Glühbirnenwechseln schreiben und wie die Glühbirne evtl. sonst noch anders hätte gewechselt werden können 7 die vor den Gefahren des Glühbirnenwechselns warnen 27 welche die Schreib- und Grammatikfehler der vorangegangenen Beiträge über das Glühbirnenwechseln korrigieren 53 welche die Fehlersucher beschimpfen 41 die, die Schimpf-Beiträge korrigieren 6 die über die korrekte Schreibweise "Glühbirne" oder "Glüh-Birne" streiten und weitere 6 die diese 6 als Korinthenkacker verdammen 2 die in einem Lampengeschäft arbeiten und darüber informieren, dass der korrekte Ausdruck "Glühlampe" lautet 27 die URL's nennen, wo man Beispiele von verschiedenen Glühbirnen aka Glühlampen finden kann 14 die sich beschweren, dass die URL's falsch formatiert waren und dann davon 2 die die richtigen URL's posten 12 die schreiben, dass sie das Forum verlassen werden, weil ihnen die Glühbirnen-Kontroverse zuviel wird 4 die vorschlagen, dass die Mitglieder erstmal in der Glühbirnen-FAQ nachschauen 44 die wissen wollen, was ein FAQ ist 4 die nachfragen "Hatten wir diese Diskussion nicht erst vor kurzem?" 143 die vorschlagen, zuerst eine Googlesuche über Glühbirnen durchzuführen, bevor man Fragen über Glühbirnen in das Forum stellt. 1 selten schreibendes Mitglied, welches in 6 Monaten im Archiv den ersten Beitrag liest und die ganze Diskussion von vorne lostritt...... 16 Mitglieder, die eines der Postings mit "ja, der Meinung bin ich auch" beantworten. 28 Mitglieder, die darauf mit "ich ebenfalls" reagieren 31 Mitglieder, die darauf hinweisen, dass das benutzte Forum falsch ist 8 die vorschlagen, doch für die Glühbirnen Liebhaber eine eigene Sparte im Forum zu eröffnen 18 welche diesen Vorschlag kontrovers diskutieren und damit eine neue Schlacht um Prinzipien lostreten 45, die andere Foren vorschlagen - davon 5 "Parawissenschaften", 12 "Sonstiges", 8 "Witze", 21 "Mathe und Physik" Mindestens 2, die darauf hinweisen, dass das 46 und nicht 45 ergibt ...

Ähnlichkeiten oder Analogieen mit tatsächlichen, lebenden oder verstorbenen Forenteilnehmern und bestehenden oder abgeschlossenen Threads sowie mit tatsächlichen oder fiktiven Diskussionen hier im Forum sind beabsichtigt und keineswegs zufällig

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/dse15y.htm

Die folgenden Gruppen befassen sich auch mit Elektronik in deutscher Sprache:

auch erreichbar über

Bei spezifischen Themen frage besser in den Newsgruppen, die sich speziell mit dem Thema befassen, da wissen die Leute einfach mehr.

oder in Web-Foren

Wenn du etwas verkaufen oder anbieten möchtest, sind die oben genannten Newsgruppen der falsche Ort dafür. Nimm:

Und wenn du der englischen Sprache mächtig bist, gibt es eine Reihe englischsprachiger Newsgruppen, in denen sich teilweise Antworten auf schwierige Fragen erhalten lassen. In sci.electronics.design findest du z. B. Winfield Hill, einen der Autoren des vielzitierten Buches "Art of Electronics / Hohe Schule der Elektronik".

Und der Vollständigkeit halber:

Allgemeine Regeln zur Benutzung von Newsgruppen finden sich hier:

Diese Maschinen geben auch auf deutschsprachige Stichwörter Ergebnisse, die dann meist auf deutschsprachige Seiten verweisen.

Datenblätter für aktuelle Bauteile werden meist problemlos von allgemeinen Suchmaschinen entdeckt, zudem gibt es umfangreiche Verzeichnisse

Auch die Hersteller haben meist kostenlose Suchmaschinen für ihre Produkte. https://ganswijk.home.xs4all.nl/chipdir/index.htm hilft dir beim Finden der Firmen-Webseite, auch ausgehend von der IC-Bezeichnung. https://www.elektro-einkaufsfuehrer.de/ nennt Hersteller nach Produktgruppen, ähnlich die Kennzifferzeitschrift Markt & Technik, die zur Standardlektüre jedes Elektronikfertigenden gehört.

Eine Liste der Halbleiterhersteller mit URLs, deutschen Adressen und Distributoren, Versender, Broker und Beschaffer in D + CH + A ist auf http://www.aufzu.de/semi/halbleit.html und eine Anfrage bei 20+ Händlern geht mit https://www.findchips.com/ schnell.

Antworten auf viele Fragen beantworten die folgenden Sites. Allerdings sind hier meist englischsprachige Texte referenziert. Trotzdem, versuche es bitte erst hier, gerade wenn es um Reparatur von Handelselektronik geht:

Gewerbliche Kunden erfahren Beschaffungsquellen aus den kostenlosen Kennzifferzeitschriften wie Markt & Technik, Elektronik, Design & Elektronik (http://www.elektroniknet.de/). Die Marktübersichten sind online verfügbar. Beschaffungsquellen aus China sind zu finden bei http://www.alibaba.com .

Speziellere Bauteile (Sensoren etc.) finden sich bei spezielleren Händlern. Siehe http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/mawin.htm

Vergleichstypen sucht man bei http://www.electronica-pt.com/db/componentes.php Transistoren kann man hier suchen http://alltransistors.com/de/crsearch.php und manchmal werden welche genannt bei http://www.ersatzteilblitz.de/

Bei http://www.bsh-group.de/ finden sich (wenn man sie findet bei der katastrophen WebSite) im Notfall Ersatzteile für Siemens und Bosch Geräte per Versand, aber zu superfrechen Preisen: Ein Geschirrspüler, der neu 499 EUR kostet, kostet in Ersatzteilen 2187 EUR. Man kauft dort also nur, was man woanders nicht bekommt, und was man nicht ersetzen kann, und keinesfalls Schrauben, elektronische Einzelbauteile oder so. Ein Kondensator, den es bei Reichelt für 89 Cent gibt, wird dort schon mal für 25 EUR vertackert.

Allerdings gibt es auch da inzwischen Fertigpakete, die einem das Leben leichter machen: Ethernet: Lantronix XPort, Olimex ENC28J60H, Pollin AVR NetIO, http://www.mikrocontroller.net/topic/333017#3647308. ESP8266 WLAN mit serieller Schnittstelle, USB: FTDI FT232RL (auch auf Platine über eBay), wenn man keine hohe Performance braucht.

Von: MaWin 17.7.2000

Besser als ein fertiges Starterset ist es, wenn man sich einige Gerätschaften selber zusammenkauft. Für Schüler gab es bis 2001 die Elektronikkästen von Schuco (früher Philips) http://norbert.old.no/ (Klammern und Federn gab es kurze Zeit bei http://www.derelektronikershop.de/themes/kategorie/index.php?kategorieid=141 ) oder die einfacheren von Kosmos http://www.generalatomic.com/teil1/index.html und heute noch Busch http://www.busch-model.com/sf/experi.htm .

Deren Anleitungsbücher kann man sich herunterladen, aber so toll waren die nicht, es wird zwar erklärt wie man z. B. einen aufgebauten Multivibrator langsamer blinken lässt, aber nicht wie sich die darin beteiligten Transistoren gegenseitig sperren, also nur oberflächliche Bedienweise statt tiefergehendem Verständnis gelehrt. Heute sind die Steckbrett-Baukästen (und nur die) wie "Lernpaket Elektronik" von http://www.franzis.de/ trotz ähnlicher Qualität der Handbücher die bessere Wahl, zumindest wenn man sie günstig kauft https://www.pearl.de/a-PK4996-4410.shtml weil echte elektronische Bauelemente und universelle Steckbretter verwendet werden. Aber NICHT das "Das Franzis Elektronik Baubuch" weil dessen Schaltungen voller Fehler stecken.

Bausätze übertreiben oft (Mückenscheuchen verscheuchen keine Mücken, etc.) können aber den Einstieg in die Elektronik erleichtern. Im Ausland gibt es duchaus so was: http://www.indiamart.com/techlab-electronics/products.html und zum Advent http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender17/KinderKalender17.html oder http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/LPelektronikVerstehen.html . Einfachste Reisszwecken-Brettschaltungen Elektronik-Basteleien (Bauanleitung downloadbar) gibt es bei http://de.opitec.com/ (Elektronik Lernprogramm). Wer nur ein Buch für Kinder haben will, ist vielleicht mit "Der kleine Elektroniker: Band 1 - Erste Versuche" ISBN 3837003310 zufrieden. Einfache Schaltungen mit Lampe und Relais http://stefanfrings.de/klippklapp/index.html Fertige Beispiele zum Selberbasteln auf dem Steckbrett auch hier http://www.dieelektronikerseite.de/

Für den Lehrbetrieb gibt es

Wer es ohne Baukasten probieren will:

a) Ein Lötkolben. Für den Anfang tut es gut ein Ersa TIP260 mit Lötspitze 162KD von z. B. http://www.reichelt.de/ mit dem man bleihaltiges Lötzinn gut löten kann und recht schlank ist, so daß man gut auch an entfernte Lötstellen kommt, aber wenn man bleifreies Lötzinn verwenden will, sollte man eine temperaturgeregelte Lötstation kaufen. Fixpoint AP 2, ZD915/ZD916/ZD917 sind billig aber abenteuerlich gebaut http://www.mikrocontroller.net/topic/304452 und gehen schnell kaputt http://www.mikrocontroller.net/topic/42652 , Mit guten T12 (in Europa T15 genannt) Lötspitzen gibt es inzwischen günstige Handstücke "Neue T12 OLED 72W 12-24V Lötkolben Station T12 Tipps Solder Reparatur Werkzeuge 150-450 einstellbare DC24V 3A Power Adater" bis 72W aus China https://www.mikrocontroller.net/topic/552488 . Yihua 936B gilt hingegen als preiswerter aber guter Nachbau der Hakko 936, Quicko T12-942 als Nachbau der Hakko T12-942 hat Power und nutzt die T12 Lötspitzen, aber eklatante Sicherheitsmängel (fehlende Schutzerdung, Sicherheitsabstände https://www.youtube.com/watch?v=B5iuSzpom38 ) aber Alternativsoftware https://github.com/deividAlfa/stm32_soldering_iron_controller . Yihua 982-III mit C245 Spitzen ist da besser. Luxuslötkolben kommen z. B. von Pace oder Metcal, aber JBC's AD2950 hat die Klassiker wohl ausgebootet. Für JBC C245 Lötspitzen mit 140W Heizelement (oder deren chinesische Replikate) kann man sich das T245 Handstück und eine Station wie BT-2BWA auch selbst bauen, spart Geld, lötet sich damit so gut wie im Original. Billige 5 EUR Lötkolben sollte man sich nicht antun, sie vergammeln schnell und man bekommt für NoNames oftmals keine Ersatzspitzen. Wer Heissluft billig sucht, kann 858D Rework Lötstation Heißluftpistole bei ebay für 30 EUR erwerben. Nicht doll, aber sie funktioniert. Viele chinesische Lötkolben verwenden T12(Asien)/T15(Europa) Patronen kompatibel zu Hakko (je nach Modell) ab 3 EUR, wie Bakon 950D. Ein Regler für den Kolben der ZD-931 in

b) 100g Elektroniklötzinn 1mm, 1.7m Entlötlitze (z. B. von Chemtronics, Billigmarken müssen mit Flussmittel getränkt werden) 2.5mm, Flussmittel (besser EDSYN FL 22 als Stannol Flux-Stift 32-10) als Stift oder 4.5% echtes Kolophonium (http://www.conrad.de/ 813419) in Isopropanol, das enthält kein Vergällungsmittel welches als leitfähiger weisser Schleier übrig bleibt ist aber als VOC seit 2019 in Kalifornien verboten, oder in Spiritus ohne Vergällung aka Trinkalkohol auflösen, das ergibt F-SW31 = 1.1.1A nach EN ISO 9454 (bevorzugt zur Montage eingesetzt), eventuell eine Aspirin/Salicylsäure dazu das ergibt F-SW32 = 1.1.3A (bevorzugt zum Verzinnen eingesetzt, muss innerhalb von 24 Stunden mit Isopropanol abgewaschen werden), das man dann mit einem Pinsel aufträgt. Kein Lötlackspray (davon geht 90% daneben und es klebt ewig (Feuchthaltemittel im Kolophonium) bis man es endlich mit dem Haarfön trocknet) , und auf keinen Fall Lötfett oder Salzsäure, in solchen absoluten Notfällen noch eher Tannenharz (aufkochen bis alles Wasser und Terpentinöl verdunstet ist und filtrieren) und eine Tablette Aspirin im Alkohol auflösen. Bleihaltiges Lötzinn hat den Vorteil, daß es auch bei Handlötung mit dem relativ milden Flussmittel F-SW31 'Kolophonium' auskommt und man eine Lötstelle auch mehrmals wieder aufschmelzen kann bis alles in Ordnung ist. Bei bleifreien Lötzinn (üblicherweise inzwischen SAC305, also 3% Silber, 0.5% Kupfer) ist das eher nicht möglich, da sollte die Lötung beim ersten Versuch passen und man benötigt das aggressivere Flussmittel F-SW26 für dessen Lötdämpfe man eine Absaugung haben sollte, ebenso wie für Kolophonium. Maschinell geht bleifrei unter Stickstoffatmosphäre mit nicht oxidierten Bauteilen auch mit no clean Flussmittel. Noclean Flussmittel bindetdie "böse" Chemie nach dem Lötvorgang in Epoxidharz und verhindern somit spätere Korrosion. Kommt man nun mit Lösungsmitteln an, lösen sich Teile heraus und was übrig bleibt ist ein helle Schleier. Um noclean Flussmittel zu entfernen, wirst du mit normalen Lösungsmitteln nicht weiter kommen. Dazu gibt es spezielle einiger die bei 60°C 15 Minuten einwirken müssen. Früher hatte man Kolophonium als Flussmittel, das lässt sich wunderbar mit 50:50 Isopropanol/Toluol lösen. Wird aber nur noch wenig verwendet, da der Reinigungsprozess bei vielen Sachen durch noclean Flussmittel entfallen kann und es damit billiger ist.

Dennoch spricht im Hobbybereich viel für bleifreies Lötzinn, denn während man bei fertigen Geräten vom Kauf bis zur Entsorgung nicht mit dem Blei in Berührung kommt und dort bleifrei aus Benutzersicht überflüssig ist, fasst der Bastler das bleihaltige Lötzinn an und wäscht sich vor dem Essen bekanntlich nicht die Hände. Er nimmt also das giftige Blei auf, sogar in grösseren Mengen als in der Industrie. Der Nachteil ist die höhere Temperatur die man zum Löten braucht, woraufhin sich die Leiterbáhnen eher von der Platine ablösen, die Lötspitzen schneller vergammeln, und eventuell auch Bauteile durch Überhitzung kaputt gehen, auch produziert man leichter schlechte Lötverbindungen. Es ist also die höhere Kunst, sich mit bleifreiem Lötzinn auseinanderzusetzen. Aber warum sollte man die nicht lernen ? Zur Reparatur älterer Geräte, die noch mit bleihaltigem Lötzinn gelötet wurden, sollte man einen anderen Lötkolben, zumindest aber separate Lötspitzen verwenden, und niemals Werkzeug für bleihaltig und bleifrei mischen. Immerhin verwenden inzwischen wohl viele Hobbyisten auch bleifrei:

c) Ein einfaches Digitalmessgerät, wie DT830 das es über Ebay unter 5 EUR gibt http://www.hobby-hour.com/electronics/m830b-schematic-diagram.gif oder DT832 (mit Durchgangspiepser), Aneng AN8008/8009, AN881B, KT87N, AN301, SJ30B, DT321B, XL830L, DT9205A, DT83B, davon haben manche Bastler 4 um gleichzeitige Messungen machen zu können (10A halten die aber nicht aus sondern eher 2A und bei meinem war ein Anschluss der Transistortestfassung nicht angelötet, ausserdem sollte man die modernen nicht verwenden an Netzspannung

(manchmal gibt's das DT9205A bei eBay ab 1 EUR). CEM DT9918=PeakTech 3360 basiert auf Cyrustek ES51966.

Detaillierte Schaltung für Spannung, Strom und Widerstandsmessung am DT832:

Gegenüberstellung der Messbereiche vieler kommerzieller Multimeter:

Oder ein klassisches ICL7106 Multimeter im Selbstbau:

Teurere Messgeräte wie das recht sinnvolle BRYMEN BM867S (aber bei Brymen stinken die Gummihüllen nach Chemie) sollten dann TrueRMS beherrschen ( https://www.leobaumann.de/newsgroups/Schaltplan.jpg oder im Datenblatt des AD636 für ICL7106 Panelmeter), damit bei Wechselspannung der angezeigte Wert auch bei nicht-sinusförmigem Signal mit dem effektiven Durchschnittswert übereinstimmt. In 20€ billig geht das mit dem TOUGS M202. Zum Messen von Stromkreisen, die nicht direkt mit dem Netz verbunden sind, reicht CAT I. Zum Messen an Stromkreisen in Geräten, die über einen Stecker mit dem Stromnetz verbunden sind, reicht CAT II. Auch wenn die Steckdose mehr als 10m von einer CAT III Quelle oder und mehr als 20m von einer CAT IV Quelle entfernt ist.

Für Messungen stationärer Verbraucher und an Gebäudeinstallationen sollte das Messgerät die CAT III erfüllen, wie z. B. das PCE-DM 32, und für Messungen am Zähler, Hauptanschluss und Überstromschutzeinrichtungen gar CAT IV. Bei Spannung Aussenleiter-Erde müssen die Geräte laut alter IEC348 und neuer EN61010 folgende Überspannungsimpulse isolieren, wobei die neue EN andere Kriech- und Luftstecken fordert:

Spannung Außenleiter-Erde CAT I  CAT II CAT III CAT IV
DC oder ACeff gegen Masse
300 V                     1500 V 2500 V 4000 V  6000 V
600 V                     2500 V 4000 V 6000 V  8000 V
1000 V                    4000 V 6000 V 8000 V  12000 V
Innenwiderstand Quelle    30 Ohm 12 Ohm 2 Ohm   2 Ohm   bei Transienten

Und fürs Umlabeln werden mal schnell ein paar € verlangt: https://www.calplus.de/chauvin-arnoux-e27-p01120027.html (Chauvin Arnoux P01120043A 383 EUR) = https://www.calplus.de/fluke-80i-110s.html (Fluke 80I-110S 1059 EUR) = https://de.rs-online.com/web/p/oszilloskop-tastkopfe/8186802 (Keysight 1146B 1192 EUR) = https://de.rs-online.com/web/p/stromklemmen/0851224 (Tektronix A622 1344 EUR). TeledyneLeCroy T3SP15D kommt zum halben Preis vom Hersteller https://www.sequid.de/de/, TeledyneLeCroy Enry Level Oszilloskope kommen von Siglent Ein Rigol DS1204B kostet 1895$, das baugleiche Agilent DSO1024 500$ mehr https://mightyohm.com/blog/2009/11/agilent-dso1000-firmware-update-confirms-rigol-connection/

d) Ein 10er Satz Prüfstrippen mit Krokoklemmen. Achtung: Die Krokomäuler müssen für feinste Litzen ganz zugehen, es gibt da oft Ramsch. Hirschmann MA-1 sind z. B. gut. ML6028 von http://www.reichelt.de/ ist teuer, aber kontaktsicherer, leider nicht vergoldet (inzwischen doch, sehr schön). Dem Wucherpreis kann man entgehen, in dem man für wenige Euro über eBay aus China die "Mini Test Haken" alleine kauft "10tlg Klemmprüfspitze" oder "10 tlg Prüfklemmen farbig" ebenfalls vergoldet und selbst mit hochflexiblen Litzenleitungen verbindet.

e) Ein Cutter (feiner Seitenschneider, der dünnste Drähte trennt) ist Gold wert. Die billigen taugen meist nichts (schneiden keine Litze). Stahldraht sollte man aber von allen fern halten. Luxus http://www.schmitz-zangen.de oder billig Plato 170.

f) Pinzette, Zange, Schraubendreher, Abisolierzange, etc. aus dem Bastelkeller

g) Das Buch "Art of Electronics" / "Hohe Schule der Elektronik" . Siehe unter K.

h) PC zur Layouterstellung, Simulation und zum Datenblattlesen (hast du ja :-)

und dann je nach Entwicklung

i) Ein Experimentiersteckbrett (Labor-Steckboards, Experimentierboard, Breadboard, Protoboard), aber nicht die von E-Call, die erfordern zu lange Beinchen.

j) Ein regelbares Netzteil. Eine einfache Version mit einigen LM78xx Konstantspannungen und vielleicht einem LM317 kann man sich als erstes Projekt https://www.christiani.de/ausbildung/elektro-automatisierung/aktuelle-pruefung/abschlusspruefung-teil-1-herbst-2019/elektroniker-in-fuer-informations-und-systemtechnik-3260-3290/standard-stromversorgung-ik-88.html IK-88/1 selbst bauen (siehe F.9. Netzteil), ausreichend sind oftmals 0-20V/0-2A was gut zu den 1.999 Digitalanzeigen passt, ein 'dickes Ding' wird man besser kaufen (Ratho RPS2305 = Reichelt LM305 0-30V/5A 70 EUR, DF-1731 2*0-30V/3A 180 EUR http://www.pollin.de/ , Korad KA3005P enthält 36V/5A Trafo kann also seriös nur 3A liefern), siehe Schaltpläne zu 512982, 518077, 511412, 510391, 510343, 512028 von http://www.conrad.de/ . Als robust gelten Geräte von Statron oder EA und Thurlby Thandar TTi, als empfindlich solche von HP und Hameg/Rhode&Schwarz und Keithley, als Ramsch Sonodyne (Voltcraft) und Korad. Günstig ist derzeit Quatpower LN-1803C für 29.95 von Pollin.

k) 3 DIN-A5 Fotoschalen und 1 regelbare Warmhalteplatte, Natriumhydroxid (Ätznatron) als Entwickler, Eisen(III)chlorid als Ätzmittel und eine Belichtungsvorrichtung (siehe F.6 Leiterplattenherstellung)

l) Wer Platinen aus Epoxy (FR4) herstellen will, sollte eine Kleinbohrmaschine mit Bohrständer für Hartmetallbohrer kaufen. Dafür tut es kein 'Hobbydrill' oder 523666 oder 523674 von Conrad, auch ein Dremel ist sinnlos da es dafür keine vernünftigen Bohrständer gibt http://www.youtube.com/watch?v=1JyTf1tJXXo und die Lager schon nach kurzer Zeit ausschlagen sollen. "Finger weg vom Dremel. Der hatte bei mir damals mehr Spiel als der Bohrerdurchmesser. Ich hab den dann bei eBay vertickt und mir ne Proxxon gekauft. Kein Spiel und auch viel mehr Drehmoment für die größeren Sachen. Und billiger auch noch." Allerdings gilt die Proxxon MF70 als nicht solide. Sie überhitzt wenn sie nach längerer Arbeit abgestellt wird, was erst beim nächsten Einschalten als weisser Rauch auffällt. Und auch bei der MiniMot gehen mal Lager kaputt http://www.mikrocontroller.net/topic/323391#3520051 .

Geeignet ist z. B. der Proxxon FBS (5 Minuten Kurzzeitbetrieb) oder IBS/E (so lange man mit ihr bohrt und nicht fräst, das überleben nämlich deren Lager nicht https://www.mikrocontroller.net/topic/450603?goto=5407328 ) + Bohrständer MB 200/S (der es allerdings mit der normalen Feder nicht schafft den Bohrer wieder anzuheben, Proxxon schickt einem jedoch auf Nachfrage eine passende zu) oder Micromot 50/E + NG2/S + Bohrständer MB 140/S. Bitte mit Spannzangen, das Schnellspannbohrfutter ist für die hohen Drehzahlen nicht geeignet und passt nicht auf IB und IBS/E.

Die Proxxon TBM220 ist sehr laut und serviceunfreundlich aufgebaut. Die Flott TB10 ist schwer, solide und genau, dreht aber mit 3000upm zu langsam. Früher gab es in der Industrie Solid TB6 und Genko TB6, aber die sind pleite (eBay). Sehr professionelle und luxuriöse Tischbohrmaschinen als Platinenbohrmaschine per Hand:

Da allerdings kleine Portalfräsen wie SainSmart Genmitsu 1810 https://www.amazon.de/SainSmart-1810-PRO-Holzschnitzerei-Graviermaschine-Arbeitsbereich/dp/B07G4TD3CN/ref=sr_1_43?keywords=Kleine+Fr%C3%A4smaschine&qid=1580247085&sr=8-43 nur noch 150 EUR kosten, und Leiterplatten nicht nur bohren sondern auch fräsen können, sollte man nicht zu viel für handbedienbare Bohrmaschinen ausgeben.

Vollhartmetallbohrer holt man über eBay und keinesfalls von Proxxon, schon gar nicht das 'Elektroniker Set', aber eine Trennscheibe ist nützlich (nicht mit Diamant). Gühring 702 https://shop.guehring.de/article/SSGU702 gehen als hartmetallbestückte HSS Bohrer auch.

Von: Georg 29.07.2015

Für eine Leiterplattenbohrmaschine werden üblicherweise Pakete zusammengesetzt (verstiftet) mit folgendem Aufbau:

Hartaluminium 0,5mm (zur Gratvermeidung)
Leiterplatte
Leiterplatte
Leiterplatte
Hartaluminium 0,5mm (zur Gratvermeidung)
Billiges Pertinax oder Hartfaser > 2mm (Anbohrplatte)

Zum Sägen von Epoxy-Platinen kann man von Laubsäge/Dekupiersäge mit schnell verschleissenden Metallsägeblättern über Proxxon KS230 (schwächlich https://www.mikrocontroller.net/topic/388190 http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/346226-Umbau-einer-Proxxon-KS230-auf-brauchbar https://www.facebook.com/photo.php?fbid=606619762869932&set=pcb.606619862869922&type=3&theater ) oft mit Diamant/Fliesenschneideblatt verwendet und deren teurerer Nachbau MicroLux https://www.amazon.com/MicroLux-Miniature-Table-Saw/dp/B07BHQ4JPY und FKS/E (die FET ist mangels Drehzahlregelung eher für Holz aber grösser) bei eBay die https://www.youtube.com/watch?v=xomMDXUZJBM ca. 45 EUR "4500RPM Mini Tischkreissäge" , ohne Sägeblattschutz, ca. 85 EUR "DIY Aluminium Miniatur Tischsäge" (100mm Sageblatt 100W), die ähnlich aufgebaute (derselbe Tisch, anderes Untergestell) "Mini Feinschnitt Tischkreissäge", und die ebenfalls ähnliche 100 EUR "100W Mini Tischkreissäge Tischsäge Kreissäge" sowie die kleine aber eher schlechte https://www.modulor.de/kaleas-tischkreissaege-ohne-trafo-inklusive-zubehoer.html die edle Byrnes Table Saw http://www.byrnesmodelmachines.com/tablesaw.html?id_mm=0215MM674070 bis zu Diadisc http://www.mutronic.de/pdf/prospekt%20diadisc%205200.pdf oder 6000 EUR Precisaw http://www.reinhard-ag.com/precisaw.html und den eher für andere Anwendungszwecke geschaffenen https://www.tedpella.com/Material-Sciences_html/XP_Precision_Sectioning_Saw.htm https://www.buehler-met.de/isoMet-1000-precision-cutter.php https://www.leco.com/products/metallography-science/sectioning/vc50-diamond-saw alles verwenden was der Geldbeutel und Professionalität zulässt. Mit einem Teppichmesser vorritzen und über eine Kante brechen geht irgendwie auch, ebenso wie Tafelscheren für Metall oder eine Stichsäge mit hartmetallbestücktem Sägeblatt. Leiterplattenfirmen fräsen die Konturen mit einem 2mm VHM Fräser. FR2 Hartpapierplatinen lassen sich einfacher sägen weil keine Glasfasern die Werkzeuge ruinieren, es reicht statt VHM dann HSS, neigen aber eher zum splittern was der Profi behebt in dem er sie aufgewärmt bearbeitet. http://www.contag.de/uploads/pi_ti/materialien_b.pdf

m) Ein LRC-Meter (Induktivitäts- und Kapazitätsmessgerät) wie das LCR-9063 für 60 EUR von http://www.conrad.de/ auf Basis des ICL7106 zum billigeren Nachbau https://www.mikrocontroller.net/attachment/202219/Lutron_LCR-9063.pdf oder das SE8280 von http://www.elv.de/ , besser aber ST2822A oder TH2821(A) oder die auf dem Cyrustek ES51919/ES51920 basierenden LCRs: V&A VA520/VA520B (PeakTech 2170, Voltcraft LCR 300, Axiomet AX-LCR42A, Aktakom AMM-3320, Kusam KM-520B) https://www.eevblog.com/forum/reviews/some-photos-from-a-peaktech-2170-teardown/ CEM DT-9935, Aktakom AMM-3035 https://www.eevblog.com/forum/testgear/cheap-lcr-meter-cem-dt-9935/msg194934/#msg194934 Mastech MS5308 https://www.eevblog.com/forum/buysellwanted/mastech-ms5308-lcr-tester-member-discount/ UNI-T UT612, Tenma 72-10465 https://www.eevblog.com/forum/testgear/review-and-tear-down-of-uni-t-ut612-lcr-meter/msg198420/#msg198420 Lutron LCR-9184, Extech LCR200 https://www.eevblog.com/forum/repair/extech-lcr-200-repair/ DEREE DE-5000, DEREE DE-5003, DEREE DE-5004, IET DE-6000, Asita AS250, Voltcraft LCR 400, die messen genau so gut wie ein Keysight E4980A ESR oder die von Escort stammenden https://www.bkprecision.com/products/component-testers/886-synthesized-lcr-esr-meter-w-100khz-test-freq.html oder Keysight U1733C oder eines das mindestens 10000uF messen kann, oder selbstgebaut siehe unter "Kapazitätsmessgerät / Induktivitätsmessgerät". Beliebt ist auch http://www.peakelec.co.uk/acatalog/jz_esr70.html

n) Und wenn man es sich leisten kann ein Oszilloskop, siehe Abschnitt F.27.

o) Für Basteleien an Schaltnetzteilen ein (200 VA) regelbarer Trenntrafo.

Das Geld für Zeitschriften spart man heute besser, siehe Abschnitt I.

Die genannten Produkte und Markennamen bedeuten nicht, das dies die einzigen verwendbaren Teile sind. Aber es sind welche, die sich bewährt haben (bzw. eben nicht).

Bastlergrundausstattungen bei http://www.marsch-elektronik.de/ , ansonsten hier eine kleine Bauteilegrundausstattung für Experimente auf dem Experimentierbrett:

Standardbauteile die von vielen Chipherstellern gefertigt werden, auch in SMD, und im April 2021 von JLCPCB als Basic Bauelemente angeboten wurden:

 Dioden: 1N4148, 1N4448, 1N914, BAV70, BAV99, US1MG, SM4007, M7
 Schottky-Dioden: BAT54, BAS70, SS210, SS36, SS54, SS14, SS34, 1N5819
 Z-Dioden: BZY55 (also 500mW Typen mit 2% oder 5%) vor allem 3.3 und 5.6V
 Brückengleichrichter: MB10S, DB107S
 NPN/PNP Transistoren: 
   Anschlussbelegung CBE: BC546/BC556, BC547/BC557, BC548/BC558, BC107/BC177, BC171/BC251, BC237/BC307
   Anschlussbelegung EBC: BC317/BC320, 2N2222/2N2904, 2N3904/2N3906, MMBT5401/MMBT5551, SS8050/SS8550
   Anschlussbelegung ECB: BC167/BC257 2SC1815/2SA1015, 2SC945/2SA733
 kleine MOSFETs: 2N7000, BSS100, BS170, BSS84, Si2301, AO3400, APM4953, FS8205
 Referenz: TL431
 Spannungsregler: 7805, 7812, LM317, HT7533, HT7550, AMS1117-3.3, AMS1117-5, XC6206
 IC: LM393, LM386, LM321/358/324, LM2904, NE5532, TL072, MCP6002, OP07, DW01G, NE555
 Schaltregler: MC34063=NJM22360, UC3843, ICL7660, TL494, TP4054, TP5056, TP4057, XL1509, TPS54331, LM2576, LM2596=SIT2596, TPS5430, TPS61040
 LED: 0805 und 0603 in rot, grün, gelb, weiss, blau
 Treiber: HT1621(LCD), TM1620, TM1640(LED), ULN2003, ULN2803, AM26LS31(RS422), MAX232, SL3232(RS232)CP2102, CP2104, CH340G, FT232RL(USB)

und jetzt fehlen nur noch hunderte von kleinen Beispielschaltungen dafür :-) Einige davon befinden sich in dieser FAQ, im Übungsbuch 'Learning the Art of Electronics',in den Online-Büchern auf http://www.vias.org/electronics.html und in AN-32, AN-20 von http://www.ti.com/ (National) und holt euch die Datenblätter von allen gekauften Bauelementen.

Megabytegrosse Datenblattsammlungen (DL111/126 Transistoren, DL135 MOSFETs, DL128 Analog-IC-Übersicht, DL129 Digital-HCMOS-ICs) gibt's bei http://www.onsemi.com/ , recht geeignet um mal eine Übersicht und einen Datenblatt-Grundstock zu bekommen. Sogar die (nutzlos informationsreduzierte) Pocket Guide gibt es noch http://www.ti.com/lit/sl/scyd013b/scyd013b.pdf

Chiptypennummern nach Verwendungszweck als Startpunkt der Bauteilsuche:

 Einstellbare Spannungsregler: LM2931/LM317L (100mA) LM317, LT1086 (1.5A low drop), LM350, LT1085 (3A), LM338 (5A), LT1084 (5A low drop), LT1083 (7.5A), LT1038 (10A), CS5207-1 (7A 15Vmax), CS5208-1 (8A 15Vmax) CS52510-1 (10A 6Vmax) MSK5012 (10A ultra low drop 36V) LM396 (10A 15Vmax) LT1581 (10A 6Vmax) PQ7DV10 (10A 1.5-7V Sharp) ADP3310 (extern low drop) GS7166 (3A 0.8V..Vin-0.25V ultra low drop SOP8)
 negative einstellbare Spannungsregler: LM337=KA337=IP337=NTE957=NTE1915 (1.5A), LM333 (3A), MIC5270 (-16..-3V 100mA SOT23 low drop)
 Hochvoltregler: RS3007 (45V->1.8-5V 300mA 3uA) S1142 (50V Seiko 4uA), B3171V (1.2-57V1.5A RFT)=LM317HV (1.25-60V1.5A), UAS15V (60V liefert 14.5V 50mA) http://www.afsemi.com/upfile/2020/08/17/AF76XXH%20V1.1.pdf (60V LDO 3.3V), UAS16V (80V liefert 17.4V 50mA), L146 = 80V uA723, LT3011-3014 (80V, 50mA), ZXTR2012 (100V 12V 30mA simpel) ZXTR2005 (100V 5V 50mA simpel), MIC5280 (4.5-120V 31uA 25mA 1.2-5V), TL783 1.25-125V700mA(TI), NCP781 (6-150V 100mA->1.23-3.3,5,15V 25uA DFN) LR8 1.25-450V10mA (Eingangsspannungsflankensteilheit>50us) LR645 (Supertex 15-450V->8-12V 3mA TO92 Reichelt) LR745 (35-450V->13.9-18V 3mA TO92 Reichelt) LR12 1.2-88V50mA (Supertex), VB408 1.2-400V40mA (ST), LT3014 (20mA 3-80V 7uA) LT3010 (80V 50mA Linear), HIP5600 (50V..) (Harris) NCP786L (55-450V 10uA 5mA 1.27-15V), LR645 (10V aus 15-450V 3mA) VB409 (alt ST, nur AC, 5V40mA), MC1466 (floating bis hunderte Volt, berüchtigt für ausser Tritt kommen des internen Reglers) MAX610 (alt 5V/40mA aus 230V~) IXCY10M90S (1-100mA bis 900V, Darisus) ATT2405/06/16 (alt, Lucent) 
 Hochvoltschaltregler: BP8519C (700V 85-265V~ 3.3V SOT23-5) LT8300 (6-100V/200mA TSOT23-5 isolated flyback ohne feedback) SCT82A30DHK (6.5-100V in 0.8-60v Treiber) SCT2A23 (4.5-100V in 1.2-30V 1.2A) SCT2A25 (5.5-100V in 1.2-30V 4A) SCT2A27 (5.5-100V in 1.2-30V 2A) MP4581 (8-100V in 1-30V 0.8A step down SOIC8) MP9485/MP9486/MP9486A (4.5-100V step down 0.5/1A/3.5A SOIC8) PT3736 (90V step down 2.1A TO220) SCT2432 (4.5-85V 0.6A step down) MP4571/MP4572/MP4573 (4.5-60V 1A/2A/2.5A step down sync 40uA QFN12) ZCC5160 (60V 3A Iq 20uA KFZ) SYVM78A (4.5-55V 0.8A step down 0.6Vref HiCup SOT23-6) LNK304/305/306 (100-700V/120-360mA PowerInt) AL17050 (500V SOT25 Diodes) HV9910/HV9961/ZLED7001/TS19450 (450V externer MOSFET, Stromregler) LTC3639 (150V) LTC7103 (105V 2.3A interne MOSFETs) LTC3703 LT3758 LT8300 (100V) LM5116 (100V LT) LM5008/SM72485 (95V NS) XL7005A (80V 0.4A 5W XLSemi SO8P) LM5007 (80V 0.7A VSSOP8 WSON8) CX86XX (80V 2uA LDO cxwic.com) MP4541 (8-80V step down 1-30V synchron 0.8A SOIC8) MP4569 (4.5-75V step down 0.3A synchron 1Vref SOIC8) TPS54560 (60V/5A) LM2576HV=EC9301H (1.25-60V/3A NS) LV14360/LM76002/LM76003/LM76005 (4.3-60V 2A/3A/5A Iq 300uA) EC3618 (8-58V 2A 1V fb 3.3-56V) SM3320 (50V NS MPP) LT8301 (2.7-42V/1.2A TSOT23-5 isolated fyback ohne feedback) 
 LED step up Boost Regler: WD3122E AP3019A (benötigt keine externe Diode) BIT3269 KB4317 RT9284B UM1661 TS19371 TPS610997 (0.8uA) MCP16251/16252 (14uA) LT1932=CAT32=W-52 (2-7V->20V, 20mA)
 Präzisere Spannungsregler: LP2954AIT (TO220 250mA 0.1% NS) LP2986AIM (SOT8 200mA 0.5% NS), LT1086 (1% 1.5A 0.015% TO220 LT)
 Abschaltbare Spannungsregler ADP3367 (5V 0.3A LBO genau verkehrt für SHDN) LT1579 (5V 0.3A 2 Eingänge 2 LBO passend für SHDN), LM2941 (1A ADJ low=on) LM2991 (negative 1A) LP2951 (0.1A ADJ low=on), LP2985 (0.15A ADJ low=off Rückstromdiode), BAxxCC/BAxxDD (1A/3A, low=aus, Rohm), UCC383 (3A, 1.25-8.5V, Ube low=aus, TI) TPS76801 (1A, 1.2-5.5V, TTL hi=aus, TI) LTC3440 (step up, 2.5..5.5V ca. 500mA) R1200 (Ricoh, 2.3..5.5V->..21V, 700mA switch, ca. 50mA Ausgang) NCP4632 (high=on 3A 5.25V) SPX29302A (high=on 3A adj 16V) MIC39302 (high=on 3A adj 16V) RT9059A (high=on 3A 5.5V) TJ4230 (6.5V adj 3A high=on) LM22676 (42V adj 3A step down >2.2V on <1.6V off)
 Niedrigstleistungs-Linear-Spannungsregler (mit oft sehr schlechten PSRR ab 100Hz): MCP1810 (150mA 1.2-4.2V bis 5.5V 20nA Iq 1nA shutdown) MCP1710 (200mA 1.2-4.2V bis 5.5V 20nA Iq 0.1nA shutdown) TPS7A02 (200mA 25nA 0.8-5V bis 6V SOT23-5) TPS7A03 (200mA 200nA 0.8-5V bis 6V SOT23-5) STLQ020 (2-5.5V 200mA 300nA Iq) HE9073 (7V 100mA 300nA high speed low noise LDO DFN4/SOT23/SOT23-5/SOT89) NCP170 (2.2-5.5V 150mA 1.2-3.6V 0.5uA Iq TSOP5) AIC2140 (2.2-5.5V 300mA 600nA Iq) XC6504 (150mA 600nA 1.1-5V aus bis zu 6V capacitorless SOT25) XD6506 (150mA 800nA 1.2-5V aus 6V SOT23-5) EC8841 (2.5-18V 50mA 1uA Iq) LN1121 (1.2-6V aus 6V 250mA 1uA Iq) MC78FC00 (2-10V 120mA 1uA SOT89) TP162 (600mA 2uA 1.2-3.3V TechPublic SOT23-5) LR8341 (Lori 40V 100mA 2uA SOT23-3L/SOT89) TP362 (200mA 1.2-5V aus 36V 2uA TechPublic SOT23-5) TP552 (200mA 1.2-12V aus 50V 2uA TechPublic SOT23-5) LT3009 (1.6-20V 20mA 3uA Iq SC70) STLQ015 (2-5.5V 150mA 1uA) AIC1701/AIC1702 (150mA/350mA 0.8-5V 3uA Iq bis 6/6.8V) AIC1701B (150mA 1.8/2.8/3.3V 1uA Iq bis 5.5V SOT23-5 DFN4) WL2825D (150mA 2.8/3V 0.6uA Iq bis 5.5V DFN4) MCP1700 (1.6uA aber 7uA bei 8uA Last, nur bis 6V) MCP1702-33 -50 (2uA Reichelt bis 13.2V) MIC5231 (10mA 0.12V 0.65uA Micrel) TPS780/781/782/783 (150mA 0.2V 0.5uA TI, bis 5.5V) RT9063 (2.5-6V 1.2-3.3V 250mA 1uA Iq) HT71xx (30mA 2.5uA Holtek, bis 24V) HT71xx-1 (10mA 2.5uA Holtek, bis 30V) HT71xx-3 (30mA 1.5uA Holtek SOT23-5 bis 30V) HT75xx (4uA bis 24V 100mA) NCP551 (150mA bis 12V, 4uA OnSemi, kein erhöhter drop out Strom, bis 12V) AAT3220/1/2 (1.1uA AnalogicTech SOT23-5/SOT89 150mA 0.2V) S817 (50mA 1.1-6V 1.2uA Seiko, bis 6V) MST56XXB (150mA 60V 2uA) MST53XXB (200mA 1.8-5V 1.6uA bis 35V) EC85xx (200mA 1.8-5V 2.6uA bis 35V) XC6206/XC6411/XC6412 (200mA 6V 1.2-5V 0.25V-1V 1-3uA) GS7159 (2uA/2.3-5.5V/150mA) LR1101 (100mA 1.2-5V aus 6V, 4uA) LR1012 (50mA 2.5uA bis 16V) AP7381 (2.8/3.3/5/7V fixed, 3.3-40V 150mA 2.5uA) MCP1702/1703 (2uA/250mA/16V Microchip Reichelt) GS7118 (50mA, 4uA/3.8-24V) RT9072 (Richtek, 1.25-60V, 20mA 80V 23uA Iq 3uA shutdown) XC6220 (1.6-6V 1.2-5V 1A SOT25, bis 70uA Iq in drop out ca. 1 Ohm) XC6210 (2-28V 5uA 150mA) NCP786L (55-450V 10uA 5mA 1.27-15V) LM2936 (3/3.3/5V 50mA aus 40V (60V HV) in TO92 Iq 15uA) MIC5280 (25mA 4.5-120V 31uA 1.2-5V))
 Niedrigstleistungs-Step-Down-Schaltregler: TPS62840/TPS62841/TPS62849 (1.8-6.5V 750mA 120nA Iq) ähnlich BD70522 (2.5-5.5V 500mA 180nA Iq) R1800K (2-5.5V 1mA 144nA Iq) ADP5304 (2-6.5V -> 0.8-5V 50mA 260nA Iq) RP512x (2-5.5V 300mA 300nA Iq) RT5707/A (2.2-5.5V 0.7-3.3V 400/600mA 360nA Iq) XC9265/XCL210 (2-6V 200mA 500nA Iq) MP28300 (2-5.5V 300mA 500nA Iq) LTC3642 (45V 50mA 15uA Iq) MAX16956 (3.5-36V 300mA 1.1uA-1.5mA Iq) TPS62056 (2.7-10V 800mA 65uA Iq) MAX38643 (0.5-5V 700mA 380nA Iq 5nA shutdown) LMR36506 (3.5V-65V 600mA 4uA Iq) LMR36503 (3.5-65V 300mA 6uA Iq) LM5165 (3-65V 150mA 10.5uA Iq) MAX17550 (4-60V 25mA 22uA Iq) MAX17552 (4-60V 100mA 22uA Iq) A8591 (4-35V 2A ca. 25uA Iq) MCP1602 (0.8-5.5V 500mA 75uA Iq 50nA shutdown) 
 Niedrigstleistungs-Step-Up-Schaltregler: MAX17220-1/MAX17222-3/MAX17224-5 (0.4-5.5V 0.25/0.5/1Asw ca.1uA) LP6260S (TDFN6 1..5V->5.1V 200mA 1uA Iq) MAX1724 (3uA) LTC1517-5 (Ladungspumpe 6uA) TPS61023 (TI 1.8-5.5V 3uA SOT536 0.1uA shutdown 3.5Asw 0.6Vfb) TMI5120C (0.85->2.2-3.3V/100mA 20uA Spule in Zuleitung)
 Niedrigstspannungs-Step-Up-Schaltregler für 1 Zelle: ME2108, AW3606A (0.9-5.2V auf 2.5 bis 5.5V Iq 1uA ca. 200mA, isoliert bei turn off) XT1861 (0.9-6.5V 15uA TO92/SOT23) AIC3402 (0.75V-6V in 2/2.2/2.7/2.8/3/3.3/3.6/5V in SOT23/SC70 mit 15uA Iq, Aic), https://www.mpja.com/download/ce830.pdf (ab 0.9V in 1.8-6.5V, 3 pin auch TO92, bis 10V durchleitend) AIC3411/3412/3413 (0.9V-5V in 1.65-5.5V bei 0.5V FB in SC70-6/SOT23-6 mit 12.5/25uA Iq ohne ext Diode) AS1322 (AMS) L6920 (ST), LTC3401 (LT) TS3410 (150uA 6V 1A) ZXSC100 (Zetex) TPS61000 (TI) NCP1450 (OnSemi), LTC3108 (LT, ab 20mV) MCP1640 (2-5.5V 100mA aus 0.65V) LTC3525-3.3 BL8530 (siehe https://www.mikrocontroller.net/topic/461002?goto=new#5588355) QX2303 AIC1638/1642 (0.9-6V in 2.7..5V ext Schottky 15uA Iq SOT23/SOT89/TO92) TPQ05100xx (0.9V-5.5V 3Peak) MCP16251 (0.82V-5.5V 100mA 1.23V fb 8uA Iq)
 Ladungspumpen: ICL7660/LTC1044/MAX1044/LM2660/MIC2660 (5V/10mA), XC6351 (1.2V <10mA Torex) LT1026/MAX680/681(=MAX232 ohne RS232), LTC1044A (12V/10mA) ICL7662 (15V/10mA), MAX662 (5V->12V/30mA), MAX619/LTC1046 (5V/50mA), LTC1144 (15V/50mA), LTC1263 (5V->12V/60mA) LTC/MAX660/TC1121 (5V/100mA LT/Maxim/Microchip) MAX665 (8V/100mA) MAX889/LM2662/LM2663 (5V/200mA) TPS60130 (300mA/5V TI) LT1054 (100mA 15V Reichelt) ADM660 SP6661 LM2660 (100mA) LM27761 (250mA 5V -> -1.5V..-5V) LM7705 (3V..5V -> -0.232V 20mA), ADM8660, WD3168 (geregelte 5V aus 2.7 bis 5.5V, 300mA, SOT23-5)
 PFC Correction ICs: UCC28180, NCP1608.
 Überspannungsabschaltung: LP5280 (5.95, 6.5, 10.5, 14V bis 29V) LP5304  (5.8, 6.1V bis 36V 5A) LP5303A (Überspannung 6.1V Überstrom 0.3-3A) LP5308 (Überspannung 5.85V Überstrom 0.2-2.5A bis 36V) LP5309 (6V 2.5A bis 32V) LTC4362 (5.8V bis 28V 1.2A DFN8) TMI6240/TMI6241 (2.7-18V 5.7V 60mOhm) WS3202E (6.1V bis 25V, 2A), WS3210 (5.85/10.5/14V bis 80V 3A) WS3213 (einstellbar 30V) ETA7011 (20V 3.5A high side) ETA7014 (36V 4A high side) ETA7018 (20V low side) ETA7008/ETA7028S2G (einstellbar 36V/4A low side) ETA70086 (einstellbar 75V/3A in DFN6 low side) http://www.etasolution.com/w-en/product.html , https://www.analog.com/en/parametricsearch/11394#/ (bis 600V externe MOSFETs)
 Referenzdioden: LM336/385/4040/4041 (NS), REF12Z/25/ADR291/AD1582 (Analog), ICL8069 (Intersil), TC04, ZRA245/250 (Zarlink), LT1009 (LT), MC1403, CS1009 (OnSemi)
 Zähler/7SegDecoder: MM74C92x (NS) ICM7217 (4 stellig), U125D, ICM7249 (6 stellig), ICM7226 (8 stellig) (Intersil)
 HEX zu 7-Segment: NE589 (5-50mA Konstantstromquellen), MC14495, DM8880/9368, V40511 (eBay), D345, D346, CD4311 (CD4511 kann kein hex), CD4368, 74C915 oder eben ein GAL16V8
 7-Segment zu BCD: 74C915 (veraltet selten, heute GAL16V8)
 VFD-Treiber: A681x/A581x/UDN6118A (Allegro), MAX6920-32 (Maxim), LB1240 (Sanyo)=MSL915 (Oki), PT6306 PT6311 (Princeton), NE594, MM58241/58242/58248/58341/58342/58348 (NS) MSC1162/1163 (Oki), SED2020/2032 (Seiko Epson), CS1087-1089 (OnSemi)
 EL-Folien-Treiber: SP4403 (Sipex)
 GHz-Vorteiler/Prescaler: CND2047, PMB2312/2313, MC12017/12079/12080/12095, U664/666/813 (schwingen leicht) U891/893/6024, SP4908/8718/8719/8792/8910/8755/8720/8786A, M54462AL (:256 1GHz Mitsubishi) LMX2322/2326, SAB6456, HMC426MS8 (Hittite)
 RESET-Controller für 5V/12V: MB3771 (Fujitsu)
 Klangregler Volume/Treble/Bass: LM1036 (NS), TDA1074A, TDA1524, TDA4292, TDA7313 TDA7318 (Philips), LC7530, LC7532, LC7533, LC7535, LC7537 (Sanyo) PT2322 (6 Kanäle, digital einstellbar inkl Lautstärke)
 DDS: ML2035/2036 (25/50kHz SPI Fairchild), HSP45102/45106/45116 ISL5314 (Harris), AD7008/9832/9850/9851 (Analog) Q2240I (Qualcom)
 rauscharme OpAmp fuer Audio (Linepegel): TL071 (TI, nicht TL072/074), NE5532/5534 (Philips), SA5532/5534 (noch besser) MC33078/MC33079 (Mot) ähnlich TS521/TS522/TS524 (ST), LM833/837 (NS), OPA134/604  (TI) OP176/275/ADA4075 (Analog)
 billiger R2R Rail-To-Rail OpAmp: LMV324/824 LMC6482/6484 (NS), AD82x (Analog), TS912-924 (ST), TLV271/272/274 (2.7 bis 16V 7mV TI Eingang nur GND bis 3V unter VCC) TLV2372 (2.7-16V)
 LMC662 geht in latchup bei Vin > V+ - 1V
 OpAmp Rail-To-Rail R2R Ausgang über 24V Betriebsspannung: LTC6090 (140V 10mA LT) ADA4522 (55V single/dual/quad 160dB PSSR) LT1490/1491 (44V 20mA 10nF) LT1638/39 (44V 25mA 1nF) OPA2991 (40V 0.75mV 21V/us 75mA) TSB611 (SOT23-5 36V 1.6mV) NCS20071 (OnSemi 36V 100mA) TLV171/2171/4171 (billig, 36V 3mV bis 0.35V an die Rail, Eingang GND bis 3V unter VCC) AD823 (36V JFET 0.2mV-2mV 15mA 500pF), TLV140/TLV4170 (36V R2R Ausgang single supply Eingang EMI hardened) ADR821/ADR827 (+/-15V inkl. 1.2/2.5V Referenz) OPA170/2170/4170/171/2171/4171 (36V TI) OP184/284/484 (36V Analog), LM6132/LM6134/LM6142/LM6144 (2.7-24V, max 15V Diff) OPA2156 (36V 100mA 25uV 50V/us 3nV) LM7321/LM7322/LM8261 (32V, 0.7mV-6mV, 65mA, unlimited cap) LT1366/LT1367/LT1368/LT1369 (30V Linear), CA3140 (30V RCA, Eingang nicht R2R sonden 3V unter VCC) TSB7191/TSB7192/TSB7194 (36V, 300uV-1400uV, Gain>10)
 Niedrigstspannungs-1V-OpAmps: LM10=LT1635 (ab 1.2V), MC33501/502/503, NCS2001 (OnSemi), MAX4289 (Maxim, langsam) XC221 (Torex) TS12011 (0.58V Referenz, 0.8..2.5V VCC OpAmp+Comp+Ref)
 Niedrigleistungs-OpAmp: TSU104 (580nA/ch)
 Hochspannungs-OpAmps für höhere Spannungen: PA240/PA340/PA441/PA443 (330V 60mA) ADHV4702 (200V 20mA) LTC6090 (140V 10mA R2R LT) OPA454 (100V 50mA) PR2201/2202 (80V 6mA Prema), OPA445 (60V) OPA552 (60V 200mA) MC1436 (60V OnSemi) siehe auch bootstrapping https://www.edn.com/bootstrapping-your-op-amp-yields-wide-voltage-swings/
 OpAmp mit Referenz: LM614 (NS QuadOpAmp+TLV431) LTC1541 (2.5-12.5V 5uA) RS8912 (SOT23-6 2.5-5.5V R2R 1.2Vref <8uA) CX2905 (0.2V dual or'ed OpAmp SOT23-6L) BROP4358SC (LM358+LM431) CN958 (2.5-5.5V 60uA mit 1.205Vref in SOT23-6) LM10=LT1635 LM432 (NS), TSM101, TSM106, TSM107, TSM103 (ST) = NCP4300 (OnSemi) = TL103W (TI), FP701/702 (Feeling, 1.25V overvoltage Schmitt-Trigger) TSM105 = AP4305 (1.25V + 2 OpAmps, nur - Eingang zugänglich, Ausgang verodert) TSM1011/TSM1012 (ST, Referenz einzeln) SEA05 (3.5-36V, 2.5V Ref intern, or'd Ausgang, ST, SOT23-6) SL71051 (1.321V+0.2V or'ed OpAmp SOT26) SN71052 (1.21V+0.1V or'ed OpAmp 2.2-14V SOT26) LD8105 (1.21V+0.1V or'ed OpAmp, 3-38V, SOT26) SL71053 (1.21+80mV or'ed OpAmp 2.2-14V SOT26) ST8433 (erweiterter TL431 mit 0.7V Strombegrenzung) ME4313/ME4315 (MicrOne U I Controller SOT23-6) NCP4328 (secondary side SMPS U und I Control in TSOP5/TSOP6) EG4321 (secondary side SMPS U und I Control mit LED als Ladesteuerung)
 OpAmp & Komparator & Referenz: TC1026, MAX951=LTC1541 (5uA, LT, Ref=CompInverting), MAX9062-4 (Komparator mit 0.2V Referenz, Eingang darf an Spannung liegen wenn VCC 1-5.5V fehlt) CN951 (2.5-5.5V 21uA mit 1.211Vref in SOP8) LM613=LM358+LM339+TL431
 Komparator mit Referenz: MAX917 (750nA, 1.8V), MAX9040-9053 (unter 85uA Eigenbedarf) MAX924=LTC1443,LTC1444,LTC1445 2-11V 8.5uA mit 1.2VRef und einstellbarer Hysterese
 genaue Komparatoren: MCP6V31 oder ähnlichen ChopperOpAmp in Schaltung 4.4.4 PRECISION COMPARATOR https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20005127B.pdf, ALD2313A (50uV typ 200uV max) ALD2332A (20uV typ 500uV max) ALD2321B (200uV typ 500uV max) LMV762 (200uV typ 1mV max) CMP04 (0.4mV typ 1mV max) ALD2321 (0.5mV typ 1mV max)
 OpAmp mit Reverse Battery Protection: LT6015
 präzise hochohmige OpAmps: OP07A (TI, aber Milliampere Strom bei > +/-1V Eingangsdifferenzspannung), LTC1150/2050 (LT), AD707/8571 (Analog), LT1014A, LTC2050 (zero drift, R2R 2uV/us Slew, LT)
 extrem rauscharme OpAmps für niederohmige Quelle (Dehnungsmessstreifen): LT1028/1115 (LT, THD -96dB), AD797 (Analog, auch audiotauglich)
 chopperstabilisierte OpAmps: LTC1049/1050/1052/1150
 OpAmp mit abschaltbarem TriState Ausgang: TLV2370/2373/2375 (TI, 16V, 4-16mA) TLV246x/247x (2.7-6V) LT1210 (1.1A 30V)
 Doppel Dual OpAmp umschaltbar auf 1 Ausgang: M5201=NJM2120 (Marshall)
 open collector OpAmp: TAA761/861/2761/4761/765/2765/4765 (obsolete), TCA332/335 (obsolet) TAE/TAF1453/2453/4453 (Infineon), B761D/B765D/B861D/B865D/B2761D/B2765D/B4761D/B4765D (DDR)
 over the top beyond the Rail OpAmp: NCS21?R (OnSemi 26V Instrumentenverstärker, versorgt mit 2.2-26V R2RO) TLV2401 (5V), OPA2340 (0.5V, TI), INA117 (200V, TI), LT1490/LT1491/LT1638/LT1639 (44V, LT) LT1782/LT1783/LT1784 (misst 18V bei 5V Versorgung, R2R), LM3900/LM359 Norton kann Spannungen über VCC abtasten und vergleichen weil stromgesteuert über Vorwiderstände was sich auch nicnht ändert wenn er keine Versorgungsspannung hat) TPA9151 (275V common mode)
 OpAmps die Spannungen über VCC zulassen ohne zu funktionieren: LM324=TA75902/LM358=TA75358/LM321 (36V, NS) LT1211/LT1212 (LT) OP191/291/491 (20Vpp), TL071/072/074/etc. LF411 etc. LF356/357 (50V http://www.national.com/an/AN/AN-447.pdf)
 single supply OpAmp der negative Ausgangsspannung kann: MAX44267 (+15V Single-Supply, Dual Op Amp with ±10V Output Range, integrierter ICL7660)
 high side Strommessung: ZXCT1009 (Darisus) INA138 (32V)/INA168 (60V) INA213/INA214/INA215 (28V), AD8217 (80V zero drift Instrumentenverstärker liefert zumindest 10mV)
 high side switch: MIC2514 (13.5V 0.5A SOT25), AAT4292(7 Kanäle -5.5V PMOSFET seriell SC70-10), TPD2005 (7x1 Ohm 8-40V), TPS4H000/TPS4H160 (4x 1Ohm/0.16Ohm 3.4-40V serial/parallel smart high side switch mit einstellbarer Strombegrenzung), MAX14915 (8 serial smart high side 700mA 0.25 Ohm 10-36V) LPW5202 (SOT23-5 bis 2.3A) LPW5203 (3A)
 sauschnelle OpAmps: THS4303, THS3201, OPA847 (1.8 - 3.9 GHz TI), LTC6409 (10 GHz) 
 nicht ganz so schnelle R2R OpAmps: OPAx354 (250MHz 100V/us 100mA 5V R2R)
 OpAmp für hohe kapazitive Last: LT1363 (LT), LM8261/8272/6161/6261/6361/6362/6364/6365 (NS), TLE2141/2142/2144 (TI single supply 44V 0.5mV 10nF 27V/us) AD817/826/827/847/848/849 (Analog) http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/31-2/appleng.html MC34071/MC34072 (OnSemi single supply) http://www.ti.com/lit/an/sloa013a/sloa013a.pdf http://designtools.analog.com/dt/stability/stability.html MIC920 (5-18V 3000V/us 80MHz Micrel) LTC6260 (1.8-5.25V, 20uA 400uV) OPA197/2197/4197 (36V 1nF 20V/us 100uV) MAX4162/MAX4163/MAX4164 (2.5-10V any)
 OpAmp für Ansteuerung Piezo, EOMs, Pockelszellen bis MHz: PA97 PA98 PA85 (Apex, schwingen sich kaputt wenn kapazitive Last zu hoch)
 Normale OpAmps steuern höhere Spannungen: http://www.ti.com/ (National) AN271, AN272
 Leistungs-OpAmp schneller als L272 mit weniger Offset: MC33076 (250mA 4-36V 7.4MHz Dual) MC33178 (50mA 4-36V Dual) RT9146 (20V/1A/35V/us) LT1210 (1.1A 35MHz, LT), L2722/2724 (ST), TCA0372 (OnSemi) (nicht für Audio geeignet, da wie LM324/358 ruhestromlos) AD8534 (4 x 250mA bis 6V aber 30mV Offset) BUF634 (250mA 2000V/us) TLV4112 (2.5-6V R2Rout 300mA bei weniger als 1V Verlust) AD8656 (R2R 5.5V 200mA 2.7nV/sqrt(Hz)) uS5507 (R2RO 4.5-20V 1.3A 50V/us WDFN8L) uS5506 (R2RO 4.5-20V 0.6A 50V/us MSOP8) 
 Leistungsopamps: LM675 (3A) L165 (3A) OPA547T (60V 2A)
 diskreter Hochleistungsopamp: http://www.servowatt.de/download/dcp_130_datenblatt.pdf (84V 20A) http://www.servowatt.de/de/dcp_spannungsquelle_spannungsregler_servoregler.php (
 verbesserter LM386 1W/8 Ohm Audioamp für 5V ohne Ausgangselko: LM4861/4871/488x (NS) NCS2211 (OnSemi, Mono BTL, SO8) NS4165 (2W an 4 Ohm bei 5V)
 Kopfhörerverstärker (32 Ohm, 0.15W): MC34119 (OnSemi, TS34119 Conrad), NJM4556 (+/-12V 70mA) M5218 (50mA low noise) NJM2113 (NJR, will besser abgeblockt werden als der MC34119), TDA7050/TDA2822=KA2209 (Philips) TDA1308 (NXP SO8 5V 0.06% @ 32 Ohm 0.0009% @ 5k) TS921/TS922/TS924 (ST 2.7-12V 80mA 32R 9nV/sqrt(Hz) phase reversal), MC33201/MC33202/MC33204 (OnSemi 1.8V-12V 80mA 600R R2R-I/O ohne phase reversal), TPA0253 (1W 5V Mono Stereo 33uV noise) MAX4335 (2.7-5.5V 32R 50mA Maxim) LM4880 (85mW an 32 Ohm, 2.7...5.5V) TPA6120 (TI, 0.00029%THD @ 64 Ohm), LME49610 (NS, 0.00003% THD) MAX97220 (differentiell, BTL, 0.0035% THD) MAX9820 (2.7-5.5V) 32 Ohm 95mW) INA1620 (2.6nv/sqrt/hZ) 4-36V 32 Ohm 0.15W THD+N 0.000025% IM -135dB)
 Lautsprecherschutzschaltungen: uPC1237, TA7317
 KFZ-Audioleistungsverstärker: TDA7375 (4*4W/2*22W), TDA7560 (4*30W) TDA8563 (2*40W an 2 Ohm)
 Heim-Audioleistungsverstärker: TDA7294/7285 (ST DMOS), auch als Piezotreiber gut, TDA7293 parallelschaltbar, LM3875 LM3886 (NS bipolar)
 OpAmp für Ausgang Funktionsgenerator: LT1206/1207 (LT, auch bandbreitenbegrenzt als Kopfhörerverstärker gut) AD811 (100mA 2500V/us) LM6181 (100mA 2000V/us) EL400 (50mA +/-6V 430-1600V/us) BUF634 (250mA 2000V/us) SGM8301/2/4 (105mA 155V/us +/-6V)
 Elektrometer: Telefunken Raumladegitterröhre YG-1000 (<60fA), LMP7721 (20-900fA 26uV 1.8-5.5V TI) INA116 (1-200fA), AD549L (40-250fA, 500uV) AD515 (75-300fA), LMC6001A (25fA-4pA 1.35mV, 20 EUR), LMC6482A (20fA-4pA 0.75-3.8mV 2 EUR), LPC660/LPC662/LMC6041 (2fA-100pA), TS912 (10mV, 1-300pA) MAX4239 (1pA typ/2.5uV max geringer Strom und genaue Spannung) OPA111/128/129 (40fA typ 300fA max - 20pA max 0.5-2pA), LMP7701 (typ 200fA, max 50pA bias 40fA typ 37uV max 500uV) MCP6471 (1pA-350pA bei 125 GradC) AppNotes: AN242 LB37 AN241 (NS), AB075 (BurrBrown)
 Instrumentenverstärker: AD620/621/624/625/626 (Analog), INAxxx (TI), LT1167/1168 (lt)
 Platin-Temperaturmesswiderstandsverstärker, Pt100, Pt1000, RTD: ADT70 (Analog)
 Thermoelementmessverstärker: MAX6675 (Maxim), LT1025 (lt)
 Dehnungsmessstreifenverstärker und -Wandler: MAX1400-1403 (Maxim)
 Mikrofonverstärker mit Kompressor: SSM2165 (Analog)
 VCAs: 2181 (That), AD600/602/604 SSM2010/2013/2014/2018/2020/2022/2118/2120/2122/2164 (Analog), BA7655 (Rohm), M5244 (Mitsubishi), CLC5523 (NS), SL550 (Plessey), VCA2612/2613/2614/610 (TI)
 OTAs: BA6110 (Rohm), CA3060/3080/3280 (Intersil), LH0045 LM3080, LM13600/13700 (NS) = NE5517 (Philips) = NJM13700 (New Japan Radio), OPA2662/660 (TI), LT1228 (lt) V13700 V2153 V2162 V2164 V2181 (http://www.coolaudio.com/ Nachfertigung alter Audio-ICs)
 Transimpedanzverstärker: OPA665 (TI) AD9617//9618 (Analog) SA5211/5212/5214/5217/5225 (Philips) TZA3023/3033/3034/3043/3044 (TI) (Sander Electronic)
 Multiplizierer: XR2208 (Exar), ICL8013 (Intersil), RC4200 (Fairchild), AD532/633 (Analog) MPY100/634 (TI) oder ein Signal in PWM, damit zweite Spannung zerhacken und analog filtern.
 logAmps: MAX4206/4207 (Maxim) BB4127/LOG100/101/102 (TI), AD8304 (Analog) [stückweise lineare Interpolation] TPA8304
 TrueRMS Konverter: AD536/636/637/736/737 AD8361 (lin) AD8362 (log) ADL5902 (9Gz 65dB) (Analog), LTC1966, LT1088 (lt) 
 Hall-Strommesser: ACS750 (Allegromicro), Sanken CS-Series bis 5A
 Hallsensoren: HE244 (Hoeben, 5T bis 0.1% linear) CY-P15A (ChenYang bis 2T, bis 0.5T auf 1.5% linear) CYSJ362A = HE144 = KSY10/13/14 (Infineon bis 1.4T, bis 0.5T auf 0.2% linear), A1321+A3141-44 (Allegromicro) , THS125 (Toshiba), HG106 (Asahi-Kasei), GH700 (F.W. Bell), Micronas, Melexis, CMS3025 (Sensitec, Stromsensor magnetoresitiv bis 2MHz, liefert auch GMR Einzelmagnetfeldsensoren)
 LDS kapazitive und induktive Wegaufnehmer: LDC1000 (EOL) LCD1001
 Strommessstift: http://www.farnell.com/datasheets/1387648.pdf
 LiIon Protection in SOT23-6: DW01, DW01A, DW06D, FS312, NCP800, R5421, T63H0002A, AAT8633, MC33349, S8231 (SO8) HY2120 (2 Zellen SOT26) S8254 (3-4 Zellen)
 Akkulader-ICs: ADP3811, BQ2000/2002/2004, CH127/128, MC33092, MAX1640/1641/1647/712/713/846, ICS1700/1702/1722, AIC1781-1783, LM3647, LT1512/1571, LTC1759, TEA1102/1103/1104
 Nullspannungsdetektor: TDE2907, 8T363
 Fensterkomparator:  MC34161 (Motorola), TCA965 (Infineon, veraltet), TPS3703 (1.7-5.5V)
 TRIAC-SteuerIC: alt: TDA1023/TDA1024, L120 (Tacho) U217B=T2117/U106/U208 (alle veraltete) neuer: U2008/U2010/U210B/U470B (Temic/Atmel/Microchip, U210B erlaubt kleinen shunt), TCA785, SL440/SL441/SL443 (Plessey, veraltet, Weller Lötkolben, Hinkel-Electronic) OM1654/OM1895/IES5521 (Hendon SO8), UAA2016 (OnSemi), TEA1007 (Temic) PT8A3240-47,PT8A3280-87/PT8A3300-07 (Pericom)
 NE555=SE555=LM555=RC555=XR555=LC555=NTE955=SK3564=L855=K3T647=MC1455/MC1555=TDB0555=B555=uA555=UTC555=ULY7855=K1006??1=HA17555=SG555=SN72555~=BA222 (4.5-16V, 500kHz) in CMOS: ICM7555 (2-18V, 1MHz Intersil), TLC551 (1-16V, 2MHz, TI), TLC555 (2-15V, 2.1MHz, TI), TS555 (3-16V, 2.7MHz, ST), LMC555 (1.5-12V, 3MHz, NS), ZSCT1555 (0.9-6V, 330kHz, Zetex), IR2151/IR2153/IRS21531 (Gegentakt MOSFET Treiber Ausgang, nur D Typen benötigen keine Diode zwischen VCC und VB) ALD555 (2-12V 0.1Hz-1MHz) ILC555 (2-18V 200+kHz 0.2-0.6mA 20-100mA) MIC1555 (2.7-18V, SOT23-5) CSS555/CSS555C (1.2-5.5V <5uA programmable decade counter inside) BD9555 (bis 50V ähnlich 555 mit 35uA Ladestrom und 50 Ohm discharge zwisdchen 1.1 und 3V)
 Langzeittimer: U6046/6047/6049, ICL8250, XR2240, 74HC5555, CD4541 CD4543 CD4536 CD4045 CD4445 CD4451, CSS555C (1.2V-5.5V EEPROM Teiler 1 bis 1 Mio) TPL5010 (1.8-5.5V 35nA 100ms-7200s widerstandsprogrammierbar)
 F->V Konverter/Tachometer-ICs/Frequenz-Spannungswandler: LM2907/2917 (NS), ADVFC32 (Analog) AD650 (0.002%), TC9400 (Tel) VCF32 (0.01% 100kHz) VCF320 (0.005%) VCF32 (10kHz 0.01% 100kHz 0.05%) NJM4151 (100kHz 1%, mit OpAmp 0.05%)
 V->F Spannungs-/Frequenz-Wandler LTC1043 (0.005%), TC9400 (100kHz 0.01% Microchip) VCF32 (10kHz 0.01% 100kHz 0.05%) VFC320 (0.005%) AD650 (0.002%) NJM4151 (100kHz 1%, mit OpAmp 0.05%)
 IR(De)Coder (RECS/RC5): SAA3004/3006/3007/3009/3010/3027/3049 SAB3210/3209 (Infineon), HT11/12 (Holtek), MC14497/145026/27/28 (OnSemi) uPD6121/uPD6122 (NEC) 21/2222+2225 (princeton.com.tw)
 IR-Coder (PPM): PTPT2221/2222 (Princeton), uPD6120/21 (NEC) oder LC7461M/62M (Sanyo), UM3750/3758 (UMC)
 Infrarotdemodulationsempfaenger: SFH505A SFH5110 TFMS5300/5360 (Infineon), TSOP17xx/18xx/48xx (Vishay), IS1U60 IS1460 (Sharp)  PIC26043SM
 einstellbare Demodulationsempfänger: SL486, U2538B/T2525/T2527, AIC1862, TDA4050B, TBA2800
 IrDA: IRM3001, TFDS3000/4000/4500/6500, TOIM3000/3232
 PLL FSK Demodulation: NE567/LM567/KA567/LMC567/NJM2211
 AM Radio ICs: TCA440, TDA1056, A244
 FM Radio ICs: TEA5767HL 
 DCF Funkuhr: UE6005, T4227 (Atmel) U4223/4224 (alt)
 MIDI Keyboard, velocity scanner, elektronische Orgel: SAM2655 (Dream)
 StereoCD D/A: LC7881 7.10, PCM56 (TI)
 StereoDecoder: MC1310
 Gleichspannungsrelais/Gleichstromrelais: AZDC110-1AE-12DF (10A 300VDC / 16A 180VDC switching capability) https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=C300%2FAZDC110.pdf
 RCD Fehlerstromschutzschalter: JJ146 Bipolar Leakage Breaker Detection IC https://www.jjwdz.com/pdf/ic/JJ146-M%20datasheet.pdf
 Sync-Separator: LM1881, GS4981 (besser als LM1881, liefert bereinigtes HSync)
 Verschlüsselungschips: Atsha204a, ATECC508A, ATAES132 (Atmel) 
 Uhren-ICs: alt: MM5314/5316/50250 (NS), U125, neuer: LM8560 (Sanyo, Reichelt)=TMS3450 (TI), HT1340/1391 (Holtek)
 RTC-ICs: M41T00 (ST,0.8uA), PCF8563/8573/8583 PCA8565 (10-200uA, Alarm) PCF8593 (wenig Strom, Alarm, Philips), DS1307 (Dallas)
 Fernsteuerservo: alt: SN76604/SN28654=B654, ZN409, NE544, neuer: NJR2611, M51660, M52461, M64611, AA51880
 Funkfernsteuerungsencodersender: LM1871
 Märklin Modellbahn: MC145026, MC145027 (Motorola)
 RS485: SN75176BP SN75LBC176 (TI), LTC485 (lt), SIT3088E SIT3485 SIT3490 SIT65HVD75 (SiT), MAX487 MAX489E MAX490E (Maxim) IL485 (Isolationskoppler, NVE) SIT3485ISO (isoliert) SIT3491ISO (isoliert)
 RS422: µA9638
 4-20mA: XTR110 (TI), AD420 (Analog), AM422 http://www.analogmicro.de/
 HPIB, GPIB, IEEE488: alt: TMS9914A, SN75160 (Daten), SN75161 (Steuersignale) (TI)
 USB: CY7C6300x (Cypress), PDIUSB11/12 (Philips), FT8U232/245 (FTDI), PIC16C765 (Microchip), TUSB3210 (TI)
 USB CHARGING PORT CONTROLLER: UCHQ200, UCHQ613
 RGB->Composite PAL-Encoder: MC1377 (schlecht, Trafo, OnSemi), TDA8501+TDA4568 (Philips)
 Videodigitalisierer/Framegrabber: SAA7111/7113 (Philips)
 RDS Decoder: TDA7330, SAA6588
 schnelle SRAMs: ISSI, Cypress, Alliance Semiconductor
 I2C-Repeater: PCA9515 (Philips), IL712 (Isolationskoppler, NVE) http://www.ti.com/lit/an/slva229/slva229.pdf (Optokoppler an I2C)
 Quadraturdecoder: LS7166, LS7266 (LSI Logic), HCTL2022/2032 (HP), DDM01 (amira.de)
 Analogschalter: CD4016 (alt), CD4066 (15V), CD4051 (Mux) 74HC4851 (Mux mit kleinerem injection current als 4051) LC4966 (37V), DG447/DG448 (+/-15V) DG2xx, DG4xx, Audio: SSM2402/04 (36V clickless, Analog) TDA1028/1029/1195 (ST, uralt), NJM2750 (Stereo 4:1 JRC) TS5A22364 (Stereo 2:1 TI, leitet negativ ohne negative Versorgung) FSA2269 (5V analog Fairchild) DG2750 (5V analog Vishay) PI5A4764 PI5A4765 (clickless Pericom) TK15210 TK15324 usw. (unidirektional Audio MUX, Toko), NJM2752/NJM2750/NJM2753/NJM2754 (2:1 4:1 3:1 Stereo Input Selector 10V 0.0009% -114dBV)
 Kreuzschienenverteiler: AD8113 AD75019 (Analog) MT8808 MT8816 (Zarlink) TEA6420 TEA6422 (ST)
 3-Klang Gong: alt: SAB0600, neuer: SAE800, HT2811, UM66T68S, 2-Klang: M601 https://html.alldatasheet.com/html-pdf/113374/ETC1/M602/93/1/M602.html
 OnScreenDisplays: PCA8516, SAA5242, STV5730A
 Sensor-Dimmer: alt: S566/576 SLB0586/0587 (Siemens), auch schon alt: HT7700C/7703/7704 (Holtek), neu: HT7713 (Holtek), LS7231-33/7314-15/7237/7339-40/7535/7538-39/7631-32 (LSI CSI) 
 Touch-Sensor: TTP-223 (SOT23-6, Platinen von seeedstudio auf eBay) SGL8022W (SiGmaMicro DC LED Touch Control) SD8223L/SD8233B (Shouding SOT26 toggle+momentary) SD8224 (2+4 Tasten)
 Glühlampencontroller automotive lamp outage failure controller: SN76820N (TI, 1982, 4 Lampen) U479B U4790B U4791B U4792 U2480B U2481 U6032B (11 Lampen 10mV Temic TFK), AD22001 (5 Kanäle, Temperaturkompensation für Kupfer-Shunts), LD2480L (10mV, 5 Kanäle HuaAo)
 KFZ Blinker IC: LD1041=UAA1041B, U2043B, L2044, LT4761, U6043B
 Motorrad Blinker IC: LD1203 LD1204 http://www.bowin-ic.com.hk/icdatabook.html
 KFZ Scheibenwischer Invervallgeber: LD33197, U641B, U642B, LB8050
 KFZ Ignition Control IC: LD497, LD3335, LD79076, LD3334, LD4213 (CDI Motorrad)
 Lichtmaschinenregler: MC33092A=LD3092A, TLE8880/TLE8881/TLE8886 (Infineon LIN Bus)
 Heckscheibenheizungstimer: LD6046, LD6047
 PWM Lampendimmer: LD6083B
 resisitives Touch Panel Controller: TS2043 (UTC)
 synchroner aktiver Gleichrichter ideale Diode: UCC24630 UCC24636 (TI) MAX17606 (Maxim) ZXGD3113 (Diodes) LD8920, LD8921, LD8923, LD8926 (Leadtrend, mit und ohne internen MOSFET) TEA2206 (2 MOSFETs+2 Dioden)/TEA2208 (4 MOSFETs) aktiver Brückengleichrichtercontroller bis 700V
 K-Line Interface: MC33290, LD33290
 Gleichspannungssicherung bis 400V/5A bei 100A Trennvermögen: https://www.furutaka-netsel.co.jp/pdf/daito/bd.pdf
 Schwingungspaketsteuerung Heizungsdimmer: TDA1023, U217, T2117 (Flicker Norm DIN EN 61000-3-2 beachten)
 Bargraphanzeige: U237/247/257, LB1403/13/23/33/43/1426, dabei 1412 5.50 (Peak, 12, Sanyo), LB1494, XD3914(XinLuda)/HT3914(HTCSemi)/LM3914-16/LM4700 (10), U1096 (30), A277 UAA170 UAA180 (12), KAA2281 (2*5) KAA2283 (10), TC826 (40 LCD Microchip), LC7556 (2*12 Peak VFD Sanyo) TL476/487/489/490/491 (alt), D620 (TFK, 10) SN16880 (5 VU)
 Audio Spektrum-Analyzer-Display: MSGEQ7 (Sparkfun, http://www.youtube.com/watch?v=4tWXBv-PpRs) BA3822(5)/23(5)/24(5)/26(7)/30(6)/33/34(7)/35(5) (Rohm) NJM2760(4) NJU7505(5/10)/07(7)/08(11)/09(11) (NJR) TDA7419 (7-band stereo plus digital kontrollierbare Lautstärke und Klang)
 7band +-12db uC Graphic Equalizer: LM835 (NS), LC7522, LC7523, 5-Band: TDA7317 (ST) BA3812/22-24 (Rohm)
 MOSFET-Treiber: MMH0026=DS0026=MC34151/34152 (OnSemi, schwingt leicht), LM5112 (7A NS) UCC37321-325 (9A TI), TPS2811/12/13 (TI, ähnlich 0026 mit Spannungsregler), ICL7667 (Intersil, Hysterese), TC429 (9A Hysterese) LTC1693 (lt), HIP4080-82A (Harris, nicht die nicht-A-Typen, siehe TB321, aber lese AN9404, on/off time einstellbar), IXDD430 (30A, Ixys), SN75374 (500mA, versorgungsspannungsflexibel, TI) TC426 (Toshiba), MAX4426/4427/4428 (Maxim), MIC4422 (Micrel, gut) TC4422 (TelCom+Maxim, unzuverlässig) UCC27323-37325 (TI, halten auch Rückstrom aus) MIC4451/MIC4452 (12A), IXDI614 (14A)
 MOSFET-Treiber mit getrennten Ausgängen um unterschiedliche Einschalt- und Ausschaltzeiten durch Vorwiderstände erreichen zu können: MCP1406/MCP1407 LMG1020 (1ns GaN)
 MOSFET-Treiber für NMOSFET an positiver Rail: L6384-6 (ST), NCP5106 (250mA, OnSemi), MIC4604 (high+low 5.5-16V, 65V SOIC8) IR2110 (IRF, dead-time sehr kurz, http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf), MAX620/MAX621 (Maxim) TLE6280 TLE7184 (3 Phasen, Infineon) ISL83202 (H-Brückentreiber, 55V Intersil) IRS10752 (100V)
 MOSFET-Treiber mit Ladungspumpe für NMOSFET an positiver Rail: LTC1154/1155/1156 (18V, single, dual, quad, chopper-Strombegrenzung, teuer), MIC5011/12/14/15 (32V highside), MIC5018 MIC5019 (macht aus 2.7..9V am high side Gate 8.9..16V, schaltet langsam), LT1910 (60V mit current limit chopper)
   http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt92-4.pdf (Ladungspumpe mit NE555)
 MOSFET Treiber mit Strombegrenzung: MIC5020 (lowside) MIC5021 (highside+charge pump, Micrel) MIC5013 (high side für MOSFET mit Sense-Ausgang) IR2121 (lowside) IR2125 (highside) IR2130 (3-phase) LT1158 (lowside, highside) LT1910 (high side, 12-48V, autorestart)
 MOSFET-Treiber mit Enable: EL7158 (12A Intersil), IXDD509/IXDE509 IXDD414PI (9A Ixys)
 isolierte MOSFET Treiber: FOD8342 (3A), ISO5451, DRF1200 (13A 30MHz 1kV isol. Microsemi Hybrid) 
 MOSFET-Treiber mit mehr als 20V für SiC: UC3708
 SiC MOSFET 900V 14A 0.12R 12nC: https://www.wolfspeed.com/c3m0120090j
 Hochvolt MOSFET-Treiber: Si823x (highside+lowside 4A 5kV isoliert, bis 1500V geschaltet), M81019FP (bis 1200V) FAN73912 (1200V high+low)
 Halbbrückentreiber: MP1909 (30V) MP1906 (80V) MP1907/MP1917/MPQ1918 (100V) MP18021/MP18024 (100V) LM5106 (100V) ADP3120A (3.6-13.V bis 30V) MAX5062/MAX5063/MAX5064 (125V 2A) 
 Vollbrücken: AP1511 (2.5-5.5V 0.4Apeak SOT26) AAT4901 (2-5.5V 0.7A) TMI8118 (1.6-7.2V 2A SOT23-6/ESOP8) A3918 (2.5-9V 0.4Anom 1.5Amax QFN16 Strombegrenzung) LB1838 (2x2.5-9V 0.4A mit nur 0.4V Verlust) L9110=HG7881 (2.5-12V, 0.75A, DIP8+SO8, TTL-Inputs), SDC9150 (8-40v 0.4A 1.5Apeak chop SOP8) HMUN205 (1A 40V SO8) MP6513 (0.6A 5.5V TSOT23-6) HMUN206 (1A 40V SO10) HMUN207 (3 Halbbrücken 1A 40V SO14) TC118S (7.2V 1.5A SO8) YX75V18 (2.2-7.5V 1.5A SOP8L) RZ7886 (3-15V 3A DIP8) TA6586 (3-14V, 5A, DIP8, TTL-Inputs), BA6208/6209/6218/6219/6229/6283/6285-6288/6417/6418/6920/6845 BD622x (Rohm), LB1909 (2.5-16V 2*0.4A NPN+PNP 0.25V UCEsat) TLE4202 (2A) TLE4205 (1A), TLE5205 (5A bremsen und Freilauf) TLE6209R (5A, Infineon), TCA3727/4727 (Philips), BTS780 (30A Siemens), VNH3SP30 (30A ST) TMC32NP2 (Trinamic) si9986 (1A 3.8-12V SO8 Vishay) SLA2402M (600V 2A) TC4469 (4x300mA 4.5-18V Conrad) L9958 (ST 28V 8.6A) TX861 (3-12V 2.6A MOSFET ESOP8) MP6528 (5-60V driver, current limit) MC33883 (5.5-55V driver 100kHz) DRV8701 (5.9-45V driver, current shunt) A3941 (5.5-50V driver) A4957 (4.5-50V driver) TB6612 (2.5-13.5V 1.2A Motorrichtung+PWM Fertigplatinen) TMI8870/TMI8871 (ESOP8 6.8-45V Ilim<3.6A) TB67H451FNG (3.5A 44V SO8 mit Chopper-Strombegrenzung) 
 Vollbrückentransistoren: DRV8833 (Dual 2.7-10.8V 1.5A 2.5uAsleep) TA8304K (7V 0.8A Toshiba) ZHB6792TA (NPN+PNP 70V 1A Zetex, Reichelt) ZXMHC6A07T8TA (MOSFETs 60V 1.2A Zetex Ugs 4.5V, Reichelt)
 DTMF: Empfänger: MT8800, Sender: MT8880 (Mitel)
 Signalspannungsbegrenzung: QS3244/32244 Quickswitch (IDT), TXS02612, TXB010X, 74LVC8T245, 74CBTD3861, TL7726 (TI), GTL2002 (Philips), MAX3370-3397/MAX13047 (Maxim), FST3244/FST3245/FXLP34 NC7WZ07 (Fairchild)
 High-Side Driver: ULN2076, SAA1300 (5 x 85mA I2C) AP22802 (mit Digitalsignal schaltbare 5V/2A für USB)
 Audioleistungstransistoren: NJL/MJL3281A=2SC3281A=FJL4315=2SC5200=2SC3263/NJL/MJL1302A=2SA1302A=FJL4215=2SA1943=2SA1294 (Toshiba Sanken OnSemi 250V 15A SOA 1s nicht DC (aber http://rtellason.com/transdata/2n6675.pdf sagt DC Testzeit wäre 1s zudem misst OnSemi bei 150 GradC Tj und http://www.onsemi.com/pub/Collateral/FJL4315-D.pdf nennt DC) aber 2SC3281/2SA1943/2SC5200/2SA1302 SOA ist DC spezifiziert TO3P 0.625K/W, 2SA1943/2SC5200 für 100W McCrypt) , MJL4302/MJL4281 (OnSemi 350V 15A SOA 1s TO264 0.54 K/W bei Reichelt) 2SA1941/2SC5198 (für 70W, Onkyo) 2SA1494+2SC3858 (für 150Wrms an 4R 0.625 K/W), 2SA1141+2SC2681, 2SA1295+2SC3264, 2SC2921+2SA1215,  2SC2922+2SA1216 (70mOhm Ringemitter) 2SC4386+2SA1671 2SC4388+2SA1673 2SA2151/2SC6011 (Sanken) STD0xN/P (Sanken, tempco Diode) 2SB1163/2SD1718=2SA1302/2SC3281=2SB1317/2SD1975 (Toshiba/Panasonic) MJL21193/4/5/6 (250V 16A OnSemi 0.7 K/W) NJL3281D/NJL1302D (tempco Diode, OnSemi), BD245+246 BD249+250 (jeder) MG6330/MG9410 (Semelab, grosses 0.1sec SOA, 0.63 K/W) 2SA1294/2SC3263 (Sanken 0.96K/W 60MHz) 2SD1047/2SB817 (Sanyo, 60W, 1.25K/W) 2SC2837/2SA1186 (Sanken 150V 10A 1.25K/W DC 70Mhz) 2SC2921/2SA1215 (Sanken, 160V 15A MT200 0.83K/W 60MHz) TIP35C (100V 25A 1K/W) 2SC3263 NPN SA1294 PNP 230V 15A 130W 60MHz, 2SC3280 NPN SA1301 PNP 160V 12A 120W 30MHz, 2SC3281 NPN SA1302 PNP 200V 15A 150W 25MHz, 2SC3284 NPN SA1303 PNP 150V 14A 125W 60MHz, 2SC3519 NPN SA1386 PNP 160V 15A 130W 10MHz, TTA0001/TTC0001 160V 18A 150W (100W Audio Toshiba in Onkyo TX NR 838 180W Amp) TTA0002/TTC0002 (160V 18A 180W Toshiba) NJW0302/NJW0281 (250V 15A 150W 0.83K/W OnSemi weniger Leistung als 3281/1302) MJ15003/15004 (140W 20A 0.7K/W 200 GradC) NJL0281D/NJL0302D (15A 260V 180W 0.7K/W, eingebaute Diode)
 Hochstromtransistoren: BUS50 (70A 125V 350W 0.5K/W TO3), BUR51/BUR52 (60A 200V/250V 350W 0.5K/W TO3), BUV19 (50A 80V 250W 0.7K/W TO3), BUT100 (125V 50A 300W 0.58K/W, TO3) MJ14003 (80V 60A 300W 0.584K/W TO3)
 Hochstromdioden: 241NQ045 (240A 45V http://www.smc-diodes.com/propdf/241NQ035-045(R)-1%20N1203%20REV.A.pdf ) SKR 400/36 (3600V/400A http://shop.semikron.com/out/media/ds/00422121_0.pdf) MDO600-16N1 (1600V 608A VS-SD1100C (1400A 2000V https://www.vishay.com/docs/93535/vs-sd1100cc.pdf ) https://ixapps.ixys.com/DataSheet/MDO600-16N1.pdf ) D1381S45T (4500V 1380A Eupec) RDS8-25-80 (2500V 8000A http://www.pwrx.com/pwrx/docs/rds8__80.pdf)
 Audio-MOSFETs (eigentlich ist lateral nicht gut, hohe Kapazität, schlechte leitfähigkeit, aber kein 2nd breakdown und besser parallelschaltbar als vertikale MOSFETs): 2SK133-135+175-176+1056-1058+2220-2221/2SJ48-50+55-56+160-162+351-352 (Hitachi lateral) ALF/ECF/ECX08/10/16P16/20+ALF/ECF/ECX08/10/16N16/20 (Exicon lateral), BUZ900+905/901+906/901D+906D (Philips)
 Audio-MOSFETs: Besser planare (Hex)FETs wie IRFP240 als Trench-FET, Strip-FET oder V-FETs, wegen SOA. IRFB4019 wird für Class-D MOSFETs empfohlen. Infineon'S OptiMOS Linear haben WideSOA (z.B. 10V/30A und 30V/10A) aber leider hohe UGS(th) und nur D2PAK. FS70SMJ hat DC SOA.
  http://www.renesas.eu/products/discrete/power_mos/power_mosfets_for_amplifier/power_mos_gen_amp/Documentation.jsp
 Audio-Treibertransistoren: BC550/560, NE856/85633 (eigentlich HF, aber voll spezifiziert) 
 ultra low noise JFET für Audio: https://www.mikrocontroller.net/topic/527931 JFE140 JFE150, JFE2140 (TI) 2SK932 2SK2394 SST74 LSJ869 LSK189 LSJ289 LSK389 LSK489 CPH3910 BSR58 MMBF5103 https://audioxpress.com/article/measurements-rate-new-smt-low-voltage-jfets-under-consistent-conditions-an-update-using-modern-jfets 2SK389 (JFET, 0.5dB) BF862 (JFET 0.8nV/sqrt(Hz) audiotauglich) 2SK170+2SJ74 als stromverstärkende Spannungsfolger (http://www.firstwatt.com/pdf/art_beast.pdf) 
 matched Pairs: BCM61(B) BCM846 BCM847 PMP4201 PMP4501 BCM56DS (NPN 2mV 10% NXP) BCM62(B) BCM856 BCM857 PMP5201 PMP5501 BCM53DS (PNP 2mV 10% NXP) DMMT3904 DMMT3906 (2% Diodes) NST45010 NST45011 NST65010 NST65011 (2mV 10% OnSemi) MAT02 (0.05mV), MAT01/LM194 (or 0.1mV), LM394BH SSM2210/20 (0.2mV), MAT03 (rauscharm), MAT04 (lt) HFA3127/3134/3135 CA3046=AS3046=UL1111/CA3083/CA3083/CA3096/CA3127 (Intersil) (Achtung: Unterschiedliche Qualität bei 3083, LM3046 soll schlecht sein, Alfa RPar aktueller Hersteller) 2SC3381 (80V, obsolet) http://www.thatcorp.com/300-series_Matched_Transistor_Array_ICs.shtml http://www.micross.com/pdf/LSM_LS302_SOT-23.pdf (high beta) 2N4045 (5mV, NPN 45V) THAT120 (quad 5% PNP) THAT300 (4 NPN Darisus 12 EUR) MAT14 (quad 4% NPN) ALD1110 (dual/quad 5mV max matched N) MEM517=SMY52 (P) LS3550, LS318, LS319, IT129A, IT132, 2SA1349/2SC3381 (monolithic), NST30010
 Doppeltransistoren: BCV61/BCV62, BC846BS+BC856S/BC847BS+BC857S, MMPQ6700 (quad) MMBQ2222A, PBSS3515VS, PEMB9/PUMB9, ZDS1009 NPN und PNP monolithischer Stromspiegel
 lowsat bipolar NPN Kleinleistung: 2SC2878 (42mV 20mA 2mA 300mV 300mA 30mA, hohe UBEreverse von 25V, hohe hFE reverse von 150) ZTX1047 FMMT617 (18V 3A 150mV) ZXTN19060CG (200mV 7A 700mA) ZXTN19020DG (200mV 9V 450mA) und andere von Zetex, PBSS4120T PBSS4620PA (120mV 3A 30mA 200mV 6A 300mA) und andere BISS von Philips, 2SC5707 (typ 110mV bei 2A, schnelle Schaltzeit, bis 8A, Reichelt) PBHV8115T (120V 1A SOT23) PBHV8115TLH (150V 1A SOT23) PBHV9050T (500V 0.15A SOT23) PBHV8540T (500V 0.5A SOT23)
 lowsat bipolar PNP Kleinleistung: FMMT717 (12V 2.5A 150mV) PBHV9115TLH (150V 1A SOT23) PBHV9040T (500V 0.25A SOT23)
 schnell schaltende bipolare NPN Transistoren golddotiert (DTL): 2N709 (Ccb 2pF 15ns) 2N2369/MMBT2369 (Ccb 4pF 18ns) 2N5771/MMBT5571 (PNP Ccb 3pF 20ns)
 high beta Transistor: BCX70/71 (hFE>380 2mA) MPSA18 (500-1500 10mA) 2SC3112A (hFE 600-1800 2mA) 2SC3112B (hFE 1200-3600 2mA, Toshiba)
 Hochstrom-Digitaltransistor BTB7150N3 (30V 5A 400 Ohm Basiswiderstand SOT23 Cystek) https://www.digchip.com/datasheets/parts/datasheet/2/899/BTB7150N3-pdf.php PBRN-Serie von NXP: verschiedene 1k 600mA LowSat in SOT23 und TO92
 Hochstrom-NMOSFETs: IRFP4368 (195A/75V/TO247/10nF, Reichelt), IRF3004/IRFS3004-7 (240A/40V/D2PAK-7/10nF) IRF1324S-7P (429A/24V/D2PAK-7/8nF) VMM1500-0075X2 (1500A/75V Halbbrücke) VMO1600-02P (Ixys 1600A/200V/1.7mOhm) IXTN90N25L2 (Ixys 250V/90A/33mOhm Linearbetrieb grosse SOA) IXTH24N50L (500V 24A 300W 0.3 Ohm TO247 explizit für Linearbetrieb)
 Hochleistungs-MOSFETs mit guter Kühlung: APT10M19 (100V 75A 0.016R 350W in TO247) FDH44N50 (500V 44A 0.12R 750W 0.2K/W TO247), FDL100N50F (500V 100A 0.055R 2500W 0.05K/W TO264)
 NPN (manche verwenden auch PNP) Darlington für elektronische Zündung/Zündsteuergeräte/Motorelektronik/Zündspulen (mit Z für integrierte Z-Diode): BU931, BU941 (auch als nackter Chip) KT8232, QM15HA-H
 modernere IGBT für elektronische Zündung:  NGD8201NG, STGB10NB37LZ
 lineare MOSFET mit grossem SOA Bereich: https://www.infineon.com/cms/de/product/power/mosfet/n-channel/optimos-and-strongirfet-latest-family-selection-guide/optimos-linear-fet-100v-150v-200v-/ https://eepower.com/new-industry-products/safer-linear-mode-operation-with-wide-soa-mosfets/FDL100N50: (100V/20A oder 20V/100A DC, 2kW bei 0.05 K/W) https://www.mouser.de/datasheet/2/205/DS100198(IXFK-FX420N10T)-1110036.pdf (10A bei 30V DC, 0.09K/W) https://www.mouser.de/datasheet/2/205/DS100008A(IXFK-FX170N20P)-474811.pdf (30A Bei 30V DC 0.12K/W) IPT008N06NM5LF bis IPB110N20N3LF https://www.infineon.com/cms/de/product/power/mosfet/n-channel/optimos-and-strongirfet-latest-family-selection-guide/optimos-linear-fet-100v-150v-200v-/ IXTA15N50L2 bis IXTX90N25L2 https://www.littelfuse.de/sdorigin-savvis/products/power-semiconductors/discrete-mosfets/n-channel-linear.aspx 
 IGBT mit grossem SOA Bereich: IGW20N60 (600V 20A 140W bei 50 Grad TO247 Gehäuse), IGW25N120 (1200V 25A 250W bei 50 GradC TO247)
 LogicLevel NMOSFET: BSS98 BSS295 (TO92), BSP297 (SOT223), IRF7401 (SO8) IRLU024 (TO251 9A 44V @ 4V) 2SK1299 (DPAK 100V 3A @ 4V gerne im KFZ) BSS131 (240V/100mA) NTMFS5C404NL (40V 1mOhm @ 4.5V)
 20V/2.5A/0.1Ohm LogicLevel NMOSFETs in SOT23: Si2302DS (Vishay/Philips) GF2304 (Pollin)
 2.5V/2.7V LogicLevel MOSFET: TN0200T (NMOSFET SOT23) TN0702 (NMOSFET ELine), TP0101T (PMOSFET) (Vishay/Philips) BSH103 (30V 0.85A 0.6 Ohm bei 1.8V) FDN338 (PMOSFET), PMV30UN (20V 1A 0.063Ohm bei 1.8V) PHKD6N02 (NXP NMOS 20V ca. 6A dual 2.5V)
 N-MOSFET der bei 10V nur 2mOhm hat und 100V aushält: IRFP4468 (195A TO220)
 P-MOSFET der bei 6V nur 4.6mOhm hat und 50A schaltet: BSC030P03NS3G (100A, 30V, 3mOhm bei 10V UGS) 
 P-MOSFET der bei 5V immerhin 50A durchschaltet: MTP50P03 (30V TO220 RDSon 0.025)
 N-MOSFET der bei 5V immerhin 4A durchschaltet: BUK9875-100A (SOT89 100V RDSon 0.075)
 N-MOSFET der bei 5V immerhin 4.7A durchschaltet: BUK9880-55A (SOT89 55V RDSon 0.080)
 P-MOSFET der bei 5V nur 180mA durchsclatet: DMP510DL (SOT23 50V RDSon 10 Ohm)
 N-MOSFET der bei 5V immerhin 1.1A durchschaltet: BUK582-100A (SOT223 100V RDSon 0.031)
 N-MOSFET der bei 4.5V immerhin 78A durchschaltet: IRL1004 (TO220 40V 9mOhm)
 N-MOSFET der bei 4.5V immerhin 50A durchschaltet: IRLR3636 (DPAK 60V 8.3mOhm)
 N-MOSFET der bei 4.5V immerhin 1.7A durchschaltet: Si2308 (SOT23 60V 192mOhm)
 N-MOSFET der bei 4.5V immerhin 5A durchschaltet: STN3456 (SOT23-6 30V 50mOhm 6A bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 28A durchschaltet: STD45P4LL (DPAK 40V 50A bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 2.6A durchschaltet: IRLML5203 (SOT23 30V 3A bei 10V UGS)
 N-MOSFET der bei 4.5V immerhin 2.2A durchschaltet: IRLML0060 (60V SOT23)
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 80A durchleitet: FDD9507L (DPAK3 40V 7.2mOhm 100A bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 3.7A durchschaltet: TSM3457 (SOT26 30V 5A bei 10V UGS, Pollin -.10)
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 7A durchschaltet: NTGS4141 (TSOP6 30V 7A bei 10V UGS, Pollin -.12)
 N-MOSFET der bei 4.5V 25A durchschaltet: PSMNR90-50SLH (SOT1235 50V 410A 0.9mOhm bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 2.4A durchschaltet: AFP2319A (SOT23 40V 3A bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 2.8A durchschaltet: IRF7416 (SO8 30V 5.6A bei 10V UGS)
 N-MOSFET der bei 4.5V immerhin 3.9A durchschaltet: AFN2316A (SOT23 40V 4.3A bei 10V UGS)
 Dual N-MOSFET der bei 4.5V immerhin 5A durchschaltet: VBZA9926 (SO8 20V 8A bei 4.5V) 
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 2A durchschaltet: TSM3401 (SOT23 30V 3A bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 4.6A durchschaltet: Si2369DS (SOT23 30V 5.4A bei 10V UDS) https://www.vishay.com/docs/62865/si2369d.pdf
 P-MOSFET der bei 4.5V immerhin 6.9A durchschaltet: Si4435BDY (SO8 30V 9.1A bei 10V UGS)
 N-MOSFET der bei 4V immerhin 10A durchschaltet: RSS100N03FRA (SOP8 30V 19mOhm)
 N-MOSFET der bei 3V immerhin 2A durchschaltet: DMN3404L (SOT23 30V 5.8A bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 2.7V immerhin 2.7A durchschaltet: IRF7404 (SO8 20V 3.2A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 2.8V immerhin 7.5A durchschaltet: IRF3708 (TO220 30V 30A bei 10V nicht mehr hergestellt, auf Ali nur fakes) 
 P-MOSFET der bei 2.5V immerhin 3A durchschaltet: FDS9431A (SO8 20V 0.18 Ohm 3.5A bei 4.5V UGS)
 Dual N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 5.5A durchschaltet: FDC6000Z (SO8 20V 6.5A bei 4.5V) 
 Dual N-MOSFET der bei 2.7V immerhin 3A durchschaltet: STC6NF30V (TSSOP8 30V 6A bei 4.5V) 
 N-MOSFET der bei 2.7V immerhin 3.5A durchschaltet: IRF7401 (SO8 20V 4.1A bei 4.5V) 
 N-MOSFET der bei 2.7V nur 0.47A durchschaltet: IRLML2402 (SOT23 20V 0.35 Ohm billig) 
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 211A durchschaltet: IRL6283 (DirectFET 20V) 
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 20A durchschaltet: NCE2030/NCE2030K (TO220/DPAK 20V)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 5.1A durchschaltet: IRLML6244 (SOT23 20V) 
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 3.6A durchschaltet: Si2356DS (SOT23, 40V)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 3.5A durchschaltet: AOSS32338 (SOT23, 30V, 4A bei 10V UGS)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 3.6A durchschaltet: IRLML2502/UML2502 (SOT23 20V)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 20A durchschaltet: AONR34332C (DFN 30V 2.9mOhm)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 16A durchschaltet: AON7524 (DFN 30V 5.8mOhm)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 4.2A durchschaltet: DMN2053UVT (TSOT26 20V +/-12V 4.6A bei 4.5V)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 5A durchschaltet: RF4E100AJ (HUML2020-8S 30V 10A bei 4.5V)
 P-MOSFET der bei 2.5V immerhin 1.5A durchschaltet: AFP7401S (SOT23 30V 2.8A bei 10V UGS) 
 P-MOSFET der bei 2.5V immerhin 2A durchschaltet: AP3310 (TO251/TO252 20V 2.8A bei 4.5V UGS) 
 P-MOSFET der bei 2.5V immerhin 1A durchschaltet: NDS332 (Fairchild SOT23 20V) 
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 90A durchschaltet: VBZE30N02 (20V 6mOhm TO252 4.5mOhm bei 4.5V UGS für 20A)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin unter 200 Ohm hat für 10mA und 650V sperrt: CM03X (3-fach SO8/DIP8)
 P-MOSFET der bei 2.5V immerhin 1.3A durchschaltet: FDN338 (Fairchild SOT23 20V) 
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 50A durchschaltet: PH2925U (LFPAK SOT669 4.3mOhm 25V, 70A ab 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 22A durchschaltet: IRF6201 (SO8 20V 2.75mOhm) 
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 170mA durchschaltet: CPH3461 (SOT23 7.2 Ohm 250V, 350mA bei 4.5V UGS)
 Dual N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 5.5A durchschaltet: NCE1608N (SOT23-6 16V, 8A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 2.5V immerhin 15A durchschaltet: Si7157DP (PowerPAKSO8 20V 3.2mOhm, 25A bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 2.5V immerhin 30A durchschaltet: TPH1R712MD (SOPAdvance 20V 2.7mOhm)
 P-MOSFET der bei 2.5V 3mOhm hat und 20A durchschaltet: AON6411 (DFN5X6 20V, 38A bei 10V UGS)
 P-MOSFET der bei 2.5V 0.166 Ohm hat und 1A durchschaltet: AO3423 (SOT23 20V)
 P-MOSFET der bei 2.5V 0.87 Ohm hat und 1A durchschaltet: AFP2307A (SOT23 20V)
 P-MOSFET der bei 2.5V 0.18 Ohm hat und 0.35A durchschaltet: AP2305 (SOT23 20V APS www.agilete.com) (Warum so viel weniger Ampere bei gleichem RDSon als der AO3423 ? Sind bei dem die Daten geschönt ?)
 N-MOSFET der bei 2.5V 0.078 Ohm hat und 1.8A durchschaltet: STK003SF (SOT23F 30V)
 N-MOSFET der bei 3.5V 0.0031 Ohm hat und 20A durchschaltet: AON7520 (30V DFN8-3.3x3.3, 50A bei 10V UGS)
 N-MOSFET der bei 2.5V immerhin 0.56A durchschaltet: NTR4003N (30V 1.5 Ohm SOT23)
 N-MOSFET der bei 2.5V 0.048 Ohm hat und 3A durchschaltet: AO3400A (SOT23 30V)
 N-MOSFET der bei 2.5V 0.028 Ohm hat und 8.3A durchschaltet: DMN2020 (SOT23 20V)
 N-MOSFET der bei 2.5V 0.095Ohm hat und 2A durschschaltet: TSM2302 (SO23 20V, 2.8A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 11.5A durchschaltet: IRF7410 (13mOhm SO8 12V, 16A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 10.5A durchschaltet: FDS4465 (14mOhm SO8 20V, 13.5A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 10A durchschaltet: YJD90N0A (8mOhm TO252 20V, 20A bei 4.5V UGS 4nF)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 3.5A durchschaltet: DMG6968U (36mOhm 20V 6.5A ab 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 3.2A durchschaltet: FDC6036P (SSOT6FL 95mOhm 20V 5A ab 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V so 0.5A bei 200V durchschaltet: SiB452 (3.5Ohm SC70-6L 2.6A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 4.3A durchschaltzet SI2312 (20V 4A 0.032Ohm bei 4.5V SOT23) 
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 3.2A durchschaltet: UT3414 (SOT23 20V)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 1.8A durchschaltet: AFN2312A (SOT23 20V 2.8A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 4A durchschaltet: CJL3415 (SOT23-6 20V 73mOhm, 4A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 1.8A durchschaltet: NTLJS4114N (SOT23-6 30V 55mOhm, 2A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 1.8A durchschaltet FDN304 (100mOhm SOT23 20V 2.4A an 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 6A durchschaltet FDC699P (31mOhm SSOT6 20V 7A an 4.5V UGS, FDC697 schafft bei 4.5V 8A)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 4A durchschaltet: FDC604 (60mOhm SuperSOT-6 20V 5.5A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 1.6A durchschaltet: RQ6C065BC (50mOhm SOT457 20V 6.5A bei 2.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V nur 75mA durchschaltet: PMR400UN (830mOhm, SC75 30V 0.2A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 1A durchschaltet: CSD25402Q3A (SON 20V 300mOhm, 10A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 3.3A durchschaltet: NTJS3151P (SC88 12V 133mOhm)
 P-MOSFET der bei 1.8V immerhin 1A durchschaltet: PMPB14S (DFN6 40V 42mOhm 8.6A bei 4.5VUGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 3.7A durchschaltet: PMPB13XNE (DFN6 30V 24mOhm 8A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 0.5A durchschaltet: CSD17483F4 (30V 0.55Ohm unzumutbares 0402 Gehäuse)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 0.3A durchschaltet: RUM003N02 (20V 0.55Ohm SOT723 1.4 Ohm)
 N-MOSFET der bei 1.8V immerhin 10A durchschaltet: MCU90N02 (20V 7.5mOhm DPAK 20A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.8V nur 150mA durchschaltet: NTA4151 (20V SC75 350mA bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.8V nur 20mA durchschaltet: NTNS3C94NZ (1.9 Ohm XLLGA3 12V 100mA bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.5V immerhin 20A durchschaltet: AON7423 (11mOhm DFN 20V 50A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.5V immerhin 1.5A durchschaltet: RUQ050N02 (20V 5A ab 2.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.5V immerhin 1A durchschaltet FDG332 (20V SC70-6 2.6A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.5V immerhin 1A durchschaltet AO3415A (20V SOT23 4A bei 4.5V UGS Reichelt)
 N-MOSFET der bei 1.5V immerhin 2A durchschaltet: SQ2364 (60V SOT23)
 N-MOSFET der bei 1.5V immerhin 4A durchschaltet: FDME410NZT (20V MicroFET6 53mOhm, 7A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.5V nur 300mA durchschaltet: SSM6K204FE (20V SOT563 1A ab 2.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.5V nur 200mA durchschaltet SSM3J145TU (20V 0.26 Ohm UFM3=SOT323 1A bei 4.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.5V immerhin 0.5A durchschaltet SSM3J143TU (20V 88mOhm UFM3=SOT323 3A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.5V nur 50mA durchschaltet: Si1012 (20V SC75 0.6A bei 4.5V UGS) 
 N-MOSFET der bei 1.5V nur 50mA durchschaltet: SSM3K56(A)CT (20V gnadenlos kleines SOT883B=CST3 0.8A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.5V nur 10mA durchschaltet: SSM3K16CTC (20V gnadenlos kleines SOT883B=CST3 100mA bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.2V immerhin 4.5A durchschaltet: DMN1019 (41 mOhm 12V SC59 9.3A ab 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.2V immerhin 1.3A durchschaltet: Si8424DB (77mOhm 8V MICRO FOOT 12.2A bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.2V immerhin 12A durchschaltet: SiA436DJ,SiA414DJ (36/41mOhm 8V, unter 10/12mOhm bei 4.5V UGS)
 N-MOSFET der bei 1.2V nur 10mA durchschaltet: SSM3K35CTC (20V gnadenlos kleines SOT883B=CST3 150mA ab 1.8V)
 N-MOSFET der bei 1.2V nur 10mA durchschaltet: SSM3K35AMFV (20V SOT723=VESM 150mA bei 4.5V)
 P-MOSFET der bei 1.2V nur 10mA durchschaltet: SSM3J35CTC (20V gnadenlos kleines SOT883B=CST3 150mA ab 2.5V UGS)
 P-MOSFET der bei 1.2V nur 10mA durchschaltet: SSM3J66MFV (20V SOT723=VESM 800mA bei 4.5V)
 N-MOSFET der bei 0.9V nur 10mA durchschaltet: RYC002N05/RYE002N05 (50V 200mA ab 1.5V UGS)
 N-MOSFET-Paar das bei 0V anfängt zu leiten und bei 0.5V 400uA erreicht: https://www.aldinc.com/pdf/ALD212900.pdf 
 https://www.vishay.com/mosfets/n-channel/25-rated-on-res/ (MOSFET mit RDSon bei unterschiedlichen UGS gelistet)
 MOSFET mit >20V Ugs: FQPF12P10, STH8NA60FI 2SK2251-01 (Fuji) IRFPC50A 
 600V N-Kanal MOSFET mit 0.7 Ohm für 2.7A: https://www.vishay.com/docs/92275/siha690n60e.pdf
 800V GaN N-MOSFET mit 0.07 Ohm für 20A: IGO60R070D1 https://www.mouser.de/datasheet/2/196/Infineon_IGO60R070D1_DataSheet_v02_12_EN-3163678.pdf
 MOSFET mit Kelvin Sense Strommess Anschluss: IRCZ44 (60V/50A/Reichelt)
 selbstleitende depletion NMOSFET: BSS126/139/159/169 (SOT23), BSP135/149 (Infineon), CPC3982 (IXYS 800V 150mA SOT23) UF601 (660V 165mA SOT23 UTC) LND150/LND250+DN2540+DN2470-DN3545 (Supertex bis 700V 500mA 6Ohm) UJ3N120070K3S (1200V 0.07Ohm)
 selbstleitende depletion PMOSFET: gibt es nicht http://www.aldinc.com/pdf/IntroDepletionModeMOSFET.pdf
 MOSFET mit Bulkanschluss/herausgeführtem Substrat: BSS83,215 (N von NXP, SOT143) 3N163/3N164=3N172=MEM556C=M104 (P-Channel TO206AF) UBSS83 (UTC, SOT143) 2N4351, BSD22, SD211DE SD213DE SD215DE SST211 SST213 SST215 (Temic lateral) SD5000 SD5400 Serie, MIC94030/94031 (P Mouser & eBay), CD4007, ALD1101 (N) ALD1102 (P) ALD1103 (N+P) ALD1104 ALD1105 ALD1106 ALD1107 (Mouser)
 JFET mit niedrigem RDSon: J105
 P-JFET: ??103, J175 J176 J177
 Niedriger Eingangsstrom: 3fA DF703 (Raumladungsröhre), 80fA PF5301 (JFET), 75fA AD515AL OPA128 LMC6041 (OpAmp, kompensiert), 100pA SD210 (MOSFET) 
 LOgicLevel MOSFETs hohe Spannung: 1D5N10 (100V 1.5A SOT23 UTC) CHM30N15LNGP (150V 28A LogicLevel D2PAK) BSS131 (240V/100mA/LogicLevel)  
 Hochspannungs-MOSFETs: 2SK2717 (900V 5A) BUZ50, IRFPG40, 2SK1119, STP5NK100, 2SK1489 (1000V) APTMC120HR11CT3G (1200V) STP4N150 2SK1317 (1500V) IMBF170R450M1 (1700V 6.9A <1Ohm Infineon) IXTT1N300P3HV (3000V 1A) G3R1000MT33J (3300V 5A 1R SiC)
 Hochspannungs-IGBTs: DIM400XSM65 (6.5kV/Dynex) 5SNA0400J650 (6.5kV/ABB) MIO600-65 (6.5kV/Ixys) FZ200R65 (6.5kV/Eupec) CM600HG-130H (6.5kV/PowerEx) QIS4506001 (4.5kV/60A), IXEL40N400 (4kV/40A)
 Hochspannungsdioden: NTE517 (15kV 550mA 5uA rev für Mikrowellenöfen) TV20 (20kV 5mA für Fernseher) andere wie 2CL2FP (30kV/100mA/100ns): http://highvoltageshop.com/ EM520B (2kV DO41) BY2000 (2kV 3A) 
 nicht ganz hoch Hochspannungsdioden: 1N4007-1300, EM513 1600V EM516 1800V EM518 2000V https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A400/EM513_DB_EN.pdf
 Hochspannungsschottkydiode, Silizium-Carbid SiC Dioden: GBP3SHT24-89 (2400V 0.3A 225 GradC 1uA rev)
 600V SiC Schottky Diode: IDH16S60C, bis 2.1V Flusspannung
 kleine Brückengleichrichter: MMBD4448HSDW (80V 500mA SOT363) 1PS88SB48 (Schottky 40V 120mA SOT363) UMR11N (80V 100mA SOT363) BAV199S (100V 200m SOT363) BAV199STB6 (100V 200mA SOT563) BAV756DW BAW567DW BAS70-04S BAS70XY BAT54XY BAT54SDW (30V 200mA SOT363) BAS40XY BAV99L-AL6-R (85V 200mA SOT363) SDM10M45SD (Diodes 45V 100mA SOT26) SDM1L30BLP (Diodes 1A 30V V-DFN5060-4) BAS70-07S (70V 70mA SOT363) CMXD3004SR (350V 200mA SOT26) BAS4002A (Infineon SOT143 40V 0.2A Schotky) DLPA006 (3-Phasen SOT363 60V 160mA) BGX50A (50V 140mA SOT143) CBRDFSH1 (100V 1A DFN)
 NPN bipolare Hochspannungstransistoren: 2SC4913 (2000V/20mA Hitachi) STC03DE170 (1700V) STC03DE150 (1500V) STP08IE120 (1200V) STN0214 (1200V SOT223) BUH2M20AP (1200V ST), 2SC4686A (1200V/50mA Toshiba), STM0214 (ST, 1200V/200mA SOT223) ESM4020 (ST, 1000V/100A/940W/1.8us, obsolet) BUX87 (1000V/500mA TO126) STX616 (500V TO92) BV32 3DD13001 (400V TO92) KSE13005 (400V) KSE13004 (300V) BF420 (300V/TO92) 
 PNP bipolare Hochspannungstransistoren: 2SB832 (900V Sony) 2SA1967/2SA1968 (900V Sanyo) 2SA1831 (800V Sanyo) 2SA1379/2SA1807/2SA1413Z/2SA1486/2SA1627 (600V) STN9260/STN9360 (600V SOT223) PBHV3160 (600V SC73) 2SA1807 (600V TO252) ZTX560 (500V Zetex) 2N5852 (500V) 2SA1862 (400V) 
 NPN bipolare Hochstromtransistoren: BUX75, BUR50, ESM7005 (ST, 500V/600A/3300W/2us, obsolet)
 IGBT Hochspannung Hochstrom Halbbrücke: FF1400R12IP4 (1200V 1400A)
 Hochspannungs Solid State Relais: http://www.highvoltageconnection.com/high-voltage-solid-state-relays.html (Behlke bis 150kV)
 Hochspannungsoptokoppler: OC250 (25kV) http://www.voltagemultipliers.com/html/Opto-coupler%20Information%20Index.html
 Photodiodenarray-Optokoppler zur MOSFET Gate Ansteuerung wie PhotoMOS ohne MOSFET: TLX9906, TLP3905, APV1122, APV1121, APV2121, APV2111, PVI5080, VO1263
 kleine 4-fach Optokoppler: SFH6943 (1mA 70V nur 1768V iso) 
 NPN hochsperrende Transistoren: BC547 (ONSemi, typ 200pA, max 4uA) 2N1711 FFB2222A (NPN 10nA @ 25GradC) 2N2907A (10nA, 10uA max) BSP125 (100nA/25GradC/5uA max) BSP50/51/52 (Darlington 50nA Nexperia) BSS225 BSP225 MPSA42/PZTA42 (100nA/25GradC/200V) ZTX458 (100nA/320V/25 GradC) PMBTA45 PBHV9050T (max 10uA)  (eventuell auch WS4621C 70nA load switch)
 PNP hochsperrende Transistoren: ZTX851/ZTX853 (50nA bei 25 GradC, 1uA bei 100 GradC) BSP60/61/62 (Darlington 50nA Nexperia) ZTX558/ZTX758 (100nA/320V/25 GradC) 2SA1359 2SB1705/06/07/08/09/10/13/22/30/31/32/33/34 (100nA bei 25 GradC max) 2SB891 (1uA) 
 Transistoren mit definiert niedrigem Sperrstrom cutoff current: BC546 (NXP 15nA @ 25 GradC, 5uA @ 150 GradC) BSP125 BSP125 (600V, 100nA @ 25 GradC, 5uA @ 150GradC) PBHV8115T (120V SOT23 100nA @ 25 GradC, 10uA @ 125 GradC, NXP BISS) TPS22860 (5V high side power switch 2nA)
 hochsperrende MOSFETs: Ohne Bulkdiode. ALD1107 (400pA max., 4nA bei 125 GradC) SD5000 BSS83 (10nA max.) vs. BS170 (500nA) BSS295 (1uA max., 50uA bei 125 GradC)
 wer besser als Datenblatt sein muss kann messen: BJT gehen real von 1pA bis 1nA, JFET von 0.1pA bis 2pA https://x.artofelectronics.net/wp-content/uploads/2019/11/2xp1_actual_BJT_FET_leakage.pdf
 eventuell hilft https://www.vishay.com/docs/66597/sip32431.pdf 10 pA, Ultra Low Leakage and Quiescent Current, Load Switch with Reverse Blocking, 1.5-5.5V unter 0.2 Ohm
 Dual NJFET: PMBFJ620
 DO21 Pressfit Einpressdioden/Lichtmaschinendioden (plus und minus am Gehäuse) ohne Z-Diode 100V/30A: 1N3660 / 1N3660R, 1N3492 / 1N3492R, Siemens E1110 / E1210, NTE5962 / NTE5963, S3520PF / R3520PF
 (Schottky-)Dioden niedriger Flußspannung (aber hohem Rückstrom) als Germaniumersatz: PMEG2010BEA (20V 1A 0.5V@1A 0.19V@1mA) HSMS-2850 ff (0.15V/0.1mA 0.25V/1mA Avago Broadcomm zero bias Schottky nur 2V reverse) BAT60A: 0.12V@10mA 0.2V@100mA LL103x: 0,2V@1mA@25°C MBRS120, MBRS140: 0,23@30mA@25°C MBRS320, MBRS340: 0,22@50mA25°C B340F: 0,2V@10mA@25°C SB320, SB330, SB340: 0,2@10mA@25°C SK24A: 0,13V@10mA; 0,2@100mA; 0,33@1A, MBRB2515L (0.28V@10A, 200mA Ireverse@100°C)
 aktive Diode die ihre Versorgung aus der regelmässig auftretenen Sperrspannung bezieht: MP6919
 AM Kapazitätsdioden: BB212 (Philips), KV1235, KV1530, KV1560NT (Toko, compotek.de) HN2V02H-B (Toshiba) SVC321/SVC381 (neuhold.at)

Zunächst mal finden sich gute Schaltungsvorschläge zu letztlich allen denkbaren Themen in den Application Notes der Chip und Sensor Hersteller. Man muss nur lange die geeignetste suchen, denn es gibt so viele. Die technischen Daten dieser Schaltungsvorschläge werdet ihr nur bei perfektem Aufbau erreichen, denn da waren natürlich Profis am Werk. Es hilft, wenn bei der AppNote ein Platinenlayout dabei ist, wie viele von http://www.st.com/ und http://www.maxim-ic.com/. Natürlich favorisieren die Chiphersteller wo möglich ihre eigenen Bauteile. Oft kann man die Schaltungen genau so gut (und manchmal besser :-) mit Bauteilen anderer Hersteller aufbauen. Allgemeines erst mal hier:

Wer bloss Schaltungsideen sucht, sollte mal hier reinschauen:

Bei https://de.elv.com/ kosten Anleitungen Geld aber die Zeitschriften gibt es zum Download https://de.elv.com/journal/alle-ausgaben/ .

Dann gibt es zu vielen kommerziellen Geräten die Schaltpläne. Wenn man will, kann man die also nachbauen, soweit keine Spezialteile verbaut wurden. Findet man im Internet nach Eingabe der Modellbezeichnung in eine Suchmaschine keinen Schaltplan und schickt einem der Hersteller auf Nachfrage keinen Schaltplan kostenlos zu, so kann man versuchen, Kopien davon für teures Geld zu kaufen:

Bei kommerziellen Geräten zählt jeder Cent, insbesondere bei Consumerware die millionenmal hergestellt wird. Deswegen meiden Hersteller teure Chips selbst wenn sie besser sind oder Schaltungen mit viel weniger Bauteilen erlauben. Daher die unglaublich vielen Schaltungen mit LM324, LM339 (6 ct in hohen Stückzahlen) und Einzeltransistoren (1 ct in hohen Stückzahlen). Für den Hobbyelektroniker spielt der Preisunterschied keine so grosse Rolle, er kann und sollte die besseren Chips verwenden. Wer wissen will, WIE schlecht der LM324 ist, sollte mal seinen Vergleich im Datenblatt des LMV324 angucken. Zur Auswahl steht alles, was der Elektronikversender im Katalog hat. Die hochpräzisen Chips von AnalogDevices & Linear, Burr-Brown sind dann wieder so teuer, das der Hobbyist, der die technischen Daten dieser Chips mangels physikalischer Grundlagenkenntnisse eh nicht ausreizen kann, von selbst Abstand nimmt, und diese Chips besser den Profis überlässt.

Schaltpläne von Hobbyelektronikern sind zahllos im WWW vertreten. Diese sollten sich mit geschickt gewählten Suchbegriffen festnageln lassen. Allerdings funktionieren nicht alle Schaltungen, die man im Web so findet, und die meisten schreiben voneinander ab oder vergessen beim Abschreiben von AppNotes die Hälfte.

Dem Urheberrecht nach darf eine Bedienungsanleitung bzw. ein Service Manual in Auszügen (z. B. nur der Schaltplan) oder wenn es mehr als 2 Jahre vergriffen ist auch komplett zu privaten Zwecken kopiert werden. Diese Arbeit dürfen auch andere Menschen im Auftrag machen und zuschicken und die dabei entstehenden Kosten dürfen ersetzt werden. Es kommt auf die Person des Bestellers an, daß der die Kopie für sich zu privaten Zwecken haben will.

Du darfst auch eine Kopie per eMail an einen begrenzten Personenkreis, der nicht als öffentlicher anzusehen ist, weitergeben. Daher die Regelungen in vielen Gerätereparaturforen, Schaltpläne und Unterlagen erst auf eMail Kontakt zuzusenden, obwohl das ja nach unsinniger Mehrarbeit aussieht.

Die Downloadfähigkeit aktueller Service Manuale wie bei elektrotanya ist also nach deutschen Recht nicht zulässig, nach tschechischem aber schon weil da Schaltpläne keine ausreichende schöpferische Höhe für Urheberrechtsschutz haben.

> Empfohlene Vorgehensweisen bei Schaltungsentwurf ?

Von: Günni 10.8.20

Ich habe viele Jahre Schaltungen (Konzepte) für Großserien entwickelt. Da kam es darauf an, den Gesamtaufwand so gering wie möglich zu halten. Deshalb haben wir immer das Gesamtprodukt betrachtet - nicht nur einzelne Funktionsbereiche. Viel Bauteile haben mehrere Funktionsblöcke, die man für eine Aufgabe nicht voll ausnutzt. Dann haben wir - meist mit Erfolg - die "überzähligen" Funktionen für andere Aufgaben zu nutzen, um deren Aufwand zu verringern. Das ging auch für die Schnittstelle Hard- zur Software so. Manche Aufgaben konnte man leicht in Software lösen, eine Vorverarbeitung in Hardware wäre aufwändig geworden. Klar, dass die softwaremäßig gelöst wurden. Aber andere Aufgaben stellten die Software vor große Herausforderungen (hätten teilweise einen größeren und teureren Prozessor erfordert). Diese haben wir dann einfacher in Hardware gelöst.

Für Versuchsaufbauten, Kleinstserien und private Basteleien habe ich geprüft, welche schon vorhandenen Bauteile die gewünschte Funktion leisten konnten. Nur wenn das nicht einfach möglich war, wurden Teile herausgesucht und bestellt. Aber auch da hat man oft mehrere Teile zur Auswahl. Aus der Kenntnis, welche Aufgaben immer mal wieder vorkamen, habe ich mich auch da für die Bauteile entschieden, die die Aufgabe gut lösen aber auch für andere Aufgaben mit verwendet werden konnten. So konnte "das Lager" kleiner und übersichtlicher gehalten werden

Oxidierte Oberflächen verhindern gute Lötstellen. Die Industrie verwendet i.A. keine Bauteile mehr, die länger als 1 Jahr (MSL-Ablaufdatum https://de.wikipedia.org/wiki/Moisture_Sensitivity_Level) ausserhalb einer Stickstoffatmosphäre gelagert wurden. Danach werden sie gebacken:

Wer industriell lötet, kann eine Ausbildung nach IPC-A-610 machen bzw. fordern, in der Luft- und Raumfahrt ist ein gültiges Zertifikat nach ECSS Q-ST-70-08C erforderlich, leider sind beide nur 2 Jahre gültig.

Ein temperaturgeregelter Lötkolben ist im industriellen Einsatz sein Geld wert, als Hobbyist kann man abwarten, bis der Lötkolben die passende Temperatur hat bzw. ihn ausstöpseln oder in den feuchten Zelluloseschwamm drücken, wenn er zu heiss wird, oder einen normalen Dimmer vorschalten (nichts anderes ist beispielsweise in der elektronischen Lötstation WTC100 drin http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/wlc100.html oder in MS 250 von Ersa), damit man ihn wenigstens einstellen kann. Im Moment ist der Ersa Multi-Pro 25W Lötkolben für 25 EUR besonders interessant, weil es für ihn kostengünstige MicroWave SMD-Lötspitzen SolderWell gibt. Allerdings wurde Ersa aufgekauft und versucht seit dem mit minderwertiger Produktionsweise Geld zu sparen, selbst alte Lötspitzen wie die 832 werden durch doppelteilige ersetzt, die einfach nur Murks sind, weil die sich bei seitlichem Druck lockern und dann schlechter die Wärme leiten.

Die berühmten Weller Magnastat sind technisch überholt (zu klobig, teure Lötspitzen), für das ganze Sortiment gibt es aber offenbar jahrzehntelang Ersatzteile bis zur kleinsten Schraube. http://www.hinkel-elektronik.de/pdf_node/134.pdf

Wer NiCd-Akkus ohne Lötfahnen direkt am Boden (laut den Datenblättern der Hersteller ist das nicht erlaubt, man soll teures 0.15mm Rein-Nickelblech oder billiges Hiluminband (vernickeltes 0.1mm Stahlblech) punktschweissen, Anlage siehe http://www.guido-speer.de/html/punktschweissgerat.html und https://www.mikrocontroller.net/topic/416112 oder http://pauls-werkstatt.blogspot.de/2016/02/punktschweigerat-fur-akkuzellen.html http://www.teralab.co.uk/Electronics/Spot_Welder/Spot_Welder_Page1.htm ) ähnlich massive Dinge löten will, braucht einen richtig dicken Lötkolben und geeignetes Lötzinn. Wer es mit einem 25W Lötkolben und rumbraten probiert, beschädigt den Akku. 150 Watt und eine kurze dicke Lötspitze, dann lassen sie sich (direkt nach dem man sie mit feinem Sandpapier saubergeschliffen hat) in wenigen Sekunden löten, ohne dass der Akku selbst heiss wird. Alu (Bleche, keine Kühlkörper) oder Stahl (Akkus und Glühlampensockel) lassen sich mit Multicore Alu-Sol Lot und einem heissem Lötkolben gut löten. Bitte Dauerlötspitzen (Ersadur etc.) nicht verbiegen oder gar dran rumfeilen und kein PVC damit anschmurgeln, die Beschädigungen der Beschichtung führen sonst sofort zum Weggammeln der Lötspitze.

Wer vor seinem ersten Bausatz mal das Löten üben will: Es gibt die klassischen Lehrstücke: 10 10cm lange Stücke Schaltdraht abisolieren, im 5 x 5 Gittermuster aufeinanderlegen und zusammenlöten. Dasselbe nochmal mit alten oxidierten Drähten :-) Und man sollte auch mal zur Übung BEWUSST so lange auf einer alten Platine rumbraten, bis die Leiterbahnen abgehen, damit man lernt, wie lange das dauert.

Bei Lochplatinen ohne Kupfer steckt man die Bauteile durch, biegt die Anschlussdrähte so, das die zu verbindenden Anschlüsse verschiedener Bauteile zusammenkommen, und lötet die zusammen. Es gibt ein Problem, sobald sich Leitungen kreuzen, also sind die Platinen nur für allereinfachste Anwendungen. Ausserdem halten die Bauelemente nicht besonders, weil sie ja letztlich nicht festgelötet sondern nur angebunden sind. Sie eignen sich aber als Träger für die Fädeltechnik (Anschlüsse mit Kupferlackdraht verbinden) besser als Platinen mit Lötaugen, weil man die notfalls auch wieder auslöten kann.

Bei Lochrasterplatinen mit Lötaugen lötet man erst ganz normal die Bauteile ein und schneidet die Drähte ab, und setzt dann mit nicht zu heissem Lötkolben auf jedes Lötpad auf dem Weg der zukünftigen Leiterbahn einen Hügel aus viel Lötzinn und 'schleppt' ihn zum vorherigen Pad. Dann lässt man ihn erkalten, bevor man den nächten Pad angeht. So bekommt man schnell ansehnliche Lochrasterplatinen. Das Umbiegen der Anschlussdrähte der Bauteile sollte man vermeiden, da damit späteres Auslöten erschwert wird. Extra Kupferdraht ist unnötig. Das dicke Lötzinn ist leitfähig genug. Das Entfernen von Lötaugen um Isolationsabstände für 230V~ zu bekommen geht gut durch wegfeilen mit einer Diamanttrennscheibe auf Proxxon/Dremel. Hier eine Vorlage damit man mal zeichnen kann:

Das Flower-Board geht noch einfacher und mit weniger Lötzinn auch für SMD:

Bei Streifenrasterplatinen ordnet man die Bauteile so an, das die zu verbindenden Anschlüsse jeweils nebeneinander (in Richtung der Kupferstreifen) liegen. Dabei sind mehrere Gruppen pro Kupfersteifen möglich, man muss nur den Kupferstreifen (an einer dazwischenliegenden Stelle) durchtrennen. Dann lötet man die Bauteile ein. Wegen den nur in einer Richtung verlaufenden Kupferstreifen benötigt man oft Brücken oder Drähte, mit denen man quer zum Kupferstreifen verlaufende Verbindungen herstellt. Die brauchen viel Platz, daher sind diese Platinen nur für einfache Schaltungen geeignet. Für 230V~ gibt es Platinen mit 5mm Rasterabstand.

Man kann sich seine Lötpunkte auf einer Kupferplatine auch selber machen:

Und dann gibt es noch die Lochrasterplatinen, die mit Kupferstreifen die Verbindungen der Experimentierbretter (5 quer, 2 längs) nachahmen. Da lötet man de Bauteile und Drähte so drauf, wie man sie im Experimentierbrett stecken hatte :-) als wilder Verhau.

Bei SMD ICs wird die Verarbeitung kritisch. Verwende viel Flussmittel (aus einer Spritze mit z. B. Kolophonium in Spiritus), die Platine sollte beim Löten nass sein, dann lassen sich ICs problemlos einlöten. Im Prinzip hängt dabei das Lötzinn an der Lötspitze, mit der man über die IC-Pins rollt. Das extra Flussmittel verhindert, dass das Lötzinn zwischen den Pins hängen bleibt. Passiert das doch, probiert man es nochmal mit mehr Flussmittel, sonst muss man es mit Entlötlitze und Flussmittel wieder entfernen. Bei 1.27mm Pinabstand geht das, aber bei 0.5mm kaum noch.

Man kann auch zuerst die Pads durch drüberrollen mit einer Lötzinnkugel dick verzinnen, dann das Bauteil plazieren und an 2 Ecken je einen Pin anlöten, alles mit Flussmittel einstreichen und per Heissluft löten. Dabei den IC, nicht die einzelnen Pins herunterdrücken.

SMD Lötpaste braucht man nicht, da einem sowieso die Möglichkeit fehlt, diese in exakter Menge aufzubringen und sie ganz schnell schlecht wird. Henkel GC10 ist wenigstens 1 Jahr lagerfähig. Wenn man bei http://www.pcb-pool.de/ mit der eher teuren Platine kostenlos Edelstahlschablonen dazu fertigen lässt, bei http://www.smtstencil.co.uk/ für 20 EUR eine aus Polyester ordert, oder in eine 0.15mm Overheadprojektorfolie per CNC die Löcher lasert, kann man mit einem Rakel (Fenstergummi) Lötpaste aufbringen und in einem handelsüblichen Mini-Grill Reflow-Löten:

Eine verzinnte Leiterplatte ist hilfreich, die Industrie rollverzinnt oder macht HAL hot air levelling, das kann man selber mit Rosol3 und Heissluft bewerkstelligen:

Jedoch mit dem Lötkolben Zinn aufbringen oder Glanzzinn bei 35-40 GradC (normalerweise 5g Zinn-II-Chlorid oder -Sulfat und 50g Thioharnstoff THS in schwefelsaurer Lösung (50g Batteriesäure) in 1l Wasser, Seno macht aber was anderes, Sn-II-Cl in NaOH geht ab 60GradC auch) bringt meist mehr Ärger als Nutzen. Auf jeden Fall Glanzzinn sofort mit heissem Wasser gründlich abwaschen und mit einem festen Tuch blank polieren.

1l warmes Aqua Dest 10g Zinn-II-Chlorid 10g Natriumacetat 1g Benzolsulfonsäure 2g Natriumhypophosphit 15g EDTA (zuletzt zugeben) im Kühlschrank ewig lagerfähig

Alternative: 1l 40 GradC warmes Aqua Dest 10g Zinn-II-Chlorid 50g Thioharnstoff 12ml Schwefelsäure (37%, Akkusäure) zuletzt zugeben im Kühlschrank ca. 6 Monate lagerfähig

Alternative: 1l Wasser (es reicht Leitungswasser) 20g Macrogol 22g Kaliumnatriumtartrat-Tetrahydrat (Seignettesalz) oder 20g Weinsteinsäure 10g Zitronensäure 11g Zinnchlorid 25g Thioharnstoff optional 1 kleiner Tropfen Netzmittel (Fotohandel, Tween20, Macrogol...) In dieser Reihenfolge in Wasser lösen. 20 minuten warten bis sich entstehende Feststoffe absetzen. Nach filtern der Lösung ist sie klar und bereit zur Verwendung. Bei 60°C können mehrere Mikrometer erreicht werden. Der Elektrolyt zerfällt nach einigen Tagen.

Halbindustriell kann man im Tauchbad löten. Eine flache Schale aus Alu oder Eisen auf einer Herdplatte oder ähnlichen Heizquelle, gefüllt mit Lötzinn dessen Oxidschicht vor dem Löten per Rakel zur Seite geschoben wird, in die man die mit Schaumfluxer / Flussmittel besprühten lötstopplack-beschichteten Platinen waagerecht mit einem Halter (aus Alu) ein paar Sekunden eintaucht, und alle Lötstellen sind auf ein Mal verlötet. Ein Eigenbau ist nicht schlechter als teure kommerzielle Lösungen, das professionellste ist dabei das 220-250 GradC Thermostat.

Dann hat man auch eine Maschine, die Bauelemente aus einem Gurt im gewünschten Raster biegt und die Drähte passend abschneidet. Seitenschneider ade.

Nickel-Elektrolyt (matter Watts Nickel bei 1-2A/dm) 240 g/L Nickelsulfat 40 g/L Nickelchlorid 30 g/L Borsäure (Borwasser abzüglich Wasser)

bei Zugabe zur Lösung von 0,6g/l 2-Butin-1,4-diol 1,5g/L Saccarin 0,15g/L Natriumlaurylsulfat spiegelglatter Überzug mit wenigen Fehlern

andere Lösung: 240 g/L Nickelsulfat 40 g/L Kaliumchlorid 30 g/L Borsäure 0,6g/l 2-Butin-1,4-diol 1,5g/L Saccarin 0,15g/L Natriumlaurylsulfat perfekter heller spiegelglatter Überzug

Bei SMD mit 2 Anschlüssen nimmt man am besten 2 Lötkolben als Pinzette (Achtung: Das Bauteil schnell wieder abschütteln, es ist dann weg), sind die Spitzen breit genug reicht das auch für Grössere. Bei Vielbeinigen fangen die Probleme an: Entlöten geht leicht, wenn man ENTWEDER das Bauteil ODER die Platine retten will. Platine retten: Pins mit Minitrennscheibe am Bauteil absägen und mit Lötkolben Platine saubermachen. Bauteil retten: Platine von unten mit Heissluft (oder auf Ceran Herdplatte) heiss machen, Bauteile mit Pinzette abheben. Schwierig wird es, wenn man beides bewahren will :-) Ein Verbiegen der Pins verhindert ein späteres Einlöten, die Pins brechen beim Zurückbiegen meist ab. Jeder hat da so seine eigene Methode, abhängig vom Werkzeug, das zur Verfügung steht. Letztlich gibt es Entlötspitzen für alles ausser BGAs, und natürlich hat es einen Grund, das die Industrie bei SMD meist komplette Platinen tauscht.

BGA Sockel: http://www.ironwoodelectronics.com/ (vorher hinsetzen)

Weller klassisch VP801, WMD1 und modern WR2

Hakko 400/410 mit Unmengen Entlötspitzen:

AGT Lötstation: Digitale Profi-Entlötstation mit Vakuum-Pumpe, 160-480 °C, 200 Watt

Aoyoe 474 474A++

https://www.hakko.com/english/products/hakko_fr400_tips.html https://www.hakko.com/english/products/hakko_fr410_tips.html

Nachbau ZD915/ZD931

Eine geeignete Zange für unisolierte Kabelschuhe (aka AMP Stecker) gibt es für 9.95 EUR bei http://www.pollin.de/, BNC kostet dort 10.95 EUR, http://www.reichelt.de/ für 17.35 EUR die Zange https://www.reichelt.de/crimpzange-psk-kontakte-crimpzange-psk-p6844.html für PSK-Kontakte https://www.reichelt.de/crimpkontakte-buchse-fuer-crimpgehaeuse-rnd-205-00696-p217878.html Bei CSD passt https://csd-electronics.de/Werkzeug/Crimpzangen/Crimpzange-LPV-CV-HT-225D::578.html für PSK=LPV, und deren CV. Bei abgewinkelten Flachsteckhülsen https://www.steckerladen.de/Kabelschuhe-Crimpkontakte/Kabelschuhe-unisoliert/Flachsteckhuelsen/Flachstecktechnik-6-3mm/Winkelflachsteckhuelse-Typ-A-6-3x0-8mm-1-0-2-5mm-verzinnt::7468.html braucht man LY03B von http://www.opttools.com/hand-tools/ly-03b-ly-48b-ly-63b-hand-crimping-tool/ . Für Flachbandkabelpfostenstecker u.ä. tut es ein Schraubstock, Aderendhülsen werden beim Festschrauben eh gequetscht. Bleibt RJ11 Telefon und RJ45 Netzwerkkabel, für die es billige Plastikzangen gibt. Kleine Stecker wie JST kann man mit Japan Engineer PA20 crimpen, die passt für viele Arten, man muss aber Ader und Isolierung einzeln crimpen.

Die Unterschiede zwischen 50 Ohm und 75 Ohm BNC-Steckern sind kleiner als gedacht, sie sind mechanisch gleich und "intermateable", nur das Dielektrikum ist unterschiedlich, Teflon vs. Luft. Bei N-Steckern ist der Innenkontakt dicker und biegt den falschen zu weit auf.

Wenn kommerzielle Crimpzangen exorbitant teuer sein sollten, ebenso wenn sie für die industrielle Fertigung zu unbequem sind, besteht natürlich immer die Möglichkeit, einen Einsatz für eine der normalen Crimpzangen oder einen Automaten oder Schraubstock selber anzufertigen. Es gibt nicht umsonst den Beruf des Werkzeugmachers, was zeigt, dass man Werkzeuge auch selber machen kann und nicht zu Wucherpreisen kaufen muss.

Übersicht Steckertypen von Leiterplatten-Kabel Verbindern von JST:

Stecker für hohen Strom und Versorgungsspannungen werden oft nachgefragt:

Wie wäre es mit: Harting 09140022601 Axialschraub-Modul 40 Stifteinsatz 1000V/40A 2,5-6mm² 2-polig Harting 09140022602 Axialschraub-Modul 40 Stifteinsatz 1000V/40A 6,0-10mm² 2-polig Harting 09140022701 Axialschraub-Modul 40 Buchseneinsatz 1000V/40A 2,5-6mm² 2-polig Harting 09140022702 Axialschraub-Modul 40 Buchseneinsatz 1000V/40A 6-10mm² 2-polig

DC-Hohlstecker sind je nach Durchmesser für unterschiedliche Spannungen gedacht;

Manche Zeitschriften malen ihre Schaltpläne mit Visio oder Latex und Circuitikz, andere exportieren sie aus KiCad oder Altium als PDF. Das Elektronik-Kompendium nutzt Schaltplansoftware im AtariST Emulator.

Es gibt ausreichend viel Software gratis, wenn auch die Einschränkungen der Demoversionen oft weh tun. Das sollen sie ja, sie sollen zum Kauf animieren, aber wenn schon die limitierte Demo unzumutbar oft abstürzt, wie bei Protel 98, Target 2001 oder Eagle 4.0, ist das natürlich nicht besonders werbewirksam. Meldet eine ältere vom Hersteller inzwischen nicht mehr supportete Version von Target Error 104L, hilft eine Rückstellung des Systemdatums, es liegt der Verdacht nahé, daß absichtlich auch volllizensierte Versionen eine programmierte Haltbarkeitkeitsbeschränkung haben. Aber es ist nicht notwendig, sich ein billiges und übersimples Programm wie Sprint Layout von http://www.abacom-online.de/ zu kaufen. Sehr ähnlich ist http://www.freepcb.dev/ , der Nachfolger von https://code.google.com/archive/p/freepcb/ . Zur Erstellung von Breadboard-Schemas eignet sich Fritzing http://fritzing.org/ , inzwischen kann das auch Leiterplattenvorlagen auf dem Niveau von Sprint Layout. Dennoch wirst du bei JEDEM Layoutprogramm feststellen, dass schon für die erste Schaltung ein Bauteil in der Library fehlt.

Man malt es sich halt selber. Das muss man sogar mit in der Library enthaltenen Bauteilen machen, weil immer irgendwas nicht stimmt. Bei Target 3001 ist der BC516 und der Spindeltrimmer z.B. spiegelverkehrt. Bei den von Mentor Graphics mitgelieferten Libs liegt der Ursprung teilweise sonstwo. IEC empfiehlt bei SMD Bauteilen das Symmetriezentrum, bei THT Bauteilen Pin 1. Bei zweipoligen unipolaren Bauteilen ist das der linke Pin, wenn Du das Bauteil waagerecht vor Dir hast. Die pick&place Daten werden üblicherweise als CSV Datei mit Komma und Dezimalpunkt formatiert, X vor Y, aber ob mm oder mil oder inch muss dazugesagt werden. Auch die Orientierung ist nicht klar. Es gibt den IPC-7351 Level A zero component orientation und seit 2009 den IEC 61188-7 Level B, neben dem abweichenden EIA-481-D :

Wenn man dann noch weiss, daß footprints völlig anders sind, wenn reflow oder in der Welle gelötet wird (Beispiel http://www.farnell.com/datasheets/12270.pdf ), dann ist klar, daß die meisten Bibliotheken nicht einsetzbar sind. Ebenso normal ist die 'gewöhnungsbedürftige' Bedienung.

Eagle ist seit der geänderten Lizenzpolitik auf Abo aber tot: Statt 130 EUR für eine zeitlich unbegrenzt einsetzbare Version zahlt man nun 166 EUR pro Jahr für ein Fusion360 CAD ständig schrumpfenden Funktionsinhalts dem Eagle nur beiliegt, denn für 1 Monat kann man das Paket natürlich nicht kaufen obwohl der Preis so angegeben wird. Zwar hat Eagle inzwischen eine Spice-Integration, aber die Libraries sind schlecht wie immer. Lediglich das Eagle-Dateiformat hat sich als Standard beim Datenaustausch etabliert und wird inzwischen von mehr Programmen benutzt.

Wer Eagle einsetzen will, sollte erst mal unter Optionen Verzeichnisse den Projektdateiordner woanders hin legen damit bei einer Neuinstallation nicht alle Projekte weg sind. Nach dem man ein Projekt xyz und damit ein Verzeichnis xyz angelegt hat in das xyz.brd und xyz.sch kommen, sollte man dort gleich eine neue zunächst leere Library unter demselben Namen xyz.lbr anlegen und mit "use" in den Bibliotheksbrowser aufnehmen. So bald man ein Bauelement aus den Standard-Libraries überarbeiten will, kopiert man zuvor dessen Symbol und gewünschte Package einzeln aus der Ansicht im alphabetisch unsortierten Bibliotheksbrowser im Control Panel per rechter Maustaste "in Bibliothek kopieren" (bitte nicht aus Versehen ein anderes Menükomando, es gibt auf dem Level 'natürlich' kein Undo) in die geöffnete xyz.lbr und überarbeitet es dort. Denn man muss fast immer die fehlerhaften Symbole (zu kleine Pads, zu kleine Bohrungen, kein Outline für IC-Fassung) überarbeiten bis man sie verwenden kann und Zusätzliche anlegen die man braucht, und so bleiben sie auch bei einem Update oder einer Neuinstallation erhalten.

KiCAD beglückt den Benutzer damit, daß schon beim Neuanlegen eines Projekts eine Eurocard mit 160mm x 100mm angezeigt wird. Eigentlich muss man dann nicht weiterklicken. Einfügen Symbol in Menü tut nichts, erst auf Mausklick, Einfügen Symbol aus Toolbar öffnet sofort Dialog, es müsste umgekehrt sein, Die Bibliothek heisst Display_Character, die Symbole darin Display_7Segment, im Bibliotheksbrowser (z.B. Footprint in Browser suchen) heisst sie wieder Display_7Segment. Wählt man darin ein Symbol mit Doppelklick, springt der Balken ggf. zu einem anderen Symbol auf dem es basiert, nach duplizieren eines Symbols sind alle möglichen Funktionen auf rechte Maustaste möglich, aber nicht umbenennen des idiotischen automatisch vergebene Namens. Bei Bauteileigenschaften gibt es den Namen auch nicht, bei T Feldeigenschaften steht der Name, ist aber nicht edierbar, und das alles seit Jahren

Bearbeiten:Rückgängig geht nach Duplizieren auch nicht. Kopieren des Symbols heisst auch noch lange nicht daß man es wieder in die Bibliothek einfügen kann. Wer Entferne Symbol mit rechter Maustaste gefunden hat und das Mülleimersymbol sieht, kann noch lange nicht davon ausgehen, daß er das Symbol auch markieren kann und auf's Mülleimersymbol in der Toolbar drücken kann, das geht NATÜRLICH nicht, der sichtbare Mülleimer ist nur für den Editor in dem derzeit nichts markiert ist. Legt man ein neues Symbol an, kommt der Symbolname auf den Ursprung, überdeckt vom Bezeichner. Wer in einer Zeichnung glaubt, Zeichnungselemente greifen zu können um sie zu verschieben, irrt, der Pfeil kann das nicht. Man kann aber ein Selektionsrechteck aufziehen und dann alles darin verschieben. Oder man bekommt nach Rechtsklick und eventueller Auswahl ein Menü in dem es Verschieben gibt. Hat man im Bibliothekseditor eine Bibliothek geöffnet, ein Symbol hinzugefügt, den Bibliothekseditor schliessen, kann die Änderung, die er gerade noch zugelassen hat NATRÜLICH nicht gespeichert werden, die ganze Bibliothek ist schreibgeschützt, und die Software auch zu blöd, gleich bei neu Anlegen des Symbols anzubieten, eine neue Bibliothek anzulegen in die es hineinkommt, sondern will dann DIE GANZE BIBLIOTHEK woandershin speichern statt nur die zu speichernden veränderten Elemente. Speichert man sie in angebotenes privates Verzeichnis, taucht die NATÜRLICH nicht im Bibliotheksbrowser auf, man kann die neuen Symbole nicht verwenden und in eine Schaltung einfügen. Es taucht im Projekt auf, aber öffnen kann man die Bibliothek nicht. Footprinteditor Datei Bauteilfootprint öffnen, mittels Bibliotheksbrowser, hier heisst Display-7Segment. Footprinteditor:Datei:Neuer Footprint, man legt den Namen an, dann will man dort Elemente eines anderen Footprints hineinkopieren, also Datei:Bauteilfootprint öffnen, dann selektiert und kopiert man dort Zeichnungselemente und will zurück, also Datei:Bauteilfootprint öffnen, und unter Auswahl Footprint steht NATÜRLICH nicht das neu angelgte Footprint in der Historie, den neu angelegten Footprint gibt es GAR NICHT, er wurde, obwohl man ihm einen Namen gab, offenbar ohne Rückfrage verworfen.

IB Friedrichs Politik, alle 18 Monate eine neue Target-Version mit minimalen Funktionserweiterungen rauszubringen, und neue Library-Teile erfordern die, bei Support einer dann älteren Version hört man 'kaufen Sie die neue', steigert nicht gerade die Beliebtheit. Werbung wie "Machen Sie Mund-zu-Mund-Propaganda und erhaschen Sie 10% Rabatt auf den Preis für ein Update oder Upgrade, wenn Sie TARGET in einem nationalen oder internationalen Elektronik-Forum lobend erwähnen, und unser Produkt dadurch in's Gespräch bringen" bedeutet, daß jeder positive Bericht über Target unglaubwürdig ist.

Target3001 gibt es in unlimitierter Professional Version ohne Gerber-Export mit inkompatiblen Dateiformat und abweichender Bauteilbibliothek von Firmen die wollen, daß man die Platine bei ihnen fertigen lässt, http://www.pcb-pool.com/ppde/service_downloads_target_request.html

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Free SW for PCB order service (no gerber files export) ECAD Pro - http://www.pcbdesignandfab.com/ (gerber files $25/board) Expresspcb - http://www.expresspcb.com/ Pad 2 Pad - http://www.pad2pad.com PCB123 - http://www.sunstone.com/PCB123-CAD-Software.aspx (gerber files $100/board) PCB Artist - http://www.4pcb.com/free-pcb-layout-software/ Target 3001 (PCB Pool edition) - http://www.pcb-pool.com/ppuk/service_downloads.html (gerber with proto)

Wer glaubt, das er zum Verteilen von Bauelementen auf einer Lochrasterplatine ein Computerprogramm wie Stripboarddesigner oder LochMaster von http://www.abacom-online.de/ benötigt, sollte sich ein anderes Hobby suchen. Der einzige Grund, warum man sich mit einem umständlichen CAD-Programm statt einer schnellen Handskizze beschäftigt, besteht in der Erzeugung eines sauber gezeichneten Leiterbahnbildes. Eben genau dieses ist bei Lochrasterplatinen / Streifenplatinen schon fertig. Die Programme sind trotzdem nützlich wenn man ein computergeneriertes Bild einer bestückten Lochrasterplatine haben will.

Probleme mit cloudbasierten Angeboten und Online-Lizenzen: ecad.io / circuits.io / library.io wurde von einem Tag auf den anderen abgeschaltet. Der Eagle-Lizenzserver war wochenlang nicht erreichbar. Firmen, die keine Spionage und Viren wollen, arbeiten mit ihren Systemen nicht im Netz.

Von: Oliver Bartels 25.8.2001

> Aber wenn der Hobbymensch mit 100 * 160mm Eurokarte auskommt,
> darf ich daran erinnern, dass wir gerade auf vielfache Nachfrage seitens
> dieses Forums eine unter 100 Euro Version des BAE eingeführt haben,
> und kostenlosen Schaltplaneditor gibt's auch: http://www.bartels.de/

Was? BAE für 100 EUR ???! Na das ist ja interessant...

Ich habe vor etlichen Jahren (fünf vielleicht) mit BAE gearbeitet - 3.2 war damals glaube ich angesagt. War insgesamt ein sehr schönes System, stabil, guter Autorouter - aber die Bedienung... Bezeichnend war damals, daß das Handbuch für die User-Language doppelt so dick war wie das BAE-Handbuch. Und einfach zu bedienen wars nicht - durch die extreme Flexibilität hatte man ja auch die Möglichkeit, beliebig viel falsch zu machen. Wettgemacht hat das Ganze aber der sagenhaft gute Telefonsupport - typischwerweise telefonierte man mit jemandem, schilderte ein Problem (..."ich glaube, sowas habe ich schonmal irgendwann programmiert - mal suchen") - und am Nachmittag war die Lösung als user-language-code da. Wirklich klasse. Wenn ich daran denke, wie grauenhaft schlecht der Support von Viewlogic war (und was ich von Mentor kenne, ist auch nicht besser). Aber wehe, man hatte den BAE mal ein paar Monate nicht mehr benutzt - dann war man schon wieder draußen.

Ich erinnere mich noch, wie die erste Windows-Version rauskam: Was für eine Enttäuschung: Nix mit File->new, sondern einfach die alte BAE-Menüstruktur in Windows gepackt, die natürlich überhaupt nicht dazu gepaßt hat. Damals war BAE wirklich gut, wenn man ständig damit gearbeitet hat, extrem mächtig und sehr flexibel. Aber definitiv nichts für Gelegenheitsbenutzer. Ich frage mich, wie sich das geändert hat - von irgendwem (Vertrieb ?) habe ich gehört, daß das vor allem am Chef läge, dem saubere Programm- und Datenstrukturen und leistungsfähige Autorouter-Algorithmen wichtig wären, aber Benutzerfreundlichkeit...

Überhaupt habe ich mich schon immer gefragt, wie Ihr eigentlich Geld verdienen könnt. Ich lese regelmäßig alle möglichen Elektronikzeitschriften, aber ich habe noch keine einzige Werbung für BAE gesehen ! Sicher, der Router ist auch in anderen Systemen drin, aber wenn man Werbung von anderen Programmen sah, war das meistens auch irgendwas shape-based oder so (und das ist BAE definitiv nicht). Das kann ja fast nur durch Mund-zu-Mund-Propaganda funktionieren!

Aber wenn BAE in der Bedienerführung und Dokumentation nicht massiv besser geworden ist, wird ein Hobby-User seine liebe Not mit dem Programm haben, könnte ich mir vorstellen ! Andererseits, wenn jemand sich wirklich interessiert und sich einarbeitet, bekommt er für 100 EUR viel fürs Geld !

Machen lassen:

Spice ist jedoch DER Standard zur Simulation elektronischer Schaltungen. Die aktuelle Version 3f5 gibt es im Quellcode gratis

verbesserte Versionen wie PSpice (kann Analog und Digital, also mixed-mode) kosten Geld, allerdings hat LTSpice dem ein Ende gemacht, LTSpice war in vieler Hinsicht besser als alle kommerziellen Spice Varianten (konnte auch mixed mode, aber inkompatibel zu PSpice realisiert), wurde von LinearTechnology aber kostenlos zur Verfügung gestellt. Mit dem Aufkauf von LinearTechnology durch AnalogDevices hat aber Mike Engelhardt die Firma verlassen. Nun sind viele ältere Spice Versionen kostenlos verfügbar, PSpice gibt es von TexasInstruments als Crippleware für seine Bausteine kostenlos. und von Mike Engelhard gibt es QSpice, deutlich schneller als LTSpice in der Simulation inklusive Digital und Verilog und C-Compiler, deutlich mühsamer in der Bedienung, und inkompatibel aber umsonst und erfordert Win10-64/Win11.

Aber es gibt Stolperfallen, nicht bloss dass man in jeder Schaltung ein GROUND vergisst, oder vergisst jedem kondensatorabgekoppelten Teilnetz einen (hochohmigen) Pfad nach GND zu geben. Eine SEHR geglückte Einführung:

sci.electronics.cad "Spice 3F5 and transistor bug on Linux" von Charles Williams news:C.D.H.Williams-2103021613440001@cw-mac.ex.ac.uk

OK, ich hab' den Übeltäter: statt '.END' muss es '.end' heissen! Hätte ich die Beispiele vorher gesehen wäre das wohl nicht passiert. Bemerkenswert: Thomas' SPICE3f5 frißt die Großschreibung, meins nicht (ich hatte Doku von 2G6 und PSPICE in der alles großgeschrieben war).

Verwende nicht temp als Parameter für Temperaturmessschaltungen weil temp auch als globale Variable von Modellen als Umgebungstemperatur verwendet wird.

> Ich habe die PSpice Demo heruntergeladen. Nun habe einen Schaltplan mit
> Capture gezeichnet. Leider funtioniert PSpice nicht. Nachdem ich die
> Buttons fuer Pspice aktiviert habe, sind die nun da, aber ausgegraut. :-(

Von: Klaus Bahner 12.5.2012

Du hast dein Projekt vermutlich als "Schematics" definiert. Um PSpice zu benutzen musst du das Projekt als "Analog or Mixed A/D" anlegen.

> Hat jemand Modelle für LEDs ?

Oder ganze Schaltungen als Block aufnehmen:

Weitere Modelle:

TRIACs von ST haben A K G als Anschlussreihenfolge, während LTSpice lieber A G K sieht: https://www.mikrocontroller.net/topic/472685#5810859

LTSpice: Anzeige der Verlustleistung: Alt-Linksklick auf Bauelement oder

Noise und Gain eines Verstärkers mit (2) durchgesteppten Bauteilwerten: https://www.mikrocontroller.net/attachment/289956/MikroNoise.png

Wie man bei einer Induktivität eine Sättigung verpasst habe ich inzwischen herausbekommen: flux=Induktivität*5*tanh(x*Sättigungsstrom)

Andere Programme (die meisten basieren auch auf Spice):

und Tina (von TI, lieferte falsche Ergebnisse wenn GND fehlte), CircuitMaker2000, SuperSpice, VisualSpice, SpiceA/D, SpiceCreator, AimSpice, Edison, Simetrix, Aplac, Target3001 ...

230V Stromnetznachbildung in Spice:

    +--100R--+
 +--+        +--o
 |  +--500uH-+
 |
(V) SINE 50 325
 |
 +--------------o

  +-----+--250uH--+--50uH--+-- L1
  |     |         |        |
0.25R  4uF       8uF     250nF 
  |     |         |        |
230V~  10R        5R      50R 
  |     |         |        |
  |    GND       GND      GND
  |
  +-----+--250uH--+--50uH--+-- N
  |     |         |        |
  |    4uF       8uF     250nF
  1R    |         |        |
  |    10R        5R      50R 
  |     |         |        |
 GND   GND       GND      GND

und zum Messen in der realen Welt muss man erst mal die Störungen aus dem Netz mit einem Filter beseitigen, und da dank des Filters für die störungsrelevanten Frequenzen somit das Netz hochohmig erscheint, kann man auch die vom angeschlossenen Gerät induzierten Störiungen messen, hier mit 20dB Abschwächer:

Obwohl OffTopic, kommt oft die Frage: Soll ich einen Taschenrechner von Hewlett Packard mit UPN (umgekehrte polnische Notation, also 3 Enter 4 + statt 3 + 4 = ) Eingabe nehmen oder einen 'normalen' von Texas Instruments (http://www.ticalc.org/ http://www.datamath.org/) oder einem der anderen Hersteller ? Diese Frage hat der Markt entschieden. HP stellt keine Taschenrechner mehr her. Die ACO Division ist nach 10 Jahren Untätigkeit pleite: http://www.hpcalc.org/goodbyeaco.php

Und nicht mal eine Pleite währt ewig: http://shopping.hp.com/en_US/home-office/-/products/Accessories/Calculators (dafür hält deren URL kein Woche durch, schon wieder neu http://store.hp.com/?jumpid=re_r11662_redirect_ETR real soon now)

Der HP28 hat ein zugeschweisstes Gehäuse (Plastikzapfen unter der Alufront) das man zu Reparaturzwecken kaum zerstörungsfrei aufbekommt.

Und die Firma SwissMicro baut nun moderne UPN Rechner.

Ich persönlich finde übrigens die Natural Textbook Display Formeldarstellung und Matrixrechnung der Casio Serie FX-ES am angenehmsten weil edierbar.

Wer einen Chip für einen Taschenrechner sucht und nicht selbst programmieren will:

Und wer einen technisch-wissenschalftlichen mit BCD, RPN und CORDIC selbst bauen will, findet hier eine Vorlage:

Simulation realer Taschenrechner

Wer mit Einheitenzeichen wie m (milli) und k (kilo) rechnen will, kann das mit dem TI-89 oder dessen Android-Emulation (ROM von TI downloadbar) tun.

> Experimentiersteckbrett

Zum Ausprobieren einer Schaltung mit bedrahteten Bauelementen eignen sich Experimentiersteckbretter (Labor-Steckboards, Experimentierboard, Breadboard, Protoboard, wie von , http://www.pollin.de/ und http://www.elv.de/ , z. B. 68-05 82 46). Die Steckboards SB-? von Reichelt sind unbrauchbar weil die Kontakte zu tief liegen, DIL-ICs kommen da nicht ran. Angeblich ist das teure BB830 auch recht gut. Solange man keine zu dicken Drähte einsteckt halten sie sehr lange, ansonsten neigen sie zu Kontaktproblemen. Bei Kontaktproblemen kann man aus einem kleinen Experimentierboard die Metallkontaktstreifen herausnehmen und die defekten im grossen Board damit ersetzen. Für SMD Teile nutzt man Adapterplatinen in die kurze Drahtenden eingelötet werden, besonders steif sind Neusilberdrähte NSR06 von Albion Alloys, aber es gibt (neben labbrigem) auch steifen Silberdraht.

> fliegende Verdrahtung, Brettschaltung, dead bug

Kleine Schaltungen lassen sich fliegend verdrahten (grosse auch http://techno-logic-art.com/clock.htm ), auf ein Brett mit blanken Reisszwecken als Lötstützpunkte als Brettschaltung https://www.jugendtechnikschule.de/front_content.php?idart=1080&changelang=1&client=1&sse_idupl=1979 https://www.strippenstrolch.de/1-4-4-relaisverzoegerung.html montieren, oder auf einer Lochrasterplatine aufbauen. Für SMD auf Lochraster gibt es Adapterplatinen, seit Chinesen sie über eBay ohne Wucherpreise anbieten, konnten auch deutsche Ferengies ihre Preise nicht mehr durchsetzen.

Oder man verwendet eine kupferbeschichtete Leiterplatte als Massefläche, lötet dann alle mit Masse zu verbindenden Bauteileanschlüsse darauf fest, biegt die anderen hoch und bringt die restlichen Bauteile fliegend dazwischen an (Dead Bug Methode). Das eignet sich gut für Schaltungen, die im Steckbrett nicht besonders gut funktionieren, wie Schaltregler oder Hf.

Wenn man allerdings eine Schaltung dauerhaft aufbauen will, übersehen die meisten Bastler die Notwendigkeit eines soliden mechanischen Aufbaus. Bei Netzspannung führenden Teilen ist ein perfekter Aufbau Pflicht ! So ein Gerät muss auch nach mehrmaligem Runterfallen noch elektrisch sicher sein !

Wenn man also eine geätzte Leiterplatte benötigt, stellt sich die Frage, ob nicht eine Einseitige reicht, wie sie die Industrie aus Kostengründen in praktisch allen Consumer-Geräten (Verstärker, Netzteile etc.) verwendet, auch in Mischbestückung bedrahtet (oben) und SMD (Unterseite), oder ob es eine Doppelseitige sein muss. Multilayer kann man sowieso nur teuer herstellen lassen.

Es lohnt sich auf jeden Fall, so lange am Layout herumzuzeichnen und Drahtbrücken zu setzen, bis eine einseitige Platine möglich wird, denn das sogenannte Durchkontaktieren ist für Bastler nervend, weil er den Prozess des chemischen Durchkontaktierens der Industrie nicht hinkriegt und auf mechanische Methoden ausweichen muss die jedes Loch einzeln bearbeiten. Ein Autorouter wird kein gutes Layout erzeugen, kann einem als restartbarer Router aber helfen.

> Fädeltechnik

Wenn man recht viele Leiterbahnen auf der Unterseite unterbringen kann und nur noch ganz wenige auf der Oberseite hat, die allerdings kreuz und quer verlaufen und daher für blanke Drahtbrücken ungeeignet sind, kann man auch Fädeln, d.h eine einseitige Platine herstellen und die restlichen Verbindungen mit Kupferlack-, Wire-Wrap- oder 'Patch'-Draht herstellen. Als Draht tut es jeder lötbare (ehemaliges Kennzeichen 'V') Kupferlackdraht (1L einfach lackiert oder 2L doppelt lackiert), der von Vero hat 0.15mm=0.018mm2 Temperaturklasse 130 GradC, als Führung der Vero-Fädelstift.

Das komplette Fädeln einer komplexen Platine ist auch möglich, man kann damit sogar Boards realisieren, die mehreren Lagen Multilayer entsprechen, aber es ist SEHR fehleranfällig, ebenso wie Wire-Wrap, das zu dem recht teure Gerätschaften (Farnell, Seltronics) erfordert. Elektrisch ist fädeln aber einwandfrei, solange es nicht um wirklich hohe Ströme oder Spannungen geht. Man kann versuchen, die Stromversorgung und weitere einfache Verbindungen auf eine einseitige Platine zu ätzen und nur die verbleibenden Verbindungen fädeln. Wire-Wrap neigt per Hand gewickelt schon mal zu Wackelkontakten, und wenn dann nur die letzten Windungen nicht fest anliegen ist gleichstrommässig alles einwandfrei aber es bilden sich kleine Induktivitaeten, die high speed digital stören.

> ätzfester Stift

Ist das Layout einfach genug und erlaubt breite Leiterbahnen und grosse Abstände, kann man es mit einem Anti-Etch Pen / etch resistant pen von eBay, einem Edding 8300, einem Tuschestift mit Asphaltlack oder bedingt einem Staedler Lumocolor 318-9, Edding 140 oder 780 direkt auf die blankgescheuerte oder mit Metallputzmittel (Sidolin hinterlässt Wachs, mit Waschbenzin entfernen) gereinigte Kupferseite einer bereits gebohrten Hartpapierplatine malen

die Platine in einen reissfesten Polyethylen-Beutel mit Eisen(III)chlorid Lösung stecken (nach Anleitung auf der Packung ansetzen bei 40-70 Grad, üblich sind 800g der gelben Brocken aus Eisen(III)chlorid-Hexahydrat mit einem Anteil von 56% Eisen(III)Chlorid in 1 Liter Wasser, was eine 25%ige noch nicht so stark schäumende Lösung ergibt, höhere Konzentration bis 30% sind für Schaumätzanlagen sinnvoll) und hat nach einigen Minuten Schwenken seine fertige Platine. Weil die letzte europäische Fabrik zur Herstellung von technischem Heptahydrat 2012 geschlossen wurde, gibt es inzwischen eher 1l (1.43kg) 40%ige Eisen(III)chlorid-Lösung mit 572g Eisen(III)Chlorid wie sie (bei tonnenweiser Abnahme für 50ct/l) auch zur Wasserreinigung verwendet wird, 1kg gelbe Kügelchen enthalten also genau so viel Wirkstoff wie 1l Lösung bei Vorteilen in der Lagerung (verklumpt nicht, kleiner) und sollte genau so teuer sein (werden aber gerne doppelt so teuer verkauft).

> Tonertransfer

Einseitige Layouts mit nicht zu dünnen Leiterbahnen und ausreichenden Abständen (alles >1mm, also nicht durch IC-Pins) konnte man früher mit einem Laserdrucker oder Kopierer auch auf dünnem glattem Zeitschriftenpapier (Der Spiegel, Reichelt-Katalog, planes Geschenkpapier) drucken und mit einem Laminator (PAVO HD220-PRO bis 160 GradC, PAVO HD320-PRO bis 200 GradC, nur Ganzmetall-Laminatoren halten die notwendigen Temperaturen von 180-200 GradC aus, bei modifizierten Laminatoren im Kunststoffgehäuse bleibt doch immer ein Risiko daß Halterungen schmelzen) auf eine blankgescheuerte oder mit Metallputzmittel (Sidolin etc. hinterlässt Wachs das man mit Waschbenzin entfernen muss) geputzte Platine übertragen. Das Papier löst sich in Wasser auf, der Toner bleibt als Schutzlack. Misslungene Platinen kann man mit Aceton wieder reinigen. Aber das funktioniert mit aktuellen Laserdruckern nicht mehr, weil sie zu wenig Toner aufbringen. Auch die "ZHONGJIUYUAN 100 Blatt PCB A4 Thermo-Transferpapier / Platinenherstellung, Inkjet-Transferpapier / Wärmetapier, Transferplatine" funktioniert nicht weil die Leiterbahnen brüchig werden, schon gar nicht mit dem beworbenen Inkjet.

Inzwischen lassen sich auch Ätzresist und Lötstopmasken direkt auf eine Platine drucken, mit dem teuren Epson Stylus Pro 3800/3880/4000, SureColor SC-P800 ohne Modifikationen, mit anderen nach kleinen Umbauten http://techref.massmind.org/techref/pcb/etch/directinkjetresist.htm Die Durabrite Tinten sind beständig genug, allerdings macht doppelseitig noch Probleme weil man es nur schwer deckungsgleich bekommt. Professionell: http://www.notion-systems.com/inkjet.html und http://www.longier-international.com/

Wer seine nur kupferbeschichtete Platine mit Folie laminiert, kann mit einem Lasergravierer die Folie wegbrennen (Rauch wegblasen bevor er sich wieder auf der kalten Platine absetzt) und dort das Kupfer wegätzen, dann erneut mit dem Laser die Folie dort wegbrennen wo die Lötpads entstehen sollen, und kommt ohne den photographischen Prozess mit der Vorlagenerstellung aus.

Atom Adhesives AA-DUCT AD1 Silver Adhesive Silberfarbe hält auf Toner, ist aber extrem teuer und braucht niedrigschmelzendes (137 GradC) Lot https://www.youtube.com/watch?v=mwwA1d2s2OQ http://www.nothinglabs.com/no-etch-circuit-boards-on-your-laser-printer/

Auch für Laserdrucker gibt es Umbauanleitungen zum Direktdruck auf Platinen: http://www.instructables.com/id/Modification-of-the-Lexmark-E260-for-Direct-Laser--1/ aber die Platinen sind selten eben genug, was Aussetzer produziert, und der Laserdrucker druckt nicht masshaltig genug, so dass man in Software vorverzerren muss, und natürlich bekommt man doppelseitig nicht deckungsgleich hin.

Notfalls kann man auch die ganze Leiterplatte mit Metall und Isolator drucken http://www.golem.de/news/nano-dimension-leiterplatten-drucken-1411-110267.html

> Isolationsfräsen

Eine andere Methode ist das Isolationsfräsen, vor allem von einseitigen Platinen, die nach Werkzeugwechsel auch gleich gebohrt werden können. Während Hartpapier die Gravierstichel weniger verschleisst, lösen sich schmalere Leiterbahnen leichter ab als bei Epoxy. Um aus Eagle Leiterplatten die NC Datei mit dem gcode zum Isolationsfräsen zu bekommen gibt es

Aber auch Isolationsfräsen ist nicht ohne Probleme. Gravierstichel gehen ins Geld. Bei einfachen Graviermaschinen ohne Höhenregler muss die Platine plan aufgespannt werden, am Besten wohl auf einer Vakuumspannplatte, ansonsten mit Heights-Maps z.B. unter Candle erst erfasst und dann gefräst werden, dann zieht auch ein spitzer Gravierstichel auf einer vibrierenden Maschine eine eher breite Furche, zudem wird der schmale Rest zwischen nahe beieinander liegenden Kupferflächen zu einem abgelösten Kupferstreifen der Kurzschlüsse verursacht, der aber nicht einfach weggebürstet werden kann weil man sonst schmale Leiterbahnen mit wegbürstet. Und grosse Freiflächen räumen wenn man den Isolationsabstand braucht dauert ewig.

> Photovorlagen

Muss man den fotografischen Weg gehen, benötigt man zuerst eine Vorlage. Jahrzehntelang war es industriell üblich, mit Abrubbelsymbolen und Kreppbändern, meist im Massstab 1:2, auf Overhead-Folie ein Layout zu zeichnen und danach zu verkleinern, die Erklärung spar ich mir hier aber obwohl der Kontrast der Vorlagen super war.

Man nimmt besser ein Layoutprogramm, einen Laser oder Tintenstrahldrucker und geeignete Folien.

Schwer zu empfehlen ist für Laserdrucker die Zweckform Avery Folie #3491 "Laser-Folien für die Druckformerstellung" (100 Blatt im Bürobedarf, für 30 EUR bei SMA 08024 641343) oder Folex Kopierfolie X-10.0 Standard 100my oder Tartan 901-100. Schwarz ist da im Auflicht sattschwarz, in Durchsicht dunkelgrau, ergibt also genau dieselbe Deckung wie auf Papier. Nur der Träger ist halt transparent. Leider drucken aktuelle Laserdrucker nicht ausreichend lichtdicht.

Niemand käme nun auf die Idee, beim Belichten noch ein unbedrucktes weisses Blatt dazwischenzulegen. Das wäre dann identisch mit dem Druck der Vorlage auf Papier statt Folie. Leider ist die Folie nur für schwarz/weiss Laserdrucker tauglich. Aber bei Farblaserdruckern hat man oft ein Problem mit den Mustern aus gelben Punkten, die der Drucker auf's Papier schummelt, die sind für UV Licht nämlich schwarz.

Etwas schwärzer (aber auch kantenunschärfer) wird's mit Tonerverdichter (Butylacetat) https://www.huber-graphics.com/ (Solvent50, Plastik70, Oranex) wenn sich der Toner davon anlösen lässt, was je nach Hersteller wohl unterschiedlich ist: Tonerverdichter LF-A von Reichelt: Laserdrucker Brother HL-5350DN geht NICHT, Laserdrucker Kyocera FS-1750 funktioniert perfekt.

Für Tintendrucker nimmt man die vom Druckerhersteller empfohlenen InkJet-Folien und Einstellungen. (Achtung: Für Epson gibt es Folien mit 'Abstandshaltern', die sind unbrauchbar), oder Zweckform Avery #2502/#2503 z. B. von Reichelt (Eine neue Packung dieser Folie erscheint uns dünner, und der Drucker macht mit Folien der neuen Lieferung nur noch Probleme, Zweckform wurde ja auch von Avery übernommen). Sigel IF120 InkJet Overhead-Folien gehen auch.

Wenn man auf oberflächenglattes Transparentpapier oder Kopiererpapier druckt, sollte man nur Sorten ohne optischen Aufheller verwenden, da sonst das mühsam erzeugte UV-Licht sinnlos verpufft. Wegen dem hohen Reflexionsgrad bei diesen Materialien hat man sowieso schon merklich erhöhte Belichtungszeiten (ca. x 4), insbesondere wenn man keinen Belichtungskasten verwendet (im Kasten würde reflektiertes Licht wieder zurückreflektiert werden, bis es durch die Vorlage hindurchkommt, wenn man nur eine Glühlampe über die Vorlage hängt kommt reflektiertes Licht ja nicht wieder). Klare OHP-Folien führen meist zu Haarrissen. Das Aufeinanderlegen von 2 Folien geht nur für anspruchslose Layouts. Da die obere Folie ja nicht mit der bedruckten Seite direkt auf der Platine liegt, kann sie nur unscharf die Fehler der Unteren verdecken.

Von: Gonde 3.3.2004

ich bin Umsteiger von Epson Color 850 auf den Canon i865. Bis jetzt bin ich sehr zufrieden, bis auf ein kleines (aber feines :-) ) Problem: Bisher habe ich tiefschwarze und absolut deckende Ausdrucke (auch feinste Linien) von sogenannten Printzeichnungen für die Leiterplattenherstellung mit dem Epson auf aufgerauhte Epson-Folie gemacht. Mit dem Canon i865 will mir das nicht gelingen. Einerseits wird der Ausdruck nicht rein schwarz und deckend ist der Druck auch nicht. Augen auf... Hätte ich nur gleich bei "Druckereinstellungen" auf den "Drucker-Ratgeber" geklickt und dort weiter auf "Tabellen und Diagramme drucken", so wäre ich unweigerlich auch auf den Button "Folie" gestoßen. Mit dieser Einstellung ist die Wiedergabe ein Printvorlage auf Folie ein Genuß! Tiefschwarz, dicht randscharf, auch mit den dünnsten Linien! Jetzt bin ich rundum voll zufrieden mit meinem neuen Canon i865!

Canons ab iP4000 bieten diese Option nicht mehr und der Druck wird auch bei Farbe/Intensität: manuell Helligkeit: Dunkel nicht ausreichend geschwärzt, aber die Drucker ziehen das Blatt dermassen genau ein, dass man es zwei mal bedrucken kann, und dann ist es lichtdicht.

Canon TR8550 zieht ungenauer ein, bietet aber im Druckdialog, so lange man trotz Foliendruck nur Normalpapier wählt, Seite einrichten: Druckoptionen: Drucken mit: Nur PGBK an. Dazu ohne ICM und Farbprofil, hohe Qualität und Farbe/Intensität manuell, Helligkeit: Dunkel, Intensität: 50, Kontrast: hoch und der Drucker macht so schwarz wie er kann, was mit Original Canon Tinte (auch zum Nachfüllen GL50 PGBK 160ml um 10 EUR) ausreicht, Fremdtinte deckt oft nicht, zudem führen manche Patrone zu Support Code 7700 und locken den Drucker für immer, daher immer die SETUP-Patronen nachfüllen statt Fremdtinte zu kaufen. Die anderen mit dem QY6-0089 Druckkopf, TS705, TS705A, TS5050, TS5051, TS5053, TS5055, TS5070, TS5080, TS6050, TS6051, TS6052, TS6080, TS6150, TS6151, TS6250, TS6251, TS6350, TS6351, TS9550, TS9551C, TR7550 ) sollten dasselbe können. Im Gegensatz zum QY6-0082 des iP7250 mit 1pl Düsen hat er wieder die grösseren 2pl Düsen des QY6-0049 vom iP4000 die nicht so leicht verstopfen.

Der Canon Pixma iX6820 wird von Siebdruckern empfohlen, aber er ist teuer und i.A. unnötig gross. Die Epson Ecotank ET-M monochrom Drucker (M100, M105, M1120) drucken mit pigmentierter Tinte und sollten billig sein, leider Auslaufmodelle. Leider rollen sich die Ränder der Zweckform Avery B2502 Folie nach innen und zerstören den Druckkopf, man klebt am besten einen ausreichend kleinen Schnipsel rundum mit Tesa auf ein A4 Papier als Träger.

Gute Vorlagen kann man per Photoplot auch bei einer örtlichen Druckerei erstellen lassen die noch einen Belichter hat (sind immer weniger), die sind dann wirklich lichtdicht und erlauben einen grösseren Belichtungsspielraum als die halbtransparenten selbstgedruckten.

> Belichtung

Bedenkt, das die meisten Leute nur von EINEM Detail ihres Erfolges reden, z. B. "hey, bei mir geht Papier sehr gut in 1 Minute" und dabei den Rest vergessen "aber ich habe eine professionelle Siebdruckbelichtungsanlage". Fragen wie 'wie lange belichtet ihr' sind daher sinnlos. Es müsste die ganze Apparatur beschrieben werden, damit man mit der Antwort was anfangen kann, und keine 2 Leute haben wohl alles (Aufbau, Platinenmaterial, Konzentration, Lampenalter, Temperatur) identisch vor sich. Mit Bungard Material auf einem (vorgewärmte) Belichter aus 4 x 15W Gesichtsbräunerröhren in 5cm Abstand hinter 4mm Glas brauche ich 2.5 Minuten und 1 Minute Entwicklunsgzeit bei 10g/l im 20 Grad warmem Zimmer. Die Belichtungsreihe ist die EINZIGE Methode, die richtige Belichtungszeit zu ermitteln. Und wenn dann beim nächsten Mal der Entwickler nicht 25 GradC sondern nur noch 20 GradC hat, muss man sich nicht wundern, wenn kein ordentliches Ergebnis bei rauskommt.

Photomaterial wird durchbelichtet, d.h. in den belichteten Zonen soll der ganze Photolack bis in die Tiefe so von Licht durchdrungen werden, daß sich seine photoaktiven Substanzen zersetzen und der Lack weich wird. So lange muss man also mindestens belichten. Wenn die abgedeckten Stellen nicht ganz lichtdicht sind, kommt natürlich auch dort etwas Licht hin und weicht den Lack etwas an, daher darf man nicht länger belichten als nötig. Beim Entwickeln wird dann der aufgeweichte Lack vom Entwickler weggewaschen, so lange muss man also mindestens entwickeln. Mit unbelichtetem Lack passiert erst mal gar nichts. Erst nach deutlich längerer Zeit (über 5 Minuten) löst auch er sich an. Daher sind Entwicklungszeiten so um 2 Minuten ganz passend, und man sollte beim Entwickeln für eine Badbewegung sorgen damit die Photolackreste weggeschwemmt werden.

Man braucht: Eine Platine, die man in zig 2 x 2 cm kleine Stücke schneidet, eine Belichtungsvorlage und eine Eieruhr. Man schreibt auf die Rückseite des 1. Stücks eine 1, legt sie exakt 1 Minute im Belichter auf die Vorlage, legt sie dann 2 Minuten mit Badbewegung in den korrekt konzentrierten Entwickler, und wirft sie dann in das Ätzbad. Die Platine 2 kommt 1:24 Minuten ins UV-Licht, dann auch exakt 2 Minuten in den Entwickler, dann ins Ätzbad. Platine 3 2 Minuten, Platine 4 2:48 Minuten, Platine 5 4 Minuten belichten, Platine 6 5:39 Minuten, aber alle genau gleich lang in den Entwickler. Da man jedesmal auf die gleiche Art entwickelt hat, hat man nur einen freien Parameter (Belichtungszeit). Hätte man versucht, beim Entwicklen das Optimum herauszuholen, wäre die Probiererei ein Fass ohne Boden. Beim beschriebenen Verfahren muss man nur nach der besten Platine im Ätzbad suchen und kann sich später sogar den Ätztest zur Ermittlung der richtigen Entwicklungszeit sparen.

Man sollte als Platinenmaterial auf jeden Fall hellbraunes Hartpapier (Phenol FR1, FR2) oder CEM1, FR3 Epoxy nehmen, (dunkelbraunes hat oft schlechte Qualität), denn das kann man mit normalen HSS-Bohrern und Säge bearbeiten,

auch wenn es spezielle Bohrer dafür gibt:

die Industrie stanzt gar die Löcher auf ein mal in erwärmtes Basismaterial.

Glasfaser Epoxy (FR4) wird in der Industrie nur verwendet, wenn chemisch durchkontaktiert werden muss, und das kann man als Hobbyist sowieso nicht. Man braucht es höchstens wegen der Festigkeit (Einsteckkarten). Dafür muss man Epoxy mit VHM Hartmetallbohrern), in einer spielfreien Bohrmaschine mit Bohrständer (z. B. Proxxon Micromot40/E in MBS140, vergesst hier den fetten Bosch Bohrhammer im Wolfcraft Billigbohrständer oder Dremel im Schwabbelhalter) bohren, und kann sie nur mit Trennscheibe, Hartmetallsäge oder Schlagschere trennen. Die Glasfasern ruinieren normales Werkzeug sofort.

Flexible Leiterplatten für selbsthergestellte Flexkabel:

Wenn man keine fertig beschichtete Ware kaufen will, sollte man es erst gar nicht mit Photopositivlack probieren (den bekommt man nie auf dieselbe Dicke), sondern blaue Photonegativ-Rollenware laminieren mit einem üblichen Bürolaminator wie PLG-5210, GBC1200, SSI10PAK, mit beheizten Rollen durch den die 1.5mm Platinen durchpassen. Die nicht-glänzende Schutzfolie auf der Innenseite (dorthin, wo sich die Folie zusammenrollt) abziehen (mit Tesa an der Ecke anheben). Bei Bungard kosten 25m 43 EUR, a.seck@t-online.de bietet DIN A4. 15 Sekunden belichten, mit Natriumcarbonat entwicklen.

Vor 50 Jahren wurde Ätzmuster, Lötstop- und Bestückungsdruck per Siebdruck aufgebracht, allerdings muss dabei der Photolack auf dem Sieb manuell verteilt werden. Hier eine gute Darstellung des damaligen Prozesses:

Hat man sein Layout erstellt und eine Vorlage gemacht, muss sie mit einer UV-Lampe auf die fotobeschichtete Platine kopiert werden. Ein paar 8-15 Watt Schwarzlicht-, Bräunungs- oder BL350 Insektenkiller-Leuchtstoffröhren sind geeignet, wenn man sie in einem Kasten mit dünner Glasscheibe reinbaut (Alukoffer oder leerer Flachbettscanner)

und an Drossel und Starter für Leuchtstofflampen oder der Elektronik aus zerbrochener Energiesparlampe passender Wattzahl betreibt.

 8W Stabform Ø16mm: 150mA 56V Länge 294mm
 7W Doppelrohr Ø13mm: 175mA 47V Länge 112mm

                    +--4u7--150R--+
                    |  250V  1W   |
                    |             | 1N4007
   +-------+--2u2F--+----|>|------+--|>|--+
   |       |        |  1N4007     |       | |
   |       |        |  1N4007     |      +---+
   o       |      +-(----|>|------+      |   |
 230V~  0.1uF/X2  | |                    | 8W|
   o       |      | +----|<|----+        |   |
   |       |      |    1N4007   |        +---+
   |       |      |    1N4007   |         | |
   +-------+------+------|<|----+----22R--+
                  |             |     2W
                  +--4u7--150R--+
                     250V  1W

Ein Gesichtsbräuner mit 4 UV-Röhren für 10 EUR vom Flohmarkt oder 30 EUR neu ist eine gute Wahl, Drosseln, Starter und Zeitschaltuhr sind schon drin. Nitraphot/Vitalux (brennt schnell durch) und Quartzbrenner (hartes UV Licht, augenschädigend) sollte man meiden. Früher ging eine 1000W Fotoleuchte oder ein 500W Baustrahler bei herausgenommener Glasscheibe, aber inzwischen haben Halogenlampen einen UV-Stop und eignen sich genau so wenig wie normale Glühlampen. Und die Sonne scheint in Deutschland bekanntlich kaum und vor allem nicht zuverlässig. UV-LEDs altern leider schneller als UV-Röhren:

Schutzfolie von der Platine abziehen, die Vorlage (bedruckte Seite zur Platine, daher spiegelverkehrt drucken) auf die Platine, eine dünne Glasscheibe drauf (Quartzglas ist hier unnötig, das lässt nur die unnötigen UV-C Strahlen besser durch die man zum EPROM-Löschen oder töten von Keimen benötigt), aber unbrauchbar sind teure Bilderrahmen deren Glas einen UV-Stop hat), und belichten. Die einzige Methode, um die richtige Belichtungszeit zu bestimmen, ist die oben angeführte Belichtungsreihe. Man KANN hier keine Angaben machen da jedes Platinenmaterial, jede Lampe, jede Folie, jede Glasscheibe anders sind. Anhaltspunkte wären 1 Minute (Quartzhochdruck) bis 10 Minuten (UV Leuchtstoffröhren), bei Halogenlampen ohne UV-Stop bis 30 Minuten.

Viele Leute stecken jede Menge Aufwand in eine elektronische Zeitschaltuhr, aber WENN ihr schon Elektronik reinbaut, dann messt die Belichtungsmenge durch eine Photodiode. Die Photodiode sollte mit einem Filter abgedeckt werden (es ist übrigens egal welche Wellenlänge sie wahrnimmt, da die spektrale Verteilung der UV-Lampen konstruktionsbedingt ist) damit sie nur ganz wenig Licht abbekommt aber immer noch hundertmal mehr als ihr Dunkelstrom ist. Dann kann man analog integrieren bis zu einem Spannungswert dessen Zielwert man per Poti einstellt das durchaus in Minuten markiert sein kann oder digital bis zu einem Endwert - wenn nach alternden UV-Röhren dann 5 Minuten in Wirklichkeit 7 dauern ist das kein Beinbruch, es ist dann wenigstens so viel Licht wie damals in 5 Minuten kam.

           / Restart
       +-o/ o-+         +----+-------+-----+-- +12V
       |      |         |    |       |     |
   +---+-47uF-+---+     |    |       |   Relais
   |    Folie     |     | +--(-1M-+  |     |
   |     +--|+\   |     | |  |    |  +-|<|-+
   |     |  |  >--+-10k-(-+-|+\   |        |
   +-----(--|-/         |   |  >--+---1k--|<
   |     |            Poti--|-/            |E
   |     |              |    |  LMC6462    |
   +-|<|-+--------------+----+-------------+-- GND
 Photodiode

Die belichtete Platine kommt in den Entwickler (10g Natriumhydroxid in 1 Liter Wasser), oder nach dem Aufdruck auf der Packung, die Lösung bitte jeden Tag neu ansetzen, sie hält sich nicht sondern verwandelt sich mit dem Kohlendioxyd aus der Luft in Natriumhydrogencarbonat.

NaOH freier Entwickler ist nicht besser, auch er macht entgegen der Werbung Probleme bei falscher Zeit oder Konzentration, er verätzt nur die Augen nicht so. Bad bewegen (oder mit einem weichen Plastikborstenpinsel über die Platinenoberfläche streichen, Echthaarpinsel lösen sich in Natronlauge auf) bis die belichteten Stellen komplett frei sind. Wer zuvor eine Belichtungsreihe gemacht hat, entwickelt wieder genau so lange und kennt das Ergebnis. Für Negativfilme wird 1%ige Natriumcarbonatlösung als Entwickler benötigt.

Wer keine Belichtungsreihe gemacht hat (ist selber schuld) MUSS einen Ätztest machen. (Platine kurz in Ätzlösung, wenn nach 30 Sekunden unabgedeckte Stellen nicht rötlich werden (kristallines Kupfer) abwaschen und zurück in den Entwickler). Denn: Selbst wenn es so aussieht, als ob der Fotolack ab ist, man sieht es nicht. Es ist je nach Photoschicht verschieden, aber meist bildet sich beim Entwickeln violette Farbe und man kann violette Leiterbahnen erkennen. Aber fertig ist die Platine erst, wenn die auch verschwinden und die Platine 'ganz leer' erscheint. Man sieht Leiterbahnen dann nur nach dem Herausnehmen im Auflicht leicht hellgelb schimmern. Dauerte das Entwickeln länger als 5 Minuten, sollte man das nächste Mal länger belichten.

Alle Bedingungen (Platinenmaterial, Lampe, Abstand, Belichtungszeit, Glasplatte, Folie, Entwicklerkonzentration) MÜSSEN exakt gleich bleiben. Wer also jedesmal die Anlage neu nach Gutdünken aufbaut und den Entwickler mit dem Löffel abschätzt, muss sich über dauernde Probleme nicht wundern. Bekommt man anderes Platinenmaterial, muss man die Belichtungsreihe neu durchziehen. Insofern kann sich der Kauf von 'definiertem' Platinenmaterial (Bungard) lohnen.

Nach Angaben von Kontakt Chemie halten Photolacke je nach Temperatur maximal 2 Jahre. Optimale Ergebnisse gibt es innerhalb der ersten 3 Monate, danach steigt die benötigte Belichtungsdauer.

Stimmte die Belichtung und die Entwicklung, sollte dem Ätzen nichts mehr im Wege stehen. Eisen(III)chlorid (500g/l, unkritisch, man verbraucht ca. 40g pro Europakartenseite) eignet sich gut als Ätzmittel in einer Fotoschale auf einer Warmhalteplatte bei 40-70 Grad (unkritisch) oder das Einmachglas (wenig Ätzmittel, zuschrauben, schütteln), und wird benötigt für Schaumätzanlagen (http://www.conrad.de/ 530018 nur einseitig Euro). Wegen Schaumbildung ist es aber nicht so gut für Blubberätzmaschinen geeignet. Natriumpersulfat (270g/l dest. Wasser, kritisch, löst ca. 10 Europakartenseiten bei denen 182g verbraucht werden, Gefahrstoff brandfördernd O Abgabe nur an Erwachsene die damit Platinen ätzen wollen) bei 40-50 Grad Ätztemperatur (kritisch) ist dafür die richtige Wahl, aber nicht besonders für die Fotoschale (zu wenig Bewegung, zu geringe Ätzgeschwindigkeit). Blubberätzmaschine mit 150W Heizstab kostet 115 EUR bei https://www.hw-electronics.de/ allerdings ist die Bauweise der Elektronik tödlicher Leichtsinn, 120 EUR bei http://www.reichelt.de/ . Gummis lösen sich aber auf wenn das Ding monatelang mit Ätzmittel rumsteht. Eigenbau durch hohen 2l Plastikbehälter (Müsli-Dose) für ca. 5 EUR oder https://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/index/CMSDF15D356B046D53BC1256D550038A9E0?OpenDocument&wg=T3311&refDoc=CMS07E13CE81671A8BAC1256D6E0044D588 200W Aquarienheizstab (Sera RH150 lässt sich bis 40 GradC regeln, nach öffen und hinbiegen des Bimetalls bis zum Magneten geht er bis 45 GradC, mehr ist aber bauartbedingt nicht drin obwohl die Übertemperatursicherung erst bei 180 GradC auslösen würde) Aquarienpumpe und Polyethylenschlauch den man gefüllt mit Stützmittel unter Wärme biegt und mit Proxxon und scharfen Hartmetallbohrern mit Luftlöchern versieht.

Salzsäure/Wasserstoffperoxid (770ml Wasser, 220ml HCl 35%ig dazutun, 30ml H2O2 30%ig dazutun, sehr kritisch, etwas verbrauchtes Ätzmittel (Kupferchlorid) als 'Katalysator' dazutun sonst startet der Ätzvorgang nur aus Zufall, hat man bis dahin mehr H2O2 hinzugetan haut es einem das Zeug um die Ohren wenn das H2O2 plötzlich katalytisch allen Sauerstoff abspaltet https://www.youtube.com/watch?v=ENzYlhYEE8Q) eignet sich am Besten für eine Sprühätzanlage (Industrie). Da die Mischung korrosive Gase erzeugt und von alleine zerfällt, daher jedes Mal neu angesetzt werden muss, wobei das H2O2 auch pur nicht lange lagerfähig ist, ist sie für Hobbyisten nicht zu empfehlen. Sie kann explodieren und hat so schon Leiterplattenfabriken das Dach vom Haus gesprengt. Der Hauptgrund, warum die das einsetzen, liegt in der verhältnismässig einfachen Kupferrückgewinnung, die sich als Hobbyist eh nicht lohnt. Verbrauch etwa 80ml pro Eurokarte, Ätzgeschwindigkeit niedriger als bei Eisen(III)chlorid.

Mit Eisen(III)chlorid kommt man auf Ätzzeiten von unter 2 Minuten, wenn man den Prozess beherrscht und ausreichend schüttelt. Beherrscht man ihn nicht, macht aber das Umsteigen auf kritischere Lösungen keinen Sinn.

Verbrauchte Ätzlösung nicht ins Klo kippen (das legt eine feine Spur bis ins Klärwerk, in dem jemand sauer wird, weil ihm die Bakterien verrecken), sondern gratis beim Schadstoffmobil abgeben. Die Lösungen sind verbraucht, wenn das Ätzen deutlich länger dauert. Bei 20 GradC verliert eine 10%ige Lösung 3% pro Monat, bei 35 GradC schon 66% und bei 50 GradC ist nach einer Woche nicht mehr aktiv, das trockene Pulver ist kaum hygroskopisch und gilt als gut lagerbar.

Eisen(III)chlorid kann man durch Zugabe von Salzsäure (35% techn.) eine Zeit lang auf dem pH-Wert unter 2.8 halten wobei sich ein Teil des Schlamms wieder löst. Natriumpersulfat nimmt ca. 30g Kupfer pro Liter auf, Eisen(III)chlorid 50g.

Zugabe von Zittronensäure (300g in 1l Wasser im Anteil von 1 zu 4 Teilen 40%iger Eisen(III)Chlorid) kann eine Eisen(III)Chlorid Ätzlösung transparenter und länger verwendbar machen

Eine Platine kann man mit 3M Orgol 8600 Überzugslack schützen, dann bleibt sie lötbar, und es gibt Verdünner und Reparaturkits damit man die Platinen wieder lackfrei bekommt.

Von: Uwe Bredemeier und Michael Linnemann 1999

> "Laser-Folien für die Druckformerstellung", Zweckform No. 3491. Gibts
> im hiesigen Büro-Fachhandel, ohne extra Bestellung oder so. Der
> 100er-Pack kostete meiner Erinnerung nach so um die 35 EUR, und
> funktioniert einwandfrei.

Ist das beste (und einzig taugliche) was mir bislang untergekommen ist. Ausser Satzbelichter oder Fotoplot natürlich. Bis zur Entdeckung dieser Folie habe ich die Layouts für Prototypen/Bastelprojekte geplottet. Allerdings ist auch das ein heikles Thema an dem ich lange herumgefeilt habe.

Ich habe über die Jahre immer mal verschiedene Folien mit Laser und Tintenstrahldrucker getestet, war immer enttäuschend. Bei klarer (Overhead-) Folie im Laser scheinen Lichtbrechungen in der Folie das Problem zu sein, beim Tintendrucker eine Neigung zur Tropfenbildung. Besagte Folie, mattiertes Polyester, wird mit dem Laser schon mit Standardeinstellung vollständig undurchlässig. (Laserjet 4). Ein Test mit dem Tintenstrahler (Deskjet 850C) brachte ebenfalls ein erfreuliches Ergebnis. (Die Folie ist nicht für Tintendrucker geeignet, bei denen die Tinte nicht trocknet, sondern auf salzhaltigem Papier gerinnt, wie bei Epson).

Scannen und Drucken von Vorlagen aus Zeitungen ist problemlos möglich. Für die Belichtung ist die mattierte Folie kein Problem. Etwas länger halt. Das "spiegelverkehrt" gedruckt werden sollte ist doch wohl selbstverständlich?

Von: Oliver Betz 2000

Platinenbohrer: Hartmetall-Speerspitzbohrfräser (Bürklin 4.10 EUR) sind viel robuster als Wendelbohrer und auch freihändig (ohne Bohrständer) verwendbar. Sie machen aber auch unsaubrere Löcher.

Eine Alternative könnten auch die HSS Platinenbohrer von https://de.rs-online.com/web/ sein (suche nach "HSS Platine") mit einem Schaftdurchmesser von 2.4mm.

aus: http://www.fpga-faq.org/FAQ_Pages/0043_Steps_to_make_a_Printed_Circuit_Board.htm

Von: Matthias Heinrichs 27.11.2007

Fragt euch, ob euer Lohnbestücker wenigstens die Grundlagen beherrscht:

Eine einfache SMD Lohnbestückung mit TM240 Pick & Place und manuellem Einlöten von THT in China sieht so aus:

Anbieter Platinenherstellung:

Einseitige kann man günstig bei den semiprofessionellen Anbietern bei eBay machen lassen. Für doppelseitig durchkontaktierte Leiterplatten sind die Profis zuständig. Soll die Platine bleifrei gelötet werden, muss die Platine die höhere Löttemperatur aushalten (Produkthaftung auf Grund ungeeigneter Materialien), leider ist die Grenze nicht einfach vom temperature grade Tg abzuleiten: Epoxy Tg 130 ist schon mal ungeeignet, Tg 170/180 nicht immer geeignet, Tg 200 schon. Hartpapier teilweise bei Tg 135 schon. G200 nicht.

Ab dem 1.7.2021 ist jede Sendung aus dem Ausland auch an Privatpersonen zollpflichtig, wenn mehr als 1 EUR zu zahlen ist. Bis 150 EUR Warenwert übernimmt das die DHL gerne für euch und kassiert dafür 6 EUR. Damit sind ALLE Bestellungen aus dem Ausland, ob Grossbritannien, der Schweiz, oder China, am dem 1.7.2021 praktisch tot. Erst ab angeblich 15.1.2022 kann man die Wucherpauschale umgehen in dem man die Sendung elektronisch bei ATLAS-IMPOST anmeldet. Es ist davon auszugehen, daß diese faktische Sperre von Auslandbestellung für Privatpersonen politisch gewollt, absichtlich so vergeigt, und korrupt von der jeweiligen Lobby durchgesetzt wurde.

Bis 150 EUR Warenwert fällt zwar kein Zoll an, aber Einfuhrumsatzsteuer. sie also zum Zoll. Liegt der Wert der Waren unter 150 Euro sind die Sendungen zwar zollfrei, aber nicht frei von Einfuhrumsatzsteuer. Es sei denn, die unterliegen der EUStBV (Einfuhrumsatzsteuerbefreiungsverordnung). Zollfrei sind beispielsweise Rückwaren, also der Re-Import von kurz zuvor exportierten (z. B. unbenutze Ersatzteile), oder Berufswerkzeuge, also dem was man zur Arbeit im Ausland braucht, mitnahm und wieder mit zurück nimmt. Für uns relevant vor allem §4 für Gegenstände erzieherischen, wissenschaftlichen oder kulturellen Charakters. Wissenschaftliche Geräte und zur Ausbildung genutzte Sachen sind also einfuhrumsatzsteuerfrei, wenn sie nur gelegentlich und ohne gewerbliche Absicht eingeführt werden (Umsatzsteuervorabzugsberechtigte sind immer gewerblich). Außerdem ist nach §§ 1a bis 10, die Einfuhr von Gegenständen, die nach Kapitel I und III der Verordnung (EWG) Nr. 918/83 entsprechen, steuerfrei. Hierbei handelt es sich um die Steuerfreiheit der Ausstattung von Studenten oder Schülern folgender Definition nach: Gegenstände und Geräte (einschließlich Rechen- und Schreibmaschinen), die von Schülern und Studenten üblicherweise beim Studium verwendet werden. Darauf weisen dich die Zollbehörden natürlich nicht hin. Sammlerstücke sind einfuhrumsatzsteuerfrei, wenn sie unentgeldlich eingeführt werden (mitgebracht) und nicht von einem Unternehmer geliefert werden. Wenn die Ware mit einem Paketdienst geliefert wird, nimmt der oft 20 EUR Bearbeitungsgebühr auch wenn kein Zoll anfällt. Die Post macht es kostenlos, wenn alle Unterlagen vollständig dabei sind. Bei DHL Express werden aber mindestens 10 EUR "Kapitalbereitstellungsgebühr" kassiert, was den Tatbestand des Wuchers erfüllt. Das kann man jedoch umgehen, in dem man die überteuerte Telefonsexhotline von DHL Express anruft und sich ein Kundenkonto einrichten lässt in dem man seine Kontoverbindung hinterlegt.

Andere Unternehmen sind noch frecher, da sind auch 30 EUR keine Seltenheit. Bei privaten Geschenksendungen, die ohne Zollförmlichkeiten verschickt werden dürfen, fällt sowieso keine Einfuhrumsatzsteuer an, bei einem Wert über 45 EUR allerdings eventuell eine Verbrauchsteuer wie Kaffeesteuer etc.

Sollte der Zoll einen Artikel zurückhalten "möglicher Verstoss gegen Verbote und Beschränkungen Produktsicherheit" dann fehlt im ein CE Zeichen auf einem Gerät oder er stuft ein Bauteil fälschlicherweise als Gerät ein. Im ersteren Fall lasst es zurückschicken damit der Chinamann ein CE draufklebt, im anderen Fall pocht darauf, daß er die Aushändigung bloss aussetzt und die Sendung zur Überprüfung einer fachkundigen Stelle, meist Bundesnetzagentur, überlässt, falls er sich nicht von euch selbst überzeugen lässt.

Das Markenrecht betrifft nur gewerbliche Händler, es gilt bei Privatverkauf nicht. Man darf für den privaten Gebrauch auch gefälschte Waren einführen, bei mehr als 175 EUR Wert sind allerdings Zoll und Steuern bezahlen.

"Hier gilt jedoch zu beachten, dass eine Markenrechtsverletzung erst vorliegt, sofern der Abgemahnte „im geschäftlichen Verkehr“ gehandelt hat."

Zollbeschlagnahmungen bei Privatkunden wegen angeblichen Markenrechtsverletzungen §143(a) Markengesetz oder $106 Urheberrechtsschutzgesetz sind nur im geschäftlichen Verkehr möglich, das sind private Käufer nicht, man muss einer angedrohten Vernichtung rechtzeitig in 10 Tagen widersprechen. Man muss auch aufpassen, daß man, obwohl Privatperson, nicht beim ZIS ZollInformationsSystem als angeblicher Markenrechtsverletzer eingetragen ist, sonst bekommt man Probleme bei jedem Import.

Abmahnungen wegen Urheberrechtsverletzungen sind bei nicht geschäftlichen Handlungen möglich, aber i.A. auf 100 EUR gedeckelt.

CE muss allerdings erfüllt sein, denn "die Einfuhr eines Produkts – egal ob neu oder gebraucht – in den Europäischen Wirtschaftsraum wird dem Inverkehrbringen eines neuen Produkts gleichgestellt. Dabei sind nur solche Einfuhren relevant, die der Bereitstellung des Produkts auf dem Markt oder seiner Verwendung dienen.", das 'oder seiner Verwendung' betrifft hier auch Privatleute. Legt man die absichtlich schwammige Rechtsprechung genau aus, müssten sogar Altgeräte die damals keinem CE unterlagen bei der Einfuhr plötzlich den aktuellen CE Bestimmungen genügen.

Gewerbliche Empfänger müssen die Einfuhr von Waren aus Nicht-EU Staaten beim Zoll unter ihrer EORI Nummer anmelden, die sie eventuell erst beantragen müssen:

Zum Import von Kleinsendungen mit einem Warenwert von unter 1000 Euro reicht eine sog. mündliche Anmeldung beim Zollamt. Ab 1000 EUR muss die Sendung über das Internet beim Zoll angemeldet werden. Bei Sendungen über 10.000 Euro ist zudem eine Zollwertermittlung notwendig.

Die Webanwendung wird gestartet, indem man im linken Menü die Option "Internet-Zollanmeldung Einfuhr" auswählt. Anschließend sind drei Formularseiten auszufüllen. Bei manchen Fällen gibt es eine kontextsensitive Hilfe, bei anderen ein Auswahlpopup, bei manchen hilft nur Raten. Das ist aber nicht weiter schlimm, Fehleingaben können beim Zoll korrigiert werden, sobald die Anmeldung erst mal richtig im System ist. Beim Warenwert ist der Kaufpreis zzgl. eventuell anfallender Kosten für Transport und Handling anzugeben. Ich empfehle, nur die Pflichtfelder auszufüllen und ansonsten alles frei zu lassen. Ein kritischer Punkt ist das Feld "Bearbeitende Dienststelle". Hier muss die Kennnummer des lokalen zuständigen Zollamtes eingetragen werden! Die Website zur Ermittlung der Zollstelle findet sich hier http://ec.europa.eu/taxation_customs/dds/csrdquer_de.htm (Empfehlung: Suche über „übliche Bezeichnung“) oder http://www.zoll.de/dienststverz/index.html Nachdem die ersten drei Seiten ausgefüllt wurden, muss auf den Button "Positionsdaten" geklickt werden! Dann öffnet sich der finale Teil der Anmeldung (keine Ahnung, wer da für die Bedienerfreundlichkeit der Anwendung Pate stand). Hier ist die Warennummer der Stolperstein. Die Warennummer legt die Höhe des Zolls fest. Über den untenstehenden Link lässt sich diese Nummer zusammen mit den Zolltarifen ermitteln [Nick L. aus uhrforum.de] http://ec.europa.eu/taxation_customs/dds/tarhome_de.htm

TARIC Nummern

73269098 Lötpastenschablone (Edelstahl) 84716090 Ein-/Ausgabeeinheiten für elektronische Datenverarbeitungsmaschinen, kein Drucker oder Tastatur 84716050 Tastaturen 84439990 Druckerzubehör 8541 Dioden, Transistoren und ähnl. Halbleiterbauelemente; lichtempfindliche Halbleiterbauelemente "einschl. Fotoelemente, auch zu Modulen zusammengesetzt oder in Form von Tafeln" (ausg. fotovoltaische Generatoren); Leuchtdioden "LED"; gefasste oder montierte piezoelektrische Kristalle; Teile davon 85412900 Transistoren mit einer Verlustleistung von >= 1 W (andere als Fototransistoren) 8542 Schaltungen, elektronisch, integriert "IC-Schaltungen"; Teile davon 8543 Maschinen, Apparate und Geräte mit eigener Funktion, elektrisch, in Kapitel 85 a.n.g. sowie Teile davon 8507600033 LiFePO4 Akkuzellen 8514 Industrieöfen oder Laboratoriumsöfen 8515 Lötmaschinen und Schweißmaschinen 8515809000 Reflow Ofen 85176100 Basisstationen von Sende- oder Empfangsgeräten für Töne, Bilder oder andere Daten 8517610090 Bluetooth Funkmodul 85176200 Geräte zum Empfangen, Konvertieren und Senden oder Regenerieren von Tönen, Bildern oder anderen Daten, einschl. Geräte für die Vermittlung "switching" und Wegewahl "routing" (ausg. Fernsprechapparate, Telefone für zellulare Netzwerke oder für andere drahtlose Netzwerke) 8523 Platten, Bänder, nichtflüchtige Halbleiterspeichervorrichtungen, "intelligente Karten [smart cards]" 8533 Widerstände, elektrisch "einschl. Rheostate und Potenziometer"; Teile davon (ausg. Heizwiderstände) 85340011 Mehrlagenschaltungen, gedruckt, nur mit Leiterbahnen oder Kontakten 85340019 Einlagenschaltungen, gedruckt, nur mit Leiterbahnen oder Kontakten 85340090 Schaltungen, gedruckt, mit Leiterbahnen, auch Kontakten, und anderen passiven Elementen (ausg. mit passiven und aktiven Elementen bestückt) 8542399000 USB to Seriell Wandler 91201200 Digitalarmbanduhren 95030075900 Spielzeug (für Kinder) und Modellbauartikel (nicht für Kinder)

Aber Achtung: Der deutsche Zoll zieht bei Einfuhren, wo entweder Absender oder Empfänger gewerblich sind, oder das Porto auf dem CN22 Zollaufkleber versehentlich im Warenwert mitenthalten ist, zur Maximierung der Staatsfinanzen auch das komplette Porto zum Zollwert hinzu, obwohl die Leistung ja im Ausland abgegolten wurde und per Gesetz die Verzollung des Inlandtransportanteils nicht erlaubt ist. Auf Grund dieser mit der Realität kollidierenden Regelung (die wohl der Verhinderung von künstlich hohem Porto und geschummelt niedrigen Warenwert zur Vermeidung von Zollgebühren dient) hat der Zoll Schwierigkeiten mit Sendungen von Digikey, bei denen (ab 65 EUR) keine Versandkosten berechnet werden, und schlägt, weil Digikey INCOTERM 2000: DDP statt INCOTERM 2000: DDP auf die Verpackung schreibt, eigenmächtig freche 70 EUR als Wert einer UPS Standardsendung drauf, und erhebt darauf 19% MWSt. Diese 9.50 EUR übernimmt Digikey nicht, ebenso eventuell zusätzlich vom Zoll in Rechnung gestellt Kosten wegen "erschwerter" Verzollung bei mehr als ein paar Posten. Ausserdem gewöhnt es sich der Zoll an, bei privaten Importen das Objekt nach CE auf deutsche Bedienungsanleitung mit Warnhinweisen und passendes Netzkabel hin zu untersuchen, und schickt nicht CE entsprechende Objekte zurück. Das Regierungspräsidium macht eine Überprüfung und stellt fest: ohne Angaben zu einem EU-Beauftragten des Herstellers bzw. zu einem EU-Importeur ist die Ware nicht EU-konform und das CE-Kennzeichen auf der Transportverpackung ist gem. RL, RoHS und EcoD somit irreführend. Das ist Protektionismus.

Tendenziell für sehr kleine Platinchen (<20mm x 20mm) Osh Park (oder vielleicht Aisler), für kleine Platinen Elecrow und für größere (L>100mm) wahrscheinlich aktuell JLPCB / EasyEda.

Einseitig (FR-2):

Doppelseitig durchkontakiert (FR-4):

Gerber Dateiformat wie es die Leiterplattenhersteller gerne hätten:

JLCPCB möchte gerne ein *.gto Outline, aber der Eagle gerb274x.cam Skript erzeugt den nicht. Man muss nach dem Laden vor dem ablaufen lassen einen neuen Schritt für %N.gto in der Dimension als einziger Layer enthalten ist hinzufügen.

Blick in die Produktion

Von: Tim R. 28.05.2013

Damit es bei professionellen Leiterplattenherstellern möglichst kostengünstig bleibt, sollte man folgenden Design-Rules einhalten:

Von: Arc Net 28.05.2013

1000 Multi-Cirucit-Boards, 40 mm x 40 mm, FR4, 35um, 2-lagig, Lötstop, E-Test

Schwieriger wird es, wenn flexible oder Hochtemperaturplatinen nötig sind, nur wenige Anbieter verarbeiten RT/duroid 5880 (bis 260 °C) oder RO4003c (bis 280 °C) von http://www.rogerscorporation.com/ (sowie (RO4350, RO4405), oder IS620i (bis 220 °C) oder P97 (G30) (bis 260 °C) von http://www.isolalaminatesystems.com/ die Sorten von http://www.ccieurolam.com/cms/content/view/24/84/lang,de gefertigt bei http://www.brockstedt.de/de/prod/index.html

FR2 kommt von http://www.kblaminates.com/ (KB)

> Wie schliesse ich 2 Leuchtstoffröhren an 230V~ an ?

Starter für Tandemschaltung: Osram ST151 + ST172, Sylvania FS-22, Philips S2, SiS2 und S2-E. Normale Starter sind nicht geeignet. Ebenso kann man als Drossel für 2 x 18W in Tandemschaltung nicht eine für 36W nehmen, sondern muss eine nehmen die bei der geringeren Restspannung denselben Strom wie bei einer einzelnen 18W Lampe fliessen lässt.

Billige 'elektronische' Starter enthalten neben einer Diode ein Relais um den Heizstromkreis nach 2 Sekunden zu unterbrechen. Um in 0.2 Sekunden eine Leuchtstoffröhre mit konventionellem Vorschaltgerät zu zünden, lassen elektronische Schnellstarter beim Starten per Diode nur eine Halbwelle durch, so dass die Drossel in Sättigung geht, um einen höheren Heizstrom erzielen zu können. Aber heute nimmt man besser gleich ein elektronisches Vorschaltgerät, die sparen mehr Strom als sie kosten:

> Wie lange hält eine Leuchtstofflampe

Von: Rolf Bombach

Die norm-Einschaltdauer, auf welche sich die angegebene Lebensdauer beziehen, ist 3 Stunden. Bei nur 10 Minuten Einschaltdauer reduziert sich die Lebensdauer auf 20%. Bei non-stop-Brennenlassen erhöht sich reichlich spekulativ die Lebensdauer auf das vier- bis fünffache. Ist aber Extrapolation, da kaum jemand Kurven publiziert, die über 24h resp. 150% hinausgehen.

> Muss man Leuchtstoffröhren unbedingt heizen ?

> Wie schliesse ich eine 8W Leuchtstofflampe an 12V an ?

Osram Accutronic AT7/9/12L 30x40x80mm sind offenbar besser als KFZ-Bastelleuchten oder http://www.conrad.de/ 192422 weil die Röhre damit heller ist (effektiver) und schonender betrieben wird und die Elektronik offenbar haltbarer ist.

Elektronische Vorschaltgeräte:

Normale Kabel (Y) sind nur bis zu 70GradC einsetzbar, bis 120GradC gehen 7Y Kabel.

- kurze Aderendhülsen oder Hohlnieten (http://www.reichelt.de/) durchstecken, oder verpressen lassen (http://www.gsel.de/): Man muss diese oben anlöten, sonst gibt es in kürzester Zeit einen Wackelkontakt, ohne das einem das Loch zuläuft, also Einsteckwerkzeug (Zahnstocher :-) während des Lötens drin lassen. Auch Verpressen (Bungard) hilft dagegen nicht. Scheissarbeit. Die Nieten dürfen auf keinen Fall korrodiert sein, müssen also entweder neu oder vergoldet sein.

- Bauteilpin in Lötpaste eintunken und in genau passendes Loch stecken. Die Paste schiebt sich oben zusammen und schmilzt beim Einlöten des Bauteils, auf dem man ein bischen länger rumbraten muss als sonst. Dosierung der Menge muss man üben. Platine hinterher waschen.

Oder eben echtes chemisches Durchkontaktieren oder gleich herstellen lassen (siehe oben). Eine doppelseitige Eurokarte ist mit 50 EUR zwar teuer, aber bei hunderten von Durchkontaktierungen wird man das Geld gerne ausgeben.

35..40g NaOH in 1 L aq. dest. bei 60..80 GradC und 20..35 g KMnO4 (wenn Lösung grün wird ist sie zu alkalisch) in Fotoschale, Platine rein bis sich nicht mehr abwaschbar braune Beläge in den Löchern bilden, gründlich spülen, dann in 500ml Lösung von 50..80 ml Isopropanol und 5 bis 10gr Pyrrol oder Thiophen und etwas Hcl oder Zitronensäure zum leichten ansäuern in aq. dest. Diese Mischung reagiert mit dem angelagerten Manganionen und polymerisiert dabei das Pyrrol zu einer elektrisch leitenden Polypyrrolschicht. Diese leitende Polymerschicht ist dann im nachfolgendem Galvanikprozess direkt metallisierbar. Etwas besser haftet es wenn die Platine vorher in einen Queller kommt aus Butylcarbitol (Diethylenglykolmonobutylether) ca. 200-300 ml/l, Ethylenglycol 50..100 ml/l, 3..10 g/l NaOH T 40..80°C ca 3min

Es gibt Ferro-Graph-Galvano-Leitlack, den man durch die Löcher presssen könnte, um sie dann galvanisch zu verkupfern, aber irgendwie funktioniert das nicht.

Wie machen es die Leiterplattenfabriken ? Es wird unterschieden nach den Innenlagen einer Multilayerplatine, die belichtet und geätzt werden wie beschrieben, und den Aussenlagen, die erst bearbeitet werden, wenn alle Lagen der Platine verklebt sind. Es werden dann die Löcher gebohrt, und danach das Epoxy ein wenig weggeätzt (z. B. mit heisser Kaliumpermanganat Lösung oder Plasmaätzen) damit das Kupfer der Innenlagen nicht mit Epoxy verschmiert ist, sondern sogar etwas hervor steht. Dann wird die Platine chemisch in einer Kollodiallösung (oft EDTA oder formalinhaltig) mit feinen Kupfer oder Palladiumpartikeln beschichtet oder mechanisch mit Graphit bestaubt, danach wird dünn stromlos Kupfer darauf abgeschieden, dann noch dicker galvanisch (mit 1A/dm^2) verkupfert. Dann kommt die Photoschicht darauf, wird belichtet und entfernt von den Stellen, wo später Leiterbahnen sind. Danach kommt galvanisch eine ätzfeste Schicht (Gold, Silber, Nickel, Blei-Zinn oder Glanzzinn) auf die freien Kupferflächen und in die Löcher, der Photolack kommt runter und es wird das ungeschützte Kupfer weggeätzt. So bleibt das Kupfer in den Löchern. Wenn man Leiterplatten länger lagert, sollte man lieber chemisch Gold als chemisch Zinn verwenden (es sei denn es geht um Raumfahrtelektronik, dort muss man Transistorbeinchen etc. entgolden bevor man sie einlötet, weil das Gold in das Lötzinn diffundiert und die Lötung schlecht macht). Also verdammt viel Aufwand, dafür sind 100 EUR für eine einzelne 4-lagige Eurokarte fast geschenkt, und der Preis fällt rapide mit der Stückzahl.

Conductive Lacquers verfügbar bei http://www.keramikbedarf.de/edelmetallpraeparate/leitsilber-pinsel/1041/silberleitlack-leitsilber-200n-pinsel scheint ok zu sein, hält sich aber nur 1 Jahr, bei Hinkel Elektronik zum doppelten Preis. Tifoo.de verkauft 2ml für 5.80, mit 5.90 Porto.

Lötstopplack soll verhindern, das im Durchlauflötbad der industriellen Fertigung die ganzen Leiterbahnen voller Lötzinn sind (kostet Geld) und Lötzinn zwischen Leiterbahnen hängen bleibt (Kurzschluss). Als Bastler, der per Hand lötet, braucht man das nicht.

Bungard liefert genau das richtige Produkt für die Leute, die Lötstopplack nicht verstanden haben, sich aber ohne grünen (An)Schein minderwertig fühlen: https://www.conrad.at/de/loetlack-gruen-bungard-green-coat-74150-inhalt-150-ml-531705.html (kann man jederzeit selber machen in dem man blaue Lebensmittelfarbe in Kolophoniumlösung gibt).

Wer nicht gut löten kann und einen gewissen Schutz der Leiterbahnen haben will, ätzt im Dunklen und belichtet nochmal mit einer Maske, die die Lötpads nicht abdeckt, und entwickelt noch mal an statt die Platine komplett zu entschichten, dann dient der Photolack als billige Lötstopmaske.

> Und wie bekomme ich Lötstopplack auf meine Platinen ?

Klassischerweise wird die Lötstopmaske per Siebdruck aufgebracht. Das Sieb kann man belichten lassen, DIN A4 kostet inklusive Sieb und Rahmen so 70 EUR wenn man es nicht wie die Platine selbst beschichten und belichten will. Im Gegensatz zum folgenden UV curable Lötstopplack muss man dadurch nur ein mal beschichten, belichten und entwickeln und kann dann tausende Platinen einfach beschichten.

Bei eBay nach "uv curable" suchen und Lötstoplack auch in kleinen Mengen für günstige Preise finden. Auf die fertig geätzte Platine etwas von diesem Lötstoplack mit Pinsel oder Rolle oder einem Rakel dünn verteilen und unter Wärme z. B. im Backofen trocknen lassen. Die Platine mit dem aufgetrockneten Lötstoplack in den Belichter legen, eine Photovorlage mit den Pads drauflegen, und belichten. Nach dem Belichten die unbelichteten Stellen mit Waschbenzin oder dem empfohlenen Lösungsmittel abwaschen, und wahlweise noch mal im Ofen und unter UV Licht aushärten lassen.

Jedoch gibt es bei http://www.bungard.de/ und http://www.walterlemmen.de/ UV lichtempfindliche Lötstopplackfolie (grün) als Trockenresist zum Laminieren, die recht einfach zu verarbeiten ist (wenn man eine Laminiermaschine hat).

Von: Route 66 30.08.2012

Normaler Lötstoplack erlaubt es nicht, die Abstände von spannungsführenden Leiterbahnen zu verringern, aber es gibt Lack der die Anforderungen erfüllt:

Die DIN EN 50178 (VDE 0160) sagt in 5.2.15.1 Luft- und Kriechstrecken: Sind Leiterplatten mit einer solchen Lack- oder Schutzschicht versehen worden, so ist eine Prüfung nach 9.4.4.4 durchzuführen. Unter 9.4.4.4: Die Eignung der Lack- oder Schutzschicht auf Leiterplatten, unter der keine Festlegung für Luft- und Kriechstrecken gelten (siehe 5.2.15.1 Absatz 6), wird nach Abschnitt 6 von IEC 60664-3 mit dem Schärfegrad 2 geprüft. Dort werden dann eine ganze Reihe von Prüfungen, angefangen von mechanischen Ritzprüfungen über Spannungsfestigkeiten nach unterschiedlicher Vorbehandlung bis zu Löt- und Lösemittelbeständigkeit aufgelistet. Namhafte Leiterplattenhersteller können solche Solder-Masks liefern. Kriechstrecken hängen von der Performance Level Categogy PLC des Leiterplattenmaterials ab, bis 600V wird die Kriechspannungsfestigkeit durch den Comparative Tracking Index CTI bestimmt nach IEC 60112, für höhere Spannungen gibt es die Möglichkeit der Prüfung einer Hochspannungskriechstromfestigkeit als Inclined Plane Tracking IPT-Wert.

 Typische CTI-Werte einiger Materialien:

  Phenolharz: 125
  Polyimid, Kapton: 150
  FR4 (Leiterplatten-Basismaterial, glasfaserverstärktes Epoxidharz): = 175/250
  FR4 Typ KF: 400
  PE-LD, PE-HD (Polyethylen): 600
  Polyesterharz: 600
  PTFE (Polytetrafluorethylen): 600
  PBT (Polybutylenterephthalat): 500

 PLC   CTI    Isolierstoffgruppe
  0   >600V   I
  1   >=400V  II (kriechstromfestes FR4 wie ISOLA Duraver DE104 KF, Epoxy-Gehäuse von Halbleitern)
  2   >=250V  IIIa
  3   >=175V  IIIa (übliches FR4)
  4   >=100V  IIIb
  5   <100V

Wer also Probleme hat, sollte erst mal bessere Isolierstoffgruppen suchen an statt es mit Beschichtungen zu probieren.

Auch die Durchschlagfestigkeit kann durch besseres Basismaterial verbessert werden.

"For high voltage boards special attention must be paid to the material and its specifications. Careful design of the inner layer construction with high resin percentage prepreg will ensure a void free press package. Typically a printed circuit manufacturer would use 7628 prepreg, a low cost, high volume type material. It is also a low resin, high glass content prepreg with large glass bundles. High voltage boards require prepregs such as 1080 or 2113 that feature small glass styles for better penetration of the resin. A larger percentage of resin content and a thinner overall thickness will help prevent micro bubbles and improve the density in multiple layers. Construction of this method will slightly increase the cost, but the extra protection for high voltage overcomes this disadvantage. To further improve the out gassing of the finished board, a long slow bake at 260°F for 20 hours will remove any remain volatiles and drive off any moisture. Both important to good high voltage longevity. For boards that must operate at low atmospheric pressures, an additional bake of 300°F for 4 to 6 hours will further decrease the outgassing created by a vacuum."

Von: Falko Jahn

Für alle die es interessiert, habe es endlich geschafft, Lötstoplack auf meine Platinen zu bringen!

Viele werden jetzt sagen, man sollte das lieber machen lassen, womit sie wohl auch recht haben, aber für diejenigen die für wenig Geld eine professionelle Platine haben wollen und genug Zeit haben, meine bisherigen Erfahrungen.

Von http://www.peters.de/ gibt es ELPEMER fotostrukturierbaren Lötstopplack. Dort bekommt man auch kostenlose Muster. Es ist ein 2 Komponenten Lack.

Also Lack 4:1 mischen und auf die Platine bringen. Ich habe das im Siebdruckverfahren gemacht (mit einen zusammengebastelten Holz Rahmen, werd mir aber demnächst was "richtiges" kaufen, habe auch von der Airbrush Methode gehört, hab ich aber nicht getestet). Dann im Backofen vorgetrocknet, das ist recht kritisch, wenn zu lange vorgetrocknet wird, läßt sich der Lack nicht mehr entwickeln. Bei mir waren es ca. 30min bei 75°C mit Umluft, hab die Tür leicht aufstehen lassen, damit die Lösungsmittel entweichen können. Dann abkühlen lassen und belichten. Die Zeit muss man ausprobieren (bei mir waren es bei durchsichtiger Folie und 4 Röhren a 25W ca, 20cm Abstand - 3 min). Dann Entwickeln mit 1% Natriumcarbonat Lösung. Natriumcarbonat gibt es in der Apotheke - 1kg ca. 8 EUR - dauert ca. 1-2 min Endhärtung bei 150°C im Backofen ca. 1h. Fertig !!! Das sind meine ersten Erfahrungen. Es gibt bei Peters auch fotostrukturierbaren Bestückungsdrucklack. Einfach hobbymässig kann man aber auch den Bestückungsdruck auf hochkalandriertes Papier (glaenzend und dünn wie die Seiten aus der Zeitschrift 'Spiegel') oder Tonertransferfolie drucken und auf die Platine überbügeln.

Zum Schutz vor Witterungseinflüssen kann man Platinen nach der Bestückung lackieren, z. B. mit 3M ORGOL 8600 UEBERZUGSLACK. Oder in Epoxy-Vergussmasse wie HPEVM-100 einschliessen.

Bevor man seine Schaltung aufbaut, muss man entscheiden, welche Bauteile man in bedrahteter Form (thru hole, Löcher werden ca. 0.2mm dicker als der Drahtdurchmesser angegeben, der Hesteller bohrt dann noch grösser damit nach der Durchkontaktierung ein so grosses Loch übrig bleibt) und welche man als SMD Bauelemente nimmt. Das hängt etwas von der erwarteten Stückzahl ab. Bedrahtete Bauelemente werden bei Handbestückung bevorzugt. Das geht schnell, eine Bestückerin schafft mehr als 5000 Bauteile pro Tag. Die Drähte werden meist auf einen Rutsch vor dem Löten gekürzt, manchmal von der Drahtbiegemaschine vor dem Bestücken, dem Bestückungautomaten direkt nach dem Montieren und normalerweise nicht einzeln per Frontalschneider. Es stellt sich auch die Frage, wie gelötet wird. Per Hand, per Lötbad oder per Durchlauf-Wellenlötanlage. Einerseits hängt das davon ab, was da ist, andererseits kann man 10 Platinen problemlos per Hand löten, 100 Platinen per Lötbad, und bei 1000 wird man sicher eine Durchlauf-Wellenlötanlage verwenden wollen. Wellenlötanlagen wollen die Ausrichtung der Bauteile in bestimmter Richtung, daher diagonale TQFP auf manchen Platinen und dickere Pads an den Ecken.

Wenn man SMD-Pads nicht nach IPC-Konformität auslegt

weisen manche Bestücker die Platine ab oder wollen sie kostenintensiv nachbessern oder reden sich zumindest bei nachfolgenden Problemen damit raus. Vergesst also Libraries von Hobby-Layoutprogrammen und legt sie alle neu an. Für SMD in Handbestückung hilft ein FRITSCH Handbestücker o.ä. mit dem 400 bis 800 SMD Teile pro Stunde bestückbar sind, macht ungefähr 10ct/Bauteil.

SMD kann gut ein Automat bestücken, der klatscht die Bauteile schneller auf die Platine als man gucken kann, insbesondere wenn Bauteile nur wenig verschiedene Werte haben und alle in derselben Orientierung plaziert wurden. Leider muss dem Automat vorher gesagt werden, wo hin das Bauteil kommt, also sind die Rüstkosten so hoch, das es sich bei weniger als 1000 Platinen kaum lohnt. Einfache Pick & Place Maschinen Bestücker (gebrauchte Daum, neue NeoDen TM220A, TM240A) ohne Videokontrolle gibt es ab 3000 EUR, dabei eignet sich das NeoDen ganz gut für Eagle Layouts. LitePlacer ist günstig, hat aber keine Feeder und ist langsam. SMT280 ist ohne Vision Option kaum zu gebrauchen, NEODEN 3/4 sind eher hochpreisig, Mechatronika M10 ist eher unflexibel, SmallSMT VP-2800HP kostet 10000 EUR hat aber viele Feeder. https://www.vbesmens.de/de/bestueckungsautomat.html ist ein Eigenbau. Einzelne SMD Bauteile kann man per Hand bestücken (lassen), aber schon bei wenigen Bauteilen verwendet man besser eine Schablone (Stencil) zum Auftragen der Lötpaste.

SMD lötet man gerne mit Heissdampf, besonders gern Galden weil das die Luft abschliesst und einfach in der Fritteuse verwendbar ist

weniger gerne per Infrarotstrahlung und nur bei unkritischen Teilen durch Eintauchen in flüssiges Lötzinn in einer Lötanlage. Edelstahllötwannen sind für bleifrei untauglich weil das Lötzinn sie zerfrisst. Wenn man bedrahtete Bauteile und SMD mischt, muss man zwischen verschiedenen Kombinationen wählen: Einseitige Platine. SMD muss auf die Unterseite. Man kann erst SMD im Reflow verlöten und dann die bedrahteten per Hand, oder man klebt SMD auf der Unterseite auf und verlötet sie zusammen mit den eingesteckten bedrahteten im Lötbad, dann sollten nur wärmeunempfindliche SMD Bauteile (Widerstände und Keramikkondensatoren, notfalls kleine Transistoren und ICs) verwendet werden. Doppelseitige Platine: Empfindlichere SMD Bauteile können oben bestückt werden und per Reflow verlötet werden, die Unterseite steht wie bei der einseitigen Platine zur Verfügung. Wenige bedrahtete Bauteile: Man kann beidseitig empfindliche SMD Bauteile bestücken und Reflow verlöten, weil die bedrahteten Bauteile per Hand nachträglich eingelötet werden können, wenn es eine überschaubare Anzahl von Platinen ist.

Preisbeispiel Bestückung der SMD-Teile für http://bibo.iqo.uni-hannover.de/dokuwiki/doku.php?id=eigenbau:temperaturregler_diodenlaser

> sah so aus: Lötpastenschablone, einmalig : 90 EUR
> Einrichtung, einmalig : 90 EUR (bei Folgeauftrag 45 EUR)
> Fertigung : 14,60 Material : 2,70 (im wesentlichen Hühnerfutter und ein paar OP07)
> Für die Bestückung der 16 Leiterplatten haben wir am Ende
> 460 EUR plus MwSt bezahlt. Das bleibt ein Stück unter den
> von Dir genannten Beträgen.

Preise von Elecrow für 10/50/100 einer Platine mit 60 EUR Bauteilkosten:

Bei einer einseitig Automat-SMD bestückten Platine mit 20 Bauteilen, davon 2 ICs, kostet die Bestückung ohne Bauteilkosten der gesamten Platine so 20 ct wenn man 1000 abnimmt, auch in Deutschland. Bei 10000 aus China so 7 ct:

Siehe http://www.analog.com/ FF_Sect10.pdf (GROUNDING IN MIXED SIGNAL SYSTEMS) und http://www.ti.com/lit/an/slyt166/slyt166.pdf (The PCB is a component of op amp design)

Beachte die Regel für getrennten Analog und Digital Ground, und lege Analog und Digital in räumlich getrennte Bereiche (Analog links, Digital rechts :-) aber verbinde danach alles mit einer grossen Ground Plane, das verbessert EMV und schadet nicht, weil der Strom immer die kürzeste Verbindung (nicht ganz, hohe Frequenzen laufen denselben Weg zurück wie hin) nimmt, also dennoch da lang fliesst, wo er nicht die anderen stört..

Für OpAmps siehe Kapitel 17 aus http://www-s.ti.com/sc/psheets/slod006b/slod006b.pdf http://eportal.apexmicrotech.com/mainsite/support/pages/app_notes.asp AN28 und http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/39-09/layout.pdf (A Practical Guide to High-Speed Printed-Circuit-Board Layout) Siehe auch Layouttipps im Kapitel F.24. Schaltregler und

Die Induktivität einer Leiterschleife hängt von der umschlossenen Fläche ab. Wenn ein (Rechteck-)Signal zu klingeln anfängt

  +---------------+
  |               |
  X               Z
  |               |
  +------Y--------+

  +-+           +-+
  X |           | Z
  | +-----------+ |
  +------Y--------+

+5V ------------+----------+----------+
                |          |          |
         o    o-+   o    o-+   o    o-+
         o    o |   o    o |   o    o |
         o    o |   o    o |   o    o |
       +-o    o | +-o    o | +-o    o |
       |        | |        | |        |
       | o    o-+ | o    o-+ | o    o-+
       | o    o | | o    o | | o    o |
       | o    o | | o    o | | o    o |
       +-o    o | +-o    o | +-o    o |
       |        | |        | |        |
       | o    o-+ | o    o-+ | o    o-+
       | o    o   | o    o   | o    o  
       | o    o   | o    o   | o    o
       +-o    o   +-o    o   +-o    o
       |          |          |       
GND ---+----------+----------+

          o o o o    o o o o    o o o o 
      +---+----------+----------+
      | +-------+----------+----------+
      | | o o o o    o o o o    o o o o
      | |
      | | o o o o    o o o o    o o o o 
GND --+-(-+----------+----------+
+5V --(-+-------+----------+----------+
      | | o o o o    o o o o    o o o o
      | |
      | | o o o o    o o o o    o o o o 
      +-(-+----------+----------+
        +-------+----------+----------+
          o o o o    o o o o    o o o o

Masseflächen sind gut, allerdings fliesst auch auf einer Massefläche der Strom entlang der Hinleitung zurück

und unter grossen Bauelementen (Spulen) vergrössern sie die Streukapazität.

Man vermeide es, erst die Platine ohne Berücksichtigung der Masseanschlüsse zu layouten und dann zum Schluss Masse als Massefläche hineizugiessen, in der Hoffnung, daß alle Massepins schon irgendwie verbunden werden, sondern route Masse ZUERST, dann die Leitungen die den Strom hinführen parallel und erst zum Schluss die Signalleitungen.

Leitfähigkeit von

 Silber 0,016 Ohm mm^2/m
 Kupfer 0,0179
 Lötzinn Sn60Pb38Cu2 0,086
 Lötzinn Sn60Pb40 0,2

Das verzinnen von stromführenden Leiterbahnen bringt nicht viel was den Widerstand anlangt, dick verzinnen halbiert den Widerstand einer 35um Platine:

aber es erhöht die Masse und damit die thermische Trägheit deutlich, damit eine Leitung den 2 Sekunden langen Abschaltstrom eines 16A Automaten übersteht obwohl sie nicht für 80A ausgelegt ist sondern nur für 24A:

Wenn man auf einigen Leiterbahnen viel Strom fliessen lassen will, nimmt man besser einen starren Kupferdraht, an beiden Enden 90 Grad abgewinkelt (oder ein gestanztes Blech), und lötet den als Brücke von Hochstromanschluss zu Hochstromanschluss von oben ein. Die 3mm, die der Strom dann über Platine und Lötzinnhügel fliesst, kann die Platine schon ab, weil sich die Wärme in den dicken Draht verzieht.

Nun, das hängt von vielen Faktoren ab, der Spannung, der Verschmutzung, der Isolationsklasse, dem Land, der Höhe über NN des Einsatzortes, ob ein homogenes oder inhomogenes Feld vorliegt, daher gibt es keine einfache Antwort. IPC2221A (mehr als nötig), UL60950-1, DIN EN IEC 60664 und TC 109 sagt:

  Nennspannung des Stromversorgungssystems nach IEC 60038
  |                   Spannung Leiter zu Neutralleiter
  |                   |      Bemessungsstoßspannung in Volt
  |                   |      Überspannungskategorie laut DIN VDE 0110-1
  |                   |       I     II     III    IV
  |                   50     330    500    800   1500
  |                   100    500    800   1500   2500
Für Netze mit 2 Leitern symmetrisch zum Nullleiter wie in Japan und den USA:
  120/240V:           150    800   1500   2500   4000
Für Netze mit 3 Leitern, auch wenn nur eine Phase genutzt wird, (wie Europa):
  230/400V-277/480V:  300   1500   2500   4000   6000
  400/690V:           600   2500   4000   6000   8000
  1000V:             1250   4000   6000   8000  12000
                     1600   6000   8000  10000  15000

330V 0.01mm
400V 0.02mm
500V 0.04mm
600V 0.06mm
800V 0.1mm
1200V 0.25mm
1500V 0.5mm
2000V 1mm
2500V 1.5mm
3000V 2mm
4000V 3mm
5000V 4mm
6000V 5.5mm
8000V 8mm
10000V 11mm
12000V 14mm

    2000               1
    3000               1.14
    4000               1.29
    5000               1.48
    6000               1.7
    7000               1.95
    8000               2.25
    9000               2.62
   10000               3.02
   15000               6.67
   20000              14.5

Überspannungskategorie II: Betriebsmittel, bestimmt zur Anwendung in Anlagen oder Teilen von diesen, in denen Blitzüberspannungen nicht berücksichtigt werden müssen, jedoch Überspannungen durch Schaltvorgänge auftreten. Hierunter fallen z. B. elektrische Haushaltsgeräte, Geräte mit Netzstecker.

Überspannungskategorie III: Betriebsmittel, bestimmt zur Anwendung in Anlagen oder Teilen von diesen, bei denen Blitzüberspannungen nicht berücksichtigt werden müssen, aber an die im Hinblick auf die Sicherheit und Verfügbarkeit des Betriebsmittels oder davon abhängenden Netzen besondere Anforderungen gestellt werden. Hierunter fallen Betriebsmittel für feste Installationen, z. B. Schutzeinrichtungen, Schütze, Schalter und Steckdosen.

Überspannungskategorie IV: Betriebsmittel, bestimmt zur Anwendung in Anlagen oder Teilen von diesen, bei denen Blitzüberspannungen zu berücksichtigen sind. Hierunter fallen Betriebsmittel zum Anschluss an Freileitungen, z. B. Rundsteuerempfänger, Zähler. In internen Stromkreisen oder Teilen davon innerhalb eines Betriebsmittels dürfen Luftstrecken unmittelbar nach den zu erwartenden Überspannungen bemessen werden. Sind die zu erwartenden Überspannungen keine Stoßspannungen, sondern Gleich- oder Wechselspannungen, so ist als Bemessungs-Stoßspannung für Luftstrecken sowohl für das homogene als auch für das inhomogene Feld der Größtwert dieser Spannungen zu ermitteln.

Normal für Geräte die an Steckdosen angeschlossen werden ist Kategorie II, also 2.5kV Prüfspannung. Nur wenn ein Überspannungsschutz entsprechender Spannung vorgeschaltet ist kann man von Kategorie I ausgehen. Festinstallierte Geräte, also z. B. zur Montage auf Hutschiene, fallen in Kategorie III und vom Zähler in Richtung Netz in Kategorie IV.

Verschmutzungsgrad 1: Es tritt keine oder nur trockene, nichtleitfähige Verschmutzung auf. Die Verschmutzung hat keinen Einfluss. Verschmutzungsgrad 2: Es tritt nur nichtleitfähige Verschmutzung auf. Gelegentlich muss mit vorübergehender Leitfähigkeit durch Betauung gerechnet werden. Verschmutzungsgrad 3: Es tritt leitfähige Verschmutzung auf oder trockene, nichtleitfähige Verschmutzung, die leitfähig wird, da Betauung zu erwarten ist. Verschmutzungsgrad 4: Die Verunreinigung führt zu einer beständigen Leitfähigkeit, z.B. hervorgerufen durch leitfähigen Staub, Regen oder Schnee.

Für Funktionsisolierung die höchste an der Luftstrecke zu erwartende Stoßspannung Für Basisisolierung die transienten Überspannungen aus dem Niederspannungsnetz Für Basisisolierung zu anderem als dem Niederspannungsnetz die höchste Stoßspannung die im Stromkreis auftreten kann Für verstärkte Isolierung siehe EN60664-1:2007 Für Aufteilung in mehrere Abstände siehe Isolationskoordination IEC 60664-1, Beispiel 9 bis 11 Isolierstoffgruppe IIIb liegt bei CTI<175, manches FR4 ist schlechter, anderes besser http://www.bungard.de/downloads/IPC4101D.pdf

Mindestkriechstrecke  Gedruckte Schaltung    Andere
Verschmutzungsgrad    1         2            1      2                    3
Isolierstoffgruppe    Alle      ausser IIIb  Alle   I      II     III    I      II     III
10 Vrms               0.025       0.040      0.080  0.400  0.400  0.400  1.000  1.000  1.000
12.5                  0.025       0.040      0.090  0.420  0.420  0.420  1.050  1.050  1.050
16                    0.025       0.040      0.100  0.450  0.450  0.450  1.100  1.100  1.100
20                    0.025       0.040      0.110  0.480  0.480  0.480  1.200  1.200  1.200
25                    0.025       0.040      0.125  0.500  0.500  0.500  1.250  1.250  1.250
32                    0.025       0.040      0.140  0.530  0.530  0.530  1.300  1.300  1.300
40                    0.025       0.040      0.160  0.560  0.800  1.100  1.400  1.600  1.800
50                    0.025       0.040      0.180  0.600  0.850  1.200  1.500  1.700  1.900
63                    0.040       0.063      0.200  0.630  0.900  1.250  1.600  1.800  2.000
80                    0.063       0.100      0.220  0.670  0.950  1.300  1.700  1.900  2.100
100                   0.100       0.160      0.250  0.710  1.000  1.400  1.800  2.000  2.200
125                   0.160       0.250      0.280  0.750  1.050  1.500  1.900  2.100  2.400
160                   0.250       0.400      0.320  0.800  1.100  1.600  2.000  2.200  2.500
200                   0.400       0.630      0.420  1.000  1.300  2.000  2.500  2.800  3.200
250                   0.560       1.000      0.560  1.250  1.800  2.500  3.200  3.600  4.000
320                   0.750       1.600      0.750  1.600  2.200  3.200  4.000  4.500  5.000
400                   1.000       2.000      1.000  2.000  2.800  4.000  5.000  5.600  6.300
500                   1.300       2.500      1.300  2.500  3.600  5.000  6.300  7.100  8.000
630                   1.800       3.200      1.800  3.200  4.500  6.300  8.000  9.000  10.00
800                   2.400       4.000      2.400  4.000  5.600  8.000  10.00  11.00  12.50
1000                  3.200       5.000      2.500  5.000  7.100  10.00  12.50  14.00  16.00
1250                                         4.200  6.300  9.000  12.50  16.00  18.00  20.00
1600                                         5.600  8.000  11.00  16.00  20.00  22.00  25.00
2000                                         7.500  10.00  14.00  20.00  25.00  28.00  32.00
2500                                         10.00  12.50  18.00  25.00  32.00  36.00  40.00

Mindestluftstrecken in mm für Höhen bis 2000m n aus VDE 0110-1/4.97:
Verschmutzungsgrad  1    2    3    4       1    2    3    4
Stossspannung       inhomogenes Feld       homogenes Feld
330 V               0.01 0.2  0.8  1.6     0.01 0.2  0.8  1.6
400                 0.02 0.2  0.8  1.6     0.02 0.2  0.8  1.6
500                 0.03 0.2  0.8  1.6     0.04 0.2  0.8  1.6
600                 0.06 0.2  0.8  1.6     0.06 0.2  0.8  1.6
800                 0.1  0.2  0.8  1.6     0.1  0.2  0.8  1.6
1000                0.15 0.2  0.8  1.6     0.15 0.2  0.8  1.6
1200                0.25 0.25 0.8  1.6     0.2  0.2  0.8  1.6
1500                0.5  0.5  0.8  1.6     0.3  0.3  0.8  1.6
2000                1    1    1    1.6     0.45 0.45 0.8  1.6
2500                1.5  1.5  1.5  1.6     0.6  0.6  0.8  1.6
3000                2    2    2    2       0.8  0.8  0.8  1.6
4000                3    3    3    3       1.2  1.2  1.2  1.6
5000                4    4    4    4       1.5  1.5  1.5  1.6
6000                5.5  5.5  5.5  5.5     2    2    2    1
8000                8    8    8    8       3    3    3    3
10000               11   11   11   11      3.5  3.5  3.5  3.5
12000               14   14   14   14      4.5  4.5  4.5  4.5
15000               18   18   18   18      5.5  5.5  5.5  5.5
20000               25   25   25   25      8    8    8    8
25000               33   33   33   33      10   10   10   10
30000               40   40   40   40      12.5 12.5 12.5 12.5
40000               60   60   60   60      17   17   17   17
50000               75   75   75   75      22   22   22   22
60000               90   90   90   90      27   27   27   27
80000               130  130  130  130     35   35   35   35
100000              170  170  170  170     45   45   45   45

Es reichen also 1.5mm Luftstrecke zwischen sowieso Netzspannung führenden Leitungen, allerdings ist die benötigte Kriechstrecke grösser, meist 2.5mm. Wenn man kann, und sich nicht genau informieren will, sollte man 48% mehr geben, dann erfüllt man die Vorgaben vieler Länder und Einsatzorte, viele Netzteile sind bis 3000m spezifiziert (MexikoCity, SantaFe, Bogota) und der chinesische Standard GB 4943.1-2011 erfordert Höhen bis 5000m, kann ein Gerät weniger muss ein deutlich sichtbarer Warnaufkleber dran sein. DIN EN 60664 enthält verschmutzungsklassenabhängige Mindestmasse für kriechstreckenverlängerne Fräsungen.

In den USA unter UL sind Luft- und Kriechstrecken auch vom Einbauort abhängig (feeder circuit, branch circuit) und meist grösser. Aus einer Schaltung, die mit mehr als 100VA versorgt wird, sind Ausgänge mit Sicherungen nach UL248-4..12 oder Leistungsschaltern nach UL489 abzusichern.

Typprüfung, wenn Gerät mit SELV versorgt wird aber galvanisch trennen soll: 500V. Wenn es mit 150V~ versorgt wird: Basisisolation 1000V, supplementary insulation 1250V, reinforced insulation 2500V, wenn es mit 150V~ bis 250V~ versorgt wird: Basisisolation 1000V, supplementary insulation 1750V~ reinforced insulation 2500V~, wenn es mit mehr als 250V versorgt wird Basisisolation 1.2*U+700, supplementary inslation 1.2*U+1450V~, reinforced insulation 2.4*U+2400V~ Testspannung zwischden stromführenden Teilen und davon isolierten zugänglichen Metallflächen: wenn es mit bis zu 150V~ versorgt wird: Basisisolation 800V~, reinforced insulation 2000V~. wenn es mit 150V~ bis 250V~ versorgt wird: Basisisolation 1000V~, reinforced insulation 2500V~.

Sicherungen nach ICE sind verschieden von Sicherungen nach UL, es gibt keine die in beiden Geltungsbereichen gleichermassen verwendbar sind. Schaltschränke dürfen sich nach UL unter Spannung nicht öffnen lassen, entweder in dem sie verriegelt werden, oder in dem mechanisch der eine einzige Hauptschalter geöffnet wird wenn der Schrank geöffnet wird. Dafür sind externe Geräte vor dem Hauptschalter angeschlossen.

Schalter mit einem µ Zeichen sind nicht zur vollständigen Abschaltung geeignet, d.h. haben einen Kontaktabstand unter 3mm. Die Schalternorm IEC61058-1 fordert zur vollständigen Netztrennung eine Kontaktöffnungsweite von 1.5mm, die Hausgerätenorm EN60335 je nach Anwendungsfall >=3mm. Solche Schalter tragen bei Marquardt ein G. Bei Schaltervarianten <3mm erkennen die Prüfstellen meist den Netzstecker als Abschaltung vom Netz an.

Zumindest die Med Norm 60601-1 schreibt vor, daß Isolationsabstände unter 1mm als nicht existent angesehen werden.

Bei Bauteilen, die eventuell explodieren, beispielsweise dem TRIAC in einer Phasenanschnittschaltung bei Kurzschluss im Verbraucherstromkreis, bauen bessere Hersteller einen Schlitz in die eigentlich ausreichend breite Schutzzone, damit sich dort keine Verdampfungsprodukte ablagern können.

> welche Breite sollten Leiterbahnen haben ?

allerdings hat die Breite auch einen Einfluss auf die Induktivität einer Leiterbahn, daher ist breiter als nötig immer gut:

> soll eine Abschirmung an beiden Enden verbunden werden ?

> aus welchen Gründen kann man eigentlich bei verschiedenen Geräten
> den Schutzleiteranschluss mit dem GND (0V) des entsprechenden Gerätes
> direkt (z. B. über Jumper) verbinden?

Normalerweise ist bei einer Audioanlage der Verstärker geerdet und alle anderen Geräte nicht. Das ist sinnvoll, weil es in einer Anlage einen gemeinsamen Erdungspunkt geben sollte (erstens leitet das Einstrahlungen ab, zum anderen fliegt dann die Sicherung wenn zufälligerweise irgendwo ein Isolationsproblem auftritt), und der Verstärker zentral ist. Dummerweise gibt es bei grösseren Anlagen noch weitere Verbindungen zur Erde, nämlich über Antennenkabel und Telefonleitung, und es entstehen Brummschleifen (eine leitende Verbindung über Schutzleiter und Abschirmungen hinweg die einen grossen Kreis bilden und daher wie eine Trafowicklung wirken in der ein durch 50Hz induzierter Strom fliesst und je nach Leitungswiderstand einen Spannungsabfall verursacht, der dann als Signal mitverstärkt wird), wenn sie nicht per Mantelstromfilter oder Audiotrennübertrager getrennt wird. Bei besseren Verstärkern kann man die Verbindung zwischen Masse und Schutzleiter trennen, in denen ist auch ein besserer Trafo (SK II) drin.

Von: Emil Obermayr

Jede Signalmasse soll auf Erdungspotential liegen, muß also wenigstens an einem Punkt mit dieser zusammengeschaltet sein. Nur derjenige der den Schaltplan der kompletten Anlage kennt weiß, welcher Punkt der Erdung dafür sinnvoll ist. Deswegen kann man bei manchen Geräten "aussuchen" ob man die Masse 'hier' erden möchte. Im folgenden die Ansatzpunkte, nach denen man eine Erdung planen und die Erde/Masse-Verbindungspunkte auswählen kann:

Häufig sind Erdungsleitungen nicht sehr niedrohmig ausgeführt. Das fängt bei Leitungen mit zu niedrigem Querschnitt an und wird durch schlechte Verbindungen in/an den Geräten noch schlimmer. Dann sind die Erdungspotentiale von zusammengeschalteten Geräten nicht auf gleichem Niveau. Wenn man nun Masse und Erde zusammenschaltet, fliessen Ausgleichsströme über die Masseleitungen der Signalleitungen. Das kann sich negativ auf die Signalqualität auswirken und Regelkreise beeinträchtingen.

In stark elektromagnetisch "verseuchten" Bereichen sammeln Ring-förmig zusammengeschaltete Leitungen induktiv Brummspannungen ein (meist deutlich schwächer tut das jede 'gerade' Leitung auch kapazitiv). Wenn man das auf Signalmasse legt, hat man dieses Brummen auch auf den Signalleitungen. Das umgeht man, indem man die Erdung Stern-förmig plant. Leider geht das nicht immer. Verstärkt wird dieser Effekt durch nicht hinreichend niederohmige Leitungen (s.o.), denn erst durch den Leitungswiderstand wird aus dem Induktionsstrom eine Brumm_Spannung_. Nebenbemerkung: Deswegen sind Stromschleifen auch immer so angelegt, daß sie keine elektromagnetische Strahlung aufnehmen, üblicherweise durch verdrillen der Signalleitungen.

Und dann kommt es vor, daß Geräte die Erdung durch Störspannung direkt verseuchen. z. B. Motoren oder Relais, deren Entstörung unzureichend oder defekt ist. Das fängt man sich dann ein, wenn man Masse und Erde verbindet. Auch dieser Effekt wird schlimmer mit zu hohen Leitungs-Widerständen.

Versorgt man Geräte aus limited power supplies LPS nach IEC60950-1 oder National Electrical Code NEC Class 2 Power Units nach UL1310 bzw. IEC62368-1, hat man vereinfache Isolations- und Absicherungsanforderungen. Limited heisst weniger als 30V (DC oder AC), maximal 100VA, maximal 5A Nennstrom und 8A Kurzschlussstrom, und einige Abweichungen davon sind auch erlaubt:

Ein deutschsprachiges Forum http://www.mikrocontroller.net/

Von: MaWin 17.7.2000

Die meisten elektronischen Schaltungen sind Steuerungen oder Regelungen und lassen sich mit Microcontrollern heute einfacher realisieren, als das noch vor ein paar Jahren der Fall war. Viele Spezialchips vergangener Zeiten lassen sich heute durch billigere Microcontroller ersetzen, wenn auch in anderer Beschaltung. Man sollte sich also gerade bei alten Bauvorschlägen fragen, ob dieses heute mit einem uC nicht einfacher geht. Man muss eben neben der Schaltung auch das passende Programm für den Controller erstellen und ihn in reinprogrammieren können. Auch in der Analog- und Hochfrequenztechnik halten uC Einzug, Audio verarbeitet man heute lieber mit A/D-DSP-D/A und UKW mit FM Chips wie SI4730.

Welcher Chip wird in der Industrie bevorzugt eingesetzt ? Der billigste, der die Aufgabe erfüllen kann. Punkt. Aktuell kann das ein OTP uC für 1ct sein

oder von WCH ein CH552 mit USB oder CH554 mit USB-Host für 20ct

Ziemlich günstig mit 40ct/50ct auch Silicon Labs BusyBee EFM8BB10F2G-A-QFN20R EFM8BB10F8G-A-QFN20R und grosszügig ausgetattet (12 bit A/D, 2k Flash, 256B RAM, 16 I/O). Interessant Mixed Signal Controller von Hycontexc mit bis zu 24 bit A/D, auch für True-RMS Multimeter (HY3130).

Stellt sich hinterher heraus, daß ein anderer billiger gewesen wäre, ärgert man sich über die Fehlentscheidung. Wobei 'der billigste' alle Nebenkosten mit einschliesst, und das kann für geringe Schulungskosten bedeuten, einfach den uC zu nehmen, den man schon kennt, oder den, bei dem der Hersteller passende Problemlösungen als application notes anbietet, oder man den teureren Chip nimmt weil er seltener ausfällt (aber das sind dann schon extreme Kenntnisse, man wusste eher hinterher daß frühe AVRs in der TCO total cost of ownership keine glückliche Wahl waren).

Nicht jeder Chip ist leicht beschaffbar und ohne Aufwand zu programmieren. Daher haben sich unter Hobbybastlern gewisse Chips verbreitet, die sich einfach verwenden lassen: AT90Sxxxx ATtiny/ATmega (AVR) und PIC16F8xx von http://www.microchip.com/, Flash-EEPROMs statt EPROMs, GALs statt PALs, schon alleine weil ICs im Gehäuse mit Quartzfenster zum Löschen durch UV-Licht teuer sind. Alle genannten Chips lassen sich mit kostenlos im Netz verfügbarer Software programmieren, so dass man die angebotenen Starterkits nicht benötigt, die aber ängstlichen Personen eine gewisse Funktionssicherheit geben können.

Eine schöne Anfänger-Einführung "Understanding Small Microcontrollers" http://www.nxp.com/assets/documents/data/en/reference-manuals/M68HC05TB.pdf auf Basis des HC05 kommt von Motorola/Freescale/NXP. Freescale erlaubt gerade mit dem Flexis QE128 auch den direkten Vergleich von 8 bit CPU zu 32 bit CPU bei ansonsten gleichen Bedingungen, 8 Bit $3,59/10k 11mA, 32 Bit $3,80/10k 27mA. Der 8 Bit hat natürlich bessere Codedichte und es gibt ihn auch optional in kleinerem Gehäuse (wohl wegen kleinerer Chipfläche). Und auch gleich eine einführende Beschreibung in Ein- und Ausgabeschaltungen:

Das Problem lautet: Welche Programmiersprache: BASIC, C oder Assembler ? In BASIC programmierbare Microcontroller sind durch die Bank schlecht, wenig leistungsfähig, teuer, eben wie C-Control (es gibt da noch die Basic-Briefmarke, Basic-Matchbox, 8052AH Basic). Es gibt dafür eigentlich gar keinen technischen Grund, denn für so eine simple Programmiersprache wie BASIC liesse sich ein hervorragend optimierender CrossCompiler erstellen, aber Dummköpfe werden halt abgezockt. Wenn man bereit ist, uC in ihrer Assemblersprache zu programmieren, tut sich ein riesiges Angebot an billigen guten Chips auf. Für manche gibt es auch kostenlose C-Compiler (oder Interpreter :-), aber das lohnt sich erst bei Programmspeicher über 1k (manche sagen 8k).

Von: Erik Hermann

Es sei denn Du bist so blöd wie wir und kaufst den (IAR) Compiler beim Prozessorhersteller (NEC) statt bei IAR direkt. Wir hatten nämlich ein Problem das am Compiler hing und bekamen von IAR die lapidare Auskunft das der Compiler ein OEM Produkt ohne direkten Support sei. Der Prozessorhersteller konnte den Fehler zwar nachvollziehen, aber leider nichts dran ändern, zumindest nicht in endlicher Zeit. Leider verloren. Support gibt's bei IAR eh nicht, siehe d.s.e Message-ID 3DA0175D.28E0C75D@uc-elektronik.de und Produkte von IAR darf man sowieso nicht kaufen, siehe http://www.mikrocontroller.net/topic/229999#2321275 und https://www.mikrocontroller.net/topic/389896

> Ich benötige für den Modellbau einen Microprozessor.
> Es sollen ca. 4 analoge und 3 digitale Sensoren, mit wenigen externen
> Bauelementen angeschlossen werden.
> Es müssen mindestens 4 analoge Ausgänge vorhanden sein.
> Ich habe mir das 'C-Control' von CONRAD (Seite 76) angeschaut
> Kennt jemand ein vergleichbares Gerät ?
> PS. Sollte nicht grösser als eine Zigarettenschachtel sein . . . .

Von: MaWin 1999

Analogausgänge gibt es (fast) nicht, es werden fast immer schnell ein- und ausgeschaltete Digitalausgänge verwendet (PWM), auch beim C-Control und Arduino, um IM MITTEL eine Analogspannung zu erzeugen, die man dann noch mit einem Tiefpass filtern muss, wenn das angeschlossene Gerät (Glühbirne, Motor) nicht sowieso träge genug ist. Immerhin erlaubt der TI TMS320F28069 Piccolo trotz nur 80MHz Takt eine zeitliche PWM Auflösung von bis zu 150ps (6.7GHz).

Braucht man echte Analogausgänge, muss man externe D/A-Wandler-ICs verwenden, weil D/A-Wandler eine ganze andere Chiptechnologie verwenden (lasergetrimmte Dünnschichtwiderstände) als Microcontroller (klassische CMOS Technologie). ANALOGEINGÄNGE werden hingegen immer häufiger, von 8 bit bis 24 bit.

Alles was du brauchst (Datenblatt, Assembler, Applikationen, Debugger) gibt es kostenlos zum Download bei den Herstellern, die Programmierschaltungen sind einfach (ISP-Programmierung über Parallelport) und Programmiersoftware gibt es reichlich im WWW.

Ponyprog http://www.lancos.com/prog.html hat Probleme mit modernen GHz-Pentiums und behandelt 0 als gesetzt bei Fuse-Bits von manchen AVRs (ATmega8, ATmega128L), läßt sich aber seit ich-weiß-nicht-wann von der Kommandozeile aus steuern, wenn auch nicht über Parameter, sondern über script files. Ponyprog damit in automatisierte Compilerläufe einzubauen, ist wirklich einfach http://www.lancos.com/e2p/ponyprog2000.html#s4 , ähnlich wie AVRDude.

Und wenn du fragst, wieviel Programmspeicher man braucht: http://www.picoweb.net/ zeigt einen kompletten Web-Server in 7k Programmspeicher. Man kann, wenn man nicht so doof ist wie Microsoft, auch in 8k eine Menge machen. In 512 Byte passt z. B. eine (Funk-)Uhr mit Datum & Wecker wenn man ein paar Programmierkniffe kennt.

Alternativ Motorola MC14500 ICU, ein 1 Bit Prozessor in 3-18V CMOS Technik mit beliebigem Programmspeicher, eher als kleiner Industriekontroller.

Von: Andi Gysi

Ich weiss, der C-Control schien mir zuerst auch verlockend, jetzt liegen zwei davon hier rum und ich weiss nicht, was ich damit anfangen soll...

> Mitsubishi M16C / Renesas R8C

Billige Prozessoren mit grossem Flash-EEPROM stellt Mitsubishi/Renesas her. Das Starterkit mit dem M30624FGAFP gibt's für 50 EUR bei http://www.glyn.de/, programmiert wird der uC in circuit über die serielle Schnittstelle. Die CPU ähnelt dem MC68000. Es gibt reichlich C-Compiler für ihn, unter anderen GCC. Seit dem Artikel in der Elektor Nov. 2005 hat der kleine Bruder, der R8C, weitere Verbreitung unter Hobbybastlern gefunden, gab es doch den Controller mit C-Compiler umsonst. Nur die Programmierschaltung musste man selber bauen:

                        +---------------------------------+ +5V
                        |           E8OCD Pfostenstecker  |
   DB9                  |                      +---U---+  |
  Buchse                |                      : o : o-:--(--+
            +-1u-+ +-1u-+                      +---+---+  |  |
      1     |    | |    |                      : o : o-:--(--+
   6      +-1----3-2---16-+                TxD +---+---+  |  |
      2---14             11--------------------:-o : o-:--(--+
   7      |     MAX232    |                    +---+---+  |  |
      3---13             12-------------+   +--:-o : o-:--+  |
   8      +-4----5-6---15-+             |   |  +---+---+     |
      4     |    | |    |    +---o/ o---(---+  : o : o-:-----+
   9        +-1u-+ +-1u-+    |   MODE   |  RxD +---+---+     |
      5---+             |    | Schalter +------:-o : o-:-----+
          |             |    |    __           +---+---+     |
          +-------------+----+---o  o----------:-o : o-:-----+
                             |  RESET          +---+---+     |
                             |  Taster                       |
                             +-------------------------------+ GND

https://www.renesas.com/en-us/products/software-tools/tools/programmer/flash-development-toolkit-programming-gui.html

Leider funktioniert der http://www.m16c-flasher.de/ bei mir auch nicht mehr.

Der R8C ist AUCH ein 16 bit Prozessor, aber mit 8 bit Datenbus, also so was wie der 8088 im Vergleich zum 8086. Leider gibt es nicht so viele Applikationsbeispiele für den Chip und nicht so viele Foren und Benutzergemeinschaften, so dass das Zusammensammeln von Vorgefertigtem und Hilfe bei Problemen nicht so leicht ist wie bei AVR, ausserdem ist der verschenkte R8C/13 schon wieder abgekündigt und es gibt keinen pinkompatiblen Nachfolger. Der M16C kann leider die Datenrichtung der Ports nicht bitweise umschalten, sondern nur Portweise, und ist insofern unflexibel. Auch Funktionen wie SPI sind unsinnigerweise auf 8 bit limitiert, so wie die Timer bei R8C. Zudem liefern die Ausgänge bei allen diesen japanischen Controllern wenig Strom, eher 2mA statt 20mA.

Von: Volker Stegmann

Wenn du einen C-Compiler für den M16C brauchst, laß die Finger von dem IAR Compiler, solange du in der Lage bist, Makefiles zu schreiben, oder eine IDE hast, die das auch für dich macht. Ich hab bezüglich Compilerfehlern schlimme Erfahrungen damit gemacht. Nimm besser den NC30 von Mitsubishi. Der ist meiner Meinung nach ausgezeichnet.

> Wo gibt's den C-Compiler für Hitachis SH8, Mitsubishis M16C, Renesas R8C ?

Bei Renesas, schwer zu finden, man muß sich registrieren und bekommt dann eine Demo die 30 Tage läuft und danach nur 64k linkt, was für einen R8C aber locker ausreicht. Um direkt im C-Quelltext zu debuggen erzeugt man einen Debug-Build.

Dafür enthält die VS2010 basierende HWB Bedienoberfläche die das ganze Projekt erstellt, leider beim R8C/13 eine zu kleine Vorgabe beim verfügbaren Hauptspeicher, wodurch der Linker schon bei 8k eine Fehlermeldung auswirft, man hätte bei der Erstellung des Projekts die Speichergrösse auf 16k stellen müssen.

Carlos Duerschmidt sagt dazu:

Mit dem Prozessor kämpfe ich auch gerade. Im Moment sieht es noch so aus, als ob der Prozessor gewinnt.

> Cypress PSoC

sind M8C und ARM basierte Microcontroller mit zusätzlichen nützlichen Baugruppen auf dem Chip, darunter bis 14 bit A/D und D/A Wandler, Operationsverstärker, Filter und Komparatoren, PWM, SPI und UART, I2C, SPI und USB, in Stückzahlen ab 2 EUR zu bekommen und der Grund dafür, warum aus Asien die bessere Elektronik kommt, daher auch viele WebSeiten aus Asien.

> Embedded Linux

Wer etwas mehr Rechenleistung haben will, und statt einem Microcontrollerchip eine ganze Platine einsetzen kann, die unter Linux mit Ethernet-Schnittstelle verwendbar ist, kann vorkonfektioniert von Atmel den AVR32 nehmen:

oder Ethernet-WLAN-Boards mit dem RTL8181/RTL8186 und PCI-Interface verwenden:

> MSP430

Von: Alexander Weiss 20.11.2000

Der MSP430/MSP432 ist ein baulich kleiner und billiger 16bit uC mit geringem Strombedarf von http://www.ti.com/ , der seit seiner Erwähnung in der c't bei Bastlern mehr Verbreitung findet. Seine Erratas sind allerdings dick wie ein Buch und es sieht nicht danach aus als ob die jemals noch gefixt werden, die deutsche Entwicklungsabteilung von TI wurde eingestampft. Seine Struktur ist ähnlich der PDP-11. Er lässt sich anständig in C programmieren, und es gibt Varianten im DIL Gehäuse. Immerhin sind seit 2017 die Entwicklungsumgebungen kostenlos von TI downloadbar. Seine I/O-Pins sind nicht 5V tolerant, was die Verwendung von Periperiebausteinen einschränkt, und sehr empfindlich, mehr als 2mA sind über die Eingangsschutzdioden nicht erlaubt dafür ist der Leckstrom mit 50nA eher gering. Er arbeitet von 1.6V bis 3.6V und ist damit ungeeignet für LiIon/Poly Akkus sondern eher für Lithiumprimärzellen. Es gibt also Gründe warum er, trotz vollmundiger Werbung, eher selten eingesetzt wird. Der Typ MSP430L09x arbeitet immerhin von 0.9V bis 1.65V und damit an einer Alkali-Mangan Zelle.

Wenn man jedoch batteriebetriebene winzige Schaltungen aufbauen will, ist der uC trotz überdimensionierter 16 bit Wortbreite derzeit eine gute Wahl, läuft er doch an einem 32kHz Uhrenquartz mit nur 1.5uA und nur bei Bedarf mit einem internen Frequenzmultiplier. Dazu passt dann ein MAX1724, LTC1517-5, TPS61220, MCP16251/2 oder https://www.mikrocontroller.net/attachment/341829/ce830.pdf als Spannungsregler, klein und extrem stromsparend. Und daher auch als Uhr erhältlich

allerdings sind die Projekte der Fossil MetaWatch gescheitert an unzureichender Dokumentation und damals teurer Entwicklungsumgebung und fehlendem GPS

In echten Uhren wird aber der EM6607 von EM Microelectronics (Swatch) verbaut

der mit 1.2V und 1.8uA läuft, Spannungsregler und Treiber schon enthält, aber 4 bit und maskenprogrammierbar, also ungefähr seit 30 Jahren veraltet.

> Ich habe nur ganz wenig Platz und will den kleinsten uC den es gibt

Wohl nicht wirklich: http://www.mouser.de/ProductDetail/Silicon-Labs/EFM8SB10F8G-A-CSP16/ http://www.mouser.de/ProductDetail/NXP-Semiconductors/LPC11A04UK118/ eher ATtiny4,5,9,10 in SOT23-6

> Ich will eine batteriebetriebene Uhr/Thermometer bauen aber die üblichen uC
> saugen die Batterie zu schnell leer und können kein LCD bedienen

Ja, ein ATmega328 braucht so 45uA am 32kHz Quarz wenn er alle 2ms ein LCD multiplexen soll. Renesas RL78/L12 bekommt das mit unter 1uA hin. PIC XLP brauchen ins sleep nur 9nA aber ohne eine LCD zu treiben oder Uhrzeit. Fujitsu Ambiq wie APOLLO512 bringen viel Rechenleistung für wenig Strom. Lapis Semi (Rohm) hat reihenweise uC, die wenig Strom und Spannung benötigen:

> Siemens/Infineon C167 Verfügbarkeit

Die "normalen" C167 gibts noch ganz gut (3 Monate Lieferzeit sind üblich), die Katastrophe geht bei den Flash-Typen los. Nachdem Infineon den Flash-Prozess nicht auf die Reihe bekommen hat, haben sie sich mit ST zusammengetan, von denen gibt nun es die ST10-Serie, die mit den C167 kompatibel ist. Nachdem wir aufgrund der schlechten Verfügbarkeit der C167 ziemlichen Ärger hatten, sind wir auf die Fujitsu 16LX-Serie umgestiegen (MB90F543 etc.), die sind von der Leistung vergleichbar, haben 5V-Flash on chip, einen kostenlosen C-Compiler und kosten die Hälfte der C167er.

> Wo bekommt man den Fujitsu MB90Fxxx und was für Werkzeuge gibt es?

Von: Erik Hermann

Beliebige Stückzahlen (auch Einzelstücke) bekommt der Geschäftskunde bei http://www.glyn.de/. Workbench mit C-Compiler, Assembler und Debugger bekommt man kostenlos auf CD oder im Internet

Programmiert werden die Dinger über RS232, d.h. ohne zusätzliche Hardware (ausser einem MAX232 o.ä. auf dem Controllerboard).

MB90F497 64kB Flash, 2kB RAM, 2 UART (auch SPI), 10Bit 8Kanal ADC, CAN, PWM, etc., ca. 6 EUR

MB90F549 256kB Flash, 6kB RAM, 2 UART, 2SPI, ADC, CAN, PWM, etc. ca. 11 EUR

> 68HC08

Von: Rafael Deliano

Heutzutage sind 68HC908QY4 viel schöner. Der ist DIL16 mit 14 verwertbaren Pins weil RC-Takt und Resetgenerator auf dem Chip ist. Das macht sich auch bezüglich EMV gut. Dadurch dass die I/O ziemlich einheitlich ist, kann man als Emulation einen 68HC908GP32 in DIL40 nehmen. Die "überzähligen" Pins von dem sind zum Softwaretest sehr erfreulich weil man dann Testpins hat um mit Oszilloskop zu sehen was die Applikation in Echtzeit so tut.

> Hat jemand. Erfahrung mit FFMC16 Controllern?

Die CPU ist im Vergleich zu C167 oder M16C langsamer (Akkumulatormaschine). Weiterhin ist ein bischen lästig, dass man die Priorität von Software-Interrupts nicht vorher einstellen kann. Ein Software-Interrupt wird immer mit höchster Priorität aufgerufen und man muss dann in der ISR den Level herabsetzen, Sonst sind während der Abarbeitung eines Software-Interrupt alle Hardware-Interrupts gesperrt. Ein weiterer Nachteil: In der Toolchain von Fujitsu fehlt ein Monitor-Debugger (es gibt nur einen Simulator), den Debugger gibts aber von uns zu kaufen. http://www.accemic.com/. Die gute Verfügbarkeit war für uns der Grund, von den ST10-Flash-Typen auf 16LX umzusteigen. Sehr günstig im Vergleich zu vergleichbaren 16-Bittern mit CAN und Flash. Eva-Boards gibts von Glyn für 49 Euro. Ein Bonbon noch: Von http://www.segger.com/ gibts ein Echtzeitbetriebssystem (in der Trial-Version auf 2 Tasks beschränkt), mit dem man aber sehr gut die Arbeitsweise eines RTOS studieren kann. Für Diplomarbeiten lohnt es sich zu fragen, um eine kostenlose Voll-Lizenz zu bekommen ;-)

> Videosignalerzeugung PAL / TFT LCD mit Microcontrollern:

Hitachis H8S (ähnlich 68000) hat Zähler und DMA drin, mit denen die Erzeugung der Signale möglich ist, aber mit 24k RAM nicht genug internes RAM für ein Graphikbild. Für den direkten Anschluss einer VGA an einen Controller eignet sich der MB91FV310A.

> Hat jemand über den Motorola 68HC332 positive oder negative Erfahrungen
> mitzuteilen?

Von: Hartmut Schaefer

> Welchen Wert sollen die Kondensatoren beim Schwingquartz bekommen ?
> Dazu steht irgendwie nichts im Datenblatt des Microcontrollers...

Kein Wunder, die hängen mehr vom Quartz und Leiterplattenlayout ab, als vom Oszillator des uC, und wer hat schon die Datenblätter der Quartze... Aber glücklicherweise sind die meistens ähnlich. Nimm 22pF. Erklärung:

32kHz Uhrenquartze haben eine kleinere Leistung als die normalerweise verwendeten Quartze, die in Resonanz einen Widerstand von 50 Ohm haben und ca. 1mW Leistung verbraten. Schalte einen Widerstand von 100k bis 470k in Serie davor (also zwischen XOUT und dem Kondensator am Eingang des Quartzes) und einen 1-10MOhm Widerstand parallel zum Quartz, bis die Kurvenform der grösstmögliche saubere Sinus ist (Achtung: Kapazität des Oszilloskoptastkopfes kann stören). Alle normalen Quartze arbeiten in Serienresonanz. Der Colpitts Oszillator ist am einfachsten und betriebssichersten. So ein Uhrenqarz schwankt so 0,05 ppm/GradC, ein MHZ-Quarz meist 0,2 ppm/GradC. Dazu kommen noch so 1 ... 5 ppm Drift pro Jahr.

> Quartzgehäuse mit Schaltungsmasse verbinden ?

Wenn das getan wurde, dann nur zur mechanischen Stabilisierung:

Hätte ein Quartz eine Masseverbindung nötig, dann hätte er einen Anschluss dafür.

> Ich habe 2 Controller an einem Quartz angeschlossen, d.h. XOUT von
> Controller 1 an XIN von Controller 2, aber es schwingt nicht.
> Gibt es eine zuverlässige Lösung ?

Ja. Verbinde XOUT und XIN des zweiten Controllers über 1MOhm, und XOUT des ersten Controllers über 100pF mit XIN des zweiten Controllers. Und schliesse den Quartz wie gehabt an den ersten Controller an. Die Ursache und Begründung für diese kapazitive Kopplung liegt im eventuell unterschiedlichen Gleichspannungspegel der Oszillatoren.

> Wie lange dauert es bis der Quartzoszillator eines uC sauber läuft ?

Von: Oliver Bartels, Oliver Betz, Uwe Hercksen, Rafael Deliano

Typischerweise kommt so ein uC Quarzoszillator bei z. B. 8 MHz in <1ms hoch, die Amplitude ist dann aber noch nicht völlig stabil.

Berechenbar ungefähr über die Güte Q der Gesamtschaltung als gespiegelte Exponentialfunktion:

A(t) = A0 (1- exp(- (omega t) / (2 Q) ) )

Das Omega ist wie gehabt 2 pi f_res, die Güte von einem Wald- und Wiesen-Quarz alleine liegt ca. bei 40000 bis 50000, das Loaded Q (Quarz mit Schaltung als Last) eher <10000 je nach Chip und Schaltung.

Dämpft man den Quartzoszillator um EMV Abstrahlungen vor allem auf Oberwellen zu reduzieren durch einen Widerstand in Reihe zum Quartz, z.B. ein 300uW drive level durch 500 Ohm zu einem 100uW drive level, dann schwingt er noch langsamer an.

Keramikschwinger schwingen offensichtlich deutlich schneller an als ein Quarz.

Anderer Aspekt beim Einschalten des Gateoszillator ist die RC-Zeitkonstante (R parallel zum Quartz, C nach Masse) die erstmal auf VCC/2 hochgelaufen sein muß damit überhaupt was schwingt. Kleiner Kerko und 1 MOhm statt 10 MOhm ist schneller.

Der Colpitts-Oszillator eines 68HC912D60A ist so schlapp, daß er mehrere Millisekunden braucht. Aber der uC rennt schon bei kleinsten Amplituden los und stürzt dann gerne mal ab, wenn das Rauschen schneller war als der maximal mögliche Bustakt.

> Gibt es auch schlechte Microcontrollerfamilien ?

Zumindest Motorola's 6803, dem ST62 von ST und Infineon's C166 sagt man das nach.

> Warum gibt es eigentlich keine Mikrocontroller mit ebenso hohen Taktfrequenzen
> wie richtige Prozessoren (Pentium & Co.) ?

Weil die Entwickler von solchem Kleinkram wie Mikrocontrollern alles Deppen sind, noch heute auf dem Stand (von Intel & Co.) von 1985. Sicher wäre ein schnellerer uC teurer, aber sicher nicht so teuer wie ein Pentium. Eigentlich bietet sich ein uC geradezu an, um mit hoher Taktfrequenz zu arbeiten, schliesslich bleiben alle hochfrequenten Leitungen auf dem Chip und müssen nicht herausgeführt werden. Intel baut auch kleine Gigahertz-uC um ihre Fertigungstechnik zu testen, verkauft sie aber nie. Die leistungsfähigsten sind die DSPs: Analog Blackfin (600MHz), TI C55X (500MHz), Intel XScale/ARM (400MHz), Toshiba TMPR495x (400MHz) aber es gibt nichts schnelles kleines, selbst ein XMOS XCore (32 cores, 125MHz) ist BGA. Handlich ist einzig ein Teensy 4.0 Board mit NXP iMXRT1062 ARM Cortex M7 bei 600MHz. Der NXP i.MX RT1170 erreicht 1GHz, mit 400MHz Coprozessor und Graphikchip ist er aber eher kein uC mehr.

Ebenso gibt es praktisch keine uC mit ausreichend RAM, weil die Hersteller es schon seit zig Jahren nicht in den Griff bekommen, dynamisches RAM und Flash-EEPROM auf denselben Chip zu packen, und zu geizig sind, ausreichend viele statische RAM Zellen dazuzulayouten. Der Philips LPC2106 hat zum 60MHz ARM7 wenigstens 128kFlash und 64kRAM und 32 I/O-Pins, leider hat sich Philips bei seiner XA-Architektur als nicht besonders zuverlässig herausgestellt. Der NXP iMXRT1062 des Teensy 4.0 bietet 1MB RAM und 2MB Flash.

Klassisch sind Marketing-Aussagen wie solche von Siemens (heute Infineon): Keiner brauche angeblich uC mit Flash, sagten die, es wäre total unsinnig und daher würde Siemens auch keine herstellen. Bis zu dem Tage, als auch Siemens Flash produzieren konnte (weil die Technologie teuer von ST eingekauft wurde, die Fertigung dort hin ausgelagert wurde). Seit dem ist Flash plötzlich die beste Erfindung seit dem Rad.

> Was ist ein DSP ?

Ein Digitaler Signal Prozessor, das ist ein Microprozessor der möglichst schnell gewisse mathematische Operationen (vor allem Fouriertransformationen) ausführen kann. Früher gab es einzelne Prozessoren, heute eher 'Controller' bei denen Peripherie mit integriert ist, die in bestimmten Anwendungen, wie Handys, benötigt wird. Billige Evaluationboards bei http://www.ti.com/, nette Prozessoren bei http://www.mot.com/ (siehe auch F.30.1. Audioeffektgeräte).

Eventuell hat jemand hierfür eine Anwendung (Boards mit bis 100MHz per FPGA realisiertem uC mit fast 1MB Flash/RAM, viel Peripherie und C-Compiler):

Ähnlich dem Propeller gibt es für Inmos Transputer-Fans von XMOS einen concurrent optimierten Prozessor mit eigener Programmiersprache namens XC:

Kein Chip ist wirklich sicher, viele werden für 300 US$ in China ausgelesen:

Die AVRs von http://www.microchip.com/ (Atmel) gehören derzeit wohl zu den interessantesten Microcontrollern für Hobbyanwendungen. Entwickelt 1996 von Alf Egil Bogen und Vegard Wollan (Alf Vegard RISC) bietet sie heute eine sehr umfangreiche Serie von Winzigchips (ATTiny) mit A/D-Wandler (ATtiny15) bis hin zum 128kByte fassenden ATMega103. Allerdings sind die älteren AVR's (AT90) sehr EMV empfindlich (der Chip selbst fängt sich die Störungen ein, also hilft auch bestes Leiterplattenlayout nicht), bei den neueren (ATTiny, ATMega) hat man nachgebessert. Beim einigen ATMega8 sind AVCC und VCC intern fehlerhafterweise über einige Ohm verbunden, das ist in der Beispielschaltung mit 10uH/100nF kein Problem, kann aber ein Problem werden wenn man davon abweicht. Der AT90USB1287 hat schon eingebautes USB. Allerdings sind AVR keine Stromsparer, auch nicht mit dem beworbenen PicoPower. Ein XMEGA A4U kann 12 bit bis zu Msps wandeln. Hier hast du ein bischen was zum AVR:

Leider sind verschiedene Versionen (4 und 5) so inkompatibel, daß gerade Anfämger Probleme haben, ältere Projekte auf neueren AVR Studios zu benutzen. Seit Version 4.19 erkennt AVR Studio ein installiertes WinAVR nicht mehr automatisch, sondern will den AVR Toolchain von Atmel sehen. Viele Treiber, z. B. vom USB AVR Lab, zicken unter 64 bit Windows rum. Insgesamt hat die Anfängerfreundlichkeit stark gelitten, was zu einem guten Teil auch auf von Microsoft in Win7 programmierte Inkompatibilitäten zurückzuführen ist. Nehmt Windows XP, damit funktionieren die meisten im Web stehenden Beschreibungen.

Aktuell weit verbreitet sind die auf AVRs basierenden Arduino Boards, die von der Arduino-Software über USB programmiert werden können, wenn man den zum Chip (FTDI, CH340) passenden Treiber installiert, was die Arduino-Software nicht von alleine richtig macht. Auch ist in der Arduino Uno Platine selbst bei R3 ein Bug in der RESET-Leitung, der manchmal zum Aufhängen der Verbindung mit dem PC führt: https://www.mikrocontroller.net/topic/536265 . Damit DTR zu RESET führen kann, sollte man aber eher eine Schottky-Diode von DTR nach Masse legen. Der AVR hat alle I/O herausgeführt und ist betriebsbereit. Die Software ist aber einfach, Debuggen kann man beispielsweise nicht. Das Atmel-Studio behauptet, auch Arduino-Sketche erstellen zu können, ist aber hakelig (z. B. muss man die benötigten Libraries auswählen). Programme schreiben kannst du auch in C mit z. B. AVR-Studio. Das übertragen der Programme (*.hex) geht dann einfach über USB mit dem XLoader https://github.com/xinabox/xLoader . Da ist dann kein zusätzlicher Programmer notwendig. Der übliche Programmierstecker für AVR sieht so aus:

Benutze den untersten GND Pin, die anderen sind unter Umständen nicht oder anders belegt; Z.B. bei Pollin AVR EVAL Board 2.0.1 Pin 4 n.c.

Bei externem Takt hägt es von der Frequenz ab, ob man an XTAL1 oder XTAL2 einspeisen soll.

Arduinos haben einen Bootloader der direkt mit USB spricht. Leider läd die Installation ab Vista den Treiber nicht mehr selbsttätig sondern belässt ein unbekanntes Geräts im Gerätemanager

1. Start (Windowssymbol) 2. Systemsteuerung 3. System und Sicherheit und dann auf Gerätemanager 4. Rechtsklick auf das Unbekannte Gerät und auf Treiber aktualisieren(installieren) 5. Auf dem Computer nach Treibersoftware suchen 6. Aus einer Liste von Gerätetreibern auf dem Computer auswählen 7. Datenträger... (Button unten rechts) 8. Durchsuchen und zum Treiber navigieren (arduino-1.0.1-windows\arduino-1.0.1\drivers) 9. Fertig

Arduinos kann man recht einfach in "nacktem" C programmieren. Dabei muß man noch nicht mal auf den Komfort der Arduino-Umgebung verzichten (Komfort wie: Bootloader-Unterstützung, semiautomatische Konfiguration anhand der Board-bezeichnung etc.). Für Linux gibt es dafür das Package "arduino-mk". Dann kann man mit einem sehr simplen Makefile seine eigenen Programme für jedes Arduino-Board übersetzen lassen.

z. B. für das Blink-Demo und Arduino nano sieht das so aus:

/*
 * blink.c - blink LED @ PB5=D13 with 1Hz
 * for ATmega328 (i.e. Arduino nano)
 */

#include 
#include 

void init_io(void)
{
    // 1 = output, 0 = input
    DDRB = 0b00100000; // PB5=D13 is output
    DDRC = 0; // inputs
    DDRD = 0; // inputs
    // turn on pullups on all inputs
    PORTB = 0b11011111;
    PORTC = 0xFF;
    PORTD = 0xFF;
}

int main(void)
{
    init_io();
    while (1)
    {
        PORTB |= 0b00100000;
        _delay_ms(100);
        PORTB &= ~(0b00100000);
        _delay_ms(900);
    }
    return 0;
}

# Makefile

# build a naked project
NO_CORE = Yes
BOARD_TAG = nano328
MCU = atmega328p
HEX_MAXIMUM_SIZE = 30720
F_CPU = 16000000L

# upload via arduino bootloader
AVRDUDE_ARD_PROGRAMMER = arduino
AVRDUDE_ARD_BAUDRATE = 57600
include /usr/share/arduino/Arduino.mk

Weiteres bei https://forum.arduino.cc/ Gute Einführung in: http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/Arduino/

Oft wird auch gefragt wie man eine Binärzahl in eine Dezimalziffernfolge verwandelt, hier für 32 bit long in ASCII als l2a:

static uint32_t tab[] = {2000000000, 1000000000, 800000000, 400000000, 200000000, 100000000, 80000000, 40000000, 20000000, 10000000, 8000000, 4000000, 2000000, 1000000, 800000, 400000, 200000, 100000, 80000, 40000, 20000, 10000, 8000, 4000, 2000, 1000, 800, 400, 200, 100, 80, 40, 20, 10, 0};

void l2a(uint32_t zahl, char *s)       // l -> zu wandelnde Zahl, *s -> Ergebnis
{
  register uint8_t t; // i -> tab-index
  register uint32_t temp; // für schnellere Ausführung
  register char j;        // j -> aktuelle Ziffer
  uint32_t *tabptr=tab;

  if( zahl & 0x80000000UL ) // weglassen wenn zahl unsigned, dann 4000000000 in Tabelle ergänzen und t auf 4 initialisieren
  {
    zahl = -zahl;
    *s++ = '-'; // Vorzeichen für negativ ausgeben
  }
  t = 2;
  while ( *tabptr > zahl ) // Vornullen entfernen, entfällt wenn Nullen gedruckt werden sollen
  {
    tabptr++;
    t >>= 1; 
    if(!t) t=8;
  }
  j = '0';                  // Start = Ziffer '0'
  while(1)
  {
    temp=*tabptr++;
    if ( zahl >= temp ) // nicht subtrahieren und <0 damit zahl auch unsigned sein könnte
    {
      j+=t;
      zahl-=temp;
    }
    t >>= 1;
    if ( !t ) // Stellenwechsel
    {
      *s++ = j; // Ziffer ablegen
      j = '0';
      if(!*tabptr) break;
      t = 8;
    }
  }
  *s++=j+(uint8_t)zahl; // letzte Stelle immer ausgeben
  *s = '\0';            // string abschliessen
}

und richtig, du kannst sie alle mit einem selbstgebastelten Kabel (5 Leitungen) vom Parallelport des PC aus programmieren. Software brauchst du nicht selber zu schreiben, avrdude.exe, PonyProg, AVR.EXE und andere gibt's gratis. Wenn du mit einem STK200 Kabel den ATmega mit Atmel's Software programmieren willst, und eine Meldung bekommst, das du das 'Value added pack dongle' brauchst, löte einen Draht von Pin 2 zu Pin 12 des Druckerports, damit die Software dein Kabel als STK200+ Kabel akzeptiert. Achtung: Bei einigen ATmega sind die Pins MISO, MOSI für die ISP-Programmierung nicht identisch mit der Pinbelegung am Anfang des Datenblattes ! Auf jeden Fall unter Serial Downloading im Datenblatt nachsehen welche Pins für die ISP-Programmierung verwendet werden. Unter Linux tut's uisp am AN910-Programmer. Verfuste AVR kann man mit dem STK500 und anderen high voltage Programmieren retten, also ist das SKT500 auch gleich zu Anfang keine blöde Idee.

Leider gibt es über eBay, AliExpress und Amazon Boards mit Fake-Chips die unter dem Namen ATMega verkauft werden, aber nicht 100% so funktionieren. Eine Fehlersuche bei solcher defekten Hardware ist aussichtslos, also schickt Fälschungen bitte zurück und gebt eine negative Bewertung.

Seit 64 bit Windows funktionieren die meisten Parallelport-Programmer nicht mehr, und mit USB->RS232 Adaptern funktionieren die seriellen bit bang Programmer meistens nicht. Eine Lösung unter Win7-64 mit dem Pollin AVR 2.0.1 Board (PonySer kompatibel) ist AVRDude aus WinAVR\bin über eine echte serielle Schnittstelle. Um filename.hex über COM1 in einen ATmega8 (m8) zu bekommen und mit internem 1MHz RC-Oszillator laufen zu lassen reicht das Kommando:

und in Atmel Studio unter Tools als Custom Programming Tool eintragen mit:

Hat man den AVR mit einem 32kHz Uhrenquartz ausgestattet oder intern den Vorteiler clock_prescale_set(clock_div_256) auf langsam gestellt, muss auch avrdude langsamer gestellt werden, mit der Option -B250 oder -i100 je nach Programmiergerät.

In Atmel Studio inline Assembler code schreiben

Will man aus Atmel Studio heraus einen Arduino programmieren, geht das so:

Aus leeren ATMega328P einen Arduino machen geht über avrdude (hier am Pollin AVR Evaluation Board 2.0.1 über die serielle Schnittstelle) so:

Andere fuses lassen sich bestimmen mit

Dabei werden efuse Werte mit allen 8 bits geliefert, auch wenn der spezielle AVR weniger enthält und die fehlenden fuses als 0 zurückgelesen werden was einen compare-Fehler ergibt. Programmiere dann einfach nur die vorhandenen bits (statt 0xFE z.B. dann 0x06 wenn nur bit 0 bis bit 2 vorhanden sind) um den compare-Fehler zu vermeiden. Es geht nichts kaputt, man verfust nichts.

Ein USB-zu-SPI-Kabel mit FTDI C232HM funktioniert mit einer alten Version von avrdude: aber das kann die neueren AVRs nicht und die Config umzuschreiben ist mühsam weil avrdude jeden Entry verifiziert, nciht nur die aktuell ausgewählten.

Wer Daten von Arduino Leonardo oder Micro in seriellem Terminal wie PuTTY oder Termite anzeigen will, muss Hardware Flow Control (DSR/DTR) aktivieren. Die Baudrate darf alles sein ausser 1200 (RESET) da die Verbindung rein virtuell ist. Bei anderen Arduinos gilt 9600 baud default.

Der ATTiny13a lässt sich mit nur 2 Leitungen und RESET programmieren, so daß man keine spezielle Hardware braucht, sondern von einer Soundkarte aus die Programme auf den Chip übertragen kann:

Von: Christain S. 11.2.2018:

Debug Meldungen ins Debug Fenster des Atmel Studios zu bekommen geht im Simulator oder bei einem per JTAG ode DebugWire angechlossenen uC einfach: https://www.mikrocontroller.net/topic/445097

Im Prinzip wird also an der Stelle, an der die Debug-Meldung erscheinen soll, ein Breakpoint gesetzt, der den Wert des Debug-String-Buffers ins Meldungsfenster übernimmt. Dann muss man nur noch mit FDEV_SETUP_STREAM

  static FILE debug_out = FDEV_SETUP_STREAM(debug_putchar, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE);

  stdout = &debug_out;
  stderr = &debug_out;

 #ifndef __ASSERT_USE_STDERR
 #define __ASSERT_USE_STDERR
 #endif
 #include 

Andere kostenlose Compiler:

> Was ist der Unterschied zwischen dem AT90S1200 und dem AT90S1200A ?

Beim A-Typ ist der RC-Oszillator statt dem Quartzoszillator voreingestellt. Das ist nützlich, wenn man den Atmel seriell programmiert, da man dabei nicht die Oszillatorart verstellen kann. Allerdings sollte man anstelle des AT90S1200 sowieso lieber den AT90S2313 kaufen, da ist mehr drin zu fast demselben Preis. Dann hat man das Oszillator-Umschaltungsproblem nämlich nicht.

Der AT90S1200 hat auch noch einen anderen unangenehmen Effekt: Er lässt sich nur beim Einschalten durch RESET auf low in den Programmiermodus schalten, ein erneutes Einschalten des Programmiermodus ist ohne Abklemmen der Versorgungsspannung nicht möglich. Da der Programmieralgorithmus auch noch unterschiedlich zu den anderen AVRs ist, kann man anhand der ID auch nicht herausfinden, um welchen uC es geht. Aber avrdude beherrscht den 1200er.

> Das Problem ist, dass uisp den Prozessor mal erkennt (eher selten) und mal
> nicht.

> Wie muss ich beim AVR die Fuses beim Programmieren richtig setzen ?

Von: Gnoomy

Hat sich gerade erledigt, ich hab mal so probeweise einen 100nF Kondensator zwischen VCC und GND gehängt und jetzt tuts.

> woran könnte es liegen, das der interne RC-Oszillator vom AT90S2343
> nach dem Anlegen der Betriebsspannung nicht anschwingt ?

Von: Christoph Brudy

Ich hab' hier ein Errata Sheet zum AT90S2343, dort steht ungefähr folgendes: "Wenn VCC beim Einschalten kurzzeitig negativ wird, kann es sein, dass das RCEN-Bit irrtümlich als nicht gesetzt angesehen wird". Ansonsten scheint der AT90S2343 auch gegen zu langsames Ansteigen der Betriebsspannung allergisch zu sein. So wie bei den ATmega161 errata: "At certain frequencies and voltages ... may fail." Auf deutsch: "Wir haben keine Ahnung, was wir da verramscht haben, aber manchmal geht es halt doch" ;-(

> Kann man den Flash Code auf einen bestimmten AVR funktionseinschränken ?

Viele AVR besitzen einen RC Oszillator mit einem nicht veränderbaren RC calibration Wert. Diesen Wert kann die Software lesen und mit einem festen Wert vergleichen oder als Decryption-Key verwenden. Damit ist das flash-Image nicht für jedes Exemplar des AVR brauchbar, weil andere AVR andere calibration Werte von Atmel einprogrammiert bekamen.

> AVR ALE tot ?

Von: Jesper Hansen

Die Latch-Pulse auf ALE sind SEHR kurz, ca. 30ns bei 8MHz. Zugriffe auf internes SRAM erzeugen ebenfalls 1-20ns kurze Pulse auf ALE (siehe Seite 53 "Interface to External SRAM" und die Abbildungen 43 und 44 im AT90S8515 Datenblatt). Der 74HC573 und ähnliche Latches sind kritisch, manche funktionieren und andere nicht. Ein 100pF Kondensator zwischen Enable und GND kann helfen.

Von: Jan-Hinnerk Reichert

Das externe RAM-Interface des AT90S8515 hat einige Merkwürdigkeiten.

Zunächst ist die RD-Pulsweite sehr viel kleiner als die WR-Pulsweite. Hier kann das Einschalten von Waitstates Abhilfe schaffen.

Das weitaus größere Problem ist aber, daß es beim Schreibzugriff keine garantierte Dataholdtime gibt, d.h. der Datenbus wird gleichzeitig mit /WR zurückgesetzt. Viele Peripherie-Chips brauchen aber die Daten noch einige ns. Oft bewegt sich das ganze im Grenzbereich, so daß das Schreiben manchmal oder fast immer funktioniert. Auch unscheinbare Änderungen in der Schaltung können so plötzlich zu Fehlern führen (geringfügige Verzögerung von Signalen durch parazitäre C). Waitstates können hier *keine* Abhilfe schaffen!

Ich habe in einem Fall durch Längswiderstände (150 Ohm) auf dem Datenbus, eine ausreichende Verzögerung erreichen können. Möchte das aber nicht unbedingt weiterempfehlen, da sich die Verzögerung eines RC-Glieds mit unbestimmtem C schlecht ausrechnen läßt ;-)

IMHO sollte man für Projekte mit externem RAM, den ATmega161 (bzw. den Nachfolger ATmega162). Der ATmega161 hat ein deutlich überarbeitetes SRAM-Interface und auch sonst ein paar nette Features mehr (BOR und Bootloader sollen fehlerhaft sein)

> Gibt es AVRs für niedrige Betriebsspannung so wie die PIC16Lxxx ?

ATTiny43U ab 0,7V, ATtiny12V, ATtiny28V ab 1,8V, die L-Typen laufen ab 2.7V, und Silabs hat C8051F90..93 die ab 0.9V per internen DC/DC-Wandler laufen, OKI ML610Q läuft ab 1.1V aber 0.5uA in Halt, Texas Instruments MSP430L092 von 0.9V bis 1.65V aber 3uA in Halt. Holtek: HT6xF0xM (int. DC/DC) Semtech: XE8801/02/05 selber Core wie die von EM Micro, AT32UC3 als imo bessere Alternative zu den STM32L. Für höhere zu schaltende Spannung (VFD schalten) gibt es den HT48R065V (end of life).

> Gibt es auch AVR kompatible Prozessoren von anderen Herstellern ?

Siehe LGT8F88A, LGT8F48D, LGT8F88D, LGT8F168D, LGT8F328D, MD-328D, die sind zumindest so kompatibel, daß per GCC für kompilierter AVR code läuft.

> Passende RESET-Controller ?

MC34064-5 (4.6V), TL7757 (4.55V), MC34164-xx (4.3V,2.7V), TS831-5 (4.33V), KA75330 (3.3V Fairchild TO92) MC33464-xxATZ (0.9V, 2.0V, 2.7V, 3.0V, 4.5V), ICL7665(A/B), MN138x1 (2-4.9V https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Panasonic%20Semiconductors%20ICs%20PDFs/MN1380%20Series_discon.pdf), MAX809/917/918/637x/6806, TL7702/7705, S1009N46 (270nA, sii-ic.com) STM1810/1811/1815/1816 (SOT23 4uA 4.62V 4.37V 3.06V 2.88V 2.55V)

> Werden ICs auch mal schlechter ?

http://img.digikey.com/Retractions/WC154601%20-%20PCN-12-23-2015.pdf

Genau so einfach programmierbar wie die Arduinos, reicht die geringe Rechenleistung und Anschlussanzahl doch für viele Projekte aus, und der Strombedarf ist in Modulen ohne LED und Spannungsregler bis auf 10uA absenkbar im deep sleep bei dem jedoch alle I/O Pins in high-Z gehen, allerdings verträgt so ein Modul nicht den Spannungsbereich einer LiIon Zelle von 2.5 bis 4.2V sondern nur 3.0 bis 3.3V. Dafür sind die GPIO beim ESP8266 und ESP32 5V tolerant (Z-Diode nach Masse, open drain mit pull up nach +5V möglich) laut Teo Swee Ann (CEO von Expressiv) ziehen und liefern aber bis 3uA je nach Spannungspegel, sind also nicht so hochohmig.

Man verbinde besser RESET und RXD jeweils über 2k2 mit VCC sonst lässt sich der ESP8266 leicht stören. Der ESP8285 ist ein 8266 mit integriertem Flash, der ESP32 ein leistungsfähigerer Nachfolger des ESP8266, aber ältere Firmware lässt sich durch manche Router stören:

Allerdings ist die Firmware im ESP8266 nur als binary verfügbar und erfüllt damit die RED Forderung daß WLAN Software nicht veränderbar sein darf, während die vom ESP32 open source und damit änderbar ist, wodurch mit den Modulen aufgebaute Geräte keine CE Zulassung bekommen. Ähnlich und für manche Projekte besser, aber nicht durch die Arduino Plattform unterstützt, sind:

Die PICs von http://www.microchip.com/ sind vor den Atmels erschienen und werden daher oft genannt. Allerdings sind nur die F Modelle (PICxxFxxx) elektrisch reprogrammierbar und damit basteltauglich. Die C Modelle (PICxxCxxx) sind im Plastikgehäuse nur ein mal programmierbar (OTP) und nur im teuren JW Gehäuse mit Quartzfenster mit UV-Licht löschbar (siehe F.7.5.) zum erneuten programmieren. Microchip hat sehr gute Application Notes, auch für Atmel Benutzer lesenswert, und die A/D-Wandler sind schneller, die Zähler lassen sich (zumindest beim PIC16F628) mit bis zu 50MHz takten während sie beim AVR nur bis 1/4 der CPU (Timer2) bzw. fclk_IO (andere) zählen. Manche modernen PIC können auch mehr als 20mA am Ausgang liefern, für LED Anzeige 100mA bringt PIC16F1764 (HT45F4630 von Holtek hat 2 I/O Pins bis 12V/450mA peak ist aber kein PIC und Cortex M0 Prozessoren SN32F7xx mit 32k-128k 1.8-5.5V LCD 8x36 mit 1/3 Bias 24-80 Pin von Sonix, auch deren 8051 basierende SN8F können 100mA bei bis 1.5V Verlust an manchen, oft open drain, Ausgängen, aber kein Source), 2*50mA+9*25mA mit nicht-überlappender 2-phasen PWM und 9 bit DAC bringt der 14-polige PIC16F753, der PIC16HV753 zusätzlich einen TL431 ähnlichen 5V shunt-Regler. Scenix SX18 sind PIC12, aber die beworbenen 100Mhz erreichen sie nicht, eher 50Mhz. Dafür ist die Architektur (W-Register und die Aufteilung des RAMs in mehrere 'banks') grausam. Sie wurde 1975 von General Instruments als PIC1650 'Programmable Intelligent Controller' entworfen, ist also sogar älter als der 8051, und man merkt das.

Diese Links führen dich erstmal weiter, allerdings machen viele der primitiven Programmierschaltungen Probleme, weil sie nicht auf deinem Rechner laufen, nicht deinen PIC programmieren, irgendwelche Bits falsch setzen, gar die erste Stelle des EEPROM zerstören, Fehlermeldungen liefern obwohl keine Fehler aufgetreten sind, etc. pp. Leider habe ich keinen Link auf einen frei erhältlichen Programmer, der auch unter Windows NT, auch auf 2GHz-Prozessoren, auch mit dem PIC16F84A, etc. zuverlässig läuft.

Microchips eigener Programmer PICStart+ bis Version -R4 muss zum Brennen neuerer PICs geupdatet werden, wozu man erst einen teuren PIC17C44JW-25 kaufen muss und zwingend MPLAB IDE V5.7.x statt V6 benötigt. Ganz neue PICs sind damit dennoch nicht programmierbar. Bei Version -R5 bis -R19 braucht man einen PIC18F6720, den man aber noch nirgends bekommt, und benötigt MPLAB IDE ab v6.40 . Erst ab Version -R20 ist der updatefähige PIC18F6720 schon drin.

Ähnlich dem Arduino gibt es den Pinguino für PICs mit Programmierbarkeit über USB und ähnlicher C Sprache. http://www.pinguino.cc/

Microchip hat inzwischen viele zueinander inkompatible Serien, bis hin zu DSP digital signal prozessoren wie dsPIC33MC502, deren Entwicklungsumgebung aber nervig ist und der Debugger schnarchlangsam, dafür haben sie gute Timer, was z. B. 3-Phasen Umrichter programmierbar macht.

Das Problem der 13V in-circuit-Programmierspannung bei den 16F84 ist mit der 16F87x-Reihe beseitigt, die von der Austattung her den 17ern ähnlich sind.

> Kann man den in alten Bauanleitungen angegebenen PIC16C84 durch den
> PIC16F84 ersetzen ?

Im Prinzip ja. Der 16F84 hat doppelt so viel RAM (daher geht's umgekehrt nicht immer) und man muss das ConfigBit PWRTE invertiert programmieren (das kann man aber an Programmiersoftware, die nur den 16C84 kennt, meist einstellen). Im Datenblatt zum PIC16F84A 35007a.pdf gibt es ein ganzes Kapitel mit den Unterschieden der Prozessoren.

> Warum ist der Quartz an meinem PIC16F84(A) kaputt ?

Er muss nicht kaputt sein, der PIC hat einen schlechter Oszillator. Oftmals hilft 1 MOhm parallel zum Quartz, bei industrieller Fertigung ist dessen Bestückung immer empfehlenswert.

> Lässt sich ein PIC16F84A mit Programmern für den PIC16F84 brennen ?

Im Prinzip ja. Allerdings will der A-Typ recht genau 13V an MCLR als Schaltspannung sehen, viele Primitivprogrammierschaltungen verwenden dort nur 9V. Also mal nachmessen. Siehe auch DS30189D.PDF von Microchip.

> Warum läuft mein PIC16C711 nicht mit dem Quartz, der am PIC16C71 geht ?

Es scheint Typen zu geben, deren Vorwärtsleitwert < 100uS statt 450uS ist.

> Warum funktioniert PortA von meinem PIC16F628 nicht wie vorgesehen ?

Es scheint Probleme mit diesem Chip und TRISA zu geben, das sich von selbst verstellt, siehe d.s.e Message-ID 3F17CA22.8060202@alpha.pl

> Warum funktioniert mein PIC16F648A beim EEPROM-Programmieren nicht ?

Siehe Errata 80151e.pdf "Unexpected program execution may occur during data EEPROM write cycles" in PIC16F648A Silicon revision A1.

> Warum kann ich aus meinem PIC16C5..JW auch nach dem Löschen nur
> Nullen auskesen ?

Alle CP0 und CP1 protection bits auf 1 gesetzt ?

Von unglaublich vielen Herstellern werden uC hergestellt, deren Kern (und damit Assemblersprache) kompatibel zum alten 8051er von http://www.intel.com/ ist, auch als IP-Core für FPGAs, so dass sich viele Leute schon mit der Architektur auskennen und viele Beispiele existieren.

Schon http://www.atmel.com/ hat eine ganze Palette vom kleinen AT89C2051 über AT89C51/53, der auch mit externem Speicher erweitert werden kann, und den T89C51CC01 von Atmel/Temic mit 32k Flash, 2k EEPROM, 8*10bit 4, CAN Bus (der T89C51RD2 vergisst jedoch ohne Reset-Controller manchmal den Inhalt des Programmspeichers) bis 66 MHz. http://www.sinowealth.com/ hat neben mit A/D und RC Takt und 7*80mA Ausgängen erweiterten 2051/4051 auch beispielsweise den SH79F3212 mit 13 x 12 bit A/D, 1% genauem RC Takt, 8 x Touch-Key, 7 x 100mA Ports und I/Os mit wählbar 75/100/150/300 Ohm für 10,20,30,40 mA LED Strom in SOP20/SOP28.

https://www.silabs.com/ bietet 14-bit 1MSPS A/D oder 16*12bit A/D 4*12bit D/A, 64 I/O und 64k Flash+4k RAM oder den C8051F4 mit 100MHz, C8051F911 mit DC/DC Wandler läuft ab 0.9V bei sleep Strombedarf von 9nA, ist aber EOL. http://www.analog.com/ hat den ADUC824/834 mit 24bit A/D, 3 x 16 bit A/D, 12 bit D/A, PWM und 62k Flash, 4k EEPROM, 2k RAM und http://www.infineon.de/ (Siemens) hat den (veralteten) 80C537 und C5xx, und http://www.dalsemi.com/ (Maxim) deie 33MHz schnellen DS89Cxxx, Tezzaron den TSCR8051L bis 200MHz, https://www.dcd.pl/product/dq80251/ einen schnellen ASIC core, und http://www.ti.com/ den TUSB3210 mit USB Interface (miese Doku, kein Herstellersupport), Cypress EZ-USB (bessere Doku) oder den MSC1210 mit 32k Flash (partitionierbar für Daten und Programm), 1k RAM, 24 Bit ADC mit PGA und 2 UARTs. Der Philips P89LPC932 hat wohl noch reihenweise Maskenfehler. Cheng Xin Wei Technologies baut 8051 abgeleitete Flash uC mit A/D und PWM CX8F2810E CX8P1710C in SO8 und CX8F2811E C8XP1711C in SO14 ohne weitere Doku.

STC Micro http://www.stcmcu.com/ hat nicht nur nützlich erweiterte 8051 wie STC15F20x (3.8-5.5V) oder STC15L20x (2.4-3.6V) (205EA kaufen zum Entwicklen), die sich einfach über Rx/Tx flashen lassen mit der Programmiersoftware http://www.stcmcudata.com/STCISP/stc-isp-15xx-v6.86L.zip sondern auch gute Doku http://www.stcmcudata.com/datasheet/stc/STC-AD-PDF/STC12C2052AD-english.pdf mit vielen Beispielen und seit dem Keil-C kostenlos ist leicht nachvollziehbar und die USB fähigen STC8F2Kxx, STC8A4Kxx, aber man sollte chinesisch können. Die STC12xxx brauchen leider ein Programmiergerät. Der STC8G1K08T in DIP20 kann 16 LED Multiplexleitungen treiben.

Bis 300 GradC arbeiten HT83C51 im Keramikgehäuse von https://aerospace.honeywell.com/en/products/navigation-and-sensors/high-temperature-microelectronics (dazu Bauteile von http://www.cissoid.com/ ) und einiges bis 220 GradC von Texas Instruments 8-fach 24-Bit ADC http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ads1278-ht.pdf Spannungsreferenz http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ref5025-ht.pdf 3.5W Schaltregler-Spannungswandler Cissoid Fuji von -55 bis +225 GradC, C28xE DSP http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/sm320f2812-ht.pdf , bis 200 GradC der JFET-OpAmp I-6H001 und I-6H005 12bit A/D von Interfet, ARM7TDMI mit 60 MHz http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/sm470r1b1m-ht.pdf auch der digitale Temperatursensor LM95172, und bis 12V auch an den Eingängen/Ausgängen arbeiten Micronas HVC22xyA HVC24xyA und Infineon TLE7810G und Holteks HT66F2730 hat einen Spannungsregler drin. Linear Technologies hat X Grade ICs bis 200 GradC, ZTX653/ZTX753 LowSat Transistoren gehen bis 200 GradC trotz E-Line Gehäuse, LT8610AX, LT582X, LT581X, LT580X, LT1007X. Atmel ATmega/ATtiny Grade O geht bis 150 GradC, Grade 1 bis 125 GradC, Grade 2 bis 105 GradC. DSPIC33FJxxxGPxxxA arbeitet bis 140 GradC mit eingeschränkten Leistungsdaten. Intersil liefert radiation hardened CMOS und viele Chips für 'harsh environment'.

Bauteile mit Space Rating von Texas Instruments:

Auf den ersten Blick ein Nachteil der 8051 sind die I/O-Pins, die immer als Eingang mit pull up geschaltet sind und nur gegen Masse gezogen werden um ein LOW auszugeben. Damit funktioniert

     LED
uC --|>|--+
          |
          R
          |
         GND

         +12V
          |
         Last
          |
uC --1k--|< NPN
          |E
         GND

              +------+
              |      |
+5V --1k--+  Last    | +
          |   |     12V
uC -------+--|< NPN  | -
              |E     |
GND ----------+------+

         +5V
          |
          R
      LED |
uC --|<|--+

+5V ------+------+
          |E     |
uC --1k--|< PNP  | +
          |     12V
         Last    | -
          |      |
          +------+

+5V ---------+--------+
             |        |      (ggf. VDR mit Thermosicherung und Snubber 
             |        o       und Feinsicherung und Drossel wenn nötig)
           TRIAC     230V~
            /|        o
uC --220R--´ |        |
             +--Last--+

Beim 87C51 - einem 8051-Derivat mit Bus für externen ROM/RAM - kann man Code aus dem RAM ausführen, in dem man PS (Programmstrobe) mit RD verknüpft.

Zum simplen Programmieren von AT89C2051/4051 gibt es BlowIt und Prog2051, wenn man noch einen PC mit richtigem seriellen RS232 oder parallelem LPT Port hat.

Die grösseren AT89C sind nur parallel so wie Intel's 8751 zu programmieren. Die AT89S hingegen lassen sich besonders einfach mit AVR ISP über 5 Leitungen vom Parallelport eines PC programmieren

aber:

"Experiments using AT89S devices have shown that if the user code writes to any of the ISP I/O pins (MOSI, MISO, SCK) within approximately 500ms of the user code coming out of RESET condition, any subsequent serial programming operation fails. The problem is then that the only way to re-program the device successfully is to physically remove it from the target board and erase it in a parallel programmer. Make sure that the user code does not access any of the ISP I/O pins within 500ms of coming out of RESET condition"

Auch zieht der AT89 manche Pins von Port0 auf low während er in RESET ist, nicht nur MISO kann also ein Problem sein.

Man braucht einen anderen Adapter, um mit der Atmel "ISP89 Software" über den LPT Parallelport zu programmieren. Damit kann man dann den AT89S8253, sowie auch die neuen kleinen MCs AT89S4051 und AT89S2051 und weitere Typen der 89S / 89LS / 89LP -Serie programmieren.

Dabei handelt es sich um einen JTAG-Adapter. Man braucht nur die Signale neu zuzuordnen. TCK=SCK TDO=MISO TMS=RST TDI=MOSI (An manchen LPT-Ports könnte es mit den 100R-Serien-Widerständen Probleme geben, dann ggf. auf 47R verringern.). Der Adapter lässt sich noch stark abrüsten, entspricht im wesentlichen dem gängigen AVR ISP-Adapter, nur mit anderer Belegung der Steckverbinder.

Bei den T89C von Atmel erfolgt die Programmierung über die serielle Schnittstelle, ebenso wie bei vielen von Philips. https://www.silabs.com/ verkauft $99 billige Development Toolkits. Die anderen genannten Chips erfordern meist eine aufwändigere Programmierschaltung. GnuC gibt es leider nicht, aber Keil und SDCC. Von einigen Herstellern gibt es Erweiterungen des 8051 Kern um mehr als 1 dptr, oder die Möglichkeit per DMA auf xdata zuzugreifen. Leider beherrschen beide Compiler das nicht und kennen nur den generischen 8051, insofern lohnt es sich nicht, die besser ausgestatteten zu kaufen, man müsste sie von Hand in Assembler programmieren.

> Speist man einen externen Takt an XTAL1 oder XTAL2 ein ?

Es hängt von der Signalqualität ab, ob man den internen Inverter mitbenutzt oder umgeht:

> Mein AT89S8252 lässt sich seriell (z. B. mit PonyProg) nicht programmieren.
> Er reagiert gar nicht und liefert immer 0xFF. Andere AT89S8252 gehen.
> Nein, mein Rechner ist nicht zu schnell für PonyProg.

Siehe http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1486.pdf (89S ISP errata)

> Mein AT89S8252 liefert beim Programmieren immer 0x00, 0x01, 0x02, .. 0xFF, 0x00, 0x01, ...
> d.h. nur eine solche 'Programmdatei' lässt sich ohne Fehlermeldung brennen.

Dann sind die Lock-Bits (durch einen Programmierversuch mit fehlerhaftem Timing ? Durch Spannungsversorgungsprobleme ?) gesetzt. Lösche den ganzen Chip.

> Gibt's einen billigen einfachen Reset-Controller für den active high Reset der
> 8051er, damit das interne EEPROM nicht versehentlich überschrieben wird ?

DS1833 (TO92), LM810/MAX810 (SOT23), TS836, ICL7665, TL7705 (DIL8), STM1812/1817 (SOT23 4uA 4.62V 4.37V 3.06V 2.88V 2.55V)

Atmel hat dazu auch eine Application Note: "External Brown-out Protection for C51 Microcontrollers with Active High Reset Input"

Von: Dieter Petz

Der Keil C51 Compiler in der Version 4.01 ist bestens bekannt mit Falschmeldungen´ jeder Art. Danach die Fehler zu suchen ist meist Zeitverschwendung, Syntaxfehler werden meist nicht erkannt und die 'lustigsten' Fehlermeldungen produziert.

Verschiedene C-Compiler verlangen nach unterschiedlicher Syntax, z. B. bei der Definiton von Interrupt-Routinen:

sdcc: void service_routine(void) interrupt 0 { } Keil: void interrupt 0 service_runtime(void) { }

Der ARM ist enthalten in XScale von Intel, StrongARM von DEC, PXA270, LPC2000 von NXP, AT91 von Atmel, XMC von Infioneon, Cortex von ST und vielen anderen. Da die meisten für PDAs konstruiert wurden enthalten sie oft einen integrierten LCD-Controller und sind interessant wenn größere LCDs anzuschliessen sind. NXP LPC4370 bietet 12 bit A/D mit 80msps, der Prozessor arbeitet mit 204MHz. Leider ist die CPU schlecht dokumentiert. Hier ist wohl das Basisdokument:

Zur Programmierung (fast) aller ARM Prozessoren unterschiedlicher Hersteller gibt es Keil MDK für nicht-kommerzielle Verwendung kostenlos.

Es gibt den extrem sparsamen 8uW EtaCore M3, der bei Versorgungsspannungen von 0.25V bis 1.2V spannungsabhängig schnell arbeitet. Oder Dialog DA14531 2.0x1.7mm WLCSP ARM Cortex M0 mit BlueTooth LE aber 32k OTP ROM ab 50ct. BLE mit ARM auch in CC26xx von TI, Silabs EFR, RSL1x von OnSemi, KWxx von NXP, CSR, Nordic (z.B. der Klassiker nrf51822 oder aktuelle nRF52832 und nRF52840 aber krude Entwicklungsumgebung), Apollo 3 oder 4 von Ambiq Micro, ST, Toshiba, Telink etc. und als schickster wohl DA14682 von Dialog Semi, extrem klein, DC/DC-Wandler intern, LDO´s intern, BTLE5.0 intern, LiIon Ladefunktion mit Powerpath intern, ultrageringer Stromverbrauch, kann auch mit einer 3V Knopfzelle betrieben werden. Die 5V toleranten Eingänge vom STM32 taugen aber nichts, "Input voltage on five-volt tolerant pin" darf nur von VSS–0.3 bis VDD+4 reichen, also bei VDD=0V keine 5V betragen sondern maximal 4V. Wer konstruiert so was ?

Als Programmierumgebung vielleicht https://www.embitz.org/

Billig mit deutlich höherer Performance als ein AVR ist der STM32F103C8T6

auf dem chinesischen Blue Pill Board, der aber trotz USB Anschluss nicht über USB programmierbar ist, sondern im serial upload (z.B. über ein FTDI USB serial Board). Damit umgeht man zumindest den Ärger mit chinesischen ST Link V2 Boards, die nur über einen CH340 verfügen. Allerdings werden viele Boards mit den leicht inkompatiblem HK32F103, CKS32F103, GD32F103, AIR32F103 oder APM32F103 (inkl. FPU) oder gleich mit defekten Chips ausgeliefert,

Von: Axel S. 23.01.2020

Die Bluepills waren mal der Geheimtip, wie man leicht und preiswert mit den STM32 einsteigen konnte. Aber diese schönen Zeiten sind vorbei. Wenn man jetzt ein Bluepill Board kauft, kann da alles mögliche drauf sein. Ein Nachbau (wahlweise funktionierend oder nicht). Oder ein teilweise kaputter Fake. Oder ein ganz kaputter Fake. Das Produkt ist tot. Und das nicht, weil es nicht zu dem Preis herzustellen gewesen wäre. Das war es ja. Jahrelang. Sondern (mutmaßlich) weil ein paar Koksnasen noch mehr Gewinn damit machen wollten. Direkt von WeAct https://de.aliexpress.com/item/1005004918334754.html gibt es den BluePill+ nicht ganz kompatibel mit dem ursprünglichen BluePill und BlackPill. BluePill+ hat eine abweichende Pinbelegung (auch in der Spannungsversorgung!), eine zusätzliche User-Taste, jedoch keine BOOT0-Jumper mehr, sondern nur noch einen Taster. Außerdem ist da eine USB-C-Buchse statt Micro-USB eingelötet.

Da lohnt sich fast ein Selbstbau, leider Henne/Ei Problem:

Mit chinesischem ST Link V2 Mini Emulator STM8 STM32 USB Debugger Programmer 5V 3.3V LED ergibt sich folgender Umstand: Der ST Link wird von USB erkannt und installiert einen Treiber (oder Virus), dann aber rejected. Man muss den ST_LinkV2 Treiber von ST holen (Registrierung) und installieren. Dann taucht der ST Link V2 beim Einstecken wenigstens als funktionierendes Gerät auf. Aber man kann damit noch nicht programmieren, weil die Firmware V2.J16.S2 nicht geht. Ein Firmware-Upgrade per ST_Link Utility ist fällig auf V2.J34.S7 Nun erkennt der ST_Link den angesteckten (Jumper 0 auf 1) BluePill STM32. Man kann den STM32duino_bootloader generic_boot20_pc13.bin von

programmieren. Aber des BluePill ARM STM32 STM32F103C8T6 Minimum System Development Board Module wird beim Einstecken in USB nicht erkannt, weil der Widerstand auf den meisten chinesischen boards falsch ist. Man muss erst auf den 10k Widerstand R10 noch 1k8 SMD huckepack löten. Oder sie gehen sowieso nicht: https://forum.arduino.cc/index.php?topic=265904.45 weil gefälschte Prozessoren mit der Chargennummer 991KA 93 MYS 807 verbaut wurden. Das alles hat mit dem einfachen Weg, der den Arduino berühmt gemacht hat, nichts mehr zu tun, sondern ist sogar komplexer als die Programmierung auf herkömmliche Art.

Will man fertig funktionierende, kauft man besser BlackPill beim Edelanbieter:

Beliebt bei Hobbyisten sind die Teensy-Boards, die ähnlich verwendbar wie Arduinos sind, und von denen einige 5V tolerant sind, und das neueste Teensy 4.0 Board mit ARM Cortex M7 NXP iMXRT1062 mit 600MHz, 1MB RAM + 2MB Flash, 2*USB 3*CAN 3*digital audio 3*SPI 3*I2C 7*seriell 40 I/O Pins, 14 analog RTC endlich mal richtig schnell.

Zumindest der STM32F0 ist aber nicht auslesesicher

Obwohl ARM eine 32 bit Architektur ist, benutzen die STM32 als Peripherie nur 16 bit, gab's wohl billiger, ist nicht elegant. Damit man trotz mangelnder Dokumentation durchsteigt, liefert ST den CubeMX mit dem man sich die Settings zusammenklickt. Das verbirgt mehr als daß es hilft, und macht manches auch noch falsch.

Noch schlimmer ist Infineons XMC4700, der die alte Peripherie vom C167 kopiert, quasi gar nicht dokumentiert und alles hinter dem IDE Dave verbirgt. Man muss den generierten Code anschauen um für die eigene Entwicklung wichtige Stellen zu extrahieren.

Angenehmer soll LPC43xx von NXP zu verwenden sein.

(beherrscht erst ab Version 4 auch 3.3V Chips und erst ab Version 5 USB) aber der ist ebenso wie die günstig über eBay erwerbbaren G540, VS4000+, TOP2013, TOP3000, TOP3100, RT809f, iUP8000 nicht von den Chipherstellern zertifiziert. Wenn man sich bei denen wegen nicht-programmierbarer Bausteine beschweren will (und bei hohen Stückzahlen will man das), kommt also nur ein noch teureres zertifiziertes Gerät in Frage, z. B. von DataIO.

> PROMs/EPROMs programmieren lassen ?

Kommerzielle Universalprogrammiergeräte enthalten meist hunderte von Transistoren um die Universal Pin Driver zu realisieren oder Spezial-ICs die Edge (http://www.semtech.com/) für Fertigungstestanlagen herstellt. Viel zu teuer oder aufwändig zum Selbstbau. Da man als Hobbyist aber sowieso nur wenige Chiptypen verwenden wird, und diese in grösserem zeitlichen Abstand, kann man es sich einfach machen, wenn man GND, VCC und VPP umsteckt. Alle (40) Pins kommen über ein Kabeljumperpatchfeld oder ein dickes vorverdrahtetes 84 pin Steckermodul an normale I/O eines Microcontrollers, der TTL kompatibel ist und zumindest bis 6.5V VCC toleriert, wie AT89S8252 und AT90S8515 und es werden nur die obigen Anschlüsse direkt mit per D/A-Wandler (TLC7528) einstellbaren Spannungsquellen verbunden. Macht 5 Chips (2*AT90S8515, TLC7528, MAX232, LM358) tutto completti.

Viele EPROMs enthalten eine Signatur: "To activate the ES mode, the programming equipment must force 11.5V to 12.5V on address line A9 of the EPROM (über 10k damit nichts kaputt geht). Two identifier bytes may then be sequenced from the device outputs by toggling address line A0 from VIL to VIH. All other address lines must be held at VIL during Electronic Signature mode. Byte 0 (A0=VIL) represents the manufacturer code and byte 1 (A0=VIH) the device identifier code on outputs Q0 to Q7."

Da Microsofts Firmenpolitik darin besteht, alle Programme auszugrenzen, die nicht von Microsoft stammen, in dem zunehmend mehr Einschränkungen in den moderneren Betriebssystemen eingebaut werden, so daß die Programme von teilweise längst nicht mehr existierenden Fremdanbietern nicht mehr funktionieren, muss man beispielsweise ispLSI Chips statt mit Direktanschluss am Parallelport nun mit teurem ispVM programmieren.

Bauvorschläge:

GAL Programmiergeräte zum Selbstbau findet man unter

GALs brauchen auf Grund ihrer internen Struktur (Analogtechnik) unglaublich viel Strom und reagieren sehr empfindlich auf Latch-Up, also wenn die Spannung an einem Eingang mal höher ist als die Versorgungsspannung ist (das passiert z. B. wenn man im Betrieb mal einen entladenen 100nF Kondensator über die Versorgungsspannungsanschlüsse klemmt oder aus Versehen die Versorgungsspannung kurzschliesst und Kondensatoren an irgendwelchen Eingängen hängen) und zu viel Strom von den Eingängen über die Eingangsschutzdioden zum Versorgungsspannungsanschluss fliesst. Dann zündet intern ein Thyristor, schliesst VCC und GND kurz und das GAL stirbt an zu hoher Kurzschlussstromaufnahme. Wenn man Glück hat, ist es nachher 'nur' gelöscht (inklusive der PES). Viele GAL Anwender schwören auf eine externe zusätzliche Diode vom EDIT-Eingang (Pin 2, Anode) nach VCC um versehentliches Umschalten in den Programmiermodus zu verhindern.

> Wie viele Elektronen speichern ein Bit und was ist der Unterschied zwischen NAND und NOR Flash ?

Kommerziell:

Atmels FPSLIC (also AVR und FPGA in einem Gehäuse, leider externes EEPROM notwendig weil kein Flash drin ist) sind trotz 'Evaluation Kit' für Bastler ungeeignet, da die donglegeschützte IAR Software >500 Euro pro Jahr kostet. Grössere Stückzahlen bekommen eh nur gute Atmel-Kunden, also sind sie auch für Firmen uninteressant. ST fängt auch gerade an, einen uC mit (schlappen) 16 Makrozellen zu erweitern.

Wer nicht unbedingt 5V-Teile braucht, sondern mit 3.3V oder 2.5V auskommt, findet bei Lattice kostengünstige ispMACH M4A CPLDs, erhältlich bei Reichelt und Kessler.

APEX20K FPGAs erfordern (entgegen ihrem Datenblatt), das VINT erst mit oder nach VIO angelegt wird (also Schaltregler für VINT an VIO hängen), sonst gehen sie in Latch Up.

Analoge FPAAs konnten sich bisher nicht durchsetzen

Dafür gibt es high voltage programmable driver wie SLG47115 mit Makrozellen etwas Analogkram und Treibern bis 26.4V/3A.

und es gibt den EPAD, einen über floating gate programmierbaren Einzel-MOSFET wie ALD1110

Von: jetmarc

Ich finde, das wichtigste beim VHDL lernen ist, nicht die ganze Sprache zu lernen. Es gibt so viele Konstrukte die sich hinterher gar nicht synthetisieren lassen. Ich nenne das "akademisches VHDL". Die Fachbücher sind voll davon, und man kann daraus niemals funktionierende Chips machen.

Sehr leicht entstehen aus übersehenen Kombinatonen (IF) Gleichungen vom Generator erzeugte ungewollte Latch-Register.

Und wenn man VHDL Code übernehmen will, fangen die Probleme beim klassischen Reset-Fall (asynchron in Architektur A, synchron in B) und Default-Werten an und endet bei Tools, die schlicht "generate"-Konstrukte nicht sauber unterstützen.

Stattdessen sollte man sich auf einen einfachen Grundnenner beschränken. Den findet man am besten in den Help-Dateien des Synthesizers, und im Usenet (comp.lang.vhdl). Man braucht die Grundstruktur eines Registers, eines Latch, synchroner Reset, asynchroner Reset, kombinatorische Logik, Multiplexer, Tristate. Dazu noch elementare Dinge wie if/case und die Zusammenführung mehrerer Blöcke durch port/map. Das ist einfacher zu lernen als C, und funktioniert auch in der Praxis !

In den USA hat sich Verilog etabliert, also sind vermutlich alle komplexen Chips der aktuellen Zeit mit Verilog gebaut worden. Vergleicht man Verilog und VHDL fällt auf, daß Verilog pragmatisch ist und VHDL akademisch, VHDL erinnert an ADA, Verilog verstellt den Blick auf die Inhalte nicht durch endloses Gequatsche und verquaste Regeln. Klingt danach, als ob man für erfolgreiche Chips besser Verilog lernt.

> und wenn es statt VHDL echte Chips sein sollen...

Man kann den Chip mit Spice simulieren, mit Lake Editor das Chiplayout zeichnen, und ein MultiProjectRun wie vom CIC (Chip Implementation Center, Taiwan) nutzen. Für einen Satz Tools, z.B. von Cadence, um Mixed-Signal-Chips zu machen (Virtuoso, First Encounter, Tempus...) bezahlt man, je nach Optionen und Anzahl der Seats, schonmal 500k€/Jahr.

allerdings kostet ein 130nm Maskensatz so 400000 EUR, da wird man sich mit einem MPW (multi project wafer) Run begnügen müssen. Chip Masken Layouts kann man aber sogar mit InkScape erstellen:

In der Anfangszeit war es abenteuerlicher

Nachfertigung alter ICs:

> und wenn man Polymerelektronik Transistoren einfach selber drucken möchte

...dann kauft man bei http://www.hcstarck.de/ flüssiges organisches Clevios Halbleitermaterial von http://www.heraeus-clevios.com/en/home/clevios-homepage.aspx, füllt es in einen Epson Piezo-Tintendrucker mit iColor Tank (enthalten keinen Schwamm) wie z. B. C80/C82/C84, der fast alles verdruckt, auch Lebensmittelfarben, füllt in den anderen Tank gelöstes PVP als Isolatormaterial, und druckt los.

> Elektrolumineszenzdisplay selber herstellen

Mit den teuren Produkten von https://www.lumilor.com/ kann man per AirBrush EL-Displays auf fast jede Oberfläche spühen

und Jeri macht die Elektrolumineszenz-Farbe sogar selber

OLED selbstgemacht

Und wem Halbleiter zu modern sind, der kann auch Röhren selber bauen. Dieses ist wohl die allerhöchste Kunst der Beschäftigung mit Elektronik.

Wenn es nicht um Programmieren, sondern ums Auslesen geht

Angeblich geht: GAL auslöten, in nen Prommer stecken, zuerst 16,5V Programmierspannung anlegen, dann erst 5V Versorgungsspannung anlegen, dann ignoriert der Chip die security fuse. Ab dann kannst Du mit den Programmier-Algos für GALs auch den Kram wieder auslesen. [Wiesel]

und es gibt einige kommerzielle Anbieter, die auch geschützte GALs und uC auslesen können:

Und wenn man einen alten Programmer unter Win7-64/Win8 noch nutzen will, geht das bei vorhandener Parallelschnittstelle so:

http://www.mikrocontroller.net/topic/330355

[Anleitung] DOS-Parallelport-EPROMer unter Windows 8.1 (x64) Von: Rufus ?. Firefly 10.04.2014

Hier eine knappe Anleitung, wie man mit einem aktuellen Windows einen nicht aktuellen EPROM-Programmierer weiterverwenden kann, vorausgesetzt, der verwendete PC hat noch einen echten Parallelport. Das hier beschriebene habe ich mit einem "EPROP+" der Firma Taskit ausprobiert. DOS-basiertes EPROM-Programmiergerät für den Parallelport mit Windows 8.1 x64 verwenden Mit einer speziell angepassten Version von DOSBox und einem x64-Treiber für den direkten I/O-Zugriff ist es möglich, DOS-basierte EPROM- Programmiergeräte auch unter Windows 8.1 x64 zu verwenden.

Voraussetzungen: ----------------

Neben den naheliegenden Voraussetzungen (Programmiergerät, DOS-Software dafür, x64-PC mit echtem Parallelport und installiertem Windows 8.1) werden folgende Dateien mit signierten Treibern benötigt:

[1] DOSBox_Megabuild6-win32-installer.exe http://source.dosbox.com/mb6/DOSBox_Megabuild6-win... [2] dosbox.zip http://www.vogons.org/download/file.php?id=10111 [3] InpOutBinaries_1500.zip http://www.highrez.co.uk/scripts/download.asp?pack... [4] freetype-2.3.5-1-bin.zip http://gnuwin32.sourceforge.net/downlinks/freetype... [5] libpng-1.2.37-bin.zip http://downloads.sourceforge.net/gnuwin32/libpng-1... [6] freetype-2.3.5-1-dep.zip http://gnuwin32.sourceforge.net/downlinks/freetype...

Installation: -------------

1) Installationsprogramm [1] ausführen.

2) Im DOSBox-Installationsverzeichnis die Datei dosbox.exe durch die

3) Archiv [3] in ein temporäres Verzeichnis extrahieren und folgende

4) Folgende Dateien aus den Archiven [4], [5] und [6] extrahieren und in

5) DOSBox-Konfigurationsdatei anpassen

7) gegebenenfalls Anpassungen für verwendete DOS-Programmiersoftware machen

Fertig!

EPROMs werden durch ein paar Minuten Bestrahlung mit UV-Licht der Wellenlänge 254nm gelöscht. Dazu tut's keine Schwarzlicht-, Bräunungs- oder Insektenkillerlampe oder UV-LED, sondern nur eine G4T5 oder TUV4, als Ersatzlampe für EPROM-Löscher von http://www.conrad.de/ 982270, http://www.reichelt.de/ und anderen für ca. 15 EUR zu haben (oder die ozonerzeugenden 185nm Lampen, aber die wird man auch kaufen müssen, und Ozon ist schädlich, das wäre dann also eher ein Fehlkauf):

Man muss diese Lampe in einen lichtdichten Kasten einbauen, da das Licht die Netzhaut schädigt (http://www.donklipstein.com/uvbulb.html). Man betreibt die Lampe in einer Fassung mit Drossel und Starter für 4 Watt Leuchtstoffröhren, oder an der Elektronik einer zerbrochenen 5 Watt Energiesparlampe. Lege die Chips in Leitschaumstoff ca. 1 cm bis 3 cm an die Lampe ran.

National Semiconductors schreibt: "The recommended integrated dose is 6Wsec/cm2 at a wavelength of 254nm." Und an anderer Stelle: "If the device appears erased after 8 minutes, continue exposure for a total of 24 minutes." Das gilt für uralte ebenso wie für aktuelle Chips.

Bevor ihr einen eigenen Zeitgeber baut: Schaut doch mal, ob ihr den nicht aus einer alten Mikrowelle/Grill ausschlachten könnt. Auch Treppenlichtautomaten gehen. Ansonsten gibt es fertige digitale Steckerschaltuhren mit Count-Down Timer für keine 10 EUR, meist aber nur im Minutentakt. Musst halt mal im Baumarkt suchen... Zum Selbstbau von Langzeittimern mit Zeiteinstellung per Poti ohne Displayanzeige eignet sich der CD4541 oder 74HC5555. Schlauer wäre es aber die aufintegrierte Helligkeit zu messen.

> Kann man EPROMs mit Röntgenstrahlen löschen ?

Von: W.Riedel 9.5.2001

Habe ich doch: 1980er mit OTP-2708 in Kunststoffgehäuse. Quelle war ein Röntgenfluoreszenzspektrometer. Anodenspannung 40 kV. Strahlungsintensität unbekannt, aber ausreichend, um in einer roten PVC-Halterung nach einigen Versuchen eine gelbliche Verfärbung zu erzeugen. Mehrere kurze Löschzyklen mit anschliessendem Auslesen, sollten ausreichende Löschdauer bestimmen. Hat geklappt, lohnt sich aber nicht. Eines ist jedoch sicher: Einige Gepäckdurchleuchtungen können keine EPROMs löschen. (Wurde manchmal vermutet).

Es sieht so aus, als ob die meisten Chips mit Dosen zwischen 10kR und 100kR gelöscht werden, das dabei aber der Chip selbst so beschädigt wird, das z. B. die Stromaufnahme DRASTISCH ansteigt und der Datenerhalt nach Neuprogrammierung nicht mehr gewährleistet werden kann.

> Wie schliesse ich ein Floppylaufwerk an einen Mikrocontroller an ?

Nicht direkt :-( Die Floppy liefert Takt und Daten auf einer Leitung und es muss ein Datenseparator her. Dafür sind Mikrocontroller i.A. zu langsam, man braucht mindestens 16Msps Abtastrate. Aber es gibt kleine feine Single Chip Floppycontroller, gerade auf uralten PC Multifunktionskarten, wie Goldstar GM82C765, HMC HM83740, Winbond W82765, FDC9266, DP8473, die auf der einen Seite einen 8 bit Bus haben und auf der anderen direkt den Anschluss eines Floppylaufwerks erlauben. Und da man bei einem Mikrocontroller eh Treiber bräuchte, um die Floppylaufwerkanschlüsse mit ausreichend viel Strom bedienen zu können, sind es auf diese intelligente Art sogar weniger Bauteile.

Hier ein Versuch einer direkten Implementierung auf ATMega1284P:

Wie man den Controller bedient, steht im BIOS deines Rechners :-) Das komplizierte kommt erst noch: Man muss das DOS nachbasteln. Daher ein Tip, wenn man nur Daten schreiben will (z. B. 32k): Einfach mal eine Floppy auf dem PC so formatieren und beschreiben, dann (mit DEBUG) nachschauen was draufsteht, und vom uC nach dem Neuformatieren alle Sektoren, ausser den eigentlichen Datensektoren, ohne Verständnis des Inhalts schreiben lassen, wie sie auf der Beispiel-Floppy waren. Die Datei hat dann zwar immer dasselbe Datum (der uC weiss vermutlich eh nicht wie spät es ist), und Bad Sectors kann man nicht ausmappen (sondern muss eine solche Floppy mit Verifyfehler abweisen), aber was soll's...

Hier viele Floppyformate: https://github.com/keirf/Greaseweazle

Auf Grund der Unzuverlässigkeit von Floppys, die auf einem anderen Laufwerk beschrieben werden als sie formatiert wurden, sollte man die Floppy auch stets formatieren.

> Und wie schliesse ich einen USB-Memory-Stick, eine SD/MMC Karte an ?

Das sind serielle Protokolle, bei denen man über die notwendige Hardwareunterstützung am uC verfügen sollte (USB, SPI) damit die Datenübertragung ausreichend schnell geht. Man findet Quellcode bei den passenden uC ebenfalls im MP3-Player Umfeld.

AT45Dxxx von http://www.atmel.com/, Geht bei 1 MBit los. gibt's bei http://www.ineltek.de/ (11,80 EUR P&V) und http://www.segor.de/ zu kaufen, und http://www.ssti.com/ bei http://www.endrich.com/ zu bekommen, und 512kBit gibt es bei http://www.st.com/ mit I2C

Und wenn das Flash nicht will: Für scharfe Flanken auf den Timing-kritischen Leitungen sorgen, und einen dicken Bypass-Kondensator (4u7 Ta) an VCC.

> Warum funktioniert mein serielles 93C46 EEPROM nicht ?

Manche 93C46 haben einen Write-Protect-Pin, manche nicht. 93C46 gibt es mit 8-bit- sowie mit 16-bit-Organisation, manche Typen sind über einen Pin (ORG) auf 8- oder 16-bit konfigurierbar. 93C46 gibt es mit verschiedenen Versorgungsspannungs-Spezifikationen, nicht jeder läuft z. B. mit 3.3V, die meisten jedoch mit 5V. Die genau zu den Chips passenden Datenblätter wären da sicher hilfreich. Oder die Serie einfach meiden.

> serielles RAM:

> single bit non volatile state saver Memory wie Flip Flop

FM1105B, FM1106, FM1107, FM1110, FM1114 (RamTrom FERAM, heute Cypress, alle nicht mehr produziert)

> Was ist der Unterschied zwischen Flash und einem EEPROM ?

Beides sind EEPROMs, also elektrisch überschreibbare Festwertspeicher. Beim teureren EEPROM kann man einzelne Bytes ändern, bei den Flash-EEPROMs kann man nur ganze Seiten (eventuell den ganzen Chip) löschen, dafür sind sie pro Bit billiger und mit grösserer Kapazität erhältlich. Im Allgemeinen sind die nicht-Flash EEPROMs auch öfter überschreibbar, aber schau in's Datenblatt. Bei beiden gibt es Varianten, die eine extra Programmierspannung von meist 12V benötigen, und solche, die sich aus der 5V Betriebsspannung selber eine machen.

> Was ist der Unterschied zwischen NOR und NAND/AND Flash ?

Der interne Aufbau. Der führt allerdings dazu, das bei NAND/AND-Flash nicht garantiert werden kann, das alle Bits richtig programmiert werden. Obwohl viele NAND/AND-Chips EEC (Error Correction) enthalten, verwendet man also besser NOR-Flash für Programmspeicher, und NAND eher für Audio oder solche Daten. Beim NOR-Flash hängen alle Speicherzellen nebeneinander an der Wortleitung (wired OR), beim NAND Flash ist jeweils nur ein Bit mit der Wortleitung verbunden, die anderen Bits dahinter, deswegen braucht NAND weniger Verdrahtungsfläche und bietet doppelt so viel Kapazität pro Fläche. NOR lässt sich schnell direkt adressiert auslesen (random access), bei NAND ist hingegen der sequentielle Zugriff schneller. Inzwischen speichert man 2 und sogar 4 bit in einer Flash-Speicherzelle.

Bis 6 bit gehen selbstgebaute R-2R-Ketten aus 1% Metallfilmwiderständen an einem ordentlichen HC-MOS-Ausgang (nur der liefert 'fast' 0V und 'fast' 5V, vorausgesetzt man betrachtet die +5V als Referenz oder gewinnt sie aus einer Referenzspannungsquelle (LM336-5.0, bei LS-TTL sind die Spannungen zu ungenau), aber für mehr als 6 bit braucht man 0.1% Widerstände und die sind teurer als fertige Chips.

 --+          
 Q0|--10k--+---------|+\      LMC6462 oder so an 12V oder mehr
   |      5k         |  >-+-- ergibt 0-10V Ausgang
 Q1|--10k--+       +-|-/  |
   |      5k       |      |
 Q2|--10k--+       +--10k-+
   |      5k       |
 Q3|--10k--+       |
   |      5k      10k
 Q4|--10k--+       |
   |      5k       |  (bitte exakt 5k, nicht 4k7, lieber 2*10k 1% parallel)
 Q5|--10k--+--10k--+-- Masse
 --+

uC --R--+-- Analog (gering belastbar) --|+\      besser belastbar
        |                               |  >-+-  geht aber nicht ganz auf 0V 
        C                             +-|-/  |   wenn OpAmp keine negative Versorgung hat
        |                             |      |   mindestens ein Widerstand nach Masse:
      Masse                           +------+----pulldown--- GND

oder man baut einen eigenen dual slope Konverter

Echte D/A - A/D-Wandler

bei mehrkanaligen bis 10bit A/D sind die in uC eingebauten meist billiger, manchmal braucht man aber einen teureren Besseren, schliesslich stört der uC spätestens das 9te Bit seines eigenen Wanders selbst.

Da der Eingangswiderstand des Analogeingangs Ain das Messergebnis verfälscht, will beispielsweise ein ATmega8 keinen hochohmigeren Spannungsteiler als 10k sehen, sonst wird das Messergebnis um mehr als 1 bit verfälscht.

Grundlagen zum Einsatz von D/A-Wandlern als Potiersatz siehe AN-19.PDF von http://www.analog.com/.

> Datenerfassung am PC

Das Gameport dient bereits als A/D-Wandler, allerdings für einen regelbaren Widerstand von 0 bis 100k Ohm. Durch den wird, intern über weitere 2k2 in Reihe, ein 10nF Kondensator im PC geladen bis er 3.3V erreicht hat und vom BIOS die dazu benötigte Zeit mit einem Zahlenbereich von 0 bis 255 gestoppt. Schon der Anschluss von anderen Potis (Kreuzknüppel Funkfernsteuerung, regeln meist nur von 2k bis 3k) bereitet Schwierigkeiten. Wenn man jedoch überlegt, das durch den Joystick ein mittlerer Ladestrom zwischen 33uA und 1.5mA fliesst, erkennt man, das extern eine (steuerbare) Stromquelle reicht. Der Strom durch das 2-3k Poti führt zu einem Spannungsabfall von 0.68-0.955V am 510R. Der Stromspiegel überträgt diesen Spannungsabfall auf den 180R, wo entsprechend weniger Strom durch den Transistor in das Gameport fliesst. Und damit bei der 3k Poti Einstellung nur sehr wenig Strom fliesst, wird der 180R mit dem 330R/47R Spannungsteiler auf eine 0.62V unter 5V vorgespannte Spannung gelegt. Der 47R macht also Nullpunktanpassung, der 180R bestimmt die 'Verstärkung' zur Anpassung an eigene Potis.

     Schaltung      : im PC Gameport
      +--------+----:------- +5V
      |        |    :
      |       47R   :
      |        |    :
     510R    +-+-+  :
      |      |   |  :
      |    330R 180R:
     E|      |   |E : 
  PNP >|--+--(--|< PNP wie BC557
      |   |  |   |  :
      +---+  |   |  :
      |      |   |  :
    Poti     |   +--:-2k2-+- NE555
      |      |      :    10nF
      +------+------:-----+- GND

Es tut auch eine mit hoher Frequenz mit 0-100% PWM gepulste 5V Spannungsquelle

                   +-100k-- +5V
                   |
 0-100% PWM --|>|--+------- Gameport

Den MAX186 (8 Kanäle mit 12 bit) oder MAX192 (8 Kanäle mit 10 bit) kann man auf Grund des niedrigen Stromverbrauchs direkt an den seriellen Port des PC anschliessen und mit einem ganz einfachen Programm 8 Spannungswerte in Millivoltschritten von 0V bis 4,095V oder -2,048V..2,047V auslesen

      MAX186/MAX192    +--100u---+
                  (+5V)|         |
 0-4V  +--------+      +--ZD5V1--+
       |        |      |         |
 In1 --|1    VDD|------+-|<|-+   |
 In2 --|2   SCLK|-47k--------+---(-- DTR
 In3 --|3     CS|------+---------+-- GND
 In4 --|4    DIN|-47k--(-----+---(-- RTS
 In5 --|5   STRB|-     (     |   |
 In6 --|6   DOUT|------(-----(---(-- CTS
 In7 --|7   DGND|------+     |   |
 In8 --|8   AGND|------+     |   |
    +--|VSS  ADJ|-100n-+     |   |
    | -|SHDN REF|--10u-+     |   |
    |  +--------+     1N4148 |   |
    +------------------+-|>|-+   |
                       |         |
                       +--ZD5V1--+
                  (-5V)|         |
                       +--100u---+
 http://www.franksteinberg.de/SOURCE/MAX192.BAS

Der 68HC11 stellt 8 analoge Eingänge mit 8 bit Auflösung und mehrere digitale Ein- und Ausgänge zur Verfügung. Davon können einige Dank hardwareunterstützer PWM zur Ausgabe einer gemittelten (durch RC oder aktive Filter wie Bessel geglätteten) Analogspannung verwendet werden.

Der 68HC11 wird über den MAX232 mit der seriellen Schnittstelle des PC verbunden. Man schreibt ein winziges Programm, das in den 512 Byte des internen EEPROM des uC Platz findet, das die Werte der A/D-Eingänge seriell an den PC sendet und vom PC die Anweisungen erhält, welche Ausgänge einzuschalten sind. Nachher wird man PD0(RxD) mit PD1(TxD) verbinden. Das Programm läuft dann selbsttätig aus dem EEPROM ab 0xB600 los. Diese Schaltung ist billig, einfach, passt an jeden PC, ist wegen der seriellen Schnittstelle leicht zu Programmieren, und der uC kann kleine Tätigkeiten direkt ausführen, z. B. Umrechnungen oder eben die PWM-Signale erzeugen. Als Protokoll zur Kommunikation mit dem PC kann man einfaches ASCII verwenden, mit CRLF als Datensatztrenner und zur Synchronisation. Leider habe ich kein fertiges Programm. Vielleicht schickt mir jemand eines, das ausreichend universell ist.

Aber der 68HC24 Porterweiterungschip wird nur noch von http://www.tekmos.com/ hergestellt, ebenso wie der X68C75 nicht mehr von http://www.xicor.com/ hergestellt wird, insofern ist der 68HC11 nicht mehr so interessant wie früher, als man sich bei ihm damit rumgeplagt hat, daß er keine zeitlich frei bestimmbaren Interrupts auslösen kann, sondern man für definierte Zeiten aktiv den 16 bit Timer pollen muß.

Dafür gibt es Asselmblertricks: https://elmicro.com/files/electronicmedia/hhh_kap1.pdf

Verbessern kann man das über eine genauere analoge Referenzspannung per LM336-5.0 und Eingangsverstärker wie z. B. LMC6484 mit Trimmpotis für Verstärkung und Nullpunkt, sowie Ausgangsverstärker wie ULN2803 oder Schrittmotortreiber wie L297+L298/L6208. Dadurch wird ein richtig universelles Teil daraus, je nach Anwendungsgebiet (Messtechnik, Roboter).

Der STM8 ist vom 6502 abgeleitet. Wenn jemand mit dem STM8 spielen will: bei eBay gibt es den STM8S103F3 auf Adapterplatine für €1,-. Dazu braucht man einen ST-Link, ebenfalls bei ebay für €4,-. Toolchain SDCC 3.5.0 oder neuer. Für lau (und nur für Windows) gibts den Compiler von Cosmic mit Codegrößenbeschränkung. Ebenfalls nett ist das STM8L-Discovery von ST.

Von: Stefan Us 29.01.2015

Zu Messung der Spannung auf einer potentialgetrennten Seite kann man einen optokopplergesteuerten single slope converter nutzen. Hier schaltet der TL431 den OK2 ein, sobald die Spannung an C1 2.5V übersteigt. Es wird die Zeit gemessen, die nach Öffnen von OK1 dafür benötigt wird. Allerdings muss In zumindest 2.5V betragen und VCC darf nicht zu sehr schwanken (Strom der LED des OK2), in der Realität sind also eventuell Anpassungen nötig.

                   OK2                         
VCC o----R2-------|>|---+        +-----------R3--------o VCC (z. B. 5V)
                        |        |
In o---+                |        |
       |                |        +---------------------o Feedback
       |                |        |
      R1             ___|___      / OK2
       |            |       |    |
       +----+-------| TL431 |    |            
       |    |       |_______|    +---|<|-----R4--------o Entladen
       C1    / OK1      |        |   OK1 
       |    |           |        |
- o----+----+-----------+        +---------------------o GND

Auf Senderseite liegen die notwendigen Versorgungsspannungen (10..15, -10..-15V) bei einfachen Geräten, die meist nur mit 5V versorgt werden, leider nicht vor. Es gibt deshalb den Klassiker MAX232 (auch ICL232, AD232, HIN232, ST232, LT1x81...), der aus 5V per Kondensatorwandler selbst +10V und -10V macht. Nimm Alu-Elkos, keine Tantalkondensatoren, der teurere MAX232CPE kommt sogar mit noch kleineren Keramik-Kondensatoren aus. Der LT1x81 ist wohl weniger ESD empfindlich, der HIN232 kritischer in der Anwendung: Bei ihm darf beim Einschalten keine Last an V- hängen. Siehe d.s.e Message-ID 3CC041A6.AECF9D43@ibl-automation.de . Soll der Kondensator von V+ an VCC oder GND angeschlossen werden ? Es ist meistens egal, nach VCC braucht er weniger Spannungsfestigkeit, aber ältere Sipex und Maxim gingen wohl in den Latch-Up, wenn der Kondensator an GND angeschlossen wurde. Siehe d.s.e Message-ID 4602d47d$0$6440$9b4e6d93@newsspool2.arcor-online.net . Nachbauten, die mit VCC Probleme haben, sind mir nicht bekannt. Ein universelles Layout sollte den Elko also an VCC legen.

Damit spart man sich den Aufwand, den man mit einem SN75185=GD75232, den MC1488=SN75188/MC1489=SN75189 oder MAX202/AD202 hätte. Schliesst man auf Empfängerseite einen (ausreichend schnellen !) Optokoppler mit Schutzdiode (1N4148) an

                            +--470R-- +5V
                   +-----+  |
 Signal ----1k--+--|A   C|--+-------- Signalausgang
          +-|>|-+  |    B|  
 Masse  --+--------|K   E|----------- GND
          1N4148   +-----+  6N136

Da eine serielle Schnittstelle mehrere (Steuer-)leitungen hat, kann man, wenn man softwareseitig dafür sorgt, das mindestens 2 Steuerleitungen unterschiedlichen Pegel haben, auch die Spannungsversorgung vom Muttergerät nehmen und einen RS232-kompatiblen Ausgang daraus ableiten. Den Kurzschlussschutz liefert das Muttergerät.

          +-|>|----+--+--+-- +10V --+----+       oder  ----+     oder     ---+-------+
          |        |  |  |          |    |                 |                 |       |
          |  +-|>|-+  |  |+         |    |   1/4           |                 |       |
 RTS      |  |        |  |          |  +---+ LC4966        |                47k      |
 Steuer --+  |  +-|>|-+ Elko        +--|A  |               |                 |       |
          |  |  |        |             |   |       Signal  | R2R OpAmp       |       |
 Signal --)--+--)--------)--......-----|S X|--         ---|+\                +------|< BC547
          |  |  |        |             |   |Ausgang       |  >--             |       |E
 Masse ---)--)--)--------+          +--|B  |           ---|-/                +--|<|--+-- Ausgang
          |  |  |        |+         |  +---+        Masse  |                 | 1N4148
 Steuer --)--)--+-|<|-+ Elko        |    |                 |                 |
 DTC      |  |        |  |          |    |                 |    Optokoppler |< 10mA ! d.h. auch 10mA LED-Strom bei CTR 100%
          |  +-|<|-+  |  |          |    |                 |                 |E
          |        |  |  |          |    |                 |                 |
          +-|<|----+--+--+-- -10V --+----+             ----+              ---+

Den MAX232 kann man auch verwenden, wenn man in einer Digitalschaltung mal eben wenige mA aus +10V/-10V zur Versorgung von Operationsverstärkern braucht. Braucht man die serielle Schnittstelle nicht, oder hat man Angst das bei Belastung der seriellen Schnittstelle die +10V/-10V zusammenbrechen, macht das der LT1026 oder MAX680/681. Aber besonders sauber ist die auf diese Art erzeugte Versorgungsspannung nicht. Nun, eine per StepUp Schaltregler erzeugte Spannung wäre es ebenfalls nicht. Also gut filtern.

Will man sich seine Steuerung nicht auf Basis eines Mikrocontrollers selber bauen, gibt es fertige SPS von Siemens (Logo, S7), Moeller (Easy) oder Beckhoff, zu Preisen, bei denen man hintenüberkippt, ob als Einzelstück oder zum halben Preis für 1000 Stück. Ein Blick nach Asien hilft: https://de.mitsubishielectric.com/fa/products/cnt/sac (Alpha 2, Alpha XL) Auch Theben Pharao kann eine Linderung sein weil das bei eBay keiner kennt. Schon die Programmierkabel werden unverschämt teuer angeboten, bei Moeller ist eine unbekannte Elektronik drin, das Siemens-Kabel ist in Elektor Juli 1999, LOGO!-Interface, beschrieben, aber der Stecker ist nicht erhältlich, das Memory Modul 6ED1 056 kostet bei eBay manchmal 10 EUR, sonst 25 EUR. Es gilt DIN IEC 61131-3 für eine normgerechte SPS.

Eingangsschaltkreise IEC 61131-2 Input Types 1, 2, 3

LabView zur Visualisierung bei der Home-Automation gibt es für nicht-kommerzielle Anwendungen kostenlos, mit dem gleichen Funktionsumfang der 6000 EUR teuren kommerziellen Version.

SerialComInstruments gibt es für private Zwecke von Ullrich A. Masssen kostenlos:

Eine kleine LED braucht 3.6V@20mA=72mW und erzeugt daraus 6mW optische Leistung (http://www.nichia.co.jp/). Daher kann eine kleine LED nicht spürbar warm werden. Bei grossen LEDs ist allerdings die Verlustleistung und die damit steigende Temperatur ein Hauptproblem.

Die Lebensdauer schlechter LED-Lampen (z.B. Pollin Daylite SL-2 mit 5000h) liegt nicht weit entfernt von guten Glühlampen (z.B. Osram Halostar ES 35W mit 4000h, es gibt aber auch uneffektive Glühlampen bis 18000h), allerdings sind die Glühlampen auswechselbar, während bei LEDs oft die ganze Lampe weggeschmissen wird, was ökologisch natürlich mies ist und ökonomisch nur den Verkäufer freut.

Gute LED Lampen haben zumindest ein Datenblatt welches RA Farbwiedergabeindex Spektralverteilung und Angaben zum Flimmern bis 80 HZ IEC 61547-1 oder EN 61000-3-3, 80-2000 Hz IEC 61358, gedimmt und ungedimmt beinhaltet wie dieses hier:

Der Wirkungsgrad der guten LEDs übertrifft inzwischen den Wirkungsgrad von Halogenlampen deutlich, und geht bei blauen Cree XT-E bis 53%.

Die üblichen LED-Filament-Lampen und Multichip-Strahler arbeiten nach gleichgerichteten und ungesiebten 230V~ (meist mit 74 LEDs in Reihe bei unseren 230V~) mit Konstantstromsenken wie CYT1000 oder BP5132, flimmern also heftig mit 100Hz und haben oftmals keinen VDR und keine Sicherung, obwohl die 230V~ direkt auf eine Alukern-Leiterplatte gehen, die schon mal durchschlägt.

Halogen hat allerdings nicht so eine grausam künstliche Lichtfarbe (CRI, Cree XT-E bei kaltweiss 75 und bei warmweiss 80, Halogen 98, Glühlampe 100).

Warum haben manche Menschen keine Probleme mit dem schlechten Licht von LEDs und Energiesparlampen ? Weil es durch genetische Unterschiede unterschiedlich farbenblinde Menschen gibt, und Dichromaten und Trichromaten können halt nicht nachvollziehen, was Tetrachromaten sehen können:

Allerdings "Insbesondere vom Blaulichtanteil der weiß leuchtenden LEDs weiß man, daß er das Einschlafen stört" sagt https://www.welt.de/wissenschaft/article170865295/Die-Erde-wird-immer-heller.html

Für wenig Licht (Taschenlampe, Fahrradlicht), tun es 1 oder 3 Watt LEDs von http://www.luxeon.com/ http://www.cree.com/ http://www.nichia.com/ (NCCW002E) oder http://www.osram-os.com/ (LA W57B, LY W57B) oder ein paar hocheffektive 5mm LEDs mit je z. B. 3 Lumen, um eine Glühbirne zu ersetzen. 100W 6500lm Hochleistungsleds von OptoFlash gibt es bei http://www.tme.eu/ . Für Blitzlichter eignen sich Photoflash LED wie LXCL-PWF3. (während richtige Xenon-Blitzlampen einmalig um den Faktor 200 überlastbar sind https://www.mikrocontroller.net/topic/379671#4320713 ) 3200lm aus 50W macht die Edison Highpower Star, weisses Licht aus 4 Farben macht beispielsweise die ACULED VHL RGBY von PerkinElmer von http://www.pur-led.de/ oder die P5-III von Seoul, dort gibt es auch die P7 mit 900lm aus 7.2 Watt.

> LEDs are much slower than diode lasers because they're limited by
> spontaneous recombination, whereas in a laser stimulated emission causes
> much faster depletion of the upper state when power is removed. UV LEDs
> are a lot faster than visible or IR ones, because the transition rate
> wants to go like 1/lambda**2 (Fermi's golden rule, for physics fans).

So langsam sind LED nicht, die Anstiegs und Abfallzeiten liegen auch bei dem Leuchtstoff weisser LEDs deutlich unter 1us:

Will man eine LED schnell ein- und ausschalten (PWM, Modulation) reduziert man den Strom nicht ganz auf 0, sondern lässt die LED nur so viel dunkler werden, dass der Empfänger sie als 'aus' ansieht, damit bleibt die Spannung an der LED nahezu konstant und es müssen keine grossen Kapazitäten umgeladen werden. Aus dem Datenblatt der Hamamatsu L9534 mit 125MHz:

+5V ------470R--+
                |
 74ACT +--180R--+      L9534
--|>o--+        +--10R--|>|-- GND
       +--47pF--+

Wenn man farbenreines Licht haben will, das man aus einer weissen Lichtquelle erst mühsam per Farbfilter erzeugen müsste, steht eine LED prinzipiell besser da als eine Halogenlampe mit Farbfilter, das macht sie z. B. bei einer Dunkelkammerleuchte effektiv (allerdings fällt mir nicht ein wozu man gerade in dem Fall auf teure Art Strom sparen sollte). Immerhin kann man sie als bunte, schnell ein- und ausschaltbare Effektbeleuchtung einsetzen, wie man inzwischen auf der Bühne bei Musikveranstaltungen sehen kann.

Es bringt auch nichts, eine LED zur angeblichen Helligkeitssteigerung mit Impulsen höheren Stroms zu betreiben, z. B. statt 20mA nur 10% der Zeit 200mA zu verwenden. Die LED erscheint im Normalfall NICHT heller, da der mittlere Strom und damit die mittlere Helligkeit gleich ist und das Auge den Mittelwert bildet, stattdessen sind die Verluste minimal höher. Probiert's einfach selber aus bzw. lest mal ein LED-Datenblatt.

Bei einigen speziellen LEDs (Superlumineszenzdioden, vor allem im IR-Bereich) nimmt die Helligkeit mit dem Strom schneller zu, weil zusätzlich stimulierte Emission wie beim Laser dazu kommt. Da kann ein Pulsbetrieb also Strom sparen. Bei den allermeisten LEDs ist es aber umgekehrt.

Bei extremer Abkühlung steigt bei gleichem Strom die Flussspannung der LEDs stark an, die Farbe wird bläulicher, die Helligkeit bleibt jedoch vergleichbar.

Häufig hört man, LEDs sollte man besser mit PWM dimmen, weil ein reduzierter Dauerstrom zu Farbverschiebungen führt und man diese stromabhängige Farbverschiebung beim PWM Dimmen nicht hat. Das stimmt auch, ist aber nur die halbe Wahrheit, denn die Farbe ändert sich auch mit der Temperatur und die ändert sich beim Dimmen ja ebenfalls. Am Besten also bei mehreren LEDs einfach einige abschalten für weniger Licht.

> darf man LEDs direkt parallel schalten ?

      +--|>|--+
      |  LEDs |
 --R--+--|>|--+--
      |       |
      +--|>|--+

Hier mal Datenblätter für minimale und maximale LED-Spannung bei Nennstrom:

Diese direkte Parallelschaltung ist nur akzeptabel, wenn die LEDs vorher nach gleicher Flusspannung selektiert wurden, und dann wärmeleitend zusammen montiert werden, wie bei den 10W Multichip LED Strahlern ( 9 Chips in 3 x 3 Anordnung ) üblich. Und selbst von denen gehen manche schnell kaputt.

> Temperaturkoeffizient der Vorwärtsspannungen von LED

Ja, negativ, und zwar unterschiedlich je nach Hersteller, also nichts worauf man sich verlassen kann:

-1.5mV/K bei Infrarot SFH7251
-2.0mV/K bei SuperROT TLCS5100
-1.9mV/K bei Superrot LS3341
-3.5mV/K bei Rot TLCR5100
-2.0mV/K bei Rot D6RTB
-2.5mV/K bei Orange TLCO5100
-3.5mV/K bei Gelb TLCY5100
-1.9mV/K bei Gelb LY3341
-4.5mV/K bei Grün TLCYG5100
-1.4mV/K bei Grün LG3341
-1.3mV/K bei Grün SFH7251
-2.1mV/K bei Echtgrün LP3341
-3.5mV/K bei Echtgrün TLCPG5100
-3.4mV/K bei Echtgrün D6RTB
-3.1mV/K bei blau LB5436
-3.6mV/K bei blau D6RTB

> Braucht eine LED einen Mindeststrom ?

Nun, sie braucht zumindest einen Strom um ausreichend hell zu sein, aber es gibt nur ganz wenige LEDs bei denen der Hersteller einen Betrieb unterhalb eines Mindeststromes verbietet "Do not use current below 100mA":

Manchmal möchte man mit wenig Strom doch noch erkennbare Anzeigen haben. Es hilft wenig, wenn Millicandela Angaben durch eng gebündelten Lichtstrahl hochgelogen werden, man will diffuse rundum erkennbare und trotzdem hell leuchtende LEDs bei geringem Strom von 1mA oder 100uA.

Jedoch sind viele LEDs bei 100uA einfach nur AUS, das liegt am Leckstrom der insbesondere in den Anfangszeiten der LED Herstellung so hoch war, daß eine 20mA LED schon bei 2mA manchmal nicht leuchtete, weswegen es spezielle LED Chips gab, die als low current LEDs verkauft wurden:

Heutige LEDs sind aber im Allgemeinen besser und die besonders hellen auch bei geringem Strom heller als die low current LEDs.

Blucksun 20mA 3mm RED LED https://de.aliexpress.com/item/Free-shipping-1000pcs-3mm-Red-LED-light-emitting-diode-F3-LED-Red-Colour/1915528083.html leuchten wohl auch bei 900uA erkennbar wie normale Billig-LED und sind diffus. Angeblich sind KingBright WP710A10LSECK (3mm rot klar 30Grad 550mcd 2mA) hell, aber leider nicht diffus und nirgends beschaffbar. 3mm klar 45 Grad mit 30mcd bei 2mA bringen in bunt https://www.mikrocontroller.net/attachment/343729/Liteon_Water_Clear_3mm_LEDs.pdf

 Bivar R20WHT-F-0160 (Superflux weiss klar 160 Grad 1500mcd bei 20mA) https://www.bivar.com/Files/Datasheets/R20WHT-F-0160.pdf
 EVL 17-21/GHC-X 0805 (grün 450mcd 140 Grad, Reichelt)
 KingBright WP9294SEC/J3 (rot klar 130 Grad 1000mcd bei 20mA) http://www.kingbrightusa.com/images/catalog/SPEC/WP9294SEC-J3.pdf
 Nationstar NCD0603G1 (grün 130 Grad 650mcd bei 20mA 0603), hell genug bei 30uA als Statuslicht https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/1912191206_Foshan-NationStar-Optoelectronics-NCD0603G1_C84267.pdf
 SLO SMD-G0603-0 (grün klar 120 Grad 450mcd bei 20mA, https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/SMD-X0603-02_ENG_TDS.pdf)
 SLO SMD-G0805-0 (grün klar 120 Grad 520mcd bei 20mA, https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/SMD0805_ENG_TDS.pdf)
 SLO SMD-G1206-0 (grün klar 120 Grad 550mcd bei 20mA, https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/SMD1206_ENG_TDS.pdf)
 KingBright L-9294SEC-J3 (rotorange klar 120 Grad 1600mcd bei 20mA) https://www.kingbright-europe.de/wp-content/uploads/2013/08/New-Product-Announcement-L-9294-englisch.pdf
 Superflux LED Ultrahell (gelb 120 Grad 2000mcd bei 20mA) https://www.leds-and-more.de/catalog/superflux-led-ultrahell-gelb-2000-mcd-120-flux-p-341.html?osCsid=uudlha2kn8eitei8pgdqk8u3a6#!tab2
 WorldTradingNet WTN5-3200r (5mm rot diffus 70 Grad 3200mcd bei 20mA) https://www.highlight-led.de/10-leds-5mm-diffus-rot-typ-wtn-5-3200r-rouge.html
 LuckyLight LL-503VD2E-V1-4D (5mm rot diffus 60 Grad typ 750mcd bei 20mA, 75mcd bei 2mA, tme.eu)
 Kingbright L-53SYDK (5mm gelb diffus 60 Grad typ 1000mcd bei 20mA 100mcd bei 2mA, tme.eu)
 L-53SRD-E (5mm rot diffus 60 Grad typ 400mcd bei 20mA, tme.eu)
 Nichia NSDW570GS-K1 (5mm weiss klar 140 Grad 7000mcd bei 70mA 28lm Reichelt/Pollin/Conrad)
 L-7083VGD-Z (5mm grün diffus 60 Grad typ 2000mcd bei 20mA, tme.eu)
 LED-AL-50G-D01500-60 (5mm grün diffus 60 Grad 1500mcd, artronic.pl)
 KingBright L-934SRD-E (3mm diffus rot 60 Grad 250mcd bei 20mA, tme.eu)
 L-934SRD-F (3mm diffus rot 60 Grad 350mcd bei 20mA, tme.eu)
 L-934SYD-TNR2.54 (3mm diffus gelb 60 Grad 250mcd bei 20mA, tme.eu)
 LuckyLight LL-304VD2E-V1-1A (3mm diffus rot 60 Grad 350mcd bei 20mA, tme.eu)
 LL-503UAD2E-2A (5mm bernstein diffus 50 Grad 1400mcd bei 20mA, tme.eu)
 Liteon LTL17KCBH5D (3mm kurz diffus blau 50 Grad 240mcd bei 20mA, tme.eu)
 LED-AL-30B-D00350-50 (3mm 50 Grad 350mcd bei 20mA, tme.eu)
 LTL17KFL5D (3mm kurz diffus bernsteinfarben 50 Grad 400mcd bei 20mA, tme.eu)
 LTL17KGH5D (3mm kurz diffus grün 50 Grad 180mcd bei 20mA, tme.eu)
 LTL17KRH5D (3mm kurz diffus rot 50 Grad 180mcd bei 20mA, tme.eu)
 LTL17KSL5D (3mm kurz diffus gelb 50 Grad 400mcd bei 20mA, tme.eu)

 OPD-S8022UPG-BW (20mm grün 160mcd bei 20mA, 16mcd bei 2mA common anode, tme.eu) 
 OSL10561-LG (14mm echtgrün 200mcd bei 20mA, tme.eu) 
 OPD-T5621UPG-BW (14mm 3-stellig grün 160mcd common cathode, tme.eu) 
 SA10-21SRWA (25mm rot 2 in Reihe typ 120mcd bei 10mA, Pollin)

> Wie rechnet man Candela in Lux um ?

Von: Rolf Bombach

1 cd entspricht bei grün (555nm) ca. 1.46 mW/sr, bei anderen Farben mehr, 1 mW/sr entspricht bei grün (555nm) ca. 684 mcd, bei anderen Farben weniger, siehe Augenempfindlichkeitskurve, DIN-mässig festgelegt ohne Rücksicht auf dein individuelles Empfinden, die bei rot und blau nur die Hälfte hat. 1 cd in 1 m Entfernung macht 1 lux, also lumen pro Quadratmeter. Die Beleuchtungsstärke nimmt mit der Entfernung quadratisch ab. Eine LED von 1,7 cd hat 2,5mW/sr und produziert in 5 Meter Entfernung 1.7cd / (5m)^2 = 0.07 lux, und 10 davon 0.7 lux. 1 Lux = 0.5mW/cm2. Wenn die Lampe gleichmässig rundrum strahlt, und in jeder Richtung eine Helligkeit von 1 candela hat, liefert sie 4 * pi, also ca. 12.5 lumen. Candela sagt also nur, wie hell du die LED empfindest und sagt nichts über den abgegebenen Lichtstrom (Lumen) ab. Die Helligkeit in Candela wird natürlich umso grösser, je besser man das abgestrahlte Licht bündelt. Allerdings nur, wenn man genau geradeaus vor der LED steht.... Mit einer Lupe betrachtet ist die LED dann noch heller, da sie die Lupengrösse nicht ausfüllt. (Dein Bildschirm mit einer Lupe betrachtet wird *nicht* heller). Mit einer Optik kannst du die Candelas nochmals massiv erhöhen, ohne das ein einziges Photon mehr rauskommt. Zu Lasten des Abstrahlwinkels natürlich. Kurzum, Candela-Angaben sind Angabe :-)) Die 150000000 km entfernte Sonne hat 2000000000000000000000000000 Candela, für dieselbe Helligkeit müsste man eine 1 Candela LED ca. 6mm vor das Auge halten.

Für Pflanzen (Horticulture) will man vor allem blaues (450nm) und rotes (660nm und 730nm) Licht haben, grün wird ja reflektiert weil es nicht benutzt wird, da passen kaltweisse LEDs ganz gut, die PROLIGHT OPTO PACL-115FWL-BCGN ist eine effiziente (700mA 64% 24W) LED als Pflanzenleuchte mit noch ein bischen UV und IR und grün. Osconiq P 2226:

 Narva 338000030 Ampelglühbirne: 60W 350 Lumen 5.8 lm/W 5000h
 Normalgluehlampe Osram CLAS A CL 15W 230V E27 FS1: 90 Lumen, 6 lm/W
 Osram SIG 1541 LL 60W E27 Longlife Hochvolt: 380 Lumen 6.3 lm/W 5500h
 Osram SIG 1541 CL 60W E27 230V~: 380 Lumen 6.3 lm/W 8000h
 FEIT Electric Decade Bulb https://www.youtube.com/watch?v=JQpqyt3oeqk : 40W 270 Lumen 6.75lm/W 25000h
 Dr. Fischer VSL SIG 60W Signallampe: 405 Lumen 6.75 lm/W 8000h
 Normal 2.5V/0.30A: 6 Lumen 8 lm/W
 Krypton 2.4V/0.50A: 10 Lumen 8.3 lm/W
 Halopin 25W/230V: 230 lm 9.2 lm/W Hochvolt-Halogen
 Normalglühlampe Osram Clas A CL 60W 230V E27: 710 Lumen, 1000h, 11.8 lm/W
 Schlechte Halogen HQ 35W/12V HQHG635CAPS002: 430 Lumen, 12 lm/W
 Normalglühlampe Osram CLAS A CL 100W 230V E27 FS1 230V/100W: 1340 Lumen, 13.4 lm/W
 Halogen 2.8V/0.85A: 35 Lumen 14.7 lm/W
 Hochvolt-Halogen Halolux 64496 Ceram 100W: 1470 Lumen 14.7 lm/W 2000h
 Langlebige Halogen OSRAM SIG 64015 10V PKX22s: 50W 750lm 15 lm/W 8000h
 Hochvolt-Halogen Osram 64543 Classic A 46W klar E27: 700 Lumen 15 lm/W 2000h
 Normalglühlampe Osram CLAS A FR 200W 230V E27 FS1 230V/200W: 3040 Lumen 15.2 lm/W 1000h
 Normale Halogen PHILIPS 13103 Capsuleline GY6.35 35W/12V 600lm: 600 Lumen 17 lm/W 4000h
 Halogen 12V/20W/1.67A: 350 Lumen 17.5 lm/W
 Hochvolt-Halogen Halolux Ceram Eco 100W: 1800 Lumen 18 lm/W 2000h
 Haloline 1000W/230V: 22000 Lumen 22 lm/W
 WeisslichtLED Osram LW 541C-BW: 3.6V/0.02A: 1.7 Lumen 22 lm/W 
 Halogen Osram 64432 ES 35W/12V: 860 Lumen 25 lm/W (4000h Lebensdauer)
 Halogen Osram Halostar ES 35W/12V: 900 Lumen 25.7 lm/W (am Ende der 4000h Lebensdauer nur noch 688 Lumen !) https://www.reichelt.de/Sockel-GY-6-35/HAL-ES-35-GY/3/index.html
 Halogen Osram 64447 ES 65W/12V: 1700 Lumen 26 lm/W (4000h Lebensdauer)
 Halogen Projektionslampe Osram 64610 HLX 50W: 1600 Lumen 32lm/W (50h Lebensdauer)
 Halogen Projektionslampe 24V/250W/10.42A: 8000 Lumen 32 lm/W (50h Lebensdauer)
 WeisslichtLED Osram LW 541C-DW: 3.6V/0.02A: 2.8 Lumen 33 lm/W 
 Osram OStar LE W E3B: 20V/0.35A 50 lm/W 21V/0.7A 35 lm/W
 LuxeonStar weiss LXHL-MW1C: 3.4V/0.35A typ 45 Lumen 37 lm/W
 Osram OPAL OLED: <10W 500 Lumen 46 lm/W (5000h Lebensdauer)
 Osram HID HCI-T 35 W/942 NDL PB 39W 3400 Lumen 87lm/W 3750K 15000h CRI 91 https://www.osram.de/appsj/pdc/pdf.do?cid=GPS01_1027935&vid=PP_EUROPE_DE_eCat&lid=DE&mpid=ZMP_58102
 Philips Ultra Definition LED Lamp: 99lm/w CRI95 flickerfrei auch gedimmt
 Omnilux HID Metalldampf: 9000 Lumen, 100W, 90 lm/W, 18000h, E27
 Philips MSA 2500DE 2500W: 250000 Lumen 100 lm/W (2500h Lebensdauer, 500 EUR, RA90)
 Seoul STW9C2SB-S SunLike: 102 Lumen, 1W, 102lm/W, CRI >95 http://www.seoulsemicon.com/upload2/2019044_Specification_3030_STW9C2SB_S_Rev.1.0_190410.pdf
 Nichia NFEWH306B-V2-R95: 9430 Lumen, 130 lm/W CRI RA95
 Nichia NF2L757G-F1 Optisolis: 24.1 Lumen 0.18W, 134 lm/W CRI RA95
 Shenzen Lightspot Technology Ltd. SOL1926S56 36V 720mA 2851 Lumen 110 lm/W CRI 99 http://smart-eco-lighting.com/en/applicationList.aspx?id=4 http://smart-eco-lighting.com/upLoadImg/files/SSLECO%20Daylight%20Series.pdf
 Samsung LH351(B/C): ganze Serie, 1W  bis 6W, bis 178 lm/W, Farben
 Nichia NFEWH306B-V2-R70: 13120 Lumen, 180 lm/W CRI RA70
 SmartEcoLightning DHW2835-3V0.2W 3V 60mA 180lm/W CRI RA97
 Samsung LM301B 200 lm/W bei 180mA CRI 80 https://oled-tech.de/files/65/Data_Sheet_LM301B_Rev.1.0.pdf (220lm/W bei 60mA)
 Philips Dubai Lamp "3W entspricht 60W mit 600lm" also 200lm/W wohl nur kaltweiss: https://www.youtube.com/watch?v=klaJqofCsu4 https://www.amazon.ae/Dubai-Lamp-Warm-White-3W/dp/B07N7125GV
 Philips Classic LED CL EELA E27 SRT4 7.3W 1535 Lumen 210lm/W 50000h CRI 80 https://geizhals.de/philips-classic-led-cl-eela-e27-7-3-100w-830-srt4-929003480601-a2795821.html

Seit dem angeblichen Glühlampenverbot, was aber nur ein Verbot uneffektiver oder giftiger Leuchtmittel ist, haben Hersteller plötzlich Hochvolt- Halogenlampen mit besserer Energieffizienzklasse erstmals zu sparsamen Preisen (unter 2 EUR) im Angebot, sogar in klassischer Glühlampenform. Offenbar haben die Hersteller aber aus dem Fiasko der Energiesparlampen nichts gelernt, denn erneut betrügen sie in der Werbung den Kunden nach Strich und Faden. Nicht nur weil bei Osram die Lampenkörper kleiner ist. So soll die OSRAM 64543 Eco Halogen Energy Saver 42W Lampe eine 60W Lampe ersetzen, erzeugt aber nur 630 Lumen statt 710 Lumen. (60W stossfeste Glühbirnen wie GE 91229 bringen nur 515 Lumen bei nur 1000h Lebensdauer, 60W Glühbirnen für Ampeln wie Narva 338000030 sogar nur 350 Lumen bei 5000h Lebensdauer). Da ist eine Energieeinsparung um 30% leicht möglich, kommen doch 12% schon mal durch die geringere Lichtmenge. Das war keine Einsparung, ist aber durch COMMISSION REGULATION (EU) No 1194/2012 gedeckt. Inzwischen liefert Osram die 64543 in 46W mit 700 Lumen, da ist der Vergleich ehrlicher aber die Einsparung beträgt auch nur noch 22%. Die teurere Halogentechnik (1.99 EUR für 2000 Stunden Haltbarkeit) bringt gegenüber der billigeren Normalglühlampe (0.34 ct für 1000 Stunden Haltbarkeit) nur 20% bessere Effizienz, spart bei 25ct/kWh im Lampenleben von 2000h 1.99-2*0.34+(2*1000*60-2000*46)/1000*0.25 = 5.69 EUR ein. Na immerhin, die teurere Lampe für 1.99 kaufen und trotzdem 5 EUR zu sparen als wenn man zur billigeren Lampe von 0.34 EUR gegriffen hätte. Vorausgesetzt, die Lampe lebt tatsächlich 2000 Stunden. Die 10 EUR, die bisher eine Hochvolt-Halogen gekostet hat, haben sich nämlich nie gelohnt, zudem haben die Dinger keinerlei Energie gespart. Allerdings lässt die IRC-Beschichtung der Energy Saver Lampe mit der Zeit nach und die Lichtausbeute sinkt auf 80%, genau so schlecht wie Normalglühlampen die keiner derartigen Alterung unterlagen. Es wird also immer dunkler, so wie bei Energiesparlampen, und trotzdem wird mit der maximalen Helligkeit einer neuen Lampe geworben.

Dummerweise gibt es keine matten Hochvolt-Halogen mehr, so daß man selbst den Glaskörper mit Glasmattierungsmittel behandeln muss (Es ist das Zeug, mit dem Kinder die U-Bahn-Scheiben verunstalten, keine reine Flusssäure, aber Achtung, niemals an die Haut kommen lassen und nicht mit Wasser verdünnen, sonst bildet sich doch Flusssäure und der Mattierungseffekt wird ruiniert).

Da üblicherweise 500 Lux (=500 Lumen/m2) als Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz gefordert werden, und diese mindestens 50 cm drumrum eingehalten werden muss, ist eine Lampe mit 2000 Lumen zur (direkten, indirekt geht ja noch mehr verloren, ein Alublechreflektor wirft nur 70% zurück) Beleuchtung von 4m2 erforderlich, oder 120 1 Watt LuxeonStar-LEDs oder 8000 5mm LEDs oder 1500-4500 Watt LED Licht. LEDs sind zur ordentlichen Beleuchtung also völlig ungeeignet, nur für Schummerlicht brauchbar, und dafür ist ihr Licht zu ungemütlich. Denn gerade bei weniger Licht hat sich der Mensch wohl durch die Abenddämmerung an rötlicheres Licht gewöhnt wie es Glühlampen aussenden, es gilt die Kruithoff'sche Behaglichkeitskurve. Ich war gerade in einer Kneipe mit gemütlich dämmrigen Licht, die verwendeten Kühlschrankglühbirnen in den Lampen.

Da der LED Spannungsabfall mit der Temperatur schwankt, und der Strom rapide (exponentiell) mit der Spannung steigt, darf man eine LED nicht direkt (also ohne weitere Bauteile) an eine Spannungsquelle anschliessen, nicht mal an den (nicht für LED vorgesehenen) Ausgang eines ICs. Das kann sogar die Funktion der Schaltung verhindern:

Die Helligkeit einer LED hängt vom durch sie hindurch fliessenden STROM ab, sie benötigt also eine STROMquelle (meist von 20mA für volle Helligkeit), die Spannung an der LED stellt sich dann nach ihrem Wunsch ein. Wenn man nur eine Gleichspannungsquelle hat, muss diese eine Spannung liefern, die deutlich grösser ist, als die Spannung, die die LED unter ungünstigsten Umständen benötigt. Zwischen LED und Spannungsquelle kommt dann ein Widerstand, der den Strom auf den benötigten (20mA) begrenzt. Für eine weisse oder blaue LED (benötigt bis 4V) wäre also eine 5V Spannungsquelle ausreichend, für eine rote, gelbe oder grüne LED (2.1V) reichen schon stabile 3.3V. Da die meisten 20mA LEDs bis 30mA erlauben, rechnet man als LED Betriebsspannung mit dem typischen Wert, kontrolliert aber mit den min und max Werten im Datenblatt ob der Strom auch bei ihnen im erlaubten Rahmen bleibt.

 +---------+
 |         |
5V   Vorwiderstand
 |         |
 +---|<|---+
     LED

z. B. blaue LED mit typ 3.6V an 5V Quelle: (5-3.6)/0.02 = 70 Ohm . Wenn nun der Spannungsbedarf der LED wegen Temperaturänderungen von 3.2V bis 4V schwankt, ändert sich der Strom von 26mA bis 15mA und damit die Helligkeit nicht mal um 1:2, was meist akzeptabel ist. Wenn zusätzlich auch noch die Spannungsquelle nachlässt (Batterie oder Akku oder schwankende Netzspannung statt Spannungsregler) sieht es schon schlechter aus, dann muss die Spannung der Spannungsquelle noch deutlich höher über dem Spannungsbedarf der LED liegen.

Bei den superbilligen Taschenlampen und Schlüsselfindern wie 'Photonenpumpe' ist die LED manchmal ohne Vorwiderstand direkt an ein paar Alkali-Mangan oder eine Lithium CR1620 Knopfzelle angeschlossen. Das widerspricht scheinbar der oben gemachten Aussage, daß man eine LED nicht direkt an eine Spannungsquelle anschliessen darf. Es geht aber doch oftmals gut, weil die billigen Knopfzellen einen hohen Innenwiderstand haben, der als Vorwiderstand wirkt.

Gut ist die Konstruktion dennoch nicht, weil die Helligkeitsänderung im Laufe der Batterielebensdauer zu stark ist. Am Anfang (gut für den Anbieter beim Ausprobieren im Geschäft) wird die LED massiv über ihren Grenzwerten betrieben, ist richtig hell, es fliesst zu viel Strom. Die Batterie wird aber schnell leer, ihre Spannung fällt und reicht eigentlich nicht mehr für die LED aus. Es kommt dann nur noch Schummerlicht raus, bis man den Schrott endlich wegschmeisst, denn Batterietausch lohnt meist nicht. Man darf bei den Lampen auch keine qualitativ höherwertigen Batterien mit geringerem Innenwiderstand einsetzen, weil sonst die LED noch mehr leidet.

Bei der Sonderanwendung Lichtblitze kann das Schalten an einer festen Spannung schneller sein als das hochregeln eines Stromes, dann bleibt nur der Widerstand als Strombegrenzung, und wenn dessen Wert so klein ist, daß der Spannungsabfall kleiner ist als die Änderung der Vorwärtsspannung unter Temperatureinfluss, dann muss man die Spannung vor dem Widerstand nachregeln, hier in der Blitzlichtschaltung aus AOE mit minimalen Widerstandswerten an passend eingestellter Spannung:

Bei stärker schwankender Versorgungsspannnung (wie aus Batterien/Akkus oder der ungeregelten Netzspannung gleichgerichtet), die nur etwas über dem Spannungsbedarf einer LED liegt, muss man Konstantstromquellen einsetzen.

Früher wurde ein JFET mit ca. 20mA bei 0V UGS wie BF254C verwendet, vor allem vor der LED in Solid State Relais, um vor einer LED als Konstantstromquelle zu wirken:

+ o----------+
             |
          +->I N-JFET
          |  |S
- o--|<|--+--+
     LED

Allerdings funktioniert das erst bei einigen (ca. 3) Volt mehr als die LED benötigt, und ist bei ca. 20V meist am Ende weil die zulässige Verlustleistung des Bauteils erreicht wird, und ist ohne weitere Bauteile nicht verpolungssicher.

Etwas aufwändiger ist eine diskret aufgebaute Konstantstromsenke:

           LED
+ o-----+--|>|--+
        |       |
       15k      | (minimale Versorgungsspannung - 1.5V)/(LED Strom/100) z.B. (5V-1.5)/(0.02/100) = 17.5k = 15k
        |       |
        +------|< NPN (ausreichende Verlustleistung, z.B. BD137 erlaubt mehr als BC547
        |       |E
  BC547 >|------+
       E|       |
- o-----+--33R--+ (0.7V/0.02A = 35 Ohm = 33 Ohm)

 AIC6607/6608/6609/6622/6624/6625/6631/6632/6634 5-500V Stromsenke 15/20/25/30/35/40/45/50/15-50/50-100mA 0.5V Rset Linearregler SOP8/TO252
 AL5801 bis 350mA an 100V mit internem MOSFET in SOT26 bis 1.1V Verlust
 AL5802 für 5-24V mit 20mA bis 120mA mit 0.8V Verlust und 0.65V am externen shunt in SOT26
 AL5809 15,20,25,30,40,50,60,90,100,120,150mA bis 60V bei 2.5V Verlust in SOT123, ähnlich einer Stromregeldiode
 AL5890 10,15,20,30,40 mA bis 400V bei 7V Verlust in SOT89/TO252/PowerDI123
 BCR400/TSCR400 Stromquelle 0.1mA-65mA bei 0.6-0.8V Verlust in SOT343/SOT26, siehe auch PSSI2021
 BCR401 Stromquelle 10mA- bei 1.4V Verlust https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BCR401U-DS-v02_01-EN.pdf?fileId=5546d4624b0b249c014b6e645ed42f3d
 BCR402/TSCR402 Stromquelle 20mA bei 1.4V Verlust https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BCR402-DS-v02_01-EN.pdf?fileId=5546d4626102d35a01617524e8f40619
 BCR320/321 Stromsenke 10-250mA bis 16V in SC74 bei 1.4V Verlust, Reichelt, -.39
 BCR/TSCR420/421 Stromsenke 10mA- bei 1.4V Verlust https://www.mouser.de/datasheet/2/115/BCR420UW6-BCR421UW7-1511721.pdf
 BP5131D Stromsenke einstellbare 40mA 500V in TO252 http://bpsemi.com/uploads/file/20161222160031_419.pdf
 BP5132H Dual Stromsenke -40mA 12-500V in ESOP8 http://www.bpsemi.com/uploads/file/20161215114728_476.pdf
 CL25 25mA 5-90V wie Stromregeldiode in SOT89
 CL1/CL2 20mA 5-90V wie Stromregeldiode in TO252/SOT89
 CL520 Stromsenke 20mA 1-90V mit 4.75V-90V Steuereingang TO92/TO252 https://www.mouser.de/datasheet/2/268/cl520-931451.pdf
 CYT1000B Stromsenke 5-60mA bis 250V bei 6.5V Verlust in TO252 https://pdf.voron.ua/files/pdf/micoshema/CYT1000B.pdf (zeigt 80% effektive LÖsung mit PowerFactor 0.9)
 DD311 bis 1A bei max 1V drop out (TO252 MOSFET basierter 1:100 Stromspiegel)
 EM1101/EM1105/EM1106 2.5-5.5V bis 300mA/600mA bei 0.8V fb in SOT23-5 mit 0.2V/0.4V Verlust + Enable
 F5111/F5112/F7112 Stromsenke 5-100mA 500V in SOT89/TO252/ESOP8
 iML8683N ADJ,40,52,66,80,104,130mA bei 3-88V bis 3.8V Verlust in SOT89-5/DFN6
 IS32LT3177/78 Stromsenke 2.9-40V 10-150mA 1.2V drop out, SOT23-6/SOP8, ähnlich BCR420/421
 NSIC2020/NSIC2050 20mA/50mA NSIC2030 30mA bis 120V bei 1.8V Verlust in SMB https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NSIC2020B-D.PDF
 NSI45020/NSI45060 20mA/60mA bis 45V bei 1.8V Verlust in SOD123, Reichelt, -.24 https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NSI45020-D.PDF
 NUD4001 Stromsenke bis 350mA 30V bei 1.4V Verlust in SO8
 PAM2800 bis 5.5V 350mA bei 1.12V fb in SOT23-5
 PSSI2021 Stromquelle bis 75V von 0.015 bis 20mA ca 1.4V Verlust in SOT353, Reichelt, ähnl. BCR400
 PT4515 Stromsenke 80V / 60mA mit bis zu 10V Verlust in SOT89/TO252
 RM9003B Stromsenke 258V / 5-80mA in SOT89
 STCS1A Stromsenke bis 1.5A bei 45V bei 0.9V Verlust in DFN8 https://www.st.com/resource/en/datasheet/stcs1a.pdf https://www.st.com/resource/en/datasheet/stcs1.pdf
 SCT2016 16 Kanal Stromsenke identisch 5-80mA 0.4V bei 20mA TSSOP20 http://www.starchips.com.tw/pdf/datasheet/SCT2016V03_01.pdf
 TSCR420/421 Stromsenke 4.5-40V bis 300mA 1.4V Verlust in SOT26 https://www.mouser.fr/datasheet/2/395/TSCR420_421CX6H_A1812-1534870.pdf 
 TPS92612 4.5-40V high side Stromquelle 4-150mA, dopout 0.15V bei 10mA, 0.7V bei 150mA, on/off Eingang, SOT23-5
 RT7321 Stromsenke robust bis 500V schaltet 1 bis 4 LED-Stränge parallel und seriell mit 5/10/20mA http://www.farnell.com/datasheets/1836756.pdf?_ga=2.110148421.1775152998.1598690427-350521891.1571475484&_gac=1.36966164.1598690427.EAIaIQobChMI883i84HA6wIVw-3tCh3RngLrEAAYASAAEgLLqPD_BwE

             LED
3-24V ---+---|>|---+
         |         |
      +->I 2N3819  |
      |  |         |
      +--+----+    |
         |    |    |
         >|---+---|<
        E| BCM546S |E   oder BCV61/BCV62
        3R3       3R3   <- höherer Widerstandswert 33R bei Einzeltransistoren
         |         |
GND -----+---------+

 + -------+
          |E
      +--|< PNP
      |   |
      |  LED
      |   |
    LM334-+
      |   |
      |  6R8 für 10mA LED-Strom aus Kupfer wegen Temp Koeff denn LM334 ist eigentlich ein TempSensor
      |   |
 - ---+---+

         +---------+-- +4.5-7V
   LM10C |         |A
      +-----+    Luxeon Star
   +--|1 7  |      |
   |  |    6|--+--|I LogicLevel NMOSFET mit RDSon (bei UGS 3V) um 0.2 Ohm
   +--|8    |  C   |S
   |  |    2|--+-R-+  
 Poti-|3 4  |      |
   |  +-----+    Shunt für 0.2V Spannungsabfall bei Nennstrom
   |     |         |
   +-----+---------+--  Masse

         +---------+-- +4.5-7V
   LM10C |         |A
      +-----+     LED
   +--|1 7  |      |K
   |  |    6|-----|< NPN wie BD135/2SD882
   +--|8    |      |E
   |  |    2|------+  
   +--|3 4  |      |
      +-----+    Shunt für 0.2V Spannungsabfall bei Nennstrom
         |         |
         +---------+--  Masse

         +---------+-- +2.5-12V
 LTC1541 |         |A
      +-----+     LED
   +--|6 8  |      |K
   |  |    1|-----|I NMOSFET wie SiA436DJ (11mOhm bei 2.5V), bis 8V
   R1 |     |      |S
   |  |    2|------+  
   +--|3 4  |      |
   |  +-----+    Shunt für 0.1V Spannungsabfall bei Nennstrom
   |     |         |
   +-R2--+---------+--  Masse

        +---------+-- +4.5-40V
  LM10  |         |E
     +-----+  +--|< PNP oder PMOSFET
  +--|1 7  | 470R |
  |  |    6|--+   +---+---+- ...
  +--|8    |     LED LED LED
  |  |    3|------+   |   |K
  +--|2 4  |      |   |   |
     +-----+      R   R   R  (für 0.2V Spannungsabfall bei Nennstrom/LED)
        |         |   |   |
        +---------+---+---+--  Masse

  +-------------------------------+--o Akku
  |                               |
  |                LMP7731       LED
MAX6120--12k--+-----|+\           |
  |           |     |  >--+-100R-|I IRLML6344
  |           |  +--|-/   |       |S  
  |           |  |       10n      |
  |           |  |        |       |
  |           |  +--------+--10k--+
  |           |                   |
  |          1k                 0.27R
  |           |                   |
  +-----------+-------------------+--o

 AL5815/AL5816 4.5-60V externen Transistor 0.2V shunt in SOT25
 AMC7110/1/3/4 Stromsenke 2.7-6V 3/4 Kanäle 20/15mA in SOT26/MSOP8
 AMC7135 Linearregler 2.7-6V feste 350mA mit 0.12V drop out in SOT89/TO252
 AMC7140 liefert bis 700mA von 5 bis 50V bei 0.5V drop out in TO252
 AP2502 Stromsenke 2-6V feste 4*20mA oder 2x40mA oder 1x80mA bei 0.12V Verlust in TSOT23-6
 BCR430U Stromsenke 6-42V 5-100mA bei 0.2V Verlust in SOT23-6
 BCR431U Stromsenke 6-42V 3-40mA bei 0.2V Verlust in SOT23-6
 BCR450 8-27V externer Transistor 0.15V am shunt in SC74
 BCT3220 2.7-5.5V 30mA 4 LED 0.075V drop out in DFN8-2x2
 BTC3119/3288/3656/3299/3236/3024 2.7-5.5V 9/16/16/16/36/24*1.25-40mA mit Digitalpulsen in 64/4 Schritten einstellbar mit 0.5V Verlust in QFN20-3x3
 BTC3220 2.7-5.5V 4*2.5-20mA mit Digitalpulsen einstellbar mit 50mV Verlust in DFN8L-2x2
 BTC3256 2.7-5.5V 6*1.25-20mA mit Digitalpulsen einstellbar mit 50mV Verlust in QFN16L-3x3
 CAT4002A/CAT4004A: 2/4 x 1-20mA mit 0.05V Verlust in TSOT23-6/SC70-6, dimming
 CAT4101 3-25V Stromsenke 1A einstellbar mit 0.5V Verlust PWM in D2PAK benötigt 5V Hilfsspannung
 CDT2501B 2.7-6V Stromsenke 350mA voll/halb/blinkend Taschenlampentreiber https://www.mikrocontroller.net/attachment/638463/CDT2501B.pdf
 CN5611/CN5612 2.7-6V Stromsenke 0.8A/1A SOT89-5/TO252-5 mit 0.2V Verlust bei 350mA, PWM+Poti-dimmbar
 CN5710/CN5711 2.8-6V Stromquelle 0.06-0.8/1.5A mit 0.37V Verlust bei 1.5A in SOT89/PowerSO8, PWM+Poti-dimmbar
 CN5728 2.85-6V Stromquelle 1.5A bei 0.4Vdrop in 100%/37%/blinkend/aus Betriebsart (Taschenlampe)
 LR2510 3-5V Stromsenke 5-100mA 0.2V am shunt bis 0.6V Verlust, SOT23-5/SOT23-6 dimmbar
 MAX1916 2.5-5.5V Stromsenke 3 LED bis 60mA, 0.4V drop out bei 20mA, 0.2V bei 8mA, PWM+Poti-dimmbar, TSOT23-6
 MBI1801 5-17V Stromsenke 1.2A einstellbar mit 0.8A Verlust in D2PAK benötigt 5V Hilfsspannung https://www.neumueller.com/datenblatt/macroblock/MBI1801%20Datenblatt%20-%20Datasheet.pdf
 MEL7128/7130/7132/7135 Stromsenke 2.7-6V feste 280mA-350mA bei 0.13V Verlust in SOT89
 MEL7136 Stromsenke 2.7-18V einstellbar 10mA bis 1A bei 0.1V fb + 0.1V dropout in SOT89-5
 MIC2860 Stromsenke 3-5.5V, 52mV drop out, PWM+Poti-dimmbar, 2 LEDs, SC70/SOT23-6
 MIC2843 3-5.5V Stromsenke 6x20mA einstellbar 0.1V Verlust dimmbar in MLF10
 MIC4801 3-5.5V Stromsenke mit 0.13V Verlust bei 400mA (max 600mA) in SO8 
 MIC4802 3-5.5V Stromsenke 4x mit zusammen 800mA einstellbar bei 0.28V Verlust in SO8 http://www.led-treiber.de/html/ldo-treiber.html#MIC4802extra
 MIC4812 3-5.5V Stromsenke 6x100mA einstellbar 0.19V Verlust PWM dimmbar in MSOP10
 NY1D003BS5 1.8-6.4V Stromquelle 3x20-30, 1x60-90mA 0.2V bei 20mA 0.3V bei 30mA SOT23
 PAM2808 2.5-6V bis 1.5A bei 0.1V fb + 0.3V Verlust in SO8
 PM2071 von PowerMicro Stromsenke bis 450mA bei 60V in SOT23-6/SOP8
 PM2014 Stromsenke bis 500V bei 0.5V an shunt für externen MOSFET
 PM2011/PM2015 Stromsenke bis 500V bis 60mA/120mA R-einstellbar mit 0.6V/0.5V mit internem MOSFET in SOT23-3, SOT89, SOT223, TO252, ESOP8
 QX7135/7136/7137/7138 Stromsenke 2.7-5.5V 350mA/adj/extern/dimmbar 0.15Vfb SOT23-5/SOT89-5
 SP7618 von 2.5 bis 5.5V mit 33mA bis 1A mit 0.1V drop out, digital programmierbar
 S8200 von 3 bis 24V bis 150mA mit max 1.5V drop bei 0.6Vfb in SOT25
 S8300 von 3 bis 24V bis 500mA mit max 1.5V drop bei 0.2Vfb in SOP8
 S8350D von 3 bis 24V bis 1000mA mit max 1.5V drop bei 0.2Vfb in TO252-5
 SD3302B 2.5-5V 1.4A 0.1 Ohm 100%(25%/Blink/Aus SOT23-6 Taschenlampen Nerv IC Shouding
 STCS2A Stromsenke von 4.5 bis 40V, 1mA bis 2A mit 0.1V fb und max 0.9V Verlust in PowerSO10 https://www.st.com/resource/en/datasheet/stcs2a.pdf typisches automotive
 TLE4309 Stromquelle 4.5-24V einstellbar bis 0.5A bei 0.18V fb + 0.7V dropout in TO263-7
 TM1911 Stromsenke -24V 15-350mA SOT23-6
 XT2106 Stromquelle 2-5V 0.1Vfb auch für externen Transistor

aber diese linearen Konstantstromquellen sind alle durch die Verlustleistung limitiert. Besser macht es ein step down Buck Schaltregler, der nicht etwa eine geregelte Spannung liefert, sondern gleich den Strom durch die LED regelt, also ein Stromschaltregler. Etwa für 1A aus 30V ein LT1073 mit nur 0.2V Verlust am shunt:

   +---+----+--+ +-----+-L1-+---+ Dimensionierung siehe Datenblatt
   |   |   2| 3| |5   _|_   |   |
  +|  R1  +--------+  /_\  LED  |+
   |   |  |        |8  |    |  47uF
  9V   +--| LT1073 |---)----+   |
   |     1|        |   |    |   |
   |      +--------+   |    R2  |
   |           |4      |    |   |
   +-----------+-------+----+---+

  +----------------------------+----------o Akku
  |                            |
  |               +--|+\       |S
  |               |  |  >--+--|I IRLML6401
TLV3012--12k--+---(--|-/   |   |
  |   Ref     |   |        |   +--|<|--+ BAV100
  |           |   |        |   |       |
  |           |   +--270k--+  LED      |
  |           |   |            |       |
  |           |   |          100uH     |
  |           |   |            |       |
  |           1k  +----1k------+       |
  |           |                |       |
  |           |              0.27R     |
  |           |                |       |
  +-----------+----------------+-------+--o

 ACT4514 step down 10-40V bis 1.5A bis 12V mit 0.8V fb externe Diode SOIC8
 AF1860 step down 60V 1.5A 0.2V fb externe Diode, linear dimmbar SOP8
 AIC2833B step down 3.5-18V bis 3A mit 0.765V fb interne Diode SOT23-6
 AL8861 hysteretic step down 4.5-40V bis 1.5A mit 0.2V high side shunt, externe Diode TSOT25/SOT89-5/MSOP8 analog dimmbar
 AX3821 synchronous step down 4.5-13V 2A 0.6Vfb interne Diode SOT23-6
 AMC7150 hysteretic step down 4-40V 1.5A mit 0.33V fb high side, externe Diode TO252
 BL3909 step down 2.5-5.5V 2.5A sw 0.6V fb interne Diode, SOT23-5
 BP1360 step down 5-30V 600mA 0.1V fb externe Diode SOT23-5
 BP2832 step down 17-500V bis 300mA mit 0.4V externem shunt, externe Diode, SO8
 BP9916 step down 17-500V bis 900mA externe Diode externe shunt SOP8 
 CAT4201 step down -36V 100-350mA externe Diode TSOT23-5 analog/PWN dimmbar
 CE9302 hysteretic step down 6-30V 1A 0.1V fb high side, externe Diode SOT89-5/SOP8
 CE9910 step down 2.5-6V 1A 0.1V fb interne Diode SOT23-5
 EC4304A/B/C hysteretic step down 7-40V 1/1.2/1.5A mit 0.1V high side shunt, externe Diode, SOT23-5/SOT89-5/DFN8/SOP8
 FL7760 hysteretic step down 8-70V mit externem MOSFET
 G5719 step down 2.5-6V bis 2A mit 0.6V fb SOT23-6 interne Diode
 G5719C step down 2.5-6V bis 3A mit 0.6V fb SOT23-6 interne Diode
 G5728 step down 2.5-6V bis 1A mit 0.6V fb SOT23-6, interne Diode
 HV9921/9922/9923 step down 20-475V 20,30,50mA in SOT89, externe Diode
 ILD4001 step down 4.5-42V 0.115Vfb, externer LogicLevel MOSFET, externe Diode, SC74
 IS31LT3350 step down 6-40V bis 350mA in SOT23-5, 750mA in SOT89-5, 0.1V am externen high side shunt, externe Schottkydiode
 LM3404 step down 6-42V bis 1A mit 0.2V fb externe Diode SOIC8
 LM3404HV step down 6-75V bis 1A mit 0.2V fb externe Diode SOIC8
 LN2401 step down 2-6V bis 0.8A mit 0.1Vfb ohne Diode SOT23-5
 LP6498A synchronous step down 4.5-36V 1.2A bis 12V 0.8Vfb interne Diode SOT23-6
 MP1584 step down 4.5-28V bis 3A mit 0.8V fb externe Diode SOIC8
 MP2451 step down 3.3-36V bis 0.6A mit 0.8V fb externe Diode (T)SOT23-6
 MP2480 step down 4.5-36V bis 3A mit 0.2V fb externe Diode SOIC8
 MP2489 step down 6-60V bis 1A mit 0.2V fb dimmbar TSOT23-5 SOIC8
 MP24892 step down 6-45V bis 1A mit 0.2V high side fb, externe Diode, TSOT23-5, PWM&analog dimming.
 MP24895 step down 6-26V bis 1A mit 0.1V fb TSOT23-5 externe Diode 
 MP24895A step down 6-36V bis 1A mit 0.1V fb TSOT23-5 externe Diode
 NCP3066 in step down 3-40V bis 1.5A mit 0.235V fb externe Diode ähnlich MC34063
 PAM2861 step down 6-40V 1A 0.1V fb high side externe Diode SOT23-5/SOT89-5 PWM&analog dimming, Reichelt
 PAM2804 step down 2.5-6V 1A 0.1V fb interne Diode TSOT25, schaltet unter 2.5V ab, arbeitet als LDO wenn Differenzspanung zu klein
 PT4115(E)=SP5505 step down 6-30V(50V) bis 1.2A(1.5A) 0.1V high side shunt externe Diode SOT89-5/ESOP8 PWM&analog dimming siehe https://www.mikrocontroller.net/topic/461002?goto=new#5588355
 PT4121 step down 6-50V mit externem LogicLevel MOSFET 0.2V high side shunt, externe Diode, SOT23-6
 PT8211 hysteretic step down 5-30V 0.5A 0.2V fb high side, externe Diode, SOT23-5
 QX5241a step down 5.5-36V externe MOSFET, externe Diode, SOT23-6 dimmbar, enthält 5V/5mA Linearregler
 RT8471 hysteretic step down 7-36V 1A 0.1V fb externe Diode, TSOT23-5/SOP8/MSOP8
 RT8477 step down 4.5-50V externer MOSFET externe Diode 0.1Vfb SOP8E analog und PWM dimming
 RT8420 hysteretic step down 7-50V bis 1.2A mit 0.1V fb externe Diode MSOP8
 SCT2932 step down 5-33V bis 1.5A mit 0.1V high side fb, externe Diode SOT23-5/SOT89-5/MSOP8/SOP8/TO252-5
 SD3314A step down 2.5-6V 1A 0.1Vfb SOT23-5 eine LED aus 1 LiIon synchronous
 SD3361/SD3362 step down 6-40V/6-30V 1A high side shunt 0.1V externe Diode SOT23-5 
 SN3350 step down 6-40V 350mA/650mA 0.1V fb externe Diode SOT23-5/SOT89-5
 TMI5101/TMI5102 step down 2.5-5.5V 1A/2A 0.1Vfb keine Diode SOT23-5
 UM1360 step down 6-35V 1A 0.1V fb high side, externe Diode, dimmbar, SOT23-5/SOT89-5
 XL3005 step down 8-35V 5A 0.21Vfb low side, externe Diode, TO263
 ZXLD1360 step down 7-30V 1A 0.1V fb high side externe Diode TSOT23-5
 ZXLD1362 step down 6-60V bis 1A mit 0.1V high side shunt externe Diode TSOT25 analog dimmbar
 ZLED7020/ZLED7320/ZLED7520/ZLED7720 step down 6-40V mit 1.2/1.0/0.75/0.35A externe Diode http://www.farnell.com/datasheets/1503749.pdf?_ga=2.152829049.1775152998.1598690427-350521891.1571475484&_gac=1.212995360.1598690427.EAIaIQobChMI883i84HA6wIVw-3tCh3RngLrEAAYASAAEgLLqPD_BwE
 ZLED7030/ZLED7330/ZLED7530/ZLED7730 step down 8.5-40V mit 1.2/1.0/0.75/0.35A externe Diode, Dimmstufen durch mehrfaches Einschalten änderbar

V+ --+--|>|--+
     |  LED  |
    R1       |
     |       |
FB --+--R2---+
             |
           Shunt (z.B. für 0.4V)
             |
GND ---------+

Sw ---|>|--+-------+---+
           |       |A  |
           1k     LED  |
           |       |   |
Feedback --+--|>|--+  47uF
            1N4148 |   |
                   R   |     R = 30 Ohm (20mA/LED) 1R8 (350mA/LED) bei 1.2V feedback-Spannung
                   |   |
GND ---------------+---+

Sw ---|>|--+---+---+--R3--+
           |   |  E|      |
           |  R1   >|-----+
           |   |   | PNP  |
FeedBack --(---+---+      | A
           |   |         LEDs
         Elko R2          | K
           |   |          |
GND -------+---+----------+

Die Bauweise ist lustig

aber der Wirkungsgrad mies weil der Übertrager jedesmal in Sättigung gepusht wird, ausserdem muss man an den Windungszahlen des Trafos und dem Material des Spulenkerns rumprobieren bis bei dieser Bastelei alles gut zusammenpasst. Ein common mode choke eines kleinen Netzteils funktioniert aber oftmals.

Betriebssicherer aufbaubar ist dieser Boost Schaltregler, der noch über einen battery low Eingang verfügt:

   +---+----+-L1-+-|>|-+---+     L1 = 120uH/>400mA/<0.5Ohm
   |   |    |2   |3    |A  |  -|>|- = SB120 oder 1N5817, notfalls 1N4148
  +|  R1  +--------+  LED  |     R1 = 130 Ohm
   |   |  |        |8  |   |+
 1.5V  +--| LT1073 |---+  47uF   R2 = 10 Ohm (bei 20mA LED, 22 Ohm für 10mA LED)
   |     1|        |   |   |
   |      +--------+   R2  |    LED = auch 2 LEDs in Reihe bei L1 = 68uH/>680mA/<0.25Ohm
   |        |4   |5    |   |
   +--------+----+-----+---+

Besonders klein der XLC101/102/103 von Torex mit eingebauter Spule und 3MHz oder für weisse LED ab 2V: DD211 DD212 (SiTi, nur ein Kondensator, verdoppelt nur die Spannung, ein Widerstand muss den LED-Strom begrenzen). Einige weitere boost-Regler:

 AAT1217 step up 2.5-5.5V unter 1A 1.2V fb ohne Diode SOT23/SOT23-6
 ACT6311 step up 2.5-5.5V mit 320mA bis 30V bei 1.24V fb externe Diode SOT23-5
 AIC1634/1896 step up 2.6-10V 0.6A sw in 1.23-30V mit 1.4MHz externe Diode und Z-Diode SOT23-6
 AIC1647/1648/364 step up 2.5-5.5V in 0.095V-30V mit 1.2MHz für 3-6 20mA LEDs in Reihe externe Diode SOT23-5 
 AF1937/K step up 2.5-10V 250mA/500mA sw bis 29V 95mV fb externe Diode SOT23-5L/6L
 AP3019A step up 2.5-16V 550mA sw bis 30V 0.2V fb interne Diode SOT23-6
 AP5724/5724 step up 2.7-5.5V 750mA sw bis 34V 0.1/0.25V fb externe Diode in SOT26/TSOT23-6/DFN6
 AP3032 step up 2.7-9V bis 1.4A sw bei 0.2V fb SOT26
 AP3128 step up 2.5-5.5V bis 1.2A sw bis 40V bei 0.3V fb externe Diode in SOT23-6/DFN8-2x2
 AT1316A step up 2.5-5.5V 1A sw bis 20V 0.1V/0.2V/0.3V fb externe Diode TSOT23-6
 AT5160 step up 2.5-5.5V bis 40V 0.2V fb externe Diode SOT23-6
 BP1601 step up 4.5-24V 1A sw bis 24V, 0.2V fb externe Diode SO8P
 CAT32 step up 2-7V 550mA sw bis 20V 40mA kein high side shunt sondern Rext 0.12V Verlust externe Diode SOT26
 CAT4137 step up 2.2-5.5V 250mA sw bis 38V 30mA 0.3V fb externe Diode, TSOT23-5
 CAT4139 step up 2.8-5.5V 600mA sw bis 22V 180mA 0.3V fb externe Diode, TSOT23-5
 CAT4237 step up 2.8-5.5V 450mA sw bis 30V 40mA 0.3V fb UVLO 1.9V externe Diode, TSOT23-5
 CAT4238 step up 2.8-5.5V 350mA sw bis 38V 0.3V fb externe Diode, TSOT23-5
 CE9401 step up 0.9-3.6V 2A 0.1V fb SOT23-6/SOP8/DFN10 für 350mA LED an 1 oder 2 Alkaline oder NiMH
 DIO5320 step up 2.7-5.5V 1.65A sw bis 39V 0.3V fb externe Diode, SOT23-6
 DIO5661 step up 2.7-5.5V 1.3A sw bis 37V 0.2V fb externe Diode, SOT23-6/TSOT23-6/DFN8
 EC4503 step up 2.7-6V 2A sw bis 26V bei 0.2V fb externe Diode, SOT23-6
 EC9215 step up 2.5-5.5V externer MOSFET und Diode, 0.5V fb, SOP8/TSSOP8
 ETA1617 step up 2.7-6V mit 1A sw bis 38V bei 0.2V fb externe Diode, SOT23-6
 ETA1611 step up 2-6V mit 2.8A sw bis 24V bei 0.2V fb externe Diode, SOT23-6
 FP6745C step up 2.8-5.5V mit 1.33A sw bis 43V bei 0.3V fb externe Diode, analog/PWM dimmbar, SOT23-6
 FAN5331 step up 2.7-5.5V mit 0.7A sw bis 20V 1.23V fb externe Diode SOT23-5
 FAN5333A step up 1.8V-5.5V mit 1.5A sw bis 35V 0.11V fb externe Diode SOT23-5
 FP5202 step up 2.4-5.5V externer MOSFET und Diode mit 0.6V Spannungsfeedback und 0.1V Strombegrenzung in SOT23-6
 G5126 step up 2.5-5.5V 850mA sw bis 28V 0.2V fb externe Diode SOT23-6
 G2621 step up 2.5-5.5V bis 40V 0.2V fb, externe Diode SOT23-6
 HT7727 step up 0.9-6V 100mA, fixed output bei 2.7-5V SOT23/TO92/SOT89
 IS31LT3350 step up 6-40V 750mA bei 0.1V fb externe Diode, kein COut nötig, analog/PWM dimmbar, SOT23-5/SOT89-5
 IS31BL3506/IS31BL3508 step up 2.7-5.5V bis 35V 0.2/0.3V fb externe Diode, kein COut nötig, analog/PWM dimmbar, SOT23-6/DFN8
 LDS8711 step up 2.7-5.5V 1.3A sw bis 40V, 0.25V fb ohne Diode, PWM/OneWire dimmbar, TDFN8
 LM2731 step up 2.7-14V mit 1.8A sw bis 22V, 1.2Vfb, externe Diode, SOT23-5
 LM3410 step up 2.7-5V mit 2.8A sw bis 24V, 0.19V fb, externe Diode, PWM dimmbar, SOT23-5
 LN2120 step up 3-6V mit 2.5A bis 24V, 0.2Vfb externe Diode SOT23-6L
 LN2115 step up 2.5-6V mit 1A bis 28V, 0.25Vfb externe Diode SOT23-6L
 LT1073 step up 1-30V mit 1A sw 0.2V fb externe Diode DIP8
 LT1110 step up 1-30V mit 1A sw 0.2V fb externe Diode DIP8
 LT1303 step up 1.8-10V mit 0.75A sw 1.24V fb externe Diode DIP8 LowBat
 LT1305 step up 1.8-10V mit 1.2A sw 1.24V fb externe Diode, LowBat, DIP8
 LT1618 step up 1.6-18V 1.5A sw bis 35V 50mV high side shunt, MSOP10
 LT1932 step up 1V-10V mit 0.4A sw bis 36V 0.1V fb externe Diode, Strom per Poti, SOT23-6
 MCP1643 step up 0.8-5V 1.6Asw 0.12Vfb interne Diode MSOP8/DFN2x3 für 1 LED bis 550mA
 MCP1662 step up 2.4-5.5V 1.3Asw 0.3Vfb low side bis 38V externe Diode in SOT23-5/TDFN8
 MIC2287 step up 2.5-10V mit 500mA sw bis 34V bei 95mV fb externe Diode TSOT23-5 (in MLF8 mit OVP)
 MIC3287 step up 2.8-6.5V mit 350mA bis 36V bei 0.25V fb externe Diode TSOT23-5
 MIC2289 step up 2.5-10V 500mA sw bis 34V 95mV fb, interne Diode, TSOT23-6
 MIC3287 step up 2.8-6.5V 350mA sw bis 36V 0.25V fb externe Diode, SOT23-5/SOT23-6/MLF8
 MC34063 als step up 3-40V mit 1.5A sw bis 40V bei 1.23V fb, externe Diode, DIP8/SOIC8
 ME2106 step up 0.8-6V mit 0-500mA bei 0.1V fb externe Diode, SOT23-5/SOT89-5
 ME2212 step up 2.5-5.5V 1A sw bei 0.2V fb externe Diode, SOT23-6
 NCP3066 step up 3-40V bis 1.5A sw bei 0.235V fb ähnlich MC34063, DIP8/SOIC8/DFN8
 NJU6048 step up 1.7-6.5V 250mA bis 18V bei 0.25V fb mit OVP, SOT23-5
 PAM2803 step up 0.9-VLED bis 2A sw 0.095Vfb externe Diode, SOT23-6
 PAM2805 step up 0.9-VLED bis 2A sw 0.095Vfb externe Diode mit 100%/25%/blinkend Betriebsart für Taschenlampe, SOT23-6
 PAM2841 step up 2.5-5.5V 1.5A bis 40V sw 0.2Vfb externe Diode, MSOP8 https://www.diodes.com/assets/Datasheets/PAM2841.pdf, 
 R1203 step up 1.8-5.5V 700mA sw bis 29V 0.2V fb, externe Diode, SOT23-6
 R1218 step up 1.8-5.5V 400mA sw 0.2V fb Versionen mit eingebauter Diode, SOT23-6
 RT9285B step up 2.7-5.5V bis 300mA sw bei 0.25V fb bis 21V, SOT23-6
 RYC9901 step up 1.9-5.5V 0.6A sw bis 25V 0.34V fb, externe Diode, SOT23-6
 SC4541 step up 2.9-22V 200mA bis 25V 0.25V high side fb mit eingebauter Diode, SOT23-6/MLPD6
 SD3303 step up 0.9-5.5V bis 1A sw bei 0.1V fb externe Diode, TSOT26
 SD3038B step up 0.8-5.5V externer MOSFET externe Diode 0.05Vfb SOT23-6 Shouding
 SDB628 step up 2-24V 2A 0.6V fb externe Diode SOT23-6 auch als buck/boost https://www.ebay.de/itm/264075497616 Automatic Buck-Boost Step Up Down Module DC-DC 2.5V-15V To 3.3V/4.2V/5V/9V/12V
 ST1937 step up 2.4-12V 350mAsw 0.1Vfb externe Diode, SOT23-5L/SOT353
 STLA02 step up 2.5-18V 350mAsw 0.2Vfb enable 1.4/1.8V externe Diode, DFN6
 SX1308 step up 2-24V mit 4A sw bis 27V bei 0.6V fb externe Diode, SOT23-6
 TPS61165 step up 3-18V 1.2A sw bis 36V 0.2V fb externe Diode, SOT23-6
 TS19371 step up 2.5-18V 650mA sw bis 36V 95mV fb externe Diode, SOT26
 ULC6002 step up 0.9-3.2V white LED wie PR4401 bis 100mA SOT23-3
 XC9116 step up 2.5-6V bis 225mA sw bei 0.2V fb bis 17V, SOT25
 XL6003 step up 3.6-24V 2A sw bis 60V 0.22V fb externe Diode, SO8
 ZXSC300/ZXSC310 step up 0.92-8V 20mA 19mV fb externer Transistor, SOT23-5
 ZXCS400 step up 1.8-8V 0.3V fb externer Transistor und Diode, SOT23-6
 YB1522 step up 3-16V 0.5Asw 0.1V fb externe Diode, analog/PWM dimmbar, SOT23-5 
 YX8112 step up 1.8-3V für LED ohne Diode
 YX8815 step up 0.9-1.3 für LED ohne Diode

Eine einzelne (weisse) LED an einem LiIon Akku oder USB (2.5-5.5V) ist weder mit einem Boost noch einem Buck Regler mit Strom zu versorgen. An statt 5V per Boost zu erzeugen und den Rest am Widerstand abfallen zu lassen, was insbesondere bei höheren Leistungen viele Verluste kostet, kann man invertierende Regler oder buck/boost Regler einsetzen.

Als buck/boost Schaltregler gäbe es

 EC3651 3-16V zu 0.9-16V 3A sw 2A out mit 0.9V fb, QFN15L
 LT8391 4V–60V externe MOSFETs
 LTC3453 2.7-5.5V 4 x 125mA ca. 135mV Verlust QFN16
 LTC3454 2.7-5.5V 2 Stufen bis 1A 105mV Verlust DFN10 ideal für Taschenlampen
 LTC3531 1.8-5.5V bis 300mA sw 1.25V fb TSOT23-6
 MAX1759 1.6-5.5V 100mA 1.23V fb change pump <40% Wirkungsgrad µMAX10
 MAX77801 2.3-5.5V 3A sw in TQFN20, Ausgangsspannung von 2.6 bis 4.18V über I2C einstellbar in 12.5mV Schritten, Strom muss jemand regeln
 MAX8625A 2.5-5.5V 2A sw 1.25V fb TDFN14 hohe Stromaufnahme
 MP2155 2.5-5.5V 1A 0.5V fb QFN10
 NCP5030 2.7-5.5V bis 0.5A mit 0.2V feedback WDFN12
 REG71025/71027/71030/71033/71050/71055 1.8-5.5V (2.5, 2.7, 3, 3.3, 5, 5.5V) 10-60mA charge pump SOT23-6
 TPS63000 1.8-5.5V 1.2A sw 0.5V fb VSON10
 TPS63020 1.8-5.5V 3A sw 0.5V fb VSON14
 TPS63030 1.8-5.5V 500mA sw 0.5V fb VSON10
 TX4314 2.7-4.5V bis 1A mit 1.2V fb SOP8,

Für AMOLEDs gibt es boost/inverting buck-boost Treiber wie PriSemi PMO65651.

Chinesen kommen für viele LEDs auf solche Schaltungen. Sie läuft tatsächlich an, auch ohne hochohmigen Widerstand zwischen den 2 Basisanschlüssen:

        LED  LED       LED     LED
     +--|<|--|<|--...--|<|--+--|<|--+-- +
     |                      |       |
 NPN >|------+              |       |
    E|       |              |      180R
     |       |              |       |
    180R     |              |       |E
     |       |              +------|< PNP
     |       |                      |
 - --+--|<|--+--|<|--...--|<|--|<|--+
        LED     LED       LED  LED

              LED
 ~ o--5k6/5W--|>|--o ~   ( nicht ok )

                  LED
               +--|>|--+
 ~ o--5k6/10W--+       +--o ~
               +--|<|--+
                1N4148

              LED
 ~ o--5k6/5W--|>|--|>|--o ~   ( nicht ok ) 
                 1N4007

                 LED
              +--|>|--+
 ~ o--5k6/5W--+       +--|>|--o ~  ( ok )
              +-100k--+ 1N4007

                 LED (20mA, average 10mA)
              +--|>|--+
 ~ o--12k/5W--+       +--o ~
              +--|<|--+
                 LED (20mA, average 10mA)

              +-|>|-+-|<|-+
              |     |A    |
 ~ o--12k/5W--+    LED    +--o ~
              |     |K    |
              +-|<|-+-|>|-+   4 x 1N4148

             Wechselschaltung                     +-|>|-+---+-|<|-+
      /o----------------------------o             |     |   |A    |
L --o/           Kapazität            /o--12k/5W--+    10k LED    +--+
       o----------------------------o/            |     |   |K    |  |
                                                  +-|<|-+---+-|>|-+  |
                                                                     |
N -------------------------------------------------------------------+

              +-|>|-+------+------+-|<|-+
              |     |      |A     | +   |
 ~ o--12k/5W--+    10k    LED  220u/6V3 +--o ~
              |     |      |K     |     |
              +-|<|-+------+------+-|>|-+  4 x 1N4148

              +-|>|-+------+------+-|<|-+
              |     |      |      | +   |
              |     |     470R    |     |
 ~ o--12k/5W--+    47k     |A  22uF/16V +--o ~
              |     |     LED     |     |
              |     |      |K     |     |
              +-|<|-+------+------+-|>|-+  4 x 1N4148

                   LED (20mA, average 10mA)
                +--|>|--+
 ~ o--270nF/X2--+       +--o ~
                +--|<|--+
                   LED (20mA, average 10mA)

 ~ o--2k2/1W--+------330nF/X2------+--|>|--+----+--|<|--+--o ~
     fusible  |                    |       |A   |       |
              |                    |      LED  10k      |
              |                    |       |K   |       |
              +--470k--470k--470k--+--|<|--+----+--|>|--+  4 x 1N4148

 ~ o--470/0.25W--+------330nF/X2------+--|>|--+----+----+--|<|--+--o ~
      fusible    |                    |       |    |    |       |
                 |                    |       |   470R  |       |
                 |                    |   68uF/16V |   47k      |
                 |                    |       |   LED   |       |
                 |                    |       |    |K   |       |
                 +--470k--470k--470k--+--|<|--+----+----+--|>|--+  4 x 1N4148 oder Z-Dioden

 ~ o--470/0.25W--+------330nF/X2------+--|>|--+----+--------+--|<|--+--o ~
      fusible    |                    |       |    |        |       |
                 |                    |       |   470R      |       |
                 |                    |   68uF/16V |       47k      |
                 |                    |       |    +---+    |       |
                 |                    |       |    |   |    |       |
                 |                    |       |  A o  _|_   |       |
                 |                    |       |   LED /_\`  |       |
                 |                    |       |  K o   |ZD  |       |
                 |                    |       |    |   |5V1 |       |
                 |                    |       |    +---+    |       |
                 |                    |       |    |        |       |
                 +--470k--470k--470k--+--|<|--+----+--------+--|>|--+  4 x 1N4148

                     +--|>|--+------+------+--|<|--+
                     |       |      |      | +     |
                     |       |     4k7     |       |
 ~ o--30k--30k--30k--+      47k     |A  4u7/16V    +--o ~
                     |       |   2mA LED   |       |
                     |       |      |K     |       |
                     +--|<|--+------+------+--|>|--+  4 x 1N4148

                      2mA LED
    1N4007      +--33k--|>|--+
 ~ o--|>|--33k--+            +--o ~
                +--4u7/100V--+

                     LED (1mA, average 0.5mA, oder weniger bei grösserem Vorwiderstand)
                  +--|>|--+
 ~ o--120k--120k--+       +--o ~
                  +--|<|--+
                     LED (1mA, average 0.5mA, oder weniger bei grösserem Vorwiderstand)

Viele grössere LED Scheinwerfer für 230V~ richten die Wechselspannung gleich, ohne Siebelko, legen viele LEDs in Reihe an einen Linearregler der den Strom regelt wenn die Spannung über die gemeinsame Flusspannung geht. Das flimmert natürlich wie Sau, aber wenn LED drauf steht kann man den Leuten jeden Schrott anbieten.

Diese Schaltung findet sich in vielen nicht-dimmbaren LED Lampen, z.B. der berühmten Dubai-Lamp. Obwohl es Stromregel-ICs gibt, nutzt man lieber den Aufbau mit billigsten diskreten Bauteilen. Die Dimensionierung ist an den Strombedarf der LEDs anzupassen.

              +-----+         LEDs (viele in Reihe)
  o---220nF---|~   +|--+---+--|>|--+
              |     |  |   |       |
230V~         | MB8S| 2u2 10M      |
              |     |  |   |       |
  o----10R----|~   -|--+   +---+--|I
              +-----+  |   |   |   |S
                       |   |   >|--+
                       | 360k E|   |
                       |   |   |  120R
                       |   |   |   |
                       +---+---+---+

Leider fordert VDE eine zusätzliche Plastikabdeckung, da eine LED keine ausreichende Isolierwirkung hat. Nimm also gleich eine Glimmlampe :-)

             LED  Phototransistor
              +-----+  +--2k2-- +5V (oft auch 470R (schneller) oder 10k (langsamer))
+5V ----------|A   B|  |
out --220Ohm--|K   C|--+------- Signal
              |    E|---------- Masse
              +-----+

Siemens VO610A = Vishays SFH6106 hat C und E im 4-poligen Gehäuse genau vertauscht gegenüber allen anderen Herstellern. Krank. LiteOn LTV-819 gibt es in -1 wie Siemens und -2 gespiegelt, aber keine normal, noch kränker. LTV-702 ist ein Optokoppler in DIP6 ohne Basisanschluss.

LEDs in Optokopplern altern über die Zeit, aber noch schneller vergilbt das Epoxy zwischen LED und Phototransistor und das vor allem wenn die LED mit hoher Helligkeit, also hohen Strömen betrieben wird, die man aber braucht, damit auch am unteren Ende des CTR die Übertragung stattfindet.

Will man den Eingangsspannungsbereich erweitern, sollte man eine Stromregelung bauen. Der 150k Widerstand muß bei minimaler Spannung ausreichend Basisstrom zulassen damit der BU805 bis 5mA erlaubt, und darf bei maximaler Spannung nicht zu viel Leistung verbraten und Strom für den BC547 erlauben. Der Transistor für die LED muß ausreichend (über)spannungsfest sein und falls ein sehr weiter Bereich der Eingangsspannung gewünscht ist, fährt man mit einem Darlington gut. Der 150R Widerstand bestimmt den Strom durch die LED und ist auf 5mA ausgelegt. Legt man noch einen 4u7 Siebelko C hinter den Gleichrichter, pulsiert der Ausgang bei 50Hz nicht mehr, er reagiert dann träger.

              4 x 1N4007            +----+
    +----------+--|>|--+--+---------|A  C|--+------- Signal
    |          |       |  |      +--|K  B|  +--4k7-- +5V
    |       +--(--|>|--+ 150k    |  |   E|---------- Masse
    o       |  |       :  |      |  +----+
12V=..230V~ |  |       C  +-----|< BU805
    o       |  |       :  |      |E
    |       |  +--|<|--+  >|-----+ BC547
    |       |          | E|     150R (Strom für 5mA)
    +-------+-----|<|--+--+------+

  +---+--+----------------+------+--+-- +5V
  |   |  |                |      |  |
  |  4k7 |           +----+---+ 1M 220R
 E|   |  |           |    4   |  |  |
  >|--+--(--4k7---+--|5      1|--+  | 
  |BC307 |       10k |LM/NE567|  |  |A
  |      |        +--|6       |  | LED
  |      |        |  |        |  |  |
 100R 10kPoti-22n-(--|3 2  7 8|--(--+--  kann bis 100mA nach Masse schalten
  |      |        |  +--+--+--+  | 
 A|     C|        |     |  |     |
 LED=PhotoTrans  22n   2u2 |    4u7
  |      |        |     |  |     |
  +------+--------+-----+--+-----+----- GND

> LED als Lichtsensor

Wer wissen will, ob es überhaupt dunkel genug ist, um LEDs einschalten zu müssen, kann die LED auch als Lichtsensor nutzen:

> Wie funktionieren eigentlich Glimmlampen ?

Die klassischen meist orange leuchtenden Glimmlampen kommen auf Grund ihrer recht hohen Betriebsspannung von ca. 70V leider aus der Mode, dabei sind es interessante Bauteile. Für den Betrieb reicht eine Spannungsquelle ab 120V und ein Vorwiderstand von ca. 47k (bei 120V) bis 270k (an 230V~) normaler Leistung (0.25W), weil eine Glimmlampe nur 0.5 bis 2.5mA benötigt. Da eine Glimmlampe eine höhere Zündspannung (beispielsweise 100V) als Brennspannung (z. B. 70V) besitzt, hat sie einen Betriebsbereich mit negativer Widerstandskennlinie und kann deshalb als Oszillator (F.31.) und Speicher (siehe F.28.) verwendet werden. Als Dauerbetriebsleuchten (Lichtschalter) halten sie leider nur ein paar Jahre, als Betriebsanzeige (Waschmaschine) aber i.A. das ganze Geräteleben lang.

 230V~ L ---270k---(||)-- N

                             +130V
                               |
                              33k
                               |
     +5V  .---------------------------------------.
      |  (                   Nixie                 )
 7441 |   `---------------------------------------´
   +-----+   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
   |    0|---+   |   |   |   |   |   |   |   |   |
   |    1|-------+   |   |   |   |   |   |   |   |
 --|A   2|-----------+   |   |   |   |   |   |   |
 --|B   3|---------------+   |   |   |   |   |   |
 --|C   4|-------------------+   |   |   |   |   |
 --|D   5|-----------------------+   |   |   |   |
   |    6|---------------------------+   |   |   |
   |    7|-------------------------------+   |   |
   |    8|-----------------------------------+   |
   |    9|---------------------------------------+
   +-----+  
      |     
GND --+

                                  +130V
                                    |
                                   33k
                                    |
     +5V       .----------------------------------------.
      |       (                   Nixie                  )
CD4028|        `----------------------------------------´
   +-----+        |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
   |    0|--10k--|<   |   |   |   |   |   |   |   |   |
   |    1|--10k---)--|<   |   |   |   |   |   |   |   |
 --|A   2|--10k---)---)--|<   |   |   |   |   |   |   |
 --|B   3|--10k---)---)---)--|<   |   |   |   |   |   |
 --|C   4|--10k---)---)---)---)--|<   |   |   |   |   |
 --|D   5|--10k---)---)---)---)---)--|<   |   |   |   |
   |    6|--10k---)---)---)---)---)---)--|<   |   |   |
   |    7|--10k---)---)---)---)---)---)---)--|<   |   |
   |    8|--10k---)---)---)---)---)---)---)---)--|<   |
   |    9|--10k---)---)---)---)---)---)---)---)---)--|< 2SA42/MPSA42/BF422 oder ULN2023
   +-----+        |   |   |   |   |   |   |   |   |   |E
      |           |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
GND --+-----------+---+---+---+---+---+---+---+---+---+

                             +130V
                               |
     +5V  .----------------------------------------.
      |  (                   Nixie                  )
CD4028|   `----------------------------------------´
   +-----+   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
   |    0|--|<   |   |   |   |   |   |   |   |   |
   |    1|---)--|<   |   |   |   |   |   |   |   |
 --|A   2|---)---)--|<   |   |   |   |   |   |   |
 --|B   3|---)---)---)--|<   |   |   |   |   |   |
 --|C   4|---)---)---)---)--|<   |   |   |   |   |
 --|D   5|---)---)---)---)---)--|<   |   |   |   |
   |    6|---)---)---)---)---)---)--|<   |   |   |
   |    7|---)---)---)---)---)---)---)--|<   |   |
   |    8|---)---)---)---)---)---)---)---)--|<   |
   |    9|---)---)---)---)---)---)---)---)---)--|< 2SA42/MPSA42/BF422
   +-----+   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |E
      |      |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
GND --+--1k8-+---+---+---+---+---+---+---+---+---+

Das steuernde IC (meist ein Microcontroller) muss also ausreichend Strom liefern können. Teste mal (mit einem 1k Poti), bei welchem Strom (bei Display mit gemeinsamer Anode von +5V in einen auf LO geschalteten Ausgang und bei Displays mit gemeinsamer Kathode von einem HI Ausgang nach GND) der Ausgang um 0.8V von seiner Versorgungsspannung weggezogen wird. Bei M Segmenten und N Digits entsteht dabei schon alleine für die Segmente eine Verlustleistung von M*N*10*0.8 [mW], also bei einer 4-stelligen 7-Segment Anzeige mit Dezimalpunkten 0.26W. Mehr Strom sollte man also nicht entnehmen, zumal damit je nach Belastung die Spannung für LED und Vorwiderstand um 0V bis 1.6V absackt, sich also deutliche Helligkeitsänderungen ergeben.

Also muß man den Strom meist verstärken, dazu dienen externe Transistoren. Es gibt mehrere Möglichkeiten:

1. bipolare Transistoren als Emitterfolger

Verringert die Strombelastung des IC-Ausgangs um den Stromverstärkungsfaktor des Transistors (braucht also nur 1mA um 100mA schalten zu können), benötigt keine zusätzlichen Bauteile (wie Basisvorwiderstände) so lange die UBEreverse Spannung unter 6V bleibt kostet aber oft fast 1V Spannungsabfall am Transistor (schau in Ubesat im Datenblatt deines Transistor bei dem benötigten Strom) und bewirkt entsprechende Verlustleistung (die allerdings meist kein Problem darstellt).

Blaue/weisse LEDs an 5V zu multiplexen ist damit nicht möglich, denn es bleibt keine Spannung mehr übrig für den unbedingt notwendigen Widerstand der den Strom definiert der durch die LED fliesst (5V-3.6V-1V-1V = unter 0V, er bräuchte über 1V), die Schaltung taugt nur für rote bis grüne 2.1V LEDs oder mehr Spannung (ab 6V, insbesondere Displays mit mehr als 1 LED pro Segment). Passenderweise eignen sich blaue/weisse LEDs wegen des geringeren erlaubten Verhältnisses von Dauerstrom zu Spitzenstrom eh nicht so gut zum Multiplexen.

1.1. Strom in eine Anode

         +5V
          |
 Pin ----|< NPN
          |E 
       Anode der LED-Anzeige

       Kathode der LED-Anzeige
          |E
 Pin ----|< PNP
          |
         GND 

2. bipolare Transistoren in Emitterschaltung

Schalten einen etwa 5 bis 200 (schau im Datenblatt auf Ib/Ic für Sättigung) mal höheren Strom als der IC-Ausgang liefern kann, R1 muss angepasst werden. R2 ist nur nötig, wenn der IC-Ausgang nicht auf +5V bzw. auf Masse schaltet (ein Ein-/Ausgangspin der nach Reset auch als Eingang geschaltet sein kann, open collector Ausgang, seinerseits ein einzelner Transistor, ...). Man benötigt also zusätzliche Bauteile (Widerstände), denn Digitaltransistoren sind nicht einsetzbar weil deren bereits eingebaute Widerstände zu hohe Werte haben. Am ehesten taugt noch DDTB122. Vorteil: Der Transistor schaltet in Sättigung und insbesondere LowSat Transistoren wie BC368/BC369/ZTX1047/ZTX1147/FMMT617/NSS20201 haben dabei einen niedrigeren Spannungsabfall als beim Emitterfolger. Das bewirkt nicht nur geringere Verlustleistung, sondern mehr Spannung für die LED, was insbesondere bei blauen/weissen LEDs und niedriger Gesamtspannung (5V) eine Notwendigkeit ist, um den Strom durch Vorwiderstände ausreichend genau einstellen zu können. Ein ZTX1047 kann aus den 20mA eines uC-Ausgang immerhin 4A schalten, kurzzeitig.

Wählt man als Transistoren jedoch Darlingtontransistoren wie BC517 (NPN) oder BC516 (PNP) in der Hoffnung auf höhere Stromverstärkung oder ICs mit Darlingtonausgangsstufen wie ULN2003/ULN2803/TPM2803/TPM2003 (low side) oder UDN2981/UDN2983/MIC2981/MIC5891/XD54563/TD62783 (high side), so ist der Vorteil des niedrigen Spannungsabfalls hinfällig, denn die Darlingtons bewirken noch mehr Verluste als ein Emitterfolger. Man nimmt besser saturated driver wie TD62381/2 (8*15V/500mA Toshiba) oder MOSFETs wie TBD62083A/84A (Toshiba CMOS Äquivalent den ULN2803/4, 70ct bei Mouser/Digikey) NCV7240 (ULN2003LV (CMOS 7*8V/100mA TI) TPIC2701 (CMOS-ULN2003 7*500mA/60V TI) TPL7407L (CMOS-ULN2003 7*600mA/40V TI) MP4411 (4*100V/3A Diode Toshiba) oder TPIC6273 (TI, mit Latch), TPM0596 (8x500mA 80V mit serillem Interface) MCZ33879 hat 8 geschaltete MOSFETs mit 0.6 bzw. 1.2A Strombegrenzung als high side und low side switch verwendbar und arbeitet von 5.5 bis 27.5V, der LB1268 macht 1A, 1A und 2A, TPD2005 (Toshiba) schaltet high side 7 x 4-80V mit 1 Ohm, NCV7751 schaltet 12 mit bis zu 600mA per SPI, die high side switches STMPS2161 und AP22802 sind für USB aber klein und schalten 0.5, 1 oder 2A. Einzeltransistoren sind aber meist billiger und flexibler.

2.1. Strom in eine Anode

          +---+-- +5V
          R2  |E
 Pin --R1-+--|< PNP    (z. B. BC369/BC328/FMMT617)
              |
       Anode der LED-Anzeige

       Kathode der LED-Anzeige
              |
 Pin --R1-+--|< NPN
          R2  |E
          +---+-- GND 

3. MOSFETs

MOSFETs wie IRF7401/IRF7314/IRLML6244/IRLML6402 lösen das Problem mit der Stromverstärkung, dem Spannungsabfall und den zusätzlichen Bauteilen. Man braucht Typen mit niedriger Uth Schwellspannung (LogicLevel) weil man ja i.A. nur mit 5V arbeitet. In vielen Fällen sind MOSFETs die beste Lösung.

3.1. Strom in eine Anode

         +5V
          |
 Pin ----|I PMOSFET
          |S 
       Anode der LED-Anzeige

       Kathode der LED-Anzeige
          |S
 Pin ----|I NMOSFET (z. B. BSP295, GF2304)
          |
         GND 

Wenn die Betriebsspannung der Ansteuerschaltung nicht mehr ausreicht, um die LEDs zu versorgen (weil im Display mehrere in Reihe geschaltet sind), sind die Schaltungen nicht mehr geeignet. Man braucht Source Driver wie UDN2981 oder TD62783. Die haben zwar einen noch grösseren Spannungsabfall, aber man hat sowieso eine höhere Spannung zur Verfügung. Bei Spannungen unter 20V können MOSFET-Treiber-ICs sinnvoll angewendet sein. Alternativ nimmt man integrierte Treiber die nach Masse schalten wie ULN2803 oder gar strombegrenzte Treiber wie MBI5016 (siehe unten) und muss nur noch einen diskreten PNP Transistor nach Plus schalten, der dann als gesättigter Schalter agiert:

                  +---+-- +Ub (je nach Treiber bis 17V oder 50V)
        |        10k  |E
 ULN2803|---150R--+--|< PNP, z. B. BC368
        |    ^        |
 angepasst an +Ub   Anoden der LEDs

                  +---+-- +Ub (je nach Treiber bis 17V oder 50V)
        |        10k  |E
 MB5016 |---------+--|< PNP, z. B. BC368
        |             |
                    Anoden der LEDs

              +----+-- +Ub (z. B. 12V)
             R4    |E      R4 pull up, so 1k
              +---|< PNP   z. B. BC368 für 1A
              |    |       R3 z. B. 120R für 100mA Basisstrom des PNP
             R3    +-- Anoden der LEDs, Spitzenstrom z. B. 1A
              |            R1 z. B. 220R für 10mA Basisstrom den NPN
 Pin --R1-+--|< NPN        z. B. BC547 schaltet 100mA
          R2  |E           R2 überflüssig wenn Pin nie offen (Eingang) sein kann,
 GND -----+---+

              +----+-- +Ub (z. B. 12V)
             R1    |E      R1 pull up, so 2k2
              +---|< PNP   z. B. BC338 bis 200mA, Darlington für mehr Strom
              |    |       
              |    +-- Anoden der LEDs
 VCC --------|< NPN        z. B. BC547 schaltet 20mA
              |E
             R2            R2 legt Basisstrom fest, sollte 1/10 bis 1/20 des
              |            Ausgangsstroms sein, Berechnung (VCC-Ulo-0.7)/R2
 Pin ---------+

Man kann die LEDs jeweils per Vorwiderstand an eine Kette von zig 74HC595 anschliessen, das erlaubt volle 20mA pro LED.

oder NLSF595 (74HC595 mit SPI von OnSemi) oder HEF4894 oder UCN6277 oder UAA2022 (obsolet, 16, SPI) oder PCA9532D (16*25mA dimmbar I2C, Philips bei Sander-Electronic), HM6276 (Hopefind) oder MBI5016 (Macroblock, 16*bis 90mA) TB62706 (16 x PCA9626 24*100mA STB08C596 (8*120mA/16V) bsi 40V (I2C, NXP). Oder M5450/5451 (ST, Micrel) / MM5450/5451 (NS) nehmen, an den 34/35 15mA LEDs ohne Vorwiderstand passen (bei Farnell um 6 EUR). Rohm hat BD7851FP, BU2092/F/FV, BU2098/F/FV, BU2099/F/FV, BD7871FP mit bis zu 50mA Konstantstromtreibern, erhältlich bei http://www.weisbauer.de/ .

Im Multiplexbetrieb spart man Anschlüsse, aber der Strom summiert sich so dass man entweder starke Treiber oder effektive 2mA LEDs verwenden muss oder Schummerlicht in Kauf nimmt.

Der MC14489 schafft 25 Einzel LEDs mit 7mA. Oder, wenn 5mA pro LED ausreichen, je 64 Stück an einen MAX7221 oder 128 an einen MAX6954/55/60-63. HT1632C für 8x32 oder 16x24 mit 100uA oder 10mA bei externen Spaltentransistoren. BTC3668 mit 10x7 bis 200mA Spaltenstrom macht 2.8mA. VK16K33/HT16K33 für 16x8 mit 160mA/25mA oder den billigeren und leichter beschaffbaren ICM7218A, der bringt aber nur 3.8mA/LED und ist nicht wirklich seriell anschliessbar, auch MAX7219 (8 digit 5mA, leider etwas schwach https://www.mikrocontroller.net/topic/480685#5969680 aber mit externen SOT23 MOSFETs gut zu verstärken, nur Strombegrenzung dann über Widerstände) oder TM1616 (4 x 7, ca. 6.25mA) TM1628 (7 x 11 Pixel ca. 2.8mA) TM1637 (6 digit 2.5mA) TM1650 (4 x 8, ca. 4.8mA, 21 Taster) Sonix SLED1730 Serie kann 8x9 bis 16x16 LED mit bis zu 270mA sink und 32mA constant current source und die SNLED2730 kann 16x12 mit 640mA und 32mA.

oder A8474 (4 digit 10mA) oder AS1100/AS1106/AS1107. STLED524 versorgt 5 Anoden und 24 Kathoden mit 5mA avg. SAA1064 geht notfalls auch. BD26502 (Rohm) versorgt 117 LEDs mit 2.85mA. Exotisch: ISSI IS31FL3730 (64), IS31FL3728 (128), IS31FL3731 (144), IS31FL3732 (144), http://www.fdhisi.com/ macht FD632, FD650, FD655, FD658Q, FD668, FD1642 mit 8x4, 7x5, 10x7, 13x4 von -16/130mA bis -45/350mA und Tastenabfrage in DIP16 bis QSOP24.

Billiger ist es, sich die Multiplexelektronik selber zu bauen: Bei 128 LEDs in 8x16 Matrix und 20mA/LED sind das 2.56A für den Zeilentreiber, der an einem Decoder mit open collector Ausgängen wie 74156/74141 hängt damit eine höhere Spannung geschaltet werden kann, und 160mA für jeden Spaltentreiber, dafür gehen zwei 150mA TPIC6B595 (oder 350mA TPIC6A595) sehr gut.

           +8V (je nach LED-Farbe)
               |         |
              4k7        |                LED-Kathoden
               |         |E                     |
  Zeile --|>o--+--100R--|< BDX34C        R für LED_Strom
        open collector   |                      |
                     LED-Anoden       Spalte aus TPIC6B595

Verfügbare ICs:

Baut man eine Multiplexanzeige mit nicht strombegrenzten Treibern auf, muß der Strom durch die LEDs durch Widerstände in den Zuleitungen definiert werden. Dabei gibt es eine untere und eine obere Toleranz durch Streuungen im Spannungsverlust an Transistoren und LEDs, für den meist in Datenblättern nur typische Werte in Diagrammen angegeben werden die nicht mal bis zu den Spitzenströmen reichen. Der Widerstand muss also so dimensioniert sein, dass bei minimal möglichen Spannungsverlusten der maximal erlaubte Spitzenstrom der LEDs nicht überschritten wird, und gleichzeitig bei maximal denkbaren Spannungsverlusten immer noch ein ausreichend hoher Strom für eine ausreichende Helligkeit der Anzeige entsteht. Deswegen muss der Spannungsabfall am Widerstand deutlich grösser sein als die Toleranz der anderen Spannungsabfälle, man sollte so 2V am Widerstand erreichen. Damit wird die Gesamtversorgungsspannung schon zu einem Problem. Glücklicherweise eignen sich die weissen und blauen LEDs mit 3.6V nominellem Spannungsabfall eh nicht so zum Multiplexen, denn sie erlauben meist keine deutlich höheren Pulsströme, so dass rote und grüne LEDs mit typ. 2.1V für Multplexanzeigen besser passen. Man sollte beachten, daß bei solchen Impulsströmen die Spannung über den LEDs merklich ansteigt verglichen mit den Werten bei 20mA. Das können durchaus 0.5V oder mehr sein, da kann es sinnvoll sein, sich, mit den Vorwiderständen, an den gewünschten Strom heranzutesten. Auch bei der Helligkeit muß man selber testen, ob es so gut ist, da hat jeder andere Vorstellungen, spätestens wenn dis Display draussen erkennbar sein soll wird man aber alle Helligkeit wollen die möglich ist. Da zum Schalten von Spitzenströmen auch ausreichende Basisströme nötig sind, ist auch eine Kalkulation der Basisströme nötig, bei der man schnell erkennt, daß der übliche Sättigungsstrom von 1/10 Ic oft nicht erreichbar ist, und man im Datenblatt des Transistors genauer hingucken muss, welcher Strom wirklich nötig ist. Es gibt bipolare high beta low sat Transistoren wie ZTX1048/1148, die jedoch eher langsam schalten.

Bei einer 4-stelligen 7-Segment Anzeige mit 10mA/Segment für Normalhelligkeit fliessen also 40mA pro Segment, und 320mA pro Digit (wenn alle Segmente der Stelle AN sind). Bei 120 Ohm Basisvorwiderstand fliessen 32mA Basisstrom.

        +---------------+
 --56R--|a              |
 --56R--|b              |
 --56R--|c  4-stellige  |
 --56R--|d  7-Segment   |
 --56R--|e  Anzeige     |
 --56R--|f  mit 10mA    |
 --56R--|g              |
 --56R--|d.p.           |
        +---------------+
          |   |   |   |
 --120R--|<   |   |   |
          |E  |   |   |
 --120R---(--|<   |   |   PNPs bei Display mit gemeinsamer Anode,
          |   |E  |   |
 --120R---(---(--|<   |   NPNs bei Display mit gemeinsamer Kathode.
          |   |   |E  |
 --120R---(---(---(--|<
          |   |   |   |E  Plus bei Display mit gemeinsamer Anode,
          +---+---+---+-- Masse bei Display mit gemeinsamer Kathode.

   +--+--+--+--+--+--+--+-- +5V
   |  |  |  |  |  |  |  | 
 --(--(--(--(--(--(--(-|< NPN (BC547, BC337)
 --(--(--(--(--(--(-|< E|      +-------------------+
 --(--(--(--(--(-|< E|  +-15R--|a                  |
 --(--(--(--(-|< E|  +----15R--|b  5 x 7 Segment   |
 --(--(--(-|< E|  +-------15R--|c     Display      |
 --(--(-|< E|  +----------15R--|d      oder        |
 --(-|< E|  +-------------15R--|e  5 x 8 Matrix    |
 -|< E|  +----------------15R--|f    mit 20mA      |
  E|  +-------------------15R--|g  (max 2.1V/LED)  |
   +----------------------15R--|h                  |
     100mA Segmentstrom        +-------------------+
           Spaltenstrom          |   |   |   |   |
 --120R-------------------------|<   |   |   |   |
                                 |E  |   |   |   |
 --120R--------------------------(--|<   |   |   | 800mA Digitstrom
                                 |   |E  |   |   |       Zeilenstrom
 --120R--------------------------(---(--|<   |   |
                                 |   |   |E  |   |
 --120R--------------------------(---(---(--|<   |
                                 |   |   |   |E  |
 --120R--------------------------(---(---(---(--|< NPN (BC369, ZTX1048 high Beta Transistoren)
                                 |   |   |   |   |E
                           GND --+---+---+---+---+

         +--+--+--+--+--+--+--+-- +5V
         |  |  |  |  |  |  |  |E
 --120R--(--(--(--(--(--(--(-|< PNP (BC557, BC327)
 --120R--(--(--(--(--(--(-|<  |      +-------------------+
 --120R--(--(--(--(--(-|<  |  +-6R8--|a                  |
 --120R--(--(--(--(-|<  |  +----6R8--|b   5 x 7 Segment  |
 --120R--(--(--(-|<  |  +-------6R8--|c      Display     |
 --120R--(--(-|<  |  +----------6R8--|d       oder       |
 --120R--(-|<  |  +-------------6R8--|e   5 x 8 Matrix   |
 --120R-|<  |  +----------------6R8--|f    mit 20mA      |
         |  +-------------------6R8--|g  (bis 3.6V/LED)  |
         +----------------------6R8--|h                  |
           100mA Segmentstrom        +-------------------+
                 Spaltenstrom          |   |   |   |   |
 --120R-------------------------------|<   |   |   |   |
                                       |E  |   |   |   | 
 --120R--------------------------------(--|<   |   |   | 800mA Digitstrom
                                       |   |E  |   |   |       Zeilenstrom
 --120R--------------------------------(---(--|<   |   |
                                       |   |   |E  |   | 
 --120R--------------------------------(---(---(--|<   |
                                       |   |   |   |E  | 
 --120R--------------------------------(---(---(---(--|< NPN (BC369, ZTX1048 high Beta)
                                       |   |   |   |   |E
                                 GND --+---+---+---+---+

Wenn die LEDs eine hohe Kapazität haben, kann es bei schnellem Multiplexing zu Nachleuchten kommen. Dann hilft ein Widerstand, die abgeschaltete Leitung auch zu entladen, je nach Polarität als pull up oder pull down.

20mA pro LED bei 1:8 Multiplex braucht 160mA pro Spalte, 8 LEDs parallel macht 1.28A pro Zeile. Ein helle rote LED mit 160mA Spitzenstrom kann schon 2.5V Spannungsabfall haben, an den MOSFETs fallen zusammen nicht mal 50mV ab, bleiben 2.5V für den Widerstand für 160mA also 15 Ohm bei einer mittleren Belastung von 0.05W.

   +--+--+--+--+--+--+--+-- +5V/1.28A
   |  |  |  |  |  |  |  |S
 --(--(--(--(--(--(--(-|I
 --(--(--(--(--(--(-|I  |   +-------------------------------+
 --(--(--(--(--(-|I  |  +---|Anoden                         |
 --(--(--(--(-|I  |  +------|                               |
 --(--(--(-|I  |  +---------|           8 x 8 LED           |
 --(--(-|I  |  +------------|            Matrix             |
 --(-|I  |  +---------------|           mit 20mA            |
 -|I  |  +------------------|                               |
   |  +---------------------|                               |
   +------------------------|           Kathoden            |
        PMOSFETs            +-------------------------------+
       1.28A Zeilenstrom      |   |   |   |   |   |   |   |
                             15R 15R 15R 15R 15R 15R 15R 15R
                              |   |   |   |   |   |   |   |
 ----------------------------|I   |   |   |   |   |   |   |
                              |S  |   |   |   |   |   |   |
 -----------------------------(--|I   |   |   |   |   |   |
                              |   |S  |   |   |   |   |   |
 -----------------------------(---(--|I   |   |   |   |   |
                              |   |   |S  |   |   |   |   |
 -----------------------------(---(---(--|I   |   |   |   | NMOSFETs
                              |   |   |   |S  |   |   |   | 160mA Spaltenstrom
 -----------------------------(---(---(---(--|I   |   |   |
                              |   |   |   |   |S  |   |   |
 -----------------------------(---(---(---(---(--|I   |   |
                              |   |   |   |   |   |S  |   |
 -----------------------------(---(---(---(---(---(--|I   |
                              |   |   |   |   |   |   |S  |
 -----------------------------(---(---(---(---(---(---(--|I
                              |   |   |   |   |   |   |   |S
                        GND --+---+---+---+---+---+---+---+

100 LED Sternenhimmel:

Hier ein 5 x 25 Multplexer für einen 5 x 5 x 5 LED Cube mit 20mA LEDs:

   +--+--+--+--+-- +5V/2.5A
   |  |  |  |  |S
 --(--(--(--(-|I IRF7413
 --(--(--(-|I  |  +--------------...--------------+
 --(--(-|I  |  +--|A                              |
 --(-|I  |  +-----|A           5 x 25             |
 -|I  |  +--------|A   rote, gelbe oder grüne     |
   |  +-----------|A          20mA LEDs           |
   +--------------|A K   K   K         K   K   K  |
                  +--------------...--------------+
 2.5A Zeilenstrom    |   |   |         |   |   |
                    27R 27R 27R  ...  27R 27R 27R (18R bei weiss/blau)
                     |   |   |         |   |   |
 --470R-------------|<   |   |         |   |   |
                     |E  |   |         |   |   |
 --470R--------------(--|<   |         |   |   |
                     |   |E  |         |   |   |
 --470R--------------(---(--|<         |   |   |  100mA Spaltenstrom
                     |   |   |E        |   |   |
    :                :   :   :         :   :   :
                     |   |   |         |   |   |
 --470R--------------(---(---(--     -|<   |   |
                     |   |   |         |E  |   |
 --470R--------------(---(---(--     --(--|<   |
                     |   |   |         |   |E  |
 --470R--------------(---(---(--     --(---(--|< BC547 (25 Stück)
 10mA Basisstrom     |   |   |         |   |   |E
               GND --+---+---+-- ... --+---+---+

   +--+--+--+--+-- +5V/2.5A
   |  |  |  |  |S
 --(--(--(--(-|I IRF7413
 --(--(--(-|I  |  +--------------...--------------+
 --(--(-|I  |  +--|A                              |
 --(-|I  |  +-----|A           5 x 25             |
 -|I  |  +--------|A   rote, gelbe oder grüne     |
   |  +-----------|A          20mA LEDs           |
   +--------------|A K   K   K         K   K   K  |
                  +--------------...--------------+
 2.5A Zeilenstrom    |   |   |         |   |   |
                    27R 27R 27R  ...  27R 27R 27R (18R bei weiss/blau)
                     |   |   |         |   |   |
 -------------------|I   |   |         |   |   |
                     |S  |   |         |   |   |
 --------------------(--|I   |         |   |   |
                     |   |S  |         |   |   |
 --------------------(---(--|I         |   |   |  100mA Spaltenstrom
                     |   |   |S        |   |   |
    :                :   :   :         :   :   :
                     |   |   |         |   |   |
 --------------------(---(---(--     -|I   |   |
                     |   |   |         |S  |   |
 --------------------(---(---(--     --(--|I   |
                     |   |   |         |   |S  |
 --------------------(---(---(--     --(---(--|I N-MOSFET wie GF2304 (25 Stück)
                     |   |   |         |   |   |S
               GND --+---+---+-- ... --+---+---+

   +--+--+--+--+-- +5V/2.5A
   |  |  |  |  |S
 --(--(--(--(-|I IRF7413
 --(--(--(-|I  |  +--------------...--------------+
 --(--(-|I  |  +--|A                              |
 --(-|I  |  +-----|A           5 x 25             |
 -|I  |  +--------|A   rote, gelbe oder grüne     |
   |  +-----------|A       20mA LED Matrix        |
   +--------------|A K   K   K         K   K   K  |
                  +--------------...--------------+
2.5A Zeilenstrom     |   |   |         |   |   |
                   +-----------+     +-----------+
                   |           |     |           | 100mA Spaltenstrom
 Data -------------|Sin    Sout|---- |Sin    Sout|-
                   |  CAT4016  |     |  CAT4016  |
                   +-----------+     +-----------+
                     |   |   |         |   |   |
 Latch --------------+---(---(---------+   |   |
                         |   |             |   |
 Clock ------------------+---(-------------+   |
                             |                 |
                           680R              680R
                             |                 |
               GND ----------+-- ... ----------+

         +-+-+-+-+-+-+-+--+--+--+--+--+--+--+--+-- +9V Batterie
         | | | | | | | |  |  |  |  |  |  |  |  |
   1k    R R R R R R R R  |  |  |  |  |  |  |  |
         | | | | | | | |  |  |  |  |  |  |  |  |S
         +-(-(-(-(-(-(-(--(--(--(--(--(--(--(-|I
         | +-(-(-(-(-(-(--(--(--(--(--(--(-|I  |  +-------------------------------+
         | | +-(-(-(-(-(--(--(--(--(--(-|I  |  +--|a                              |...
         | | | +-(-(-(-(--(--(--(--(-|I  |  +-----|b       16 x 8 LED Matrix      |
         | | | | +-(-(-(--(--(--(-|I  |  +--------|c                              |
         | | | | | +-(-(--(--(-|I  |  +-----------|d      Auch mehr als 1 LED     |
         | | | | | | +-(--(-|I  |  +--------------|e      pro Pixel in Reihe      |
         | | | | | | | +-|I  |  +-----------------|f     möglich, z.B. wie bei    |
         | | | | | | | |  |  +--------------------|g    LuckyLight KM4-12041ALA   |
         | | | | | | | |  +-----------------------|h       30mm Uhrendisplay      |...
         | | | | | | | |       PMOSFETs           +-------------------------------+
         | | | | | | | |       FDS6975             | | | | | | | | | | | | | | | |
        +---------------+                         +-------------------------------+
        |               |                         |                               |
 Data --|Sin        Sout|-------------------------|Sin                        Sout|-...
        |   TLC5916     |                         |            TLC5921            |
        +---------------+                         +-------------------------------+
           |   |     |                               |   |                     |
 Latch ----+---(-----(-------------------------------+---(---------------------(----...
               |     |                                   |                     |
 Clock --------+-----(-----------------------------------+---------------------(----...
                     |                                                         |
                     R                                                         R
                     |                                                         |
 GND ----------------+---------------------------------------------------------+----...

Und hey: Wenn einem das Display bei Normalstrom zu hell erscheint: Man muss ja die Stellen nicht jeweils 1/N-tel der Zeit anlassen :-)

Es wird eine Menge darüber erzählt, das schnell 'gepulstes' Licht (kein Blinklicht) vom Auge besser wahrgenommen wird, aber das ist Unsinn. Kann jeder selbst ganz leicht mit einer LED ausprobieren, bevor aus Halbwissen wieder endlose Threads in d.s.e rumtheoretisieren.

Standard-LEDs sind bei Nennstrom am effektivsten, low current LEDs und high efficiency rote LEDs sind jedoch bei höherem Strom, wie er sich z. B. bei Multiplexansteuerung ergibt, effektiver als bei Nennstrom, siehe Datenblatt. Braucht man keine Multiplexansteuerung könnten solche LEDs mit gepulstem Strom etwas effizienter betrieben werden, aber die Effekte sind so klein, das sich keine zusätzlichen Strom verbrauchende Pulsschaltung lohnt. Schon gar nicht darf man von einer LED auf andere Typen verallgemeinern.

Wenn das Gerät mit Netzspannung betrieben wird, kann man auf besonders einfache Art ein Display im Duplex-Multiplexbetrieb betreiben, um die Hälfte der IC-Anschlüsse einzusparen und braucht dennoch keine leistungsstarken Zeilentreiber: Es ergibt halt flimmrige 50Hz. Ein Trafo mit 2 Wicklungen in Mittelpunktschaltung erlaubt:

         +--|>|-- Zeile1 -----------------|>|--R--+
         | 1N4148                         LED     |
         +---R--------- Multiplexsyncsignal       |
         | 1N4148                                 |
 o--+ +--+--|>|--+--+-- Betriebsspannung          |
    S|S          |  C            Segmentausgang --+
    S|+----------)--+-- Masse (20mA bei 10mA LED) |
    S|S    1N4148|                                |
 o--+ +--+--|>|--+                                |
         | 1N4148                         LED     |
         +--|>|-- Zeile2 -----------------|>|--R--+

leider ist der Aufwand, aus einem three state Ausgang einen mit Power zu machen, eher hoch:

 +5V -+----+----+-----+
      |    |    |     |
     10k  10k   |     |
      |    |    |     |
      |    +---|+\    |S
      |    |   |  >--|I LogicLevel PMOSFET wie im IRF7307
      +----(---|-/    |
      |    |          |
 uC --+   10k         +--- three state power Ausgang
      |    |          |
      +----(---|+}    |
      |    |   |  >--|I LogicLevel NMOSFET wie im IRF7307
      |    +---|-/    |S
      |    |    |     |
     10k  10k   |     |
      |    |    |     |
 GND -+----+----+-----+

Zur Tastaturabfrage kann eine Matrix in Frage kommen, hier 4 x 4

        1        2        3        4
     _  |     _  |     _  |     _  |
  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+
  |     |  |     |  |     |  |     |
5-+-----(--+-----(--+-----(--+     |
     _  |     _  |     _  |     _  |
  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+
  |     |  |     |  |     |  |     |
6-+-----(--+-----(--+-----(--+     |
     _  |     _  |     _  |     _  |
  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+
  |     |  |     |  |     |  |     |
7-+-----(--+-----(--+-----(--+     |
     _  |     _  |     _  |     _  |
  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+
  |     |  |     |  |     |  |
8-+-----(--+-----(--+-----(--+

 1     2        3        4        5        6
 |  _  |     _  |     _  |     _  |     _  |
 +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+
 |     |  |     |  |     |  |     |  |     |
 +-----(--+-----(--+-----(--+-----(--+     |
       |     _  |     _  |     _  |     _  |
       |  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+
       |  |     |  |     |  |     |  |     |
       +--+-----(--+-----(--+-----(--+     |
                |     _  |     _  |     _  | ...
                |  +-o o-+  +-o o-+  +-o o-+
                |  |     |  |     |  |     |
                +--+-----(--+-----(--+     |
                         |     _  |     _  |
                         |  +-o o-+  +-o o-+
                         |  |     |  |     |
                         +--+-----(--+     |
                                  |     _  |
                                  +----o o-+ 

> 99 Ausgänge mit 100 Leitungen an 8 PortPins schalten

100 Leitungen klingt nicht zu wenig, aber damit meine ich schon nach dem Decodieren, also z. B. hinter einer Handvoll HEF4514, wo nur eine der 100 Leitungen high sein kann und man mit 7 bits und einem Enable auskommt. Will man damit Lampen schalten und mehr als eine soll eingeschaltet sein, dann braucht man Latches (74HC259), die allerdings ihrerseits meist nicht den benötigten Strom oder die benötigte Spannung schalten können, also noch mal Treiberstufen dahinter. Es kann einfacher sein, an jeden Ausgang einen Thyristor zu klemmen, vom kleinen BRX49/BT149D/BT169D für 500mA (aber immerhin 400V) bis zu den dicken BTA139 der als TRIAC sogar negative Lasten mit positiven Impuls einschalten kann. Bei Gleichspannung als Versorgungsspannung bleiben diese eingeschaltet bis die Versorgungsspannung durch den 100ten Ausgang kurz abgeschaltet wird (z. B. ein MOSFET in der Zuleitung oder ein abschaltbarer Spannungsregler) so daß der Strom unter den Haltstrom fällt. Dann kann man blitzschnell alle Ausgänge, die eigentlich an bleiben sollten wieder einschalten ohne daß der Benutzer was merkt. Bei Spule (Relais) als Last dauert das Abschalten leider zu lange, bei Glühlampen sieht man nicht mal was flimmern. Allerdings kostet ein eingeschalteter Thyristor/TRIAC meist 1.5V.

Und wenn man nur Ausgänge ohne TriState hat und nur 1 LED leuchten muss kann man auch ein bischen mehr rausholen:

Q0----------+--+
            |  |
            R  R
       LEDs |  |
    +--|>|--+  |
Q1--+--|<|--(--+
            |  |
    +--|>|--+  |
Q2--+--|<|--(--+
            |  |
    +--|>|--+  |
Q3--+--|<|--(--+
            |  |
    +--|>|--+  |
Q4--+--|<|--(--+
            |  |
    +--|>|--+  |
Q5--+--|<|--(--+
            |  |
    +--|>|--+  |
Q6--+--|<|--(--+
            |  |
    +--|>|--+  |
Q7--+--|<|-----+

Wer einfach nur ein simples Lauflicht haben will, ohne dafür gleich einen Microcontroller zu programmieren, muss wohl mindestens 2 ICs verwenden. Entweder einen Oszillator (74HC14, TC4S584, NE555 oder ganz besonders schlau eine Blink-LED am PullUp als Oszillator, den U880B gibt es ja leider nicht mehr) und einen Zähler mit Decoder (CD4017, erlaubt auch weniger als 10 LEDs durch Rückführung eines Ausgangs an RST, CD4022) oder ein Oszillator mit Zähler (CD4060) und Decoder (CD4028). An Q9 auch eine LED, Q1+Q8 parallel an eine LED, ebenso Q7+Q2, Q6+Q3, Q5+Q4 für Knight Rider K.I.T.T. Lauflicht. Geht der 270R Widerstand der LED nicht an GND sondern an den Ausgang des NE555, blitzen die LEDs, vor allem wenn R1 gross im Vergleich zu R2 ist.

  +-----+---+-----------+----- +5V bis 9V
  |     |   |           |
  |     |   |    +------(-----270R--+
  |     |   |    |      |           |
 R1     |   |    |  +-------+  LEDs |
  |   +-------+  |  |     Q0|--|>|--+
  +---|DIS    |  |  |     Q1|--|>|--+
 R2   | NE555 |  |  |     Q2|--|>|--+
  +---|TRG OUT|--+--|CLK  Q3|--|>|--+
  +---|THR    |     |     Q4|--|>|--+
  |   +-------+     |     Q5|--|>|--+
  C       |         |     Q6|--|>|--+
  |       +---------|/EN  Q7|--|>|--+
  |       |         |     Q8|-----+
  |       |      +--|RST  Q9|--   |
  |       |      |  +-------+     |
  |       |      |      |         |
  |       |      +------(---------+
  |       |             |
  +-------+-------------+------ GND

Es geht auch ganz analog mit einem Sinus- oder Dreieckoszillator (XR2206, ICL/XR8038) und einer Leuchtpunktanzeige wie LM3914 (http://www.ti.com/ ), Berechnungstool: http://www.electro-tech-online.com/blog-entries/single-and-dual-lm3914-v3-0-calculator.136/?page=1 aber obwohl der LM3914 mit 3V auskommt, brauchen die XR mindestens 10V.

Es gibt sogar einen LED-Sequenz Chip für sequentielle Blinker, NCV7683 mit 8 Kanälen a 100mA.

Und wer einfach nur einen Zähler mit Grossanzeige will (oft gefragt) kann aus mehreren LEDs in Reihe die Segmente bilden (oder fertige Grossegmentanzeigen kaufen die auch oft mehrere LEDs in Reihe enthalten) und einen mit bis zu 15V versorgten up/down-Zähler CD40110 nehmen. Reicht der Strom nicht, kann ein ULN2003=MC1413=BA12003 nachgeschaltet werden.

  +++++++---+++++++--GND
  |||||||   |||||||K
  DDDDDDD   DDDDDDD  <- 1 - 6 LEDs 
  |||||||   |||||||A    in Reihe 
  |||||||   |||||||
  RRRRRRR   RRRRRRR  <- passender VCC
  |||||||   ||||||| Vorwiderstand  |
  |||||||   |||||||               4k7 (für 1mA Tastermindeststrom)
 +-------+ +-------+ 40106         |
 | 40110 |-| 40110 |--o<|--+--47k--+  (Entprellzeit 22ms)
 +-------+ +-------+UP     |       |
RES| DWN| RES| DWN|       47n  Taster hochzählen +1
   |    |    |    |        |       |
   |    |    |    |       GND     GND
   |    |    |    |
   |    |    |    +---o<|-- (wie oben) Taster runterzählen -1
   |    |    |
   |    +----)--------o<|-- (wie oben) Taster runterzählen -10 (oder per BORROW der Einerstelle)
   |         |
   +---------+--------o<|-- (wie oben) Reset / Null-0-stellen

gehen manchmal kaputt und müssen ersetzt werden, oder man möchte eigene Geräte bauen, und praktischerweise fertige Fernbedienungssender verwenden. Um die Codes herauszufinden, klemmt man ein Oszilloskop an die Sende-LED einer vorhandenen Fernbedienung und protokolliert die Impulse und deren Trägerfrequenz. Es gibt viele verschiedene Sendeverfahren, eine gute Quelle ist hier: http://www.mikrocontroller.net/articles/IRMP

Besonders einfach ist die Nutzung mit fertigen Arduino Libraries, die schon selbst erkennen, welcher Code gesendet und demnach empfangen wurde.

Wenn man den üblich sparsambilligen HiFi-Geräten einige Tasten von der Fernbedienung auf die Frontplatte bauen will, nimmt man eine zweite Fernbedienung (oder zumindest deren Chip oder man programmiert einen uC denselben Job zu tun), baut deren Tasten in die Frontplatte, entfernt die Sende-LED und schliesst deren Zuleitung an den Ausgang des IR Empfängers des Geräts per wired-or an (dabei muss man die Potentiale beachten, aber ihr erkennt sicher das Prinzip).

Möchte man ein nicht-fernbedienbares Gerät fernsteuern, nimmt man eine bestehende Fernbedienung und den dazu passenden Empfängerchip (oder programmiert einen uC dasselbe zu tun), lässt von jedem dekodierten Ausgang einen CD4066 Analogschalter schalten, der den jeweils gewünschten Taster im Gerät überbrückt. VDD/VEE des CD4066 kommt an die höchste/niedrigste Betriebsspannung des steuernden Geräteteils. So muss man sich keine Gedanken machen um eine eventuelle Multiplexabfrage der Tasten des Geräts. Potis muss man natürlich durch Motorpotis und entsprechende Ansteuerung ersetzen.

Universell lernfähige Fernbedienung:

Empfänger:

IR-Sendedioden mit schmalem Abstahlwinkel: IR333/H0/L10 40 Grad, LD271 25 Grad, TSHA6500 24 Grad, TSAL6200 17 Grad, SFH486 11 Grad, TSAL6100 10 Grad, VSLY5940 3 Grad.

Möchte man kein um die Trägerfrequenz gefiltertes Empfangssignal, sondern ein mit der Trägerfrequenz moduliertes, wie es für Repeater oder selbstlernende Fernbedienungen wichtig ist, dann geht SDR5601(20-40kHz), EAIRMAA0(30-56kHz), TSMP1138(30-55kHz), TSMP4138, TSOP98138, TSOP98238(30-50kHz), TSMP58138(30-55kHz) in dessen Datenblatt gleich die Schaltung einer einfachen Fernbedienungsverlängerung ist

IR-Einschalter fuer PC

Funkfernsteuerung 4 x analog 10 bit, 8 digital, mit Conrad-Modulen

Ciseco XRF Module sind billigere XBEE Replikate mit grösserer Reichweite als BlueTooth, WiFi oder ZigBee. Einfach Anschliessen an die serielle Schnittstelle und fertig ist die Funkverbindung.

Die Kopplung eines Trafos ermittelt man durch Messung der Induktivität im Leerlauf Lp1 und bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung Lp2, dann ist k wie es bei LTSpice anzugeben ist k = sqrt(1 - Lp2 / Lp1).

Kupferverluste: Berechne bei DC mit überlagerter HF (nicht nur 50Hz) den Gleichstromquerschnitt und den Wechselstromquerschnitt (Skin-Effekt) getrennt.

Windungsanzahl bei Netztrafos: 230V/(4.44*1.4T*50Hz*Fläche in mm x mm)

          übert.- Windungen       Leer-  Fläche                          Stromdichte    Verluste Wirkungs- Gewicht
Type      Leist.  n/pri   n/sek   lauf   Kern    Wickel  n/230V  Durchm. innen   aussen          grad      Eisen gesamt
Kern      VA      Wdg/V   Wdg/V          cm2     cm2     Wdg.    mm pri  A/mm2   A/mm2  W        %         g
M20/5     0,4     156,00  162,00         0,25    0,52                                                      10,7
M30/7     1,4     80,00   82,50          0,49    1,30                                                      33
70002K    1,6                     +29%                                                                           82
E30       2                       +35%                                                                           98
M30/10    2       53,00   54,70          0,74    1,30                                                      50
E38       3,2                     +32%                                                                           152
70012K    3,2                     +43%                                                                           110
M42/15    4,5     23,25           +25%   1,62                                 6         3,5      60%       125   180
M42/10    5       22,00   22,50          1,80    2,70    5060    0,08    4,5     5,2                       132
70022K    5                       +40%                                                                           144
E42       5                       +32%                                                                           200
E48/16    5       17,5                                                                           65%
M42/22    6       15,87           +18%   2,38                                 5,8       5                  190   230
70032K    7                       +34%                                                                           174
E48       10                      +28%                                                                           286
70042K    10                      +20%                                                                           252
E54/19    12                      +34%                                                                           370
M55/20    15      11,50   12,00          3,40    4,00    2645    0,15    3,8     4,3                       321
70052K    15                      +23%                                                                           304
0015P2    15                      +16%                                                                           300
M55/20    15      12,5            +15%   3,06                                 4,5       7,2      70%       309   430
E60/20    15      11,9                   4                               3,6     4,4             72%       
E54       16                      +22%                                                                           400
E66/20    20      9,1                    4,8                             3,4     4,2             75%       
E60/21    24                      +23%                                                                           490
M65/27    25      7,7             +9%    4,86                                 3,5       10,2     77%       580   770
70062K    25                      +19%                                                                           435
M65/27    30      7,30    7,50           5,40    5,60    1672    0,25    3,3     3,6                       600
0030P2    30                      +17,5%                                                                         500
70072K    35                      +17,7%                                                                         525
E60/31    36                      +18%                                                                           690
E78/26    36      6,41                   6,8                             3,1     3,7             78%       
E66/30    48                      +16%                                                                           850
M74/32    50      5,35    5,50           7,36    7,10    1233    0,3     3,0     3,3                       945
70082K    50                      +15.5%                                                                         685
M74/32    50      5,88            +7%    6,62                                 3,2       12,27    83%       897   1260
0050P2    50                      +13%                                                                           700
M85/32    70      4,18    4,30           9,43    7,60    963     0,4     2,9     3,3                       1360
E78/28    72                      +14%                                                                           1100
M85/35    75      4,16            +5%    9,15                                 2,9       14,05    84%       1300  1770
0080P2    80                      +15%                                                                           1000
E78/41    108                     +11%                                                                           1580
M102/33   120     3,26    3,35           12,10   11,60   749     0,55    2,4     2,8                       2120
0120P2    120                     +12,3%                                                                         1300
M102/35   125     3,57            +4%    10,71                                2,7       18,15    87%       1963  2590
E96/36    150                     +10%                                                                           2210
0160P2    160                     +12,5%                                                                         1600
M102/52   180     2,38            +3%    15,91                                2,3       22,61    89%       2916  3570
M102/52   180     2,20    2,25           17,90   11,60   506     0,7     2,3     2,7                       3140
E130/35   225     2,63            +4,2%  11,03                                2,2       25,35    89%       2360  4600
0225P2    225                     +9,1%                                                                          2100
E130/35   250     3,22    3,31           12,25   21,00   740     0,9     1,7     2,2                       2440
E130/45   290     2,50    2,58           15,75   21,00   575     1       1,7     2,1                       3110
0300P2    300                     +9,1%                                                                          2500
E150/40   360     2,63            +3,3%  14,4                                 1,9       25,2     92%       2250  6800
E150/40   340     2,47    2,54           16,00   28,00   567     1,15    1,5     1,9                       3670
E150/50   430     1,97    2,03           20,00   28,00   452     1,3     1,5     1,9                       4610
E150/60   500     1,75            +2,4%                                       1,7       43,77    93,5%     5150  9000
0500P2    500                     +8,3%                                                                          3900
E150/60   580     1,64    1,69           24,00   28,00   376     1,55    1,4     1,8                       5620
0625P2    625                     +7%                                                                            4600
E170/65   750     1,35    1,39           29,25   38,00   310     1,8     1,3     1,7                       7800
0800P2    800                     +6%                                                                            5100
E170/75   900     1,17    1,20           33,75   38,00   268     2       1,2     1,6                       9010
1000P2    1000                    +5,5%                                                                          6900

EI Kerne M530-50A https://www.grau-stanzwerk.de/d-wAssets/docs/produkte/ei-kernbleche-abfalllos/Mech_Elekt_Daten-2017.pdf

        Höhe Breite Kupfer       Eisen               Leist.       Stromdichte
        cm   cm     mm2   kg     cm2   cm    kg      VA      T    A/mm2 
EI30a   0,37 1,29   0,08  0,0045 1,00  6,00  0,045   0,41    1,36 12,00 
EI30b   0,38 1,29   0,09  0,0049 1,20  6,00  0,054   0,60    1,33 11,74 
EI30c   0,37 1,29   0,08  0,0052 1,50  6,00  0,067   0,80    1,31 11,70 
EI38    0,49 1,67   0,16  0,0107 1,60  7,68  0,096   1,80    1,32 9,60  
EI42    0,51 1,86   0,20  0,0146 1,74  8,40  0,112   2,50    1,33 9,00  
EI48    0,60 2,16   0,32  0,0265 2,30  9,60  0,170   5,20    1,34 7,40  
EI54    0,68 2,42   0,46  0,0460 2,94  10,80 0,243   9,20    1,35 6,40  
EI60    0,77 2,67   0,62  0,0650 3,70  12,00 0,340   14,80   1,36 5,70  
EI66a   0,87 2,86   0,80  0,0910 4,46  13,20 0,450   21,70   1,37 5,10  
EI75    1,04 3,39   1,18  0,1620 7,00  15,00 0,800   32,00   1,33 4,88  
EI78    1,07 3,46   1,35  0,1810 6,40  15,60 0,760   43,00   1,35 4,20  
EI84a   1,17 3,76   1,67  0,2410 7,20  16,80 0,930   45,60   1,38 4,14  
EI84b   1,17 3,76   1,67  0,2820 10,90 16,80 1,400   59,00   1,38 3,80  
EI90    1,28 4,14   2,04  0,3600 12,40 18,00 1,710   85,00   1,34 3,58  
EI96a   1,35 4,35   2,40  0,3980 10,10 19,20 1,480   107,00  1,35 3,21  
EI96b   1,35 4,35   2,40  0,4410 13,10 19,20 1,920   105,00  1,38 3,23  
EI96c   1,35 4,35   2,40  0,5000 17,20 19,20 2,520   130,00  1,35 3,10  
EI105a  1,45 4,85   2,85  0,5200 12,30 21,00 1,980   163,00  1,31 3,01  
EI105b  1,45 4,85   2,85  0,5600 15,00 21,00 2,410   139,00  1,36 2,96  
EI105c  1,46 4,85   2,87  0,6400 19,90 21,00 3,200   163,00  1,33 2,87  
EI105d  1,46 4,85   2,87  0,7700 28,30 21,00 4,550   204,00  1,29 2,75  
EI108a  1,49 4,98   3,01  0,5600 12,70 21,60 2,100   268,00  1,24 2,63  
EI108b  1,49 4,98   3,01  0,6400 17,60 21,60 2,910   149,00  1,36 2,90  
EI108c  1,49 4,98   3,01  0,7100 22,00 21,60 3,640   193,00  1,32 2,76  
EI120a  1,62 5,45   3,90  0,7900 14,80 24,00 2,720   229,00  1,30 2,65  
EI120b  1,62 5,45   3,90  0,8700 19,30 24,00 3,540   211,00  1,36 2,68  
EI120c  1,62 5,45   3,90  1,0100 26,70 24,00 4,900   259,00  1,32 2,58  
EI135a  1,93 6,25   5,23  1,1700 17,70 27,00 3,660   330,00  1,25 2,45  
EI135b  1,93 6,25   5,23  1,2600 22,00 27,00 4,550   297,00  1,35 2,34  
EI135c  1,93 6,25   5,23  1,3100 24,10 27,00 4,980   350,00  1,32 2,25  
EI135d  1,93 6,25   5,23  1,3500 26,20 27,00 5,420   375,00  1,30 2,23  
EI135e  1,93 6,25   5,23  1,4500 30,40 27,00 6,280   399,00  1,28 2,21  
EI135f  1,93 6,25   5,23  1,6300 38,90 27,00 8,040   444,00  1,23 2,20  
EI135g  1,93 6,25   5,23  1,8200 47,30 27,00 9,770   533,00  1,20 2,09  
EI150Na 1,98 6,79   5,90  1,5700 22,20 30,00 5,100   619,00  1,17 2,04  
EI150Nb 1,98 6,79   5,90  1,7600 30,10 30,00 6,900   408,00  1,33 2,30  
EI150Nc 1,98 6,79   5,90  2,0500 42,10 30,00 9,700   510,00  1,26 2,20  
EI174a  2,50 8,16   9,49  2,7100 28,30 34,80 7,530   640,00  1,18 2,09  
EI174b  2,50 8,16   9,49  2,8800 33,80 34,80 9,000   670,00  1,28 1,86  
EI174c  2,50 8,16   9,49  3,0400 39,20 34,80 10,440  761,00  1,25 1,81  
EI174d  2,50 8,16   9,49  3,2100 44,70 34,80 11,900  845,00  1,23 1,76  
EI174e  2,50 8,16   9,49  3,5500 55,60 34,80 14,800  926,00  1,21 1,71  
EI180a  2,60 8,42   10,16 3,1400 35,00 36,00 9,640   1076,00 1,18 1,63  
EI180b  2,60 8,42   10,16 3,4200 43,40 36,00 11,950  824,00  1,27 1,74  
EI180c  2,60 8,42   10,16 3,6900 51,90 36,00 14,290  958,00  1,23 1,68  
EI192a  2,80 9,00   11,84 3,9000 39,70 38,40 11,660  1084,00 1,20 1,62  
EI192b  2,80 9,00   11,84 3,9800 42,10 38,40 12,370  1018,00 1,22 1,68  
EI192c  2,80 9,00   11,84 4,2400 49,30 38,40 14,480  1061,00 1,20 1,67  
EI192d  2,80 9,00   11,84 4,4500 55,30 38,40 16,240  1182,00 1,17 1,63  
EI192e  2,80 9,00   11,84 4,6200 60,10 38,40 17,650  1279,00 1,15 1,60  
EI192f  2,80 9,00   11,84 4,8300 66,10 38,40 19,420  1361,00 1,12 1,60  
EI240a  3,32 11,30  18,57 7,7900 61,60 48,00 22,620  1461,00 1,10 1,59  
EI240b  3,32 11,30  18,57 8,4500 76,70 48,00 28,160  1970,00 1,13 1,42  
EI240c  3,32 11,30  18,57 9,3800 97,70 48,00 35,880  2295,00 1,09 1,38  

                           prim  sek   Delta Leer        Delta Wickel Kern Kupfer Eisen Trafo
                VA    T    Wgd/V Wgd/V U     lauf  A/mm2 I     cm2    cm2  g      g     g
SM42            5,3   1,75 13,2  22,3  1,68  1,25  7     1,16  0,04   0,44 31     108   139
SM55            21,1  1,76 7,7   9,85  1,28  1,12  5,3   1,14  0,85   2,92 85     276   361
SM65            45,7  1,78 5,1   6,05  1,18  1,08  4,4   1,1   1,35   4,5  166    500   666
SM74            84    1,79 3,75  4,2   1,12  1,06  3,83  1,1   1,95   6,3  342    790   1132
SM85a           115   1,78 3,1   3,4   1,1   1,05  3,8   1,09  2,1    8    320    1120  1440
SM85b           159   1,76 2,2   2,4   1,08  1,04  3,72  1,09  2,1    11,3 366    1590  1956
SM102a          206   1,79 2,4   2,6   1,08  1,04  3,28  1,09  3,3    10,4 580    1770  2350
SM102b          300   1,78 1,6   1,7   1,06  1,03  3,15  1,08  3,3    15,6 680    2640  3320
SE130a          387   1,83 2,2   2,3   1,06  1,03  2,4   1,07  7,6    11,3 1640   2240  3880
SE130b          484   1,83 1,7   1,8   1,05  1,03  2,3   1,07  7,6    14,4 1470   2860  4330
SE150a          590   1,83 1,7   1,8   1,05  1,03  2,2   1,06  9,8    14,4 2450   3260  5710
SE150b          720   1,83 1,35  1,4   1,04  1,02  2,2   1,07  9,8    18   2630   4080  6710
SE150c          860   1,83 1,06  1,1   1,04  1,02  2,1   1,07  9,8    21,6 2800   4910  7710
SE170a          1130  1,83 1,06  1,1   1,035 1,02  1,9   1,06  14     21,8 4210   5800  10010
SE170b          1308  1,83 0,93  0,96  1,03  1,015 1,9   1,06  14     25,9 4460   6800  11260
SE170c          1490  1,83 0,82  0,84  1,03  1,015 1,8   1,06  14     29,8 4710   7900  12610
SE130a          150   89%                                                  420          3100
SE130b          200   90%                                                  460          3900
SE150a          300   92%                                                  800          4800
SE150b          350   93%                                                  1000         5800
SE150c          450   94%                                                  1100         6900
SE170a          600   94%                                                  1600         8500
SE170b          700   95%                                                  1900         10000
SE170c          850   95%                                                  2000         12000
SE195a          1000  95%                                                  2800         14000
SE195b          1200  95%                                                  3000         17000
SE195c          1400  95%                                                  3400         20000
SE231a          1550  95%                                                  4100         21000
SE231b          1900  95%                                                  4300         25000
SE231c          2200  95%                                                  5000         30000
SU30a           3,3   1,79 18,2  41,3  2,27  1,375 9,3   1,18  0,4    0,82 21     72    93
SU30b           6,3   1,78 13,6  24,1  1,77  1,27  9     1,17  0,4    1,34 25     117   142
SU39a           12,4  1,8  113,7 21,2  1,55  1,21  7     1,13  0,85   1,43 57     162   219
SU39b           20    1,79 9,35  12,9  1,38  1,16  6,7   1,13  0,85   2,24 68     253   321
SU48a           30,5  1,81 9,8   13    1,33  1,14  5,7   1,12  1,5    2,19 125    303   428
SU48b           48,6  1,8  6,5   8     1,23  1,1   5,5   1,11  1,5    3,47 150    480   630
SU60a           82    1,83 6,5   7,7   1,19  1,09  4,4   1,1   3      3,5  312    610   922
SU60b           122   1,82 4,4   5     1,14  1,07  4,3   1,1   3      5,3  370    920   1290
SU75a           200   1,84 4,2   4,7   1,12  1,06  3,6   1,09  5,3    5,6  700    1210  1910
SU75b           306   1,83 2,1   2,3   1,08  1,04  3,4   1,09  5,3    9    840    1940  2780
SU90a           387   1,85 3     3,22  1,08  1,04  3,1   1,08  8,3    8    1290   2080  3370
SU90b           630   1,84 1,8   1,9   1,06  1,03  3     1,08  8,3    13,4 1580   3490  5070
SU102a          620   1,85 2,3   2,4   1,06  1,03  2,8   1,08  11     10,5 1970   3090  5060
SU102b          960   1,84 1,4   1,5   1,04  1,02  2,7   1,07  11     17   2380   4990  7370
SU114a          920   1,86 1,82  1,92  1,05  1,025 2,5   1,073 15     12,9 2980   4230  7210
SU114b          1440  1,85 1,15  1,2   1,035 1,02  2,3   1,07  15     21,2 3620   7000  10620

            Pn[W] Bn[T] Sn[A/mm²] Pfe[W] dtfe[K] Pcu[W] dtfe[K] Pum[W/kg]         Pum*mfe[W]
M 530-50 A   34,1  1,39      4,1    3,25      15    7,6      78      5,3  (@1,5T)        3,1
M 400-50 A   35,7  1,42      4,21   2,5       11    8        82      4,0  (@1,5T)        2,3
M 165-35 S   43,6  1,64      4,33   1,63       7    8,5      87      1,65 (@1,7T)        1,0
aber Thyssenkrupp-Steel hat             Dicke                        [W/kg]
C 165-35                                0.35mm                       1.65 (@1.7T, 50Hz)
C 150-30                                0.30mm                       1.50 (@1.7T, 50Hz)
C 130-30                                0.30mm                       1.30 (@1.7T, 50Hz)
C 120-30                                0.30mm                       1.20 (@1.7T, 50Hz)
C 130-27                                0.27mm                       1.30 (@1.7T, 50Hz)
C 120-27                                0.27mm                       1.20 (@1.7T, 50Hz)
C 120-23                                0.25mm                       1.20 (@1.7T, 50Hz)
H 110-30                                0.30mm                       1.10 (@1.7T, 50Hz)
H 105-30                                0.30mm                       1.05 (@1.7T, 50Hz)
H 100-30                                0.30mm                       1.00 (@1.7T, 50Hz)
H 110-27                                0.27mm                       1.10 (@1.7T, 50Hz)
H 100-27                                0.27mm                       1.00 (@1.7T, 50Hz)
H 095-27                                0.27mm                       0.95 (@1.7T, 50Hz)
H 090-27                                0.27mm                       0.90 (@1.7T, 50Hz)
H 085-27                                0.27mm                       0.85 (@1.7T, 50Hz)
H 100-23                                0.23mm                       1.00 (@1.7T, 50Hz)
H 090-23                                0.23mm                       0.90 (@1.7T, 50Hz)
H 085-23                                0.23mm                       0.85 (@1.7T, 50Hz)
H 080-23                                0.23mm                       0.80 (@1.7T, 50Hz)
H 075-23                                0.23mm                       0.75 (@1.7T, 50Hz)
H 20                                    0.20mm                       

1910 warm gewalztes FeSi Blech    0.35mm 2.0
1950 kalt gewalzt, kornorientiert 0.35mm 0.9
1960 kalt gewalzt, kornorientiert 0.3mm  0.84
1965 kalt gewalzt, kornorientiert 0.27mm 0.8
1970 kalt gewalztes HiB Blech     0.3mm  0.8 
1980 kalt gewalzt, kornorientiert 0.23mm 0.75
1980 kalt gewalztes HiB Blech     0.23mm 0.7 
1983 laserbehandeltes HiB Blech   0.23mm 0.6
1985 kalt gewalzt, kornorientiert 0.18mm 0.67
1987 plasmabehandeltes HiB Blech  0.23mm 0.6
1991 chemisch gebeiztes HiB Blech 0.23mm 0.6

Legierung           Zusammensetzung   µr (0,4 A/m, 50 Hz)   Hc,stat [A/m]   Bs [T]   Tc [°C]   Dichte [g/cm³]
MUMETALL            80 % NiFe         ca. 30000             3               0.8      400       8.7
VACOPERM 100        80 % NiFe         ca. 60000             2               0.78     400       8.7
PERMENORM 5000 H2   50 % NiFe         ca. 10000             10              1.55     440       8.25
Nanoperm            FeSiNbBCu         1000-200000           3               1.2      600       7.35   https://www.magnetec.de/produkte/

Für Seldbauer Ringkerntrafos gibt es (verschlüsselte) LTSpice Modelle zum Download http://www.sedlbauer.de/de/produkte/induktive-komponenten#rkt-standardprogramm kundenspezifische sind über Conrad bestellbar, Ringkerndrosseln direkt.

Wer bobbin Spulenkörper Wickelkerne für Trafos mit 3d-Stereolithographie selber drucken muss, sollte CubiCure Evolution FR Photopolymer verwenden um UL94-V0 erfüllen zu können. Leider geht das wohl nur im Heissdruckverfahren.

Ein einfacher Eisenkerntrafo trennt galvanisch und transformiert die Spannung, meist nach unten, verändert aber nicht ihre Frequenz und liefert nach wie vor Wechselspannung. Ein beispielsweise 48VA Trafo liefert 12V~ bei 4Arms ohm'scher Belastung. Da die Netzspannung eine Toleranz von +/-10% aufweist, unterliegt auch die Sekundärspannung diesen Schwankungen. Ist die Belastung geringer, ist die Spannung höher. Ist die Belastung höher, liefert der Trafo nicht mehr die Nennspannung, wird zu warm und überhitzt. Gute Trafos schützen ihre Umgebung durch eine eingebaute Thermosicherung. Hat die ausgelöst wegen Überhitzung, ist auch der Trafo hinüber, daher machen auswechselbare Thermosicherungen nur Sinn wenn sie deutlich früher, sicher vor Schädigung des Trafos, abschalten. Solche Trafos kann man also nur geringer belasten als der Kern sonst hergibt, sind teurer und das nur für den Fall der Überlastung, also wirtschaftlich unsinnig ausser bei Spielzeugtransformatoren, bei denen selbstrückstellende Bimetallthermosicherungen als Schutz üblich sind.

                     .           .
  o-----+ +----o    . .         . .
        | |        .   .       .   .
        S:S        .   .       .   .
230V~   S:S       ._____._____._____._____.   12V~ 4A~
        S:S              .   .       .   .
        | |              .   .       .   .
  o-----+ +----o          . .         . .
                           .           .

 vergossen   Flachtrafo  offene Bauweise  Ringkerntrafo
 0.35VA +68%
 0.5VA +76%
 0.5VA +50%
 1.3VA +66%
 1,6VA                                    +29% 
 1.8VA +40%
 2VA   +66%  
 2.3VA +43%  
 2.3VA +45%
 2.8VA +80%
 3.2VA +32%                               +43% 
 3.4VA +75%
 3.5VA             +35%   
 4.5VA +41%
 5VA   +32%  
 5VA   +44%
 5VA                                      +40% 
 6VA   +39%
 7VA               +38%   
 7VA                                      +34% 
 8VA   +30%
 10VA  +29%                               +21%
 10VA  +28%                               +20% 
 12VA  +35%               +34%       
 14VA              +30%   
 15VA  +32%                               +23% 
 15VA                                     +16% 
 16VA  +22%              
 17VA  +26%
 20VA  +25%              
 22VA  +21%                               
 24VA                     +23%       
 25VA                                     +20%
 25VA                                     +19% 
 28VA  +20%                               
 36VA                     +18%       
 40VA                                     +18%
 30VA  +14%        +14%                   +17,5% 
 35VA  +16%                               +17,7% 
 48VA                     +16%       
 50VA  +8%                                +15.5% 
 50VA                                     +13% 
 65VA                                     +15%
 72VA                    +14%       
 80VA                                     +15% 
 100VA                                    +14%
 108VA                   +11%       
 120VA                                    +12,3% 
 120VA                                    +13%
 150VA                   +10%       
 160VA                                    +10%
 160VA                                    +12,5% 
 225VA                                    +9,1% 
 230VA                                    +8%
 300VA                                    +9,1% 
 330VA                                    +8%
 500VA                                    +8,3% 
 625VA                                    +7% 
 800VA                                    +6% 
 1000VA                                   +5,5% 

Die Wechselspannung kann man durch Dioden gleichrichten um Spannung nur einer Polarität zu erhalten, z.B. durch einen Graetz-Brückengleichrichter. Diese Spannung ist noch pulsierend, also Gleichspannung mit Wechselanteil. Das findet man in vielen Spielzeugtrafos die angeblich Gleichspannung liefern. Da eine Diode je nach Strom zu einem Spannungsverlust von ca 0.7V führt, ist die Ausgangsspannung effektiv um 1.4V geringer als die Trafosekundärspannung.

   Trafo  Gleichrichter
 o--+ +-----+--|>|--+---o      .     .     .
    | |     |       |         . .   . .   . .
    S:S  +--(--|>|--+        .   . .   . .   .  10.6Veff, 4Arms
    S:S  |  |                .   . .   . .   .
    S:S  |  +--|<|--+       .     .     .     .
    | |  |          |       ._____._____._____.
 o--+ +--+-----|<|--+---o

   Trafo  Gleichrichter
 o--+ +-----+--|>|--+---+---o
    | |     |       |   |      ...   ...   ...
    S:S  +--(--|>|--+   | +       ...   ...   ... 15V mit Ripple
    S:S  |  |         Elko 
    S:S  |  +--|<|--+   | - 
    | |  |          |   |      __________________
 o--+ +--+-----|<|--+---+---o

Den Ripple kann man verringern, in dem man eine Drossel in den Stromkreis schaltet, dabei wird auch die Spitzenstrombelastung von Trafo und Dioden verringert, aber die Drossel muss bei 50Hz eine hohe Induktiviät im Henrybereich haben. So wurde bei Röhrenradios geglättet, da waren Drosseln billig und Elkos teuer und Selengleichrichter oder Gleichrichterröhren vertrugen nur geringe Spitzenströme.

   Trafo  Gleichrichter
 o--+ +-----+--|>|--+--Drossel--+---o
    | |     |       |           |      ....  ....  ....
    S:S  +--(--|>|--+           | +        ..    ..    .. 15V mit weniger Ripple
    S:S  |  |                  Elko 
    S:S  |  +--|<|--+           | - 
    | |  |          |           |      __________________
 o--+ +--+-----|<|--+-----------+---o

Wenn die Spannung zu ungenau ist, muss man sie stabilisieren. Dafür tun es Spannungsregler. Die alte einfache Art ist eine Z-Diode die die Spannung auf einen niedrigeren Wert stabilisiert. Entscheidend ist der Vorwiderstand R der den Strom durch die Z-Diode begrenzen muss, damit weder Z-Diode noch Trafo kaputt gehen. Angenommen man verwendet eine 10V Z-Diode und einen 4A~ Trafo für 2.5A Gleichstrombelastung, dann darf R minimal 2 Ohm haben und muss 12.5 Watt vertragen, die Z-Diode 25 Watt, und der Trafo wird dauerhaft voll belastet egal welchen Strom die Last benötigt, die nicht ganz die 2.5A ausreizen darf, sondern nur so viel, daß der Strom durch die Z-Diode auch bei niedriger Netzspannung und niedrigster Spannung am Elko nicht 0 wird. Diese Stabilisierung ist also eher für kleine Ströme im Milliamperebereich geeignet.

   Trafo  Gleichrichter
 o--+ +-----+--|>|--+---+--R--+---o 10V 0 ... 2.5A 
    | |     |       |   |     |
    S:S  +--(--|>|--+   | +  _|_
    S:S  |  |         Elko   /_\'  ZD10
    S:S  |  +--|<|--+   | -   |
    | |  |          |   |     |
 o--+ +--+-----|<|--+---+-----+---o

                        +---------+
   Trafo  Gleichrichter |         |
 o--+ +-----+--|>|--+---+--R--+--|< NPN 
    | |     |       |   |     |   |E
    S:S  +--(--|>|--+   | +  _|_  +---o 9.3V 0 ... 2.5A
    S:S  |  |         Elko   /_\' 
    S:S  |  +--|<|--+   | -   | ZD10
    | |  |          |   |     |
 o--+ +--+-----|<|--+---+-----+-------o

                        +-------------+-----+
   Trafo  Gleichrichter |             |     |
 o--+ +-----+--|>|--+---+--R--+---+--|< NPN |
    | |     |       |   |     |   |   |E    |
    S:S  +--(--|>|--+   | +   |  _|_  +----|< NPN
    S:S  |  |         Elko   47u /_\'       |E
    S:S  |  +--|<|--+   | -   |   | ZD10    +---o 8.6V 2.5A
    | |  |          |   |     |   |
 o--+ +--+-----|<|--+---+-----+---+-------------o

                        +-------------------+-----+
   Trafo  Gleichrichter |                   |     |
 o--+ +-----+--|>|--+---+--R--+---------+--|< NPN |
    | |     |       |   |     |        _|_  |E    |
    S:S  +--(--|>|--+   | +   |        /_\' +----|< NPN
    S:S  |  |         Elko    | NPN     |         |E
    S:S  |  +--|<|--+   | -   >|--100R--+ ZD10    +---o 8.6V 2.5A
    | |  |          |   |    E|         |             
 o--+ +--+-----|<|--+---+-----+--0.27R--+-------------o

                 +-----+--|>|--+--------------------------+---+
  Netzschalter   |     |       |                          |   |
       /         |  +--(--|>|--+----390R-----+--------+  15R  |
 o---o/ o---+--+ |  |  |       | +           |        |   |   |
            |  | |  |  |    2200UF/35V       |   Poti1k--|<   | BD135 auf Kühlkörper/2N3053 mit Kühlstern
            |  S:S  |  |       |             |        |   |E  |       oder ein Leistungsdarlington 
 Glimmlampe(X) S:S  |  |       |   +---------+----+   |   +--|< BD241/2N3054 auf Kühlkörper < 6K/W
            |  S:S  |  |       |   |         |    |   |       |E
            |  | |  |  |       |   |    ZF15_|_   |   |       | 
 o--0.25AT--+--+ |  |  |       |   |       ´/_\   |   |   +---+---o
  Sicherung      |  |  |       |   | BC107   |  47uF  |   |   |
                 |  |  +--|<|--+   >|--100R--+    |   |  1k  1u Ausgang
 Trafo 18V~ 30VA |  | 4*1N4004 |  E|         |    |   |   |   |
                 +--+-----|<|--+---+--0.68R--+----+---+---+---+---o

Seit 1978 baut man Festspannungsnetzteile aber moderner auf:

Für bestimmte feste Ausgangsspannungen tun es Festspannungsregler-ICs sehr gut, der bekannteste ist Fairchild's uA7805, auch als UA7805 von Texas Instruments, LM7805 von National Semiconductors, TS7805 von TaiwanSemi, L7805 von ST Microelectronics, HA17805 von Hitachi, BA7805 von Rohm, PL7805 von Cystek, AD7805 von AnalogDevices, TDB7805/TDC7805 historisch von Siemens, IFX7805 von Infineon, CG7805 von Cypress, MC7805 von Motorola/OnSemi, SG7805 von Microsemi (wirbt explizit mit fold back current limiting während bei anderen oftmals nur durch höhere Eingangs-/Ausgangsspannungsdifferenz ein SOA Schutz vorhanden ist), MA7805 (Tesla, haben laut Funkamateur keine fold back Strombegrenzung), AN7805 von Panasonic, KIA7805 von KEC, und unter ähnlichen Namen von anderen Herstellern angeboten, und als 7812 und 7815 u.s.w. für andere Spannungen zu bekommen, vereinfacht schreiben wir 78xx.

MC78LCxx für 80mA, 78Lxx für 0.1A, MC78FCxx für 120mA, TA78DLxx für 0.25A low drop, AN78Nxx für 0.3A, 78Mxx für 0.5A, 78Dxx 0.5A in TO252, 78xx für 1A, 78Dxx von Taitron für 1A low drop, 78Sxx für 2A (KA278RxxC=RxxLD20 abschaltbar), 78Txx für 3A, 78Hxx für 5A, 78Pxx für 10A, MIVR42055 (20A TO3 historisch 250 DM) an einem Graetz-Brückengleichrichter.

   Trafo     Gleichr.           +-----+ 
 o--+ +-----+--|>|--+---+----+--|78?xx|--+-- OUT
    | |     |       |   |    |  +-----+  |
    S:S  +--(--|>|--+   |    |     |     |
    S:S  |  |         Elko 330nF   |   100nF
    S:S  |  +--|<|--+   |    |     |     |
    | |  |          |   |    |     |     |
 o--+ +--+-----|<|--+---+----+-----+-----+-- GND
(Trafo, Gleichr. und Elko = Steckernetzteil)

                     weitere     1N4001
                      Last   +----|<|----+
                        ^    |           |
   Trafo     Gleichr.   |    |  +-----+  |
 o--+ +-----+--|>|--+---+----+--|78?xx|--+-- OUT
    | |     |       |   |    |  +-----+  |
    S:S  +--(--|>|--+   |    |     |     |
    S:S  |  |         Elko 330nF   |   100nF
    S:S  |  +--|<|--+   |    |     |     |
    | |  |          |   |    |     |     |
 o--+ +--+-----|<|--+---+----+-----+-----+-- GND

                     weitere
                      Last
                        ^
   Trafo     Gleichr.   | 1N5401   +-----+ 
 o--+ +-----+--|>|--+---+--|>|--+--|78?xx|--+-- OUT
    | |     |       |   |       |  +-----+  |
    S:S  +--(--|>|--+   |       |     |     |
    S:S  |  |         Elko    330nF   |   100nF
    S:S  |  +--|<|--+   |       |     |     |
    | |  |          |   |       |     |     |
 o--+ +--+-----|<|--+---+-------+-----+-----+-- GND

   Trafo     Gleichr.           +-----+   
 o--+ +-----+--|>|--+---+----+--|78?xx|--+-----+-- OUT
    | |     |       |   |    |  +-----+  |     |
    S:S  +--(--|>|--+   |    |     |     |    _|_
    S:S  |  |         Elko 330nF   |   100nF  /_\ 1N4001
    S:S  |  +--|<|--+   |    |     |     |     |
    | |  |          |   |    |     |     |     |
 o--+ +--+-----|<|--+---+----+-----+-----+-----+-- GND

   Trafo   4*1N4001               +-----+ 
 o--+ +-----+--|>|--+----+-----+--|LM317|--+---+-- OUT
    | |     |       |    |     |  +--+--+  |   |
    S:S  +--(--|>|--+    | +   |     |    240R |
    S:S  |  |           Elko  330nF  +-----+  10uF
    S:S  |  +--|<|--+    |     |   Poti5k      |
    | |  |          |    |     |     |         |
 o--+ +--+-----|<|--+----+-----+-----+---------+-- GND

                         1N4148
                         +-|>|-+---------+----+
                         |     | +       |    |
                         |    47uF      120R  | 
                         |     |         |    |E
Trafo 2x12V~/2.5A        |     |   +-----+---|< BC337/BC557
 o--+ +-----+--|>|--+----+     |   |     |    |
    | |     |       |    | ....|..Rel  1N|    |   +------10k------+
    S:S  +--(--|>|--+    | :   |   | 4148|   180k |               |
    S:S  |  |            o :   |   +-|>|-+    |   |      +-----+  |
    S:|  |  |              /o--(---(----------(---(---+--|LM317|--+---+-- OUT 1.2-24V/1.5A
    S:+--(--(------------o/    |   |          |   |   |  +-----+  |   |
    S:|  |  |                  |   |          |   |   | +   |    240R | +
    S:S  |  | 4*1N5404         | TL431--------+---+ 6800uF  +-----+  10uF
    S:S  |  +--|<|--+          |   |              |   |   Poti4k7     |
    | |  |          |          |   |             3k3  |     |         |
 o--+ +--+-----|<|--+----------+---+--------------+---+-----+---------+-- GND

Trafo 2x12V~/1.66A
 o--+ +-----+--|>|--+-------+---+----+
    | |     |       |       |  _|_   |
    S:S  +--(--|>|--+       |  /_\´ 10k
    S:S  |  |       |      S|   |ZD18|   +--------------------+
    S:S  |  |     4700uF    I|--+----+   |                    |
    S:|  |  |       |IRF4905|   |        |      +------+      |
    S:+--(--(-------+--|>|--+---(----+---(---+--|LT3081|--+---+--+-- 0-24V/1A
    S:|  |  |       | 1N5404    |    |   |   |  +------+  v   |  |
    S:S  |  |     4700uF       10k 1Meg 100k |    |  +-Poti3k-+  |
    S:S  |  |       |           |    |   | 330nF  |           | 10uF
    S:S  |  +--|<|--+         TL431--+---+   | Poti500k<--+   |  |
    | |  |          |           |       25k  |    |       |   |  |
 o--+ +--+-----|<|--+-------+---+--------+---+----+-------+---(--+-- GND
         |          |       |                                 |
         |         4u7    100uF                             1N5314
         |   1N4148 |1N4146 | -                               |
         +-----|<|--+--|<|--+---------------------------------+

Nein, der LM317 muss keine 240 Ohm bekommen, er funktioniert genau so gut mit 120 Ohm, 270 Ohm, oder gar 470 Ohm, wenn man den anderen Widerstand (Poti) entprechend anpasst. Da der Minimum Load Current to Maintain Regulation aber typisch 3.5 mA und maximal 10 mA beträgt

nützen die 240 Ohm mit 5mA genau gar nichts, nur 120 Ohm führen zu den 10mA ab denen man sich auf die Ausgangsspannung verlassen kann. 240 oder 470 Ohm funktionieren also nur, wenn zusätzlich eine Mindestlast garantiert werden kann. Warum überall 240 Ohm genommen werden ist also schleierhaft und ein Zeichen, daß Dinge die man schon immer so gemacht hat nicht notwendigerweise richtig gemacht wurden. Dem LM317L reichen aber 5mA und unter 15V sogar 2.5:

LM317 mit slow turn on, als Diode tut es eine 1N4001, als PNP Transistor ein 2N2907 oder BC556:

     +-----+
 ----|LM317|--+----+-----+
     +-----+  |    |     |
        |    240R 47k    |
        |     |    |     |
        +-----+    +-|>|-+
        |    E|    |     |
        | PNP >|---+     |
      Poti    |    |    Last
        |     |   10uF   |
        |     |    |     |
 -------+-----+----+-----+

                                     +--1R2--+
                                     |       |
   Trafo   4*1N5401               +------+   |
 o--+ +-----+--|>|--+----+-----+--| L200 |---+---+-- OUT
    | |     |       |    |     |  +-+--+-+   |   |
    S:S  +--(--|>|--+    |     |    |  |  Poti5k |
    S:S  |  |            | +   |    |  |     |   |
    S:S  |  |           Elko  330nF |  +-----+  100nF
    S:S  |  |            |     |    |  |         |
    S:S  |  +--|<|--+    |     |    | 820R       |
    | |  |          |    |     |    |  |         |
 o--+ +--+-----|<|--+----+-----+----+--+---------+-- GND

Amerikaner verwenden oft anders gewickelte Trafos in Mittelpunktschaltung und kommen mit 2 Dioden aus. Wenn man dafür einen in Europa gefertigten Trafo mit 2 Wicklungen verwendet, bei dem beide Wicklungen für Dauerstrom und nicht nur für 50%ige Nutzung ausgelegt sind, wodurch sich ein anderes Masseverhältnis von Eisenkern zu Wicklungskupfer ergibt, kostet das nur unnötiges Geld für den 1.4 mal dickeren Trafo. Als Hobbyist vielleicht egal, bei kommerzieller Pfennigfuchserei aber wichtig. Im Umkehrschluss heisst das, das bei amerikanischen Trafos nicht beide Wicklungen gleichzeitig voll belastet werden dürfen, aber da der Trafo eh für 127V~ und 60Hz ausgelegt ist, erübrigt sich dessen Verwendung meistens sowieso. Die Mittelpunktschaltung hat nur 1 Diodenspannungsabfall, da aber bei gleichem Kern der Wicklungswiderstand doppelt so hoch und damit der Spannungsabfall im Belastungsfall höher ist, wird dieser Vorteil wieder aufgehoben. Bei professioneller Auslegung wird der Trafoinnenwiderstand zwischen Leerlaufspannung und Gleichrichterspitzenstrom eingepasst (Section 8 in HB206 von OnSemi, auf gut Deutsch: Profis machen den Draht so dünn wie es geht, es geht so lange die Elektronik die Effekte ausregeln kann, und sparen damit Kupfer und senken die Spitzenstrombelastung der Bauteile), als Bastler muss man nehmen was angeboten wird.

   Trafo  Gleichrichter    +-----+ 
 o--+ +-|>|-+------+----+--|78?xx|--+-- OUT
    S:S     |      |    |  +-----+  |
    S +-----(--+ Elko 330nF   |   100nF
    S:S     |  |   |    |     |     |
 o--+ +-|>|-+  +---+----+-----+-----+-- GND

Eine Einweggleichrichtung benötigt einen doppelt so grossen Elko, nutzt den Trafo noch schlechter aus, und zieht auch aus dem Stromnetz in einer Polarität mehr Strom als in der anderen, ist also nur bei sehr kleinen Leistungen akzeptabel, z.B. 9V/1mA für Panelmeterversorgung.

   Trafo  Gleichrichter    +-----+ 
 o--+ +-----|>|----+----+--|78?xx|--+-- OUT
    S:S            |    |  +-----+  |
    S:S          Elko 330nF   |   100nF
    S:S            |    |     |     |
 o--+ +------------+----+-----+-----+-- GND

Wenn man nur knapp mehr Eingangsspannung hat, als die Ausgangsspannung betragen soll benötigt man einen teuren 'low drop' Regler. z. B. für geregelte 5V aus einer 9V Blockbatterie die zum Ende hin ja nur noch 6V abgibt, oder wie ein 2*6V Trafo, dessen 6*1.4=8.5V durch einfachen Gleichrichter (-1V) und Siebelko (-10%) bei 10% Netzunterspannung gerade mal diese 6V abliefert. Der MCP1825 braucht bei 0.1A nur 0.1V für sich und folgt auch einer zu niedrigen Eingangsspannung bis herunter auf 2.2V, bevor er aufgibt zu regeln. Schau bei http://www.st.com/ nach erschwinglichen Varianten wie L4940 und LD1117, oder bei http://www.ti.com/ nach LM1084/85/86-3.3/5 bevor du bei https://www.analog.com/ (http://www.linear.com/) Luxus einkaufst, und achte auf die Anschlussbelegung, die sich meist von den 78xx-Typen unterscheidet, ebenso wie sich der negative Regler 79xx vom 78xx unterscheidet. LowDrop/79xx haben auch andere Spezifikationen. Manche brauchen eine Mindestlast (der 79xx liefert ohne Last eine Spannung ca. 7V geringer als die Eingangsspannung), manche widerstehen nur geringeren Eingangsspannungen als entsprechende 78xxer und manche brauchen einen grösseren Kondensator (25uF) am Ausgang um ihre Schwingneigung zu unterdrücken.

Falls jemand meint, man könne die Kondensatoren ja weglassen, weil im Datenblatt steht "No external Components required" und nur in der Fussnote "All characteristics are measured with capacitor across the input of 0.22 uF, and a capacitor across the output of 0.1uF." http://www.mikrocontroller.net/attachment/97748/78XX_05_12_15.pdf dann sollte er hier mal lesen http://www.mikrocontroller.net/topic/204263 und es gibt viele weitere solcher Erfahrungen.

Modernere Texas Instruments LM78Lxx kommen mit 10nF aus, Messwerte sind aber auch mit 100nF spezifiziert.

Von: Kai Klaas 13.05.2014

In manchen Datenblättern steht, daß der LM7805 und der LM317 eigentlich keinen Kondensator am Ausgang brauchen. Das stimmt für eine perfekte rein ohmsche Last. Sobald eine kleine kapazitive Last (so im 100pF Bereich) oder induktive Last hinzukommt, werden sie instabil, um bei noch größeren kapazitiven Lasten wieder stabil zu werden.

Da so ein Verhalten natürlich Murks ist, sollte man generell eine Kapazität am Ausgang haben, die deutlich größer als die kritische kapazitive Last ist. Dann kann keine unbestimmte kapazitive Last mehr den Regler instabil werden lassen. Deswegen sollte man immer mindestens 100nF (oder was im Datenblatt steht) am Ausgang haben.

Ausnahmen sind der 200mA LDO NCP4588 und 500mA LDO XC6503 sowie 150mA XC6504 mit Iq 600nA, bei denen besonders erwähnt wird, daß sie ohne Ausgangskondensator auskommen.

Der Grund nicht nur für Ausgangskondensatoren, sondern sogar für einen nicht zu hohen und nicht zu geringen ESR wird hier erklärt

und hier in Bezug auf Schaltregler, aber Regelschleifenstabilität gilt auch bei Linearreglern:

3V Regler sind auch selten: HT7130 (Holtek, TO92), ebenso einstellbare negative Regler wie low drop LM2991 (1A -3..-24V) und LT3015 (1.5A -1.22..-29.3V), ADP7182AUJZ-R7 (200mA -28V) oder MIC5270 (100mA -2..-16V) oder ICL7664/MAX664 (-25mA -2..-16.5V 12uA). Wenn man genauere (LP2954, LP2986, LT1086) oder rauscharme TPS7A94 (0.46uVrms) LT3042 (0.8uVrms), HMC976 (1.5uVrms 1.8-5V 400mA aus 5.5V) HMC1060 (1.5uVrms 1.8-5.2V 500mA aus 5.5V) ADM7160 (200mA 9uV) ADP150 (9uVrms 1.8-3.3V 150mA aus 5.5V) LP2985/3985, MAX8877/8878, TPS7A49xx/TPS79301, LT1761/LT1762/LT1763 pos 30uVrms, LT1964 neg 30uVrms, TPS7A47 pos 4uVrms, TPS7A33 neg 16uVrms, AP2125 extremly low noise, LDLN025 (5V 250mA 6.5uVrms) MP2009 ultra low noise, LT3032 20uVrms pos+neg, MCP1755 0.3uv/sqrt(Hz) 80dB PSSR 1kHz 40dB 20kHz,) AIC1748 (65dB PSSR low drop 600mA in SOT23) LR1121B (70dB at 1kHz) MC33761 (12V 150 nV/vHz @ 100 Hz, 40 uVRMS) Spannungsregler haben will oder welche mit geringem Eigenverbrauch TPS782xx (0.5uA/150mA), XC6206 (1uA/200mA/6V Torex, 15uA in drop out), STLQ015M30R (1uA/150mA ST 2uA in drop out) TPS79730 (5uA/10mA/5.5V TI), NCP551 (4uA/150mA auch in drop out) S-812C, S1313 (Seiko, 1uA auch in drop out) MCP1702/1703 (2uA/250mA/16V Microchip Reichelt), RT9058 (36V/100mA/2uA) LM2936, LP2950 bis 200uA in drop out) oder rauscharm und sparsam zusammen (LT1763) rückspeisefeste (MC33269, LT3012B, LT1761) oder welche die Eingangsstörungen auch bis zu hohen Frequenzen noch gut bedämpfen (MCP1801) kann man auch nach Alternativen anstelle der 78xx sehen, denn damit ein Regler was regeln kann, muss ja erst eine Abweichung vom Sollwert vorliegen, und bei universellen Bauteilen wie den 78xx darf die Verstärkung nicht zu hoch sein, da sie sonst zu leicht ins Schwingen kommen, die anderen Regler brauchen daher meist grössere Kondensatoren auf Lastseite. Bei Spannungsreglern sind einige Dutzend Millivolt Regelabweichung also normal. Aber selbst die 78xx unterscheiden sich bei verschiedenen Herstellern und werden mit den Herstellungsjahren immer besser. Reicht ein integrierter Regler nicht aus, z. B. weil man ultra low drop bei viel Strom haben will, kann man einen IC mit externem Transistor einsetzen wie den LP2975. Oder es diskret aufbauen:

Wenn man aus einem Trafo mit Mittelanzapfung umschaltbar die einfache oder doppelte Spannung erhalten möchte, geht diese Schaltung, die zwischen Grätz-Brücke und Mittelpunktgleichrichtung auf doppelten Strom bei halber Spannung umschaltet:

   Trafo  Gleichrichter    
 o--+ +--------+-|>|-+---------+-- +
    | |        |     |         |
    S:S  +-|>|-+     |         |
    S:S  |           |         |
    S +--(-----------(---+   Elko
    S:S  |           |   |     |
    S:S  +-|>|-+     |   |     |
    | |  |     |     |   |     |
 o--+ +--(-----+-|>|-+   o\    |
         |                 \o--+-- GND
         +---------------o

Wenn man eine positive und eine negative Versorgungsspannung braucht, reicht ein Trafo. Wenn er 2 Wicklungen hat geht:

 o--+ +-----+-|>|-+---+--- + (7805)
    | |     |     |   |
    S:S  +--(-|>|-+   |
    S:S  |  |         C1  (C1, C2: 4700uF ergibt 2V Ripple = 'Kondensatorverlust' bei 1A Belastung)
    S:S  |  +-|<|-+   |
    S:|  |        |   |
    S:+--+----|<|-+---+
    S:                +-- Masse
    S:+-----+-|>|-+---+
    S:|     |     |   |
    S:S  +--(-|>|-+   |
    S:S  |  |         C2
    S:S  |  +-|<|-+   |
    | |  |        |   |
 o--+ +--+----|<|-+---+--- - (7905)

                       +-----+
 o--+ +-----+--|>|--+--|LM317|----+-- +
    | |     |       |  +--+--+    |
    | |     |       |     |       |
    | |  +--(--|>|--+     +--R1---+
    S:S  |  |       |     |       |
    S:S  |  |       C1    R2      |
    S:S  |  |       |     |       |
    S:|  |  +--|<|--+     +--|>|--+ (1N4001)
    S:|  |          |     |       |
    S:|  |          |     |       C3
    S:|  |          |     |       |
    S:+--+-----|<|--+-----+-------+
    S:                 +-----+    +-- GND
    S:+-----+--|>|--+--|LM317|----+
    S:|     |       |  +--+--+    |
    S:|     |       |     |       |
    S:|  +--(--|>|--+     +--R3---+
    S:S  |  |       |     |       |
    S:S  |  |       C2    R4      |
    S:S  |  |       |     |       |
    | |  |  +--|<|--+     +--|>|--+ (1N4001)
    | |  |          |     |       |
    | |  |          |     |       C4
    | |  |          |     |       |
 o--+ +--+-----|<|--+-----+-------+--- -

 o--+ +--+-----|>|--+---+-- + (7805)
    S:S  |          |   |
    S:S  |  +--|>|--+   C1   (C1, C2: 4700uF ergibt 2V Ripple = 'Kondensatorverlust' bei 1A Belastung)
    S:S  |  |           |
    S:+--)--)-----------+-- Masse
    S:S  |  |           |
    S:S  +--)--|<|--+   C2
    S:S     |       |   |
 o--+ +-----+--|<|--+---+-- - (7905)

                           +----+
 o--+ +--+-----|>|--+---+--|7815|--+---+------ +15V/1A
    S:S  |          |   |  +----+  |   |
    S:S  |  +--|>|--+   C1   |     | 100nF
    S:S  |  |           |    |     |   |
    S:+--)--)-----------+----+-----(---+------ 0V
    S:S  |  |           |    |     |   |
    S:S  +--)--|<|--+   C2  10k   30k  |
    S:S     |       |   |    |     |   |
 o--+ +-----+--|<|--+---+    +-----(--|+\ L272
   2x18V~               |    |     |  |  >-+-- -15V/1A
                        |    |     +--|-/  |
                        |    |     |   |   |
                        |   10k   10k  |   |
                        |    |     |   |   |
                        |    +-----+---(---+
                        |              |
                        +--------------+

   2 x 9V~                 +----+
 o--+ +--+-----|>|--+---+--|7812|--+--------------- +12V
    S:S  |          |   |  +----+  |
    S:S  |  +--|>|--+   C1    |  100nF
    S:S  |  |           |     |    |    +----+
    S:+--)--)-----------+-----(----(----|7805|--+-- +5V
    S:S  |  |           |     |    |    +----+  |
    S:S  +--)--|<|--+   C2    |    |       |  100nF
    S:S     |       |   |     |    |       |    |
 o--+ +-----+--|<|--+---+-----+----+-------+----+-- GND

wobei C1 auch an GND gehen darf, wie hier für ungeregelte 24V:

   2 x 9V~
 o--+ +--+-----|>|--+-------+--------------- +24V unstabilisiert
    S:S  |          |       |
    S:S  |  +--|>|--+       C1
    S:S  |  |               |    +----+
    S:+--)--)-----------+---(----|7805|--+-- +5V
    S:S  |  |           |   |    +----+  |
    S:S  +--)--|<|--+   C2  |       |  100nF
    S:S     |       |   |   |       |    |
 o--+ +-----+--|<|--+---+---+-------+----+-- GND

 o--+ +--+--|>|--+-- + (7805)
    S:S  |       |
    S:S  |       C1   (C1, C2: 10000uF ergibt 2V Ripple = 'Kondensatorverlust' bei 1A Belastung)
    S:S  |       |
 o--+ +--)-------+-- Masse
         |       |
         |       C2
         |       |
         +--|<|--+-- - (7905)

                    +--|>|--+--|>|--+--o
                    |       |       |
                    |      47n     47n
                    |       |       |
  o--10k--10k--10k--+-------(-------+
                    |       |       |
230V~               |       |       | 4 x (Upeak - 0.7V)
                    |       |       |
  o--10k--10k--10k--(-------+       |
                    |       |       |
                    |      47n     47n
                    |       |       |
                    +--|<|--+--|<|--+--o

 o--+ +--+----------|>|--+-- + (7805)
    | |  |               |
    | |  |       +--|>|--+
    S:S  |       |       |
    S:S  |       |       C1
    S:S  |       |       |
    | |  +-------)--|<|--+
    | |  |       |       |
 o--+ +--(-------+--|<|--+-- Masse
         |       |       |
         |       C2      C3
         |       |       |
         +--|<|--+--|<|--+-- - (79L05)

   Trafo   8*1N4001                          +-----+ 
 o--+ +-----+----------+--|>|--+----+-----+--|7812 |--+-- +12V
    | |     |          |       |    |     |  +--+--+  |
    S:S     |       +--(--|>|--+    | +   |     |     |
    S:S     |       |  |           Elko  330nF  |   100nF
    S:S     |       |  +--|<|--+    |     |     |     |
    | |     |       |  |       |    |     |     |     |
 o--+ +--+--(-------+--(--|<|--+----+-----+-----+-----+-- GND
   15V~  |  |     + |  | +          |     |     |     |
         |  |     Elko Elko         | +   |     |     |
         |  |       |  |           Elko  330nF  |   330nF
         |  +--|<|--+--)--|<|--+    |     |     |     |
         |             |       |    |     |  +-----+  |
         +-----|<|-----+--|<|--+----+-----+--|79L12|--+-- -12V
                                             +-----+

 o--+ +--+----------|>|--+-- + (7805)
    | |  |               |
    | |  |       +--|>|--+
    S:S  |       |       | +
    S:S  |       |       C1
    S:S  |       |       |
    | |  +-------)--|<|--+
    | |  |       |       |
 o--+ +--(-------+--|<|--+
         | +     | +     |
         C3      C4      +-- Masse
         |       |       |
         |       +--|>|--+
         |       |       |
         +-------(--|>|--+
         |       |       | +
         |       |       C2
         |       |       |
         |       +--|<|--+
         |               |
         +----------|<|--+-- - (7905)

> 48V Phantomspeisung aus 2 * 18V Trafo

https://schoeps.de/fileadmin/user_upload/user_upload/Downloads/Vortraege_Aufsaetze/Mikrofonaufsaetze/Mikrofonbuch_Kap13.pdf

Beachte unterschiedliche Widerstandswerte je nach Phantomspannung:

https://de.wikipedia.org/wiki/Phantomspeisung https://de.wikipedia.org/wiki/Tonaderspeisung

 48V 6,8kOhm 85mW
 24V 1,2kOhm 120mW
 12V 680Ohm 53mW

      +--|>|--+--|>|-----+----- + (für LM317HV für 48V, 20mA Phantomspannung)
      |       |          |
2x18V |       C4         C3
      |       |          |
 o--+ +---+---(--|>|--+--)--+-- + (für 7815)
    | |   |   |       |  |  |
    S:S   |   +--|>|--+  |  C1
    S:|   |   |          |  |   
    S:+---)---)----------+--+-- Masse
    S:|   |   |             |
    S:S   +---)--|<|--+     C2
    | |       |       |     |
 o--+ +-------+--|<|--+-----+-- - (für 7915)

              1N4148          +-----+
         +--|>|--+--|>|----+--|78L12|--+-- 12V/10mA
         |       |         |  +-----+  |
         |       |       100uF   |    100nF
         |       |         |     |     |
         |     100uF       +-----+-----+
         |       |               |
   9V/3A |       |               |      +-----+ 
 o--+ +--(----+--+--|>|--+---+---(---+--|78S05|--+-- +5V/1.5A
    | |  |    |          |   |   |   |  +-----+  |
    S:S  +----(-----|>|--+   |   |   |     |     |
    S:S  |    |           6800uF | 330nF   |   100nF
    S:S  |    +-----|<|--+   |   |   |     |     |
    | |  |               |   |   |   |     |     |
 o--+ +--+----------|<|--+---+---+---+-----+-----+-- GND

 in --+---R1---+----------+
      |        |          |
      |       10R         |
      |        |          |E
      1R       +---------|< PNP-Leistungstransistor (kein Darlington)
      |        |          |
      | 1N5401 |  +----+  |
      +---|>|--+--|78xx|--+-- out
               |  +----+  |
             330nF  |    100nF
               |    |     |
 GND ----------+----+-----+-- GND

Muss man sehr hohe Spannungen runter regeln, helfen depletion Mode MOSFETs:

  +6V..+600V
      |
 +---|I BSP135 (Depletion NMOSFET)
 |    |
 |    +-- ca. 6V wenn R1=R2
 |    |
 |    R1
 |    |
 +----+
      |
      R2
      |
     GND

> Dimensionierungshinweise:

Der Trafo muss auch bei 10% Netzunterspannung (0.9) nach Gleichrichtung (1.4) eine Spannung liefern, die die gewünschte maximale Ausgangsspannung um die Verluste des Spannungsreglers (2.5V drop out), der Gleichrichterdioden (2*1V) und dem Elko (0.8 = 80% gehalten = 20% Ripple) übersteigt.

also für ein 5V/1A Netzteil mit 7805 als Regler: 9V~ Trafo.

Der Elko soll bei Maximalstrom die Spannung nach dem Gleichrichter auf < 20% glätten, bei 9V Trafospannung und 1 Ampere Maximallast also 4700uF. Für 10% Ripple wären schon satte 10000uF notwendig (<10% Ripple ist eher unüblich, der kleinere Stromflusswinkel führt dann zu verstärkten Verlusten im Trafo, für die er nicht ausgelegt ist). Bei 50Hz nach Vollwellengleichrichtung, also 100Hz Ripple oder 0.01s, ist die Formel ganz einfach:

 Ripplespannung [in V] = Volllaststrom [in A] x 0.01 / Siebelkogrösse [in Farad]

                                           Volllaststrom
 Siebelkogrösse [in Farad] = -----------------------------------------
                             (Trafospannung * 1.4 - 2) * (Ripple in %)

                        Volllaststrom * (1 - (Ri/(2*Rv))^(1/4))
 Siebelkogrösse =  -----------------------------------------------
                    2 * Ripplespannung * Wechselspannungsfrequenz

Hat man keinen als konstant angenommenen Laststrom, sondern eine konstante Lieferleistung P wie bei einem nachfolgenden Schaltregler, so lautet die exaktere Formel für Kapazität C und Stromflusswinkel TCH/T:

 VDCmin = sqrt(2*VACmin^2-2*P*(1/2-(TCH/T)/(C*100))  [Fairchild AN-4159]

Es gibt aber, neben den sich durch steigende Verluste im Trafo nachteilig auswirkenden kleineren Stromflusswinkel, ein oberes Limit für die Siebelkogrösse, durch den Gleichrichter und dessen Spitzenstrom vorgegeben, z. B. im Diotec Datenblatt des B..C3700/2200:

Der Elko muss dabei die gleichgerichtete (+41% = *1.4) Leerlaufspannung (ca. +15% = *1.15) des Netztrafos bei 10% Überspannung (*1.1) im Netz aushalten, also in unserem Fall:

Kleine Trafos produzieren oft hohe Leerlaufspannungen, also im Notfall messen: Trafo+Gleichrichter+spannungsfesten Elko fast beliebiger Kapazität dran, keine Last und dann messen und zur Sicherheit *1.1 (=10% Netzüberspannung) nehmen. Aber bereits eine geringe Last (LED als Kontrollleuchte) bringt die Spannung meist in akzeptable Regionen, weil sich ganz schnell der Diodenspannungsabfall des Gleichrichters einstellt. Und Trafos mit grossem Unterschied zwischen Leerlaufspannung und Nennspannung haben einen hohen Innenwiderstand und belasten somit die Gleichrichterdioden viel weniger, weil der Stromflusswinkel viel grösser ist als bei Trafos mit niedrigem Innenwiderstand. Die hohe Leerlaufspannung eines kleinen Trafos kann auch ein Vorteil sein, wenn man Netzteile baut die den Trafo geringer belasten als mit Nennstrom: Die Spannung ist höher, man kann manchmal z.B. mit einem 6V~ Kleintrafo auskommen um 5V= geringer Belastung zu erzeugen (weil der Trafo bei dem geringen Strom effektiv 8V~ liefert).

Wenn man ein Netzteil Surge und Burst Tests nach IEC 61000-4 unterwirft,

kann die Wicklungskapazität des Trafos hohe Spannungen auf Sekundärseite übertragen, die die Sperrspannung der Dioden des Brückengleichrichters überschreiten können. 10 bis 100 nF parallel zu jeder Diode koppeln diese auf den Ladeelko, so dass die Dioden überleben. Zudem verhindern sie die Gleichrichtung hochfrequenter Einstreuungen. Die Kondensatoren bekämpfen auch die Störungen, die entstehen, weil die Diode nicht sofort sperrt, wenn die Trafospannung die Elkospannung unterschreitet, sondern erst Strom in Gegenrichtung fliessen lassen, der dann abrupt gestoppt wird, was Nadelimpulse erzeugt, die über den Siebelko hinweg die Schaltung stören können. Daher werden sie vor allem in Audioschaltungen gern eingesetzt.

Der Chip des Spannungsreglers darf bei der anfallenden Verlustleistung von Maximalstrom*(1.57*Trafospannung-2-minimaleAusgangsspannung) Watt (hier 7.13 Watt) nicht über 150 Grad heiss werden (Tj im Datenblatt), also braucht er einen Kühlkörper dessen Wärmewiderstand bei 40 Grad Umgebungstemperatur zusammen mit dem Wärmewiderstand des Gehäuses (TO220: 3 bis 5 K/W, dazu 1.25 K/W für die Glimmerscheibe mit Wärmeleitpaste) nicht über (150-40) / 7.13 - 5 liegt, also hier 10 Kelvin/Watt. Da Kühlkörper selten so optimal eingebaut sind, das ihre Werbe-Datenblattwerte erreicht werden, nimm ruhig einen dickeren Kühlkörper von 5 K/W. Ein TO220 leitet ohne Kühlkörper senkrecht montiert nur 1 Watt ab (85 K/W, experimentell ermittelt, Datenblätter reden von 19 K/W bis 65 K/W). Immerhin enthalten die 78xx eine Übertemperaturschutzschaltung. Fehlt diese, muss man mal einen Dauerlauftest unter den ungünstigsten Bedingungen machen und bei Überhitzungsgefahr eine Temperatursicherung dranschrauben. Ist ein geschlossenes Gehäuse drumrum ist die Umgebungstemperatur der Bauelemente in diesem Gehäuse natürlich höher als draussen. Wenn der Wärmewiderstand des Gehäusematerials vernachlässigbar ist und nur der Wärmeübergang der Oberflächen zählt, kann man von 3W/(m²K) ausgehen, ein 10x10x10cm3 Gehäuse wird bei 10 Watt innen also um 60K wärmer.

Ein TO3 hat mit Wärmeleitpaste einen Wärmeübergang von case nach Kühlkörper mit Glimmerscheibe von 0.3 K/W und ohne Glimmerscheibe von 0.1K/W. Ein TO220 hat ohne Wärmeleitpaste 1.4K/W, mit Wärmeleitpaste ohne Isolatorscheibe von 0.5K/W bei Befestigung mit Schraube und 0.3K/W bei Befestigung mit Klammer, mit 0.1mm Glimmerscheibe und Wärmeleitpaste und Klammer von 2.2 K/W, mit 0.05mm Glimmerscheibe und Wärmeleitpaste und Schraube 1.4K/W, und 0.25mm Aluminiumoxidisolator von 0.8K/W und mit Glimmer ohne Wärmeleitpaste von 3.0K/W. Ein TO218/TO3P hat mit Wärmeleitpaste einen Wärmeübergang von case nach Kühlkörper mit Glimmerscheibe von 0.8 K/W. Mit Wärmeleitpaste soll ein TOP3 ohne Glimmerscheibe 0.75K/W, ein TO264 und TO247 0.4K/W schaffen bei richtiger Montage. Ein dicker ISOTOP wie STE100N20 bringt 0.05K/W mit Wärmeleitpaste, Isolator nicht erforderlich. Silikonisolatoren haben um 1:2 unterschiedliche Wärmeübergänge, von besser zu schlechter als Glimmer mit Wärmeleitpaste. Keramikscheiben sind zwar 10 mal dicker, aber mehr als 10mal besser wärmeleitend als Silikonpads, schneiden also besser ab, sind aber auch teurer.

Für quadratisches 2mm starkes Alublech bei senkrechter Montage, freier Luftzirkulation und mittiger Montage der Wärmequelle gilt in etwa:

Grösse   Wärmewiderstand (K/W)
mm x mm  silber/schwarz eloxiert
25 x 25    100     70
30 x 30     60     42 
40 x 40     40     28
55 x 55     20     14
80 x 80     10      7
100x100     7     4.9
120x120    5.5    3.9
150x150     4     2.8
200x200     3     2.1

Der Trafo muss die LEISTUNG liefern können, die die Schaltung maximal benötigt, hier 5 Watt Ausgangsleistung + 7.13 Watt für den Regler + 1.4 Watt für den Gleichrichter ergeben ~14 Watt. Also 14VA, das sind bei 9V ca. 1.6A. Diesen meist so 1.4 bis 1.8 mal höheren Strom am Trafo vergessen die meisten. Da der Strom im Trafo in Pulsen fliesst (90% der Zeit gar nicht, 10% der Zeit läd der 10fache Nominalstrom den Elko auf) und die Verlustleistung durch den Widerstand des Kupferdrahtes quadratisch vom Strom abhängt, also (10% von 10*10) = 10 mal höher ist als bei Gleichstrom (den's beim Trafo nicht gibt, aber RMS), ist der benötigte Trafo sogar noch grösser. Folgende Korrekturfaktoren nennen Trafohersteller, um vom Strom, den man dem Ladeelko entnehmen will, auf den Strom zu kommen, den der Trafo nach Aufdruck (also als RMS-Wert) liefern können muss, wenn man nicht exakt ausrechnen will oder am lebenden Objekt ausmessen will, sondern immer auf der sicheren Seite sein will (die Werte sind etwas übertrieben):

 1 Wicklung 1 Diode Halbwellengleichrichter: Trafo Strom = 2.3 * Last Strom
 1 Wicklung mit Mittenanzapfung 2 Dioden: Faktor 1.2 pro Wicklung
 1 Wicklung 4 Dioden Graetz Brückengleichrichter: Faktor 1.8
 1 Wicklung 2 Dioden Villard Spannungsverdoppler: Faktor 4

Wie gross muss so ein Trafo sein ? Bei normalen Verhältnissen bzw. unbekannten Trafos reicht eine Tabelle, in Katalogen wird manchmal nach oben geschummelt:

 M55/20: 11VA
 EI84/28: 50VA
 UI70/20: 70VA
 UI75/25: 100VA

Transformatoren sind bei Beachtung der zulässigen Betriebstemperatur kurzzeitig hoch überlastbar. Bei den vom Dauerbetrieb abweichenden Betriebsarten ist u. U. die Verwendung kleinerer Transformatoren möglich, soweit die mit steigendem Laststrom auftretende Absenkung der Betriebsspannung vertretbar ist und eine Überhitzung z. B. durch Thermosicherungen verhindert wird. Die periodische Spieldauer als Summe aus Belastungszeit und Abkühlphase beträgt 10 Minuten (˜600s); Belastungszeiten von mehr als 10 Minuten gelten als Beginn des Dauerbetriebes. Maximal zulässige Kurzzeitbelastung Spieldauer 10 Minuten (˜ 600s)

Einschaltdauer  %                 0.16 3    5    10   20   40   60   80   100
Belastungszeit  s                 1    18   30   60   120  240  360  480  600
Mindestpause  s                   599  582  570  540  480  360  240  120  0
zulässige Belastung = Nennstrom x 10   5,77 4,47 3,16 2,24 1,58 1,29 1,12 1
Bemessungsstrom = Strombedarf x   0,1  0,17 0,22 0,32 0,45 0,63 0,78 0,89 1

Trafos und Motoren gibt es mit maximaler Innentemperatur von 130, 155 oder 180 GradC, die halten bei der Temperatur dann im Mittel 10 Jahre. 10 GradC weniger verdoppelt die Lebensdauer, es lohnt sich also, sie nicht voll auszulasten. Übertemperaturgrenzen rotierender Maschinen nach IEC 60034-1 liegen je nach Isolierstoff bei 80(B), 105(F) und 125(H) GradC, also 10 GradC niedriger, kalkulieren eine Einspeisespannungstoleranz von +/-5% wobei an der oberen Toleranzgrenze die Temperatur um 10 GradC steigen darf. Grössere Trafos übertragen bei 50Hz so 70W/kg, kleinere deutlich weniger. Kleinere Trafos haben auch einen deutlich schlechteren Wirkungsgrad, unter 10VA problemlos unter 50%, während grosse Trafos über 1000VA oft über 99% kommen.

 Temperaturklassen der Isolationsmaterialien gemäss IEC 60085
 Temperaturklasse  Max. Temperatur (C°)
  Y 90
  A 105
  E 120
  B 130
  F 155
  H 180
  200 200
  220 220
  250 250

BASF Petra https://plastics-rubber.basf.com/northamerica/en/performance_polymers/products/petra.html in FR ist UL listed und taugt für Spritzgussteile in Netzteilen.

Reichelt's Ringkerntrafo zeigt mal ordentliche Daten:

Der Draht ist also bis 180 GradC isoliert, die Temperatursicherung löst bei 125 GradC aus weil die Isolierfolien nur 130 GradC aushalten, der Trafo soll in Betrieb nicht über 90 GradC bekommen (40 + 50) weil die Anschlussdrähte (PVC Isolation) nur 105 GradC vertragen, wobei die Verluste zum grossen Teil aus dem dünnen Draht stammen (8.95W) und nicht vom Kern (0.781W).

Besser ist immer eine im Trafo eingewicklete Temperatursicherung, aber wenn der Trafo keine besitzt, wie bei vielen aus dem Versandhandel, dann muss man wohl oder übel eine Feinsicherung anbringen. Die primäre Sicherung probiert man am besten aus: Netzteil anschliessen, voll belasten und Primärstrom messen. Eine träge Sicherung mit 1.25 bis 2 fachem Strom nehmen. Sie darf beim Einschalten des voll belasteten Netzteils noch nicht durchbrennen. Wenn man aber den Elko auf Sekundärseite kurzschliesst, und dann das Gerät einschaltet, sollte sofort die Sicherung durchbrennen. Hat der Trafo mehrere Sekundärwicklungen, muss die primäre Sicherung ja bei Kurzschluss jeder einzelnen durchbrennen. Tut sie dies nicht, sind auch Sicherungen sekundär angezeigt. Bei kleinen Trafos (unter 10VA) ist der Draht der primären Wicklung so dünn, daß er selbst als Sicherung im Falles eines wegen Überhitzung schmelzenden Trafos fungiert, eine extra Sicherung ist nicht notwendig. Zur Sicherheit sollte das (dauerkurzschlussfest) im Datenblatt des Kleintrafos stehen.

Der Nennstrom (rated current) ist der Strom den eine Sicherung unbegrenzt lange leiten kann, der fusing current der Strom, bei dem sie sicher auslöst, und wird als Schmelzintegral I*I genannt, weil sie bei höherem Strom schneller unterbricht als bei knapperem.

Wenn man die Bauteile (Trafo, Kühlkörper) unterdimensioniert, sollte man Temperatursicherungen (meist 105 Grad) einbauen. Ein Netzteil ist unterdimensioniert, wenn es keinen Dauerkurzschluss aushält, also zählt nicht der Nennausgangsstrom (hier 1A), sondern die Strombegrenzung des Spannungsreglers (bei einem 7805 bis 2.2A). Man kann auch einen PTC (z. B. Polyfuse) verwenden, um eine unkaputtbare Strombegrenzung zu erreichen.

Also kauft Steckernetzteile, so lange die möglich sind, bei FRIWO, die 28% aller weltweiten Handyladenetzteile produzieren, z. B. kosten die im Schnitt 1.13 EUR und bringen 3 ct Gewinn lt. Geschäftsbericht.

Für USB Type C benötigt man ICs um die Ladespannung umschalten zu können, beispielsweise Leadtrend LD3103A, LD8201 oder LD6610 USB-C Controller. Und IP2721 (stand alone, 15V 20V), STUSB4500 (I2C programmierbar), FT232HP (USB-C inkl. Power Delivery). Apple Ladekabel ebenso.

Siehe Application Note 1707.pdf "Power Supply Design Basics" von http://www.st.com/ und "Linear & Switching Voltage Regulator Handbook" http://www.soloelectronica.net/PDF/Linear%20&%20Switching%20Voltage%20Regulator%20Handbook.pdf HB206/D von http://www.onsemi.com/ mit sehr detaillierter und begründeter Siebkondensatorauswahl, Kühlkörperberechnung, Leiterplattenlayouttipps, Transistorparallelschaltung, Schaltnetzteilauswahlkriterien, und allein 20 Seiten Erklärung wie man einen Transistor auf einen Kühlkörper schraubt. Ebenso AN1040/D (auch in DL111-D enthalten) von Motorola mit seitenlangen Montageanweisungen und Wärmewiderstandsberechnungen auch für exotische Transistorgehäuse mit vielen Messwerten und Zahlenangaben zu Isolatoren.

Alles was mit dem Stromnetz verbunden wird muss besonders sorgfältig aufgebaut werden, damit auch beim mehrmaligen Runterfallen keine Gefahr besteht. Bei Schutzklasse I ist ein Metallgehäuse mit dem Schutzleiter verbunden. Geht innendrin ein Kabel ab, gibt es einen Kurzschluss mit dem Gehäuse und die Sicherung fliegt raus, aber für den Menschen bestand keine Gefahr. Schutzklasse II hat einen 2-poligen Eurostecker und Plastikgehäuse mit mindestens IP20 nach IEC60529 und alles ist doppelt gesichert: Selbst wenn ein Draht abgeht oder eine Isolation durchschmurgelt, darf damit keine Netzspannung an berührbare Kontakte kommen.

Alles was per Batterie, Generator oder sicherer elektrischer Isolierung galvanisch getrennt ist und maximal 50V~ oder 120V= verwendet, gilt als Schutzklasse III. Bis 25V~ und 48V= darf es sogar ohne Gehäuse sein (wie die Schienen einer Modelleisenbahn), bei höheren Spannungen ist ein Abdeckung der Strom führenden Teile gefordert. Die Schutzklasse II bleibt erhalten, wenn der Schutzleiter nur als Funktionserde in das Gerät geführt wird. Leitfähige Teile innerhalb der isolierenden Umhüllung dürfen nicht an den Schutzleiter angeschlossen werde. Der Schutzleiter muß intern gehandhabt werden wie eine gefährliche Netzspannung. Metallteile ausserhalb der SK II isolierenden Hülle dürfen an den Schutzleiter angeschlossen werden, z.B. zum Potentialausgleich. So haben HiFi Verstärker trotz Eurokabel oft eine Erdungsschraube. Eine Funksteckdose zu prüfen nach VDE 0620 hat einen berührbaren Schutzleiterkontakt und ist daher Schutzklasse I und darf kein Doppelquadrat tragen, ähnlich wie eine Master-Slave Steckdose. (Trenntrafos haben daher keinen Schutzleiterkontakt

"Geräte, welche teilweise nach Schutzklasse II, jedoch auch teilweise nach Schutzklasse I gebaut sind, werden als Schutzklasse I eingestuft." Siehe BGI 5090, Ausgabe 2006, Kapitel 7.2 . Bei Schutzklasse I muss laut DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1):2012-06 8.4.3.2.2 nicht jede Schraube geerdet werden: "Dies gilt entweder, wenn sie nicht großflächig berührt oder mit der Hand umfasst werden können oder wenn sie klein (ungefähr 50 mm x 50 mm) oder so angeordnet sind dass ein Kontakt mit aktiven Teilen ausgeschlossen ist. Dies gilt für Schrauben, Nieten und Typschilder. Dies gilt auch für Elektromagnete von Schützen oder Relais, Magnetkerne von Transformatoren, gewisse Teile von Auslösern usw. ohne Rücksicht auf ihre Größe im Inneren des Geräts", aber besser wäre es doch, jedes berührbare nicht an den Schutzleiter angeschlossene Teil wie Schutzklasse II zu isolieren. Nach VDE0660-600-1:2010 8.4.3.4 dürfen in einem SKII Gerät, das normalerweise gar keinen Schutzleiteranschluss hat, selbst dann (VDE0100-410:2007 412.2.2.4 Leitfähige Teile innerhalb der isolierenden Umhüllung dürfen nicht an einen Schutzleiter angeschlossen sein) keine Teile an einen Schutzleiter angeschlossen werden (Das gilt auch für eingebaute Betriebsmittel, auch wenn sie einen Schutzleiteranschluss haben), wenn nur zum durchschleifen ein Schutzleiteranschluss existiert, sondern er muss isoliert sein wie ein aktiver Leiter. Viele Geräte sind in Schutzklasse II ausgeführt weil sie sich bewegende leitfähige Teile haben (Bohrmaschine, Schleifbock) so daß man sie gar nicht in SK I bauen kann, weil man die Teile nicht mit dem Schutzleiter verbinden kann. Nach VDE0100-410:2007 412.2.3.2 muss jedoch ein Schutzleiter auch dann in einer Leitungsanlage bis zur Klemmstelle mitgeführt werden (Beispiel: Lampenstromkreise), wenn die Betriebsmittel alle nur SK II haben "es sei denn, die Anforderungen nach 412.1.3 sind erfüllt". Nicht jedes Blech eines Metallgehäuses muss mit einem flexiblen Schutzleiterkabel mit dem Erdungspunkt verbunden sein, es reicht oft die Befestigungsschraube wenn sie einen leitfähigen Kontakt herstellt (nicht lackiertes Blech), siehe PC Gehäuse Seitenbleche, aber wenn das Gerät ein Betriebsmittel enthält (z.B. Netzschalter) und das Gerät auch bei abgenommenem Blech lauffähig ist, dann muss das Blech mit einem flexiblen grün/gelben Kabel mit dem Erdungspunkt verbunden werden, das also dran bleibt auch wenn das Blech entfernt wird.

Im Medizinbereich gilt die EN 60601-1

wobei der Zielmarkt relevant ist, um zu entscheiden ob mit dem Release 2 oder dem neueren Release 3. Nach der aktuellen Ausgabe sind immer 2 Schutzmaßnahmen erforderlich. Entweder Basisisolation plus Schutzleiterverbindung oder zwei mal Basisisolation ( Doppelte isolation) oder verstärkte Isolation. Insgesamt ist das Thema recht kompliziert, weil für jede Isolationsstrecke auch noch die zugrundegelegte Betriebsspannung betrachtet werden muss. Das bedeutet, dass es durchaus leitfähige berührbare Teile geben kann, die nicht mit dem Schutzleiter verbunden sind, bei Anwendungsteilen der Type BF bzw CF sogar durch mindestens 2 Schutzmaßnahmen vom Schutzleiter getrennt sein müssen.

Nach DIN VDE 0100-410 ist die DAUERND zulässige Berührungsspannung bei DC 120V. Allerdings ist bereits ab 48V ein Basisschutz gefordert (z. B. ein Gehäuse). Kondensatoren mit mehr als 1Ws Ladung müssen mit einem Parallelwiderstand versehen sein der sie in weniger als 1 Minute entlädt (auf unter 60V sagte man früher, heute also wohl 48V). Ein Teil ist nicht berührungsgefährlich wenn bei höheren Spannungen als Kleinspannung der Strom durch einen nichtinduktiven 2k Widerstand auf unter 2mA begrenzt ist und wenn ausserdem die Kapazität bis 450V maximal 0.1uF beträgt, Ladungen bis 45uC sind für Spannungen bis zu 15kV erlaubt, gespeicherte Energie von 350mJ darüber. Bei 100kV (Pulversprühpistolen) liegt Personengefährdung bei 50uC 350mJ und 200uA laut DIN EN 61140 (Schutz gegen elektrischen Schlag) bzw. TRBS 2153, so lange 50uC unterschritten werden, also z. B. bei 800VDC ein Kondensator nicht grösser als 56nF, darf so etwas berührbar sein, aber weil das Pulver (ATEX Z21) explosionsgefährdet ist, liegt der Grenzwert bei 200nC und 2mJ laut Norm für handgeführte elektrostatische Pulversprühgeräte (EN 50177) (RL94/9/EG ist die Explosionsschutzrichtlinie welche sich an den Hersteller wendet), also 100kV und 200uA. Es ist aber nicht die Hochspannungsquelle allein, der gesamte konstruktive Aufbau wird getestet (durch Ladungsansammlung an der Oberfläche des Gerätes könnten die Werte überschritten werden). In der Bauvorschrift steht u. a. auch, daß der Handgriff geerdet sein muß, damit ein "aufgeladener" Mensch keine Spannung hinzuaddiert.

Merkwürdigerweise gibt es, seit dem sich Firmen mit CE Bapperl selbst die Zulässigkeit ihrer Geräte zusprechen, Metallgehäuse ohne Schutzerde in denen 230V an der Platine liegt, so dass schon eine abgefallene Schraube an der falschen Stelle eingeklemmt zu einen 'heissen' Gehäuse führt. Solchen Pfusch sollten Hobbybastler lieber lassen. Consumerschrott ist leider nicht immer ein Vorbild für preiswerten, einfachen Aufbau (aber oftmals doch, dazu muss nur eine Plastikkarte als Flächenisolierstoff (DuPont Nomex 410 bis 180 GradC, Fish Paper (zerbrechlich wenn geknickt), 3M Acuflex DMD, Mylar A, Hostaphan WN, Formex GK/CN, Pertinax bis 90 oder 120 GradC, Trivoltherm, Flexiso NMN 411 FI 14060 und andere Flexiso ) möglichst UL94 Klasse V0 listed, zwischen Platine und Gehäuse geschoben werden :-).

"So fordert die DIN/EN60950 und UL60950 für Isolationen in Geräten (z.B. Schaltnetzteile, Isolation 230V-Anschluss zu Chassis) der Informationstechnologie eine Mindestdicke der Isolation von 0,4 mm zwischen aktiven elektrischen Teilen und dem Gehäuse."

- If a single layer of insulation is provided, the min. thickness is 0.4 mm - With two sheets together, there is no thickness requirement but each sheet must meet the required electrical strength value - With three or more sheets there is also no minimal thickness but every combination of two sheets must have adequate electric strength - There is no thickness requirement for functional or basic isolation

Für die DGUV 3 Prüfung werden 230V~ ortsveränderliche Schutzklasse II SELV Geräte nach DIN EN 50699 (VDE 0701-0702) mit 500VDC auf einen Isolationswiderstand nicht unter 1MOhm geprüft, die Isolation nach EN60535-1 (2012) 13.3 Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch mit 1kV für einfache Isolerung, 1.75kV für doppelte (und 3kV für verstärkte Isolierung), es darf in 1 Minute kein Überschlag stattfinden.

Nach Reparaturen muss nach DIN EN 50699 (DIN VDE 0701:2021-02) "Allgemeines Verfahren zur Überprüfung der Wirksamkeit der Schutzmassnahmen von Elektrogeräten nach der Reparatur" und DIN EN5069 (DIN VDE 0702:2021-06) "Wiederholungsprüfung für elektrische Geräte" eine Prüfung erfolgen. Sie gelten für alle Geräte für die es keine eigene Prüfnorm gibt.

Viele Normen testen das Kunststoffgehäuse auf Isolierwirkung in dem es komplett mit Alufolie abgeklebt wird (oder wenn wasserdicht in Salzwasser getaucht wird) und dann der Isolationstester angesetzt wird.

Und Schutzleitermessung nach EN60730-1 erfolgt mit Wechselspannung nicht über 12V mit mindestens 25A per 4-Leiter (Kelvin Connection) Messung, wobei nicht mehr als 0.1 Ohm gemessen werden darf. Lackierte/Eloxierte Gehäuse sind an der Kontaktierungsstelle abzukratzen:

Lichterketten, bei denen nach Glasbruch der kleinen Lämpchen (und wem ist das noch nicht passiert...) 230V offen rumliegen, weil sich der Hersteller den Trenntrafo gespart hat, oder Toaster, die ein festgebackenes Toast verbrennen, wenn man es nicht schnell - autsch - mit dem Frühstücksmesser https://youtu.be/GyzzqtH_35I?t=136 https://youtu.be/zPs6r5b0pmM?t=16 rauspult - wo die 230V an den Heizwendeln nicht mal 1 cm weit weg sind, weil der Hersteller ein Ceranglas gespart hat, halte ich aber für vorsätzlichen Mord, die Toaster sind übrigens nur durch eine Ausnahmeregelung zulässig bei denen die Lobby bestimmt gejammert und bestochen hat. Funksteckdosen und Dimmer die auch ausgeschaltet nur 1 Pol abtrennen (N statt L, je nach Position in der Steckdose) sind merkwürdigerweise auch zulässig. Dabei weiss jeder, daß man nach einem Schuko-Stecker immer 2-polig abschaltende Schalter einbaut, es sei denn, der andere Pol liegt geschützt.

EN 61010 (Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte, z. B. Schlagtest mit 5 Joule nach EN 61010-1, allgemein IK-Stoßfestigkeitsgrad nach IEC 62262), EN 60335 (Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch, enthält Prüfanweisungen für Schutzklasse I und Schutzklasse II Geräte wie man Schutzleiter und Spannungsfestigkeit zu messen hat, Glühdrahtprüfung für die verwendeten Gehäuse- und Isoliermaterialien, etc. pp. für Hausgeräte, Isolationsabstände) EN 60950 (Sicherheit von Einrichtungen der TK und Informationstechnik), DIN EN 62368-1 (Niederspannungsrichtlinie), 2004/108/EC (EMV-Richtlinie), 93/68/EEC (Richtlinie zur CE-Kennzeichnung), 85/374/EEC (Produkthaftungsrichtlinie). IEC60730 zur Sicherheit von Haushaltsgeräten und Industrieanwendungen unterteilt in "Class A functions such as room thermostats, humidity controls, lighting controls, timers and switches. These are distinguished by not being relied upon for the safety of the equipment. Class B functions such as thermal cut-offs are intended to prevent unsafe operation of appliances such as washing machines, dishwashers, dryers, refrigerators, freezers and cookers/stoves. Class C functions are intended to prevent special hazards such as explosions. These include automatic burner controls and thermal cut-outs for closed, unvented water heaters" und fordert Selbsttests wie CPU Funktion und Speicherfunktion und plausible Taktrate, zu realisieren a) nach der Produktion b) regelmässig in Betrieb c) mit 2 CPUs.

Zur VDE 0110-1 DIN EN IEC 60664-1 Isolationskoordination für Betriebsmittel in Niederspannungs-Stromversorgungssystemen: Wenn man die 60335-1 erfüllen muß, dann kann man nicht auf die kleineren Werte nach 60664-1 ausweichen, AUSSER es ist in der 60335-1 ausdrücklich zulässig.

Bei Telekommunikation, Aufzügen, Schienenfahrzeugen, Medizintechnik: 98/37/EC (Maschinenrichtlinie), EN 60601 (Medizinische elektrische Geräte) = UL60601 (Medizin) , 93/42/ECC (Richtlinie für medizinische Geräte), 98/79/EC (Richtlinie für in-vitro Diagnostik), 2014/34/EU (ATEX-Richtlinie), 2001/95/EC (Produktsicherheitsrichtlinie). EN 61000-4-5 beschreibt, welche Surges das Gerät überstehen muss, (beispielsweise Einkopplung an 500V: an Leiter gegen Leiter über 2 Ohm 18µF, an Leiter gegen Erde über 12 Ohm 9 µF) EN 61000-3-2 beschreibt die zulässigen Oberwellen bei Netzversorgung, ab wann ein Netzteil also eine PFC enthalten muss.

Wenn man kein Netzkabel, keine Datenleitungen über 3m hat und mit der Leistung unter 50W liegt, sind das schon mal gute Voraussetzungen die Norm einzuhalten. Eine Funkentstörung per Kondensator oder Gleichtaktdrossel und Kondensator gehört hinter den Netzschalter und hinter die Sicherung, obwohl viele Firmen sie wegen der Belastung des Netzschalters und Kondensators beim Einschalten lieber vor den Netzschalter, dauernd am Netz, montieren. Aber es sind schon genügend viele Entstörkondensatoren Verursacher von Bränden gewesen.

Die Valley Fill Schaltung kann bei konventionellen Trafonetzteilen mittlerer Leistung die PFC unnötig machen, in dem die Siebelkos zumindest die halbe Spannung an die Last liefern, Oberwellenspektrum aber höchstens ausreichend für Klasse C Beleuchtungszwecke.

Die üblichen Grundnormen bei Produkten für gewerbliche oder nichtgewerbliche Anwendungen: DIN EN 61000-4 sagen wie etwas gemessen wird. Störbeeinflussung durch Entladungen statischer Energie ESD (EN 61000-4-2) z. B. +/-8kV Luft +/-6kV Kontakt Schärfegrad 3 Kriterium B https://www.mikrocontroller.net/topic/513595#6597206 Störbeeinflussung durch Elektromagnetische Felder eingestrahlte HF (EN 61000-4-3) z. B. 10 V/m Schärfegrad 3 Kriterium A Störbeeinflussung durch Elektromagnetische Felder 1MHz – 1GHz PM 1kHz (IEC 1000-4-3 / VdS 2834) z. B. 10 V/m Störbeeinflussung durch Schnelle elektrische Transienten Bursts (EN 61000-4-4) Störbeeinflussung durch Stoßspannungen Surges (EN 61000-4-5) Störbeeinflussung durch Hochfrequente Spannungen eingeströme HF (EN 61000-4-6) Störbeeinflussung durch Magnetfeld energietechnischer Frequenzen (EN 61000-4-8:1993 + A1:2000) z. B. Induktionsspule 50A/m Schärfegrad 4 Kriterium A Störbeeinflussung durch Netzschwankungen (EN 61000-4-8) Störbeeinflussung durch Netzunterbruch / Spannungsschwankungen (EN 61000-4-11) DIN EN 61000-6 sagen etwas zu den Grenzwerten. DIN EN 61000-6-1: Störfestigkeit Wohnbereich DIN EN 61000-6-2: Störfestigkeit Industriebereich DIN EN 61000-6-3: Störaussendung Wohnbereich DIN EN 61000-6-4: Störaussendung Industriebereich Leitungsgebundene Störungen (EN 55016-2-1) Strahlungsgebundene Störungen (EN 55016-2-3) Oberwellen (??) Summary of main product standards for conducted EMI emissions product sector standards, ersetzt seit 2017 EN55022 Automotive: CISPR25 EN55025 IT & Multimedia (z.B. Audioelektronik): CISPR32 EN55032 + CISPR35 EN55035 (ehemals EN 55103) Part 15 ISM: CISPR11 EN55011 Part 18 Household appliances, electric tools and similar apparatus: CISPR 14-1 EN55014-1 Lighting equipment: CISPR15 EN55015 Part 15/18 aus https://www.ti.com/lit/wp/slyy136/slyy136.pdf inklusive Diagrammen von QuasiPeak und AVeraGe von 150kHt bis 30MHz EMV-Richtlinie (EMC) 2014/30/EU (EMV, Elektromagnetische Verträglichkeit), vor 20.04.2014 2004/108/EG vor 19.7.2009 89/336/EWG

DIN EN 61000-4-x misst die Störfestigkeit bei 80-1000MHz mit 10V/m, oder 3V/m bei 1,4 bis 2,7GHz und z. B. IEC61000-4-6 (leitungsgebundene eingekoppelte Störungen), Prüfschärfegrad wäre z. B. 30V, d.h. bei Deinem Gerät wird an den Anschlüssen durch z. B. eine Koppelzange auf der Leitung ein HF-Störpegel im Frequenzbereich 150kHz bis 80MHz (nacheinander in Frequenzschritten) mit einer Amplitude von etwa 30V erzeugt. Abstrahlung (im Gegensatz zu leitungsgebundenen Störungen) wird i.A. erst ab 30MHz gemessen, da sich unterhalb der Wellenlänge eh nur Nahfeld ergibt und keine Abstrahlung. Dazu kommen halt auch die Tests mit elektrostatischer Entladung gegen das Gehäuse mit +/- 4kV Kontaktentladung, sowie +/- 8kV Luftentladung. Dann noch die Surge-Tests auf den Netz- und Signalleitungen.

und EN 61000-3-3 die Spannungsschwankungen und Flicker, (EN 50081-2) EN 61000-6-4 Funkstörungen im Industriebereich, (EN 50081-1) EN 61000-6-1 Störfestigkeit im Wohnbereich, Geschäfts- u. Gewerbebereich und in Kleinbetrieben, EN 61000-6-3 Funkstörungen im Wohnbereich, (EN 50082-2), EN 61000-6-2 Störfestigkeit im Industriebereich, (EN 50082-1). Die EN61000-6-2 beinhaltet eigentlich nur eine Zusammenstellung von Normen der EN61000-4-x Reihe, deswegen ist die 6-2 auch nur wenige Seiten stark.

Für einfache ESD Prüfungen reicht erst mal ein Piezo-Feuerzeug/Gasanzünder.

Wenn das Gerät bei den Funken auf Gehäuse oder Masseanschluss aussteigt oder gar beschädigt wird ist es schon mal schlecht. ESD nach DIN IEC61000-4-2 lädt je nach severity level (1: 2kV, 2: 4kV, 3: 6kV, 4: 8kV bei contact discharge, 1: 2kV, 2: 4kV, 3: 8kV, 4: 15kV bei air gap discharge) einen 150pF Kondensator über ca. 50 MegaOhm auf, und entlädt ihn je nach Testlevel 2E, 12E, 42E über 330 Ohm auf das Testobjekt, der Spannungsansteig erfolgt in Nanosekunden, also sehr kompakt aufbauen. Störaussendungen für Beleuchtungseinrichtungen werden nach EN 55015 geprüft, Störfestigkeit nach EN 61547, elektrische Sicherheit nach EN 61347-1 und 2-13. LED Netzteile aktuell EU 1194/2012 Flimmern bis 80 HZ IEC 61547-1 oder EN 61000-3-3, 80-2000 Hz IEC 61358. Für Automotive ESD Test gilt ISO 10605, man sollte(muss) dort an jedem Leiterbahnstrang der Platine ein Testpad anbringen.

EMV-Normen

Die Niederspannungsrichtlinie fordert, daß zu jedem Produkt eine technische Dokumentation angelegt werden muss und legt in Anhang IV die Art der darin enthaltenen Informationen und Dokumente fest. Sie dient dem Nachweis, dass die Sicherheit eines Produktes richtig beurteilt wurde. Sie muss für 10 Jahre nach der Herstellung des letzten Produkts unverändert aufbewahrt werden.

Ein Gerät, welches von 100-240V~ einsetzbar ist, muss wegen der Toleranzen tatsächlich 90-265V~ aushalten, sogar 375V= Spitze, das darf aber nicht draufstehen, sondern nur die 100-240V~.

Ansonsten wird jeder seine eigenen Anforderungen an so ein Netzteil haben. Spannungsbereich (der eine will 0-30V, der andere 0-300V), Strom (je mehr je besser aber auch teuer), Genauigkeit (normalerweise nicht besonders hoch, aber es gibt Ausnahmen), Ausregelgeschwindigkeit (es gibt furchtbar langsame Netzteile), beständig gegen induktive (Überspannung durch Zündfunke beim Abschalten einer Spule, abgefangen durch rückwärtsleitende Diode über dem Regeltransistor) und hochfrequente (Drossel am Ausgang soll verhindern das Hf hoher Leistung ins Gerät zurückfliesst, vor allem in die Regelung) Lasten, digital einstellbar per RS232/IEEE488, eventuell mit Zurückübermittlung der aktuellen Messwerte. Auch interessant ist der Fall, in dem an den Ausgang eines auf 30V und 350mA eingestellten Labornetzteils eine 1W LED angeschlossen wird. Wenn dabei das Netzteil am Ausgang einen dicken Elko hat, der eine zu langsame Regelschaltung kaschieren soll, brennt die LED trotz der eingestellten Strombegrenzung durch, weil sich erst mal der Elko mit weit mehr als den eingestellten 350mA entlädt. Also auf einen möglichst kleinen Elko direkt am Ausgang des Netzgeräts achten.

Beim Preisvergleich (boh sind fertige Labornetzteile teuer, ähm die Bauteile alleine kosten auch so viel, es sei denn man schlachtet einen dicken HiFi-Verstärker, von dem meist Gehäuse, Trafo, Gleichrichter, Elkos, Leistungstransistoren (Audioleistungstransistoren sind gute Kandidaten für Netzteillängstransistoren, schnell und gut kühlbar), Potiknöpfe, Kühlkörper und OpAmps verwendbar sind, insbesondere für ein Netzteil mit positivem und negativem Ausgang, aber Achtung: Aus einen 4*120-Watt Verstärker wird kein 2*30V/8A Netzteil, Verstärker-Angaben sind durch RMS-Angaben nach oben geschönt, nachrechnen) sollte man die verbilligenden Tricks der Hersteller kennen: Ich habe hier z. B. die Wuchtbrumme PS2403D von Conrad. Aus der Referenz LM336 regelt Strom und Spannung ein RC1458 über LEDs verodert per TIP31C einen 2N3773 auf SK02/100mm Kühlkörper. Das geht nur, weil der 2*160VA Trafo per Relais in 3 Stufen umgeschaltet wird, ansonsten könnte weder der Kühlkörper noch der Transistor die Leistung aushalten. Dafür merkt man schon beim Drehen am Spannungsknopf, wie das Gerät beim Umschalten aus der Regelung fällt. Und wenn ein 12V Akku dranhängt, leuchtet eine LED auch, wenn der Netzstecker draussen ist. Schliesst man eine Dauerlast bei ungünstiger Spannung an, so das am 2N3773 eine hohe Verlustleistung abfällt, reicht trotz Trafoumschaltung der Kühlkörper nicht und es nützt nichts das auf ihm ein Thermoschalter als Übertemperaturschutz geschraubt ist: Der Transistor legiert wegen Überhitzung zuerst durch, und nimmt den OpAmp gleich mit wenn man dann den Spannungsreglerknopf auf 0 stellt. So was kann man natürlich billiger bauen, als ein Gerät, das bei geringer Ausgangsspannung die volle Trafospannung am Ladeelko hält, um in Mikrosekunden nach Belastungsende auf volle Ausgangsspannung kommen zu können (was man aber auch nur selten braucht). Und bei billigen sind oftmals die Kühlkörper und sonstigen Teile unterdimensioniert, wie https://www.mikrocontroller.net/topic/209139 zeigt. Aber teure Netzteile sind nicht unbedingt besser, das Philips PE1542 geht einfach mal kaputt wenn man ein Relais ausschaltet https://www.mikrocontroller.net/topic/387211 immerhin findet sich in der Bedienungsanleitung noch der Schaltplan, ein simpler uA723 Regler, https://www.de-wolff.eu/download/electronics/service-manual/philips-pe1542/summary/download.html das Hameg HM7042-5 macht z. B. Überspannungsspitzen von ca. 5% beim Ein- und Ausschalten, wie auch die Präzisions-Labor-Netzgeräte NGRU 45 und NGSM 32/10 von Rhode & Schwarz, oder BK Precision https://www.eevblog.com/forum/blog/eevblog-315-korad-ka3005p-reviewfail/msg130136/#msg130136 das HMC8043 macht aus 3.3V 4.2V wenn die 230V ausfallen https://www.elektormagazine.de/articles/RS-HMC8043 so etwas ist natürlich unbrauchbar. Billige (Wentronic LN103Pro) natürlich auch https://www.mikrocontroller.net/topic/387037 und Sako SK-1715SL2A https://www.mikrocontroller.net/topic/389601#5151256

Da ein Labornetzteil sowohl als Spannungsquelle als auch als Stromquelle verwendbar sein soll, gibt es sich widersprechende Designkriterien. Es gibt 2 prinzipiell unterschiedliche Topologien von Labornetzteilen:

Der Emitterfolger als Spannungsquelle:

        +------+
        |      |
 +-----|< NPN  |
 |      |E   Supply
VRef   Last    |
 |      |      |
 +------+------+

         +-----+------+
         |     |      |
 +------|+\    |      |
 |      |  >--|< NPN  |
 |   +--|-/    |E     |
 |   |   |     |    Supply
VRef +---(-----+      |
 |       |     |      |
 |       |    Last    |
 |       |     |      |
 +-------+-----+------+

Allerdings ist die Schaltung nicht stromstabil:

          +-----+------+
          |     | .....|..........................................
  +------|+\    |      |                                         :
  |      |  >--|< NPN  |                                         :
  |   +--|-/    |E ....|................................         :
  |   |   |     |      |                               :         :
  |   |   |    Last  Supply                            :         :
IRef  |   |     |      |                               :         :
  |   +---(-----+      |                               :         :
  |       |     |      |                               :         :
  |       |   Shunt zur|Strommessung, wahlweise auch hier oder da bei Differenzmessung
  |       |     |      |
  +-------+-----+------+

Zu den Emitterfolger-Netzteilen gehört das Stache NG 38-2 (0-30V, 20mA-2.2A) https://www.mikrocontroller.net/topic/160342?page=single#5222135 https://www.mikrocontroller.net/attachment/348558/Stache_NG_38-2.GIF damals aus der 0-30V/2mA-2A High Performance Power Supply Unit von R. Lawrence entwickelt https://www.americanradiohistory.com/UK/Practical-Electronics/70s/Practical-Electronics-1978-10.pdf das von Smartkit mit viel zu kleinem Kühlkörper und hochgelogenen 3A wieder aufgelegt wurde https://www.smartkit.gr/stabilised-power-supply-0-30v-3a-m.html ähnlich dem hier https://320volt.com/en/0-30v-0-3a-adjustable-power-supply/ und derzeit gerne nachgebaut wird, weil es bei Banggood einen Bausatz von Hiland mit Platine für wenige Euro gibt http://img.banggood.com/file/products/201505080459530-30Vinstall.pdf dem natürlich die teuren Teile wie Trafo, Kühlkörper und Gehäuse fehlen https://www.banggood.com/0-30V-2mA-3A-Adjustable-DC-Regulated-Power-Supply-DIY-Kit-p-958308.html aber die Schaltung taugt nichts: Mit dem empfohlenen 24V~ Trafo übersteigt die Betriebsspannung wegen der -5.1V Hilfsspannung die absolute maximum ratings der verwendeten 36V OpAmps (OPA604 würde wenigstens 48V überleben, NE5532 44V), und selbst dann erreicht es wegen des zu kleinen Siebelkos nicht 30V unter Belastung, es geht maximal ein 20V~ Trafo und dann liefert es auch nur 20V. Bei 30V/3A wären die über 90W Verlust am 2SD1047 zu viel, man muss 2 parallel schalten mit 0.33 Ohm Stromverteilungswiderständen. Auch der Siebelko ist für 3A zu klein dimensioniert, es müssten mindestens 12000uF sein. Daher gibt es den Umbauvorschlag von Paul mit Spannungsregler http://diyfan.blogspot.com/2013/03/adjustable-lab-power-supply-take-two.html http://www.paulvdiyblogs.net/2015/05/tuning-030v-dc-with-03a-psu-diy-kit.html die inzwischen wohl von EEQKit übernommen wurde http://www.icstation.com/product_document/Download/12479_installation_instructions.pdf und eine Version mit geringerer negativer Hilfsspannung und MC34071/TLE2141 http://electronics-lab.com/community/index.php?/topic/40835-0-30v-0-3a-latest-data/ https://www.eevblog.com/forum/beginners/bangood-psu-enhancements/ aber Q1 muss darin erhalten bleiben http://electronics-lab.com/community/index.php?/topic/29563-0-30v-stabilized-power-supply/&page=47&tab=comments#comment-144848 http://electronics-lab.com/community/index.php?/topic/29563-0-30v-stabilized-power-supply/&page=84&tab=comments#comment-156523 doch wer nicht auf die vorgefertigte Platine angewiesen ist, kann gleich eine einfachere Variante mit moderneren Bauteilen aufbauen. MC34072 ist ein schneller laststabiler single supply OpAmp der 44V aushält (TLE2142 wäre noch genauer aber auch teurer), MJL3281 sind schnelle lineare Transistoren hoher Stromverstärkung die sich gut kühlen lassen, der TL431 ist auf 5V eingestellt, (wenn der Ausgangselko weniger als 0.1 Ohm ESR hat, muss man die Pikofarad-Kondensatoren mit LTSpice berechnet vergrössern), es gibt mit T4 einen SOA Überstromschutz bei Beginn eines Kurzschlusses an dem der Stromregler noch nicht reagiert und mit T5 eine nahezu Konstantstromlast durch den verhungernden Transistor ohne negative Hilfsspannung, obwohl eine echte Konstantstromsenke zu so einer negativen Hilfsspannung natürlich besser wäre. Für ein 30V/3A Netzteil geht ein 30V~/4.8A Trafo mit 10000uF Siebelko weil die OpAmps 44V überleben, mit 2x15V~ und Trafoumschaltung könnte man den Kühlkörper kleiner dimensionieren. Baut man nur 20V/2A, reicht auch 1 MJL3281 ohne Emitterwiderstand und ein LM358/LT1013 an einem 25V Schaltnetzteil.

+35V --+--------------------------------------------------------+---------------------+---+------+------+---+
       |                                                        |                     |   |      |      |   |
    1N5301 oder 10k                +---------------------------|+\ MC34072            |   |BD139 |      |  _|_
       |                           |            1N4148         |  >--+---+---1R---+---(--|<  +---(--+   |  /_\ 1N5404
       |                           |           +--|>|--10k--+--|-/   |   |  1N   _|_  |   |E |   |  |   |   |
       +----+----+---+--------+    |           |            |   |   5p   |  4148 /_\  |   +--+--|<  +--|<   | 2x MJL3281
       |    |    |   |        |    |           |           10k  |    |   |        |   |   |      |E     |E  |
      25k   |    |  10k    10kPoti-+  +--100p--+            |   |    +---(--10p---+   | 220R    0R33   0R33 |
       |    |    |   |        |       |        |            |   |    |   |        |   |   |      |      |   |
       +--TL431 4u7  +-----+  +-------(--|+\   |            +---(----+---(--100k--+---(---+----+-+------+---+--o
       |    |    |   |     |  |       |  |  >--+            |   |        |            |        |        |  _|_
      25k   |    | 1kPoti--+--)--10k--+--|-/               20k  |  BC337 >|--100R--+  +--1M5--|< BD139 10u /_\ 1N5404
       |    |    |   |        |                             |   |       E|         |           |E       |   |
       +----+----+---)--------+-----------------------------+---(--------(---------+-----------(--------+---+--o
                     |                                          |        |                     |            |
GND -----------------+------------------------------------------+--------+---------------------+-----0R166--+ (0.5V bei max. Strom)

+30V --+-----------------------------------------------+--------+------------+
       |                                               |        |            |
      10k                          +-------------------(-------|+\ LM358     |BDW83
       |                           |                   |       |  >--1k--+--|<
       |                           |                  4k7   +--|-/       |   |E
       +----+----+---+--------+    |                   |    |   |        |   |
       |    |    |   |        | U  |                   |    |   | 1N4148 |   |
       |    |    |  4k7    10kPoti-+  +--100p--+-------(----(---(---|<|--+   |
       |    |    |   |        |       |        |       |    |   |            |
       +--TL431 4u7  +-----+  +-------(--|+\   |       |    +---(--100k--+---+--o
            |    |   |     |  |       |  |  >--+--|<|--+    |   |        |  _|_
            |    | 1kPoti--+--)--10k--+--|-/      LED      10k  |       47u /_\ 1N5404
            |    |   | I      |                             |   |        |   |
            +----+---)--------+-----------------------------+---(--------+---+--o
                     |                                          |            |
GND -----------------+------------------------------------------+-----0R25---+

+24V --+---------------------+-------------+----------------+---+
       |                     |             |                |   |
      39k                   10k            |                |   |
       |                     |             |                |   |
       |                     +------+      |                |   |
       |                     |      |      |          BD139 |   |
       |                     |    5kPoti--|+\               |   |
       |                     |      |     |  >--+--3k9--+--|<   |
       |                     |      |  +--|-/   |       |   |E  |
       |                     |      |  |       2nF      |   +--|< BD249/BD745 auf Kühlkörper
       |                 LM4040-5.0 |  |        |       |       |E
       |                     |      |  +--------+-------(--10k--+--- 0..20V/0..2A
       +--------+            |      |           |       |       |
       |        |            |      |          3k3      |      22uF
       |        |            |      |           |       |       |
   LM385-1.2    |            +------+-----------+-------(-------+---
       |        |            |                          |       |
       |      5kPoti---------(------------|+\           |       |
       |        |            |            |  >--+--|<|--+      0R6
       |        |            +----1k---+--|-/   | 1N4148        |
       |        |                      |   |    |               |
       |        |                      +---(-1n-+               |
       |        |                          |                    |
 GND --+--------+--------------------------+--------------------+

                             +--|>|--+-----+-----+--------------+------------------------------------+----------------+---+---+
                             |       |     |     |              |                                    |                |   |   |
                          +--(--|>|--+  Relais   |             470k                                  |                |   |   |
                          |  |       |     |     |              |       8.62V                        |               1k   |   |
       /                  |  |       |     +-|>|-+              +----+-----------+                   |                |   |E  |
 o---o/ o---+--+          |  |       |     |1N4148              |    |           |    +-------------|+\  1N4148       +--|<   |
            |  |          |  |       | +   |                    |  220R         470   |             |  >--|<|-----+   |PNP|   |
            |  |          |  |     4700uF  |                    |    |           |    |   +---------|-/           |   |   +--|< 2N3055
            |  |          |  |       |     |        +---1M---+  |    +--34k------)----+   |        LM324          |   |       |E
            |  | +--+     |  |       |     |        |        |  |    |           |    |   |                       |   |       |
            |  | |  o\    |  |       |     |        |   /+|--+--(----(-----------(----(---(-------10k-------------(---(---+---+---o Ausgang
            |  S:S    \o--(--+       |     >|--5k6--+--<  |     |    |  Usoll Poti5k--(---(---+-----|+\           |   |   |   |
            |  S:|  o     |  |       |    E|            \-|-----+----(--------+  |    |   |   |     |  >--+--10k--+--|<   |   |
 Glimmlampe(X) S:+--+     |  |       |     |                    |    |        |  |    |   |   |  +--|-/   |       NPN |E  |   |
            |  S:|        |  |       |     |                   1k5   +--|+\   |  |    |   |   |  |       1nF          |  11k  |
            |  S:S        |  |       |     |                    |    |  |  >--+  |    |   |   |  |        |           |   |   |
            |  | |        |  |       |     |                    +----(--|-/      |    |  100  |  +--------+-----------(---+ 100uF
 o---Sich---+--+ |        |  |       |     |                    |    |   |       |    |   |   |                       |   |   |
           Trafo |        |  |       |     |                   5k6 ZD6V8 |       |    |   | 100nF                    1k5 6k8  |
          12V+9V |        |  |       |     |                    |    |   |       |    |   |   |                       |   |   |
           3.2A  |        |  +--|<|--+     |           +--0.6R--+----+---(-------+----(---+---+-----------------------+---+---+---o
                 |        | 4*1N5404 |     |           |                 |            |
                 +--------+-----|<|--+-----+-----------+-----------------+---Poti5k---+ Isoll

uA723 mit per 500 Ohm Poti einstellbarer Strombegrenzung ohne den beim uA723 üblichen Foldback und mit Sziklai-Darlington, damit der Spannungsverlust ab der Trafospannung nicht so gross wird, mit ab 0 einstellbarer Ausgangsspannung per 5k Poti. Man beachte die minimale Änderung gegenüber dem uA723 Netzteil von Conrad, in dem Pin10 des 723 nicht mit dem Ausgang sondern Pin9 mit Masse verbunden ist. Ziel war, keine zusätzlichen OpAmps verwenden zu müssen, denn sonst hätte man den uA723 auch gleich ersetzen können. Da der uA723 maximal 660mW verträgt, sind bei 40V nur 15mA durch den inneren Transistor erlaubt (das passt auch zu den 25mA der Z-Diode an Pin 9) und der BD138 verträgt laut SOA auch nur 150mA bei 40V was mit 6 W aber schon einen Kühlkörper verlangt. Der 2N3055 verträgt 2A bei 40V und die 80 Watt sind Dank der 200 GradC maximal erlaubten Temperatur des TO3 Gehäuses mit einem 0.4K/W Kühlkörper abführbar, also einem üblichen CPU-Kühlkörper mit Lüfter, die Bauteile sind also gerade ausreichend um aus einem 24V~/72VA Trafo ein 24V 2A Netzteil zu bauen. Braucht man weniger Spannung, reicht ein 18V~ Trafo für 3A mit dem 2N3055 bis ca. 16V, also gut zur Emulation und Laden eines 12V Bleiakkus. Eben so gut sind Transistoren im TO264-3 Gehäuse wie MJL4281A mit 0.54K/W, MJL3281A=2SC3281 mit 0.625K/W, weil dann die Kühlkörper klein bleiben können. Die Parallelschaltung von 2 oder mehr Transistoren erleichtert die Kühlung und ist notwendig bei Plastiktransistoren wie BD249 (1K/W) oder noch mehr dem schnelleren 2SD1047 der zwar 2A bei 50V aushält wenn man das Gehäuse auf 25 GradC hält, aber das wird eher 75 GradC warm, also braucht man zwei. Die Parallelschaltung erfordert Stromverteilungswiderstände an den Emittern. Die Ansteuerung muss nicht verändert oder neu berechnet werden, denn der Strom bleibt gleich, er teilt sich nur auf mehrere Transistoren auf.

Berechnung: Der uA723 erzeugt an Pin6 eine Referenzspannung von 7.15V, leider nicht sehr genau (6.8V..7.5V), die Exemplarstreuungen können mit dem Trimmpoti P250 ausgeglichen werden so daß mit 6.8V weitergerechnet wird, man kann P250 aber auch weglassen und die Widerstandswerte nach dem realen Exemplar des uA723 bestimmen. Wenn die Ausgangsspannung von 0 bis 24V (=Faktor 3.52 von justierter VRef) regelbar sein soll, muss an Pin5 eine Spannung von VRef-(VRef/3.52) angelegt werden, daher der Spannungsteiler 27k zu 68k. An Pin4 kommt derselbe Spannungsteiler vom Ausgang. Das Poti P5k muss dagegen niederohmig sein (5k macht gegenüber den 27k einen maximalen Fehler von 8% in Mittelstellung), darf aber die Referenzspannung nicht zu sehr belasten. Steht der Schleifer oben, ist die Ausgangsspannung 0. Das 500R Poti zur Stromeinstellung soll 0V bis 0.7V erzeugen können, daher hängt es über 4k3 an der justierten Referenzspannung. Der Strom durch den Ausgang fliesst auch durch R33 und wenn die Spannung an ihm so weit steigt, daß zwischen Pin2 und Pin3 ein Spannungsabfall von UBE überschritten wird, dann wird der Ausgangsstrom weich begrenzt. Da UBE je nach Temperatur deutlich absinkt, ist die Stromeinstellung nicht genau, die Stromgrenze sinkt wenn der Chip heisser wird bis auf 66%. Genauer wird es, die Strombegrenzungsschaltung mit 2 externem Transistoren aufzubauen, der eine liefert 0.7V als Diode in Vorwärtsrichtung, der andere ersetzt den internen Transistor des uA723 und bedient Pin 13. Der 470R dient nur zum Schutz des Transistors im Fehlerfall. Die Bauteile 100pF, 470pF, 1k, 330R, 10R, 100R und 4u7 sollen eine gutmütige Regelcharacteristik ergeben damit der Regler nicht schwingt und sind an die Transistoren anzupassen.

Ersetzt man den 2N3055 durch den schnelleren MJL3281A, muss der 10R auf 22R vergrössert werden, kann 330R auf 220R verringern, und man kann 100p auf 47p und 470p auf 220p verringern und 100R auf 68R. Statt der 3k3 kann auch ein verhungerter Bipolartransistor den Ausgangselko mit nahezu Konstantstrom entladen, z. B. 2N2219A zwischen out+ und out- mit 1MegOhm an +Ub leitet ca. 8mA ab, siehe Abschnitt 'Stromsenke als Belastung für ein Labornetzteil'.

Leider verkleinern die Spannungsteiler an Pin 4 und 5 die Differenzspannung am SpannungsregelOpAmp, so daß sich die Ausregelungsgenauigkeit der Schaltung gegenüber den normalen uA723 Schaltungen etwas verschlechtert. Das ist aber notwendig, damit man die Ausgangsspannung von 0V an regeln kann, bei einem common mode input range der OpAmps ab erst 2V.

Leider gibt es keine LED, die den Eintritt des Strombegrenzungsmodus anzeigt, das macht in dieser Schaltung eh wenig Sinn da der Übergang so weich ist, und bevor nun jemand auf die Idee kommt, diese per extra OpAmp nachzurüsten: Dann kann man gleich die richtige Labornetzteilschaltung mit präziser Stromregelung von oben nehmen.

 +Ub --+--+-----------------------------------------------+---+---+
       |  |                                               |   |   |
       |  |      .......................................330R 10R  |
       |  |      :                                     :  |   |E  |
       |  +--+---12----+----------------+  uA723  +---11--+--|<   |
       |     |   :     |                |         |    : BD138|   |
       |     |   :  +--(--+       +----|+\    +--|<    :      +--|<  2N3055
10000uF/40V 100n :  Z  |  |       |    |  >---+   |E   :      |   |E
       |     |   :  +-|>--+       |  +-|-/    |   +-+-10    100R  |
       |     |   :  8  |  |       |  |  |     +--+  Z  :      |   |
       |  +--+---7--+--+--(-------(--(--+  +-|<  |  +--9--+   +---+
       |  |      :        |       |  |     | E|  |     :  |       |
       |  |      :........6.......5..4.....2..3..13....:  |       |
       |  |               |       |  |     |  |  |        |       |
       |  |           +-P250      |  |     |  | 100p     1k       |
       |  |  6.8V     |   |       |  |     |  |  |        |       |
       |  |   +---+---+---+--27k--+  |     |  |  +--470p--(---+   |
       |  |   |   |       |       |  |     |  |  |        |   |   |
       |  |   |  4k3     P5k-27k--(--+-----(--(--+--95k3--(---+---+--o 
       |  | 100nF |       |     95k3       |  |           |   |   |   +
       |  |   |  P500-----(-------(--470R--+  |           |  3k3 4u7 Ausgang (0-24V/2A)
       |  |   |   |       |       |           |           |   |   |   -
       |  +---+---+-------+-------+-----------(-----------(---(---+--o
       |                                      |           |   |  R33    (0.65V @ Maximalstrom)
 GND --+--------------------------------------+-----------+---+---+

 ---+-----+-----+------+
    |     |     |      |
    |    220R   |      |
    |     |     |E     |
    |     +----|< PNP  |  TIP2955
 --|+\    |     |      |
   |  >--|< NPN |    Supply
 +-|-/    |E    |      |
 |  |     |     |      |
 +--(-----+-----+      |
    |           |      |
    |          Last    |
    |           |      |
 ---+-----------+------+

 +Ub --+--+--------------------------------------------+---+---+-------+
       |  |                                            |   |   |       |
       |  |  ........................................ 220R |   |       |
       |  |  :                                      :  |   |E  |       |
       |  +--12----+----------------+  uA723   +---11--+--|<   |       |
       |     :     |                |          |    : BD136|   |       |
       |     :  +--(--+       +----|+\     +--|<    :      +---(---+--|< BD249
 4700uF/50V  :  Z  |  |       |    |  >----+   |E   :      |   |   |   |E
       |     :  +-|>--+       |  +-|-/     |   +---10--+   +--|<  470p | BD249
       |     :  8  |  |       |  |  |      +--+     :  |   |   |E  |   |
       |  +--7--+--+--(-------(--(--+   +-|<  |     :220R 68R 0R47 |  0R47
       |  |  :        |       |  |      | E|  |     :  |   |   |   |   |
       |  |  :........6.......5..4......2..3..13....:  +---+---+---+---+
       |  |           |       |  |      |  |  |                |
       |  |           +--10k--+  +-470p-(--(--+                |
       |  |           |       |  |      |  |  |                |
       |  |          4k7  +---(--(------+  |  |    +--2u2--+   |
       |  |           |   |   |  |         |  |    |       |   | 1N5401
       |  |         P500R-+  1k5 +-680R----(--(----+-P10k--+---+---+---o 
       |  |           |       |            |  |    |   |   |   |  _|_  +
       |  |         120R      |            | 470p 270R +---+  4u7 /_\  Ausgang (0-24V/3A)
       |  |           |       |            |  |    |           |   |   -
       |  +-----------+-------+------------(--(----+-----------+---+---o
       |                                   |  |                |
 GND --+-----------------------------------+--+-----0.15R/5W---+

Die zweite prinzipielle Topologie von Labornetzteilen sind Stromquellen:

      Iref +------+
      ---> |      |
   +---R--|< NPN  |
 VRef      |E     |
   +-------+    Supply
           |      |
         Last     |
           |      |
           +------+

                      +-----+------+
                      |     |      |
        +--R1--+-----|+\    |      |
        |      |     |  >--|< NPN  |
       VRef    |  +--|-/    |E     |
        |      |  |   |     |    Supply
        +------(--+---(-----+      |
               |      |     |      |
              R2      |    Last    |
               |      |     |      |
               +------+-----+------+

  +-------------------+     +-------+
  |                   |     |       |
Hilfs-  +--R1--+-----|+\    |       |
supply  |      |     |  >--|< NPN   |
  |    VRef    |  +--|-/    |E      |
  |     |      |  |   |     |     Supply
  +-----+------(--+---+-----+       |
               |            |       |
              R2           Last     |
               |            |       |
               +------------+-------+

Man könnte nun hoffen, daß bei ihm die Stromregelung besser ist, aber Pustekuchen: Weil die Leute Wert auf Spannungsstabilität legen, ist am Ausgang ein deutlich grösserer Elko als in der Emitterfolgerschaltung, und der liefert erst mal mehr Strom, selbst wenn der Strom durch den Transistor gleich bleibt. Die Stromregelschaltung besteht dann auch aus einem OpAmp und versucht, krampfhaft wieder den Elko mit diesem begrenzten Strom zu laden bis dessen Spannung stimmt damit der Ausgangsstrom sich auf den Nennwert einpendelt, wobei ihm zum Entladen nur die Last hilft, und die ist sehr unterschiedlich. Hier hat man also das schlechtere aus beiden Welten. Eigentlich müsste man den Ausgang einer Stromquelle mit einer Spule stabilisieren.

Auch die oft beim uA723 zur Minimierung des Spannungsabfalls verwendete Schaltung mit Sziklai Ausgangsstufe:

        +-----+-----+-----+------+
        |     |     |     |      |
        |    220R  22R    |      |
        |     |     |E    |      |
        |     +----|< PNP |      |
 +-----|+\    |     |     | T1   |
 |     |  >--|< NPN +----|< NPN  |
 |   +-|-/    |E    :     |E   Supply
 |   |  |     |     :     |      |
VRef +--(-----)-----------+      |
 |      |     |     :     |      |
 |      |    1k    10k   Last    |
 |      |     |     :     |      |
 +------+-----+-----+-----+------+

Eine rudimentäre klassische Schaltung nach dem Prinzip findet sich in Elektor Dezember 1982 mit uA723 als Referenzspannung und je einem uA741 als Strom und Spannungsregler, aber die Schaltung neigt zu Instabilität und Überspannung beim Ein- und Ausschalten.

Hier ein floating Regler mit GND der Steuerschaltung auf + wie HP E3610A. Es nutzt einen Hilfstrafo der nach Gleichrichtung und Siebung eine potentialfreie Hilfsspannung für den Regelteil liefert, die zur besseren Brummunterdrückung mit einem Festspannungsregler geregelt werden kann, aber nicht muss. Über R1 wird eine Referenz Ref versorgt, wenn man nicht gleich die Hilfsspannung als genau genug annimmt. Die Hilfsspannung fliesst über R2 in die Basis der NPN Ausgangsleistungstransistoren T1 und T2 und steuert diese durch. R2 muss also klein genug sein, damit multipliziert mit der Stromverstärkung der Transistoren der maximale Ausgangsstrom erreicht werden kann. Damit R2 nicht zu klein und die Stromlieferfähigkeit der Hilfsspannung zu gross werden muß, bietet es sich an, für die Ausgangsleistungstransistoren eine Darlingtonschaltung einzusetzen, die allerdings langsamer ist als bloss ein Transistor. Übersteigt der maximale Strom und Spannung des Netzteils den sicheren Arbeitsbereich SOA und die Kühlfähigkeit eines Transistors, sind mehrere parallel zu schalten, was hier mit T1 und T2 angedeutet wurde, aber natürlich an die Bedürfnisse angepasst werden kann. Die halbwegs gleichmässige Verteilung des Stroms durch die Transistoren bewirken die Rs. Ein Spannungsabfall von 2 * 0.6V = 1.2V ist ausreichend für bipolare Transistoren in Darlingtonschaltung und hält die Verlustleistung in den Rs in verträglichem Rahmen um 5 Watt, da mehr als 2A pro Transistor kaum realistisch sein werden. Bei MOSFETs muß man eher 5V ansetzen, es sei denn man verwendet laterale MOSFETs oder LogicLevel Typen, wo es auch 2.5V tun sollten. OpAmp V regelt die mit DAC_U oder einem Poti eingestellte Spannung, dabei reicht der Regelbereich der Ausgangsspannung bis R4/R3*Referenzspannung. OpAmp A begrenzt den Strom der als über die R zum Mittelwert summierter Spannungsabfall über den Rs gemessen werde. C3 dient der Kompensation der Regelschleife. Die Dioden D1 und D2 zur ODER-Verknüpfung kann man sich sparen, (wenn der V-OpAmp ODER der A-OpAmp den über R2 fliessenden Basisstrom von den Ausgangstransistoren nach Masse der Hilfsspannung ableitet, regelt das Netzteil runter) wenn man OpAmps mit Open Collector Ausgang verwendet wie den TAE2453. Die gesparten 0.7V an den Dioden erlauben es in dem Fall, daß am Ausgang keine Darlingtons notwendig sind, dennoch mit single supply für die OpAmps auszukommen. Der Ausgangskondensator C wird ermittelt, in dem das Netzteil mit wiederholt schlagartig wechselnder Belastung geprüft wird und C auf minimalen Spannungseinbruch und maximale Nachregelgeschwindigkeit ohne deutliche Überschwinger eingepasst wird. Im Spannungsbegrenzungsbetrieb in dem der V-OpAmp aktiv ist, wird C1 auf optimale Regeleigenschaften ohne Neigung zum Schwingverhalten bei reelen und komplexen Lasten ausgelegt, C2 wird angepasst im Strombegrenzungsbetrieb bei dem der A-OpAmp aktiv ist. Da die Regelung über eine Hilfsspannung versorgt wird und nichts mit der Leistungsspannung zu tun hat (und falls im Fehlerfall doch, sind die Ströme durch R3, R4 und die R begrenzt, ich empfehle daher ab 10k für diese Widerstandswerte), kann das Netzteil recht weit dimensioniert werden, bis zu hunderten von Volt. Die Spannung des Leistungstrafos und Strombelastbarkeit des Netzteils wird nur durch die Ausgangsleistungstransistoren begrenzt. Der Strom durch R2 muß von jedem OpAmp einzeln nach Masse abgeleitet werden können. Man will einerseits einen möglichst hohen Basisstrom für die Ausgangstransistoren da dann nicht 3 hintereinandergeschaltet werden müssen sondern ein Darlington oder bei Kleinleistungsnetzteilen gar ein einzelner Transistor ausreicht, weil die schneller sind. Allerdings wird der Ansteuerstrom mitgemessen. Das heisst, daß normale OpAmps mit nur 20mA Ausgangsstrom ein eher niedriges Limit setzen. Auch das spricht für solche OpAmps wie den TAE2453. .

  +--+-----|>|--+------------------------------------------------------------------+------+
  |  |          |                                                                  |      |
  |  |  +--|>|--+                 +VCC                                      +------(-----|< T2
  |  |  |       |                   |    ´VReg?                             |      |      |E
  |  |  |       |     +--+-----|>|--+-------------+---R2---+--+-------------+-----|< T1   |
  |  |  |       |     |  |          |             |        C1 C2            |      |E     |
  |  |  |       |     |  |  +--|>|--+ +           R1       |  +-------------(--+---(--+   |
  S  |  |     + |     S  |  |       |             |        |  |             |  |   |  |   |
  S  |  |     Elko    S  |  |      Elko       +---+---+    |  +--|-\   D1   |  +-R-+  +-R-+
  S  |  |       |     S  |  |       |         |   |   |    |     |A >--|<|--+      |      |
  S  |  |       |     |  +--(--|<|--+   +--DAC_U Ref DAC_I-(-----|+/        |      Rs     Rs
  S  |  |       |     |     |       |   |     |   |   |    |                |  x   |      |
  S  |  |       |     +-----+--|<|--+---(-----+---+---+----(----------------(------+------+--o
  |  |  |       |   Hilfstrafo      |   | >Z      |        |                |      |
  |  |  |       |                 -VCC R3         +--10k---+-----|-\   D2   |      |
  |  |  |       |                       |                        |V >--|<|--+      |
  |  |  |       |                       +--+---------------------|+/               C       Ausgang
  |  |  |       |                       |  |                                       |
  |  +--(--|<|--+                      R4  1n                                      |
  |     |       |                       |  |                                       |
  +-----+--|<|--+-----------------------+--+---------------------------------------+---------o
 Leistungstrafo

Glücklicherweise ist eine negative Hilfsspannung leicht erzeugbar in dem an Position >Z eine Z-Diode eingebaut wird, z. B. 4V7 (der eventuell ein kleiner Kerko parallel geschaltet wird um ihre dynamische Impedanz zu verringern, aber wenn der zu gross wird, neigt das Netzteil beim Einschalten zu einem Überschwinger auf der Ausgangsspannung). Dann liegt bei -VCC eine Spannung von -4.7V an, Masse vom Spannungsregler ist Masse und +VCC liefert die positive Versorgungsspannung für die OpAmps. Verwendet man keine single supply OpAmps ist so eine negative Hilfsspannung sowieso notwendig. Benötigt man eine bessere Stabilität, kann man natürlich ein split power supply mit 2 Spannungsreglern für die Hilfsspannung aufbauen, fängt sich damit aber eventuell Probleme ein, wenn die negative Spannung vor der positiven zusammenbricht, weil der Regler dann nicht mehr den Strom aus den Leistungstransistoren abziehen kann, und die Ausgangsspannung hochläuft.

An Punkt x sind Hilfsspannung und Leistungsstromkreis verbunden. Der in die Basis der Leistungstransistoren fliessende Strom fliesst hier wieder in den Hilfsspannungstrafo zurück und nicht in die Last, wurde aber an den Rs mitgemessen.

Da selbst gesperrte Ausgangstransistoren noch immer etwas Strom durchlassen ist es notwendig, den Ausgang zu Belasten. Entweder durch Widerstände von Basis zu Emitter und einer Ansteuerspannung unter 0, oder durch einen Widerstand vom positiven Ausgang zum negativen Ausgang oder durch einen Widerstand von den Emittern vor dem Rs damit der Strom nicht mitgemessen wird zur negativen Hilfsspannung.

Legt man von aussen eine Ausgangsspannung an das Netzteil die höher ist als die eingestellte Spannung, werden die Transistoren verpolt belastet. Oftmals ist eine Diode in Rückwärtsrichtung in den Transistoren eingebaut oder von aussen dazugeschaltet, damit zumindest der BE-Durchbruch bei 7V verhindert wird. Allerdings lädt dann die Ausgangsspannung die Siebelkos im Netzteil und versorgt es selbst dann, wenn dessen Netzschalter ausgeschaltet wird, mit dem Risiko die maximale Spannung der Bauteile zu überschreiten. Daher kann es sinnvoll sein, hinter die Ausgangstransistoren noch Dioden in Flussrichtung mit einer ausreichendes Sperrspannung einzufügen.

Schaltet man mehrere Netzteile in Reihe, kann es passieren, daß ein Netzteil dem anderen eine verpolte Ausgangsspannung verpasst. Dazu sollte eine Leistungsdiode in Sperrichtung an den Ausgang, damit nicht mehr als ca. 1V verpolt entstehen kann. Gegen einen Akku hilft das nicht, weil der keine Strombegrenzung hat. Eine Schmelzsicherung im Ausgangskreis mit einem Schmelzintegral welches kleiner ist als das der Diode kann das verhindern,

die Verbindung zu R4 muss aber näher an der Ausgangsklemme sitzen damit der Spannungsabfall an der Sicherung bei hohem Strom nicht mitgemessen wird (Nennstrom 3A, Absicherung 3.15A flink, Diode BY550 für 5A).

 --------------------------------------------------+------+
                                                   |      |
                                           +-------(-----|< T2
                                           |       |      |E
                                 ----------+------|< T1   |
                                                   |E     |
                                           +--4k7--+      |
                                           |       |      |
                                           +--4k7--(------+
                                           |       |A     |A
                                           |     Diode  Diode
                                           |       |K     |K
                                  ---------(---+---(--+   |
                                           |   |   |  |   |
                                           |   +-R-+  +-R-+
                                           |       |      |
                                           |       Rs     Rs
                                           |       |      |
 --+-|<|--+---(--+----+---(--+-------------(---+---+------+--o
   |          |                            |   |   |K
   +---------------------------------------+   C Diode    Ausgang
  -VCC        R4                               |   |A
 -------------(--------------------------------+---+-Sich-+--o
              |                                           |
              +-------------------------------------------+

  +--+-----|>|--+---+------------+-----------+----+---o
  |  |          |   |            |           R4   |
  |  |  +--|>|--+ Upoti--+   +---(-----------+    C  Ausgang
  |  |  |       |   |    |   |   |           R3   |     
  |  |  |       |   |    |   |   |           +----+---o
  |  |  |       |   |   R5   |   |                |
  |  |  |       |   |    |   +--|+\   D2          |
  S  |  |       |   |    |      |V >--|<|--+      |
  S  |  |       |   8    +---+--|-/        |      |  8 = constant current reference
  S  |  |       |   |        C1            |      |
  S  |  |       +---(---R2---+-------------+-----|I T1 (Darlington oder MOSFET)
  S  |  |       |   |        C2            |      |S
  |  |  |       |   |    +---(--|+\        |      |
  |  |  |     Elko  |    |   |  |  >--|<|--+      |
  |  |  |       |   |    |   +--|-/   D1      +---+
  |  |  |       |   |    |   |   |            |   |
  |  +--(--|<|--+ IPoti--+   +---(----R6------+   Rs
  |     |       |   |            |                |
  +-----+--|<|--+---+------------+----------------+

Hier ein trotz 10nF MOSFET schnell regelndes diskretes Netzteil von Björn, das aber 3 galvanisch unabhängige Spannungsquellen benötigt:

Die OpAmps OPA548 und OPA549 zeigen in ihren Datenblättern Labornetzteile bis 25V/5A manuell oder digital einstellbar, die besonders einfach aufzubauen sind, man muß nur die maximal per Kühlkörper erreichbare Verlustleitung von 50 bzw. 90 Watt beachten, immerhin schützen sich die Bauteile vor Überhitzung.

Bei regelbaren Labornetzteilen kann man die Spannung am Elko vorregeln. Allerdings verringert sich die Nachregelgeschwindigkeit dadurch drastisch. Siehe AN32 von https://www.analog.com/ (http://www.linear.com/) . Der MOSFET in folgender Schaltung von Winfield Hill aus s.e.d. arbeitet als Schalter der nur am Anfang jeder Halbwelle den Ladekondensator C2 niederohmig an den Trafo koppelt.

     rectified
      ac in                     p-channel   
                                Q1  FET               +38V
     --|>|---+----+-------+---+-- s   d ----+----+---o  4A
             |    |       | \_|_    g       |    |
     --|>|---+    |      R2  /_\    | IRF9Z |    | C2
             |    |       |   | D2  |  34N  |   ===
          C1 |    |       +---+-----'       |    |
            ===   R1      |        ,--------+   gnd
             |    |       |       |         |
             |    |    Q2 |    Q3 |         R5   R1  12k
            gnd   | 5V    c       c         |    R2  12k
                  +---- b           b ------+    R3  4.7k
                \_|_      e --+-- e         |    R4  2.49k
              D1 /_\          |             R4   R5  16.2k
                  | LM336-    R3            |    C1  100uF
                  |  5.0      |            gnd   C2  10,000uF
                 gnd         gnd                 

 o--+ +--+---|>|-+---+------------+---+
    S:S  |       |   |           E|  100R
    S:S  | +-|>|-+  C1  2N6134PNP >|--+-- Regelspannung, nach Masse oder zum Ausgang hin ableiten
    S:S  | |         |            |
    S:+--)-)---------+--|>|---+   |
    S:S  | |         | 1N5401 |   |
    S:S  +-)-|<|-+  C2    NPN >|--+ 
    S:S    |     |   | 2N3055 |E 10R
 o--+ +----+-|<|-+---+        +---+--o
                     |              Ausgangsspannung
                     +---------------o

Auch ein gesperrter Leistungstransistor lässt einen Reststrom durch, vor allem wenn er heiss ist. Dadurch kann ein Netzteil ohne und bei geringer Last nicht auf 0 regeln. Man baut Belastungswiderstände nach Masse ein, die aber bei höheren Spannungen durchaus wesentlichen Strom ableiten. Insbesondere wenn der Strom mitgemessen wird, mag man den damit eingeführten Fehler nicht. Daher sind Konstantstromsenken sinnvoll, die kann man rausrechnen. Etwas konstanter wird die Belastung, wenn der Widerstand nicht nach Masse sondern hin zu einer eventuell vorhandenen negativen Spannung führt. Besonders elegant wenn man eine negative Hilfsspannung zur Verfüghung hat:

+Ub ------------+
                |
             --|< NPN Leistungstransistor des Labornetzteils 
                |E
            +---+--o Labornetzteilausgang
            |   |
            | Elko Last
            |   |
Masse --+---(---+--o
        |   |
        +--|< NPN (Konstantstrombelastung R/(-Ub-0.7V)
            |E
-Ub -----R--+

+Ub ----+----------+ halbwegs konstante Spannung gegenüber Masse
        |          |
        |       --|< NPN Leistungstransistor des Labornetzteils 
      1MOhm        |E
        |      +---+--o Labornetzteilausgang
        |      |   |
        +-----|< Elko Last
               |E  |
Masse ---------+---+--o

 >12V
  |
 2k7          +--7k5---+-- zu belastender Labornetzteilausgang
  |           |        |
  +---+---+---(-------|I BUZ72
  |   |   |   |        |S
  |  22n  >|--+--100R--+    I*0.5R+U*100.5/7600.5 = Ube
 ZD12 |  E| BC337      |
  |   |   |           0.5R
  |   |   |            |
  +---+---+------------+-- GND

> Wie schliesse ich digitale Einbauinstrumente (wie das DVM210 126594
> von www.conrad.de, aber auch alle anderen mit ICL7xx6 aufgebauten)
> an mein Netzgerät an ?

Die Panelmeter benötigen, ausser den teuren DPM951/952/961/962 197564 von http://www.conrad.de/ (die durch den verwendeten MAX138 letztlich nichts anderes enthalten als das unten mit ICL7660 zusammengebaute), eine potenzialgetrennte Versorgungsspannung von 9-12V, die man im Netzteil normalerweise nicht hat, es sei denn man klaut aus einer alten Ethernetkarte den 5V->9V Wandler oder baut die Schaltung aus dem Februar 1997 Magazin ltm9702.pdf von https://www.analog.com/ (http://www.linear.com/) nach oder portiert die Messspannung mit einem LTC1043. Es funktioniert NICHT, aus dem Ladeelko mit einem 78L09 eine Betriebsspannung herzustellen, und dann eine Spannung ab 0V oder gar darunter zu messen. Es ergeben sich zwar Messwerte, aber die stimmen überhaupt nicht und schwanken stark mit der Versorgungsspannung.

Man kann einen extra 6.3V-Trafo per Einweggleichrichtung ungeregelt, oder einen 12V/0.33VA Trafo mit Brückengleichrichter, Elko und 78L09 Spannungsregler spendieren. Wenn man die in den meisten Modulen intern verbundenen Anschlüsse COM und INLO (Pin 30 und 32 des ICL7106 bzw. ICL7137) trennen kann (das geht beim DVM210 von Conrad NICHT) oder mit dem ICL7106 ein Messgerät selbst gebaut hat, geht es, mit einem 78L05 erst 5V herzustellen, und dann aus den 5V mit einem ICL7660 -5V zu erzeugen und dann das Messgerät zwischen 5V und -5V anzuschliessen. Dann kann es Spannungen um 0V messen, also mit Spannungsteiler R1/R2 oder Stromshunt R auf Masse bezogene 200mV.

 +Ub --+---------Hauptregler-------+------ out
       |              |            R1
     78L05-+---+------)---------+  +---+
       |   |   |      |         |  R2  |
 GND --+---)---)--+-R-+---------)--+---)-- GND
       |   |   |  |   |         |  |   |
      ICL7660--)--)---)--+------)--)---)--+ 
               |  |   |  |      |  |   |  |
             +-------------+  +-------------+
             |+B -In +In -B|  |+B -In +In -B|
             |Ampereanzeige|  | Voltanzeige |
             +-------------+  +-------------+
                 INLO und COMMON getrennt !

      +5V (mindestens 3V+Drop-Out Spannung des OpAmps über GND und In)
        |
 GND --|+\
       |  >---+
     +-|-/    | B+
     |  |  +-----+
     +--(--|InLo | Panel
 In ----(--|InHi | Meter
        |  +-----+
        |     | B-
 -5V ---+-----+

              +----------|>o--100pF--+--|>|----+---+-----+
              |                      +--|<|--+ |   |     | +
              | CD40106                      | | 100nF Panelmeter
     +--|>o---+--|>o--+--|>o--100pF--+--|>|--(-+   |     | -
     |        |       |              +--|<|--+-----+-----+ 
     +--100R--+       |               1N4148
     |        |       +--|>o--100pF--+--|>|----+---+-----+
   100pF      |                      +--|<|--+ |   |     | +
     |        |                              | | 100nF Panelmeter  
    GND       +----------|>o--100pF--+--|>|--(-+   |     | -
                                     +--|<|--+-----+-----+ 

+Rail --+---+---+---
        |   |   |
        | 100k 43k
        |   |   |E
        U   +--|< BC856
        |   |   |
        | 100k  |
        |   |   |
        +---+   +--- U/10 (exakter: (U/2-0.65)/10, noch exakter müsste man den um hfe grösseren Strom durch 43k einrechnen)
                |
               4k3
                |
-Rail ----------+--- GND

Wer den ICL7106 gegen uC ersetzt, kann massebezogen zumindest 3 Stellen (10 bit A/D) messen http://electro-hobby.ucoz.com/blog/3_digits_digital_volt_meter/2012-07-10-235 , solche Panelmeter werden auch über eBay aus China angeboten und messen teilweise mit 8 bit noch ungenauer, die Anzeige springt dann jeweils um 3er bis 4er Einheiten.

Genau geht's auch: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=191964.0 (5.5 Digit DVM - LTC2400 + LTC6655)

Bei Schaltungen für tragbare Messgeräte sollte man die Batterieanschlüsse als +Ub und -Ub eventuell benötigter OpAmps hernehmen und COM liefert dann problemlos einen Bezugspunkt ca. 2.8V unter +Ub. Bei Widerstandsmessung, einfachen NTC Sensoren oder Brücken (KMZ10 Magnetfeldsensor

kann man beim ICL7xx6 sogar ratiometrisch ohne irgendwelche Verstärker und Referenzspannungsquellen messen. Ein passender AC/DC-Wandler zur Wechselspannungsmessung ist in Datenblatt des ICL7611 beschrieben.

Strommessung mit Differenzverstärkern

 --+--SHUNT--+--  
   |         |  
   |         |      +---20k--+
   |         |      |        |
   |         +--1k--+--|-\   |
   |                   |  >--+--
   +------------1k--+--|+/
                    |
                   20k
                    |
                   GND

Besser ist es, man spiegelt den Strom nach Masse,

   --+--Shunt--+--
     |         |
    100R       |
    E|         |E
 PNP >|----+--|< PNP
     |     |   |
     +---+ +---+ (Alle Transistoren auf demselben Chip)
     |   |     |
 NPN >|--+----|< NPN
    E|         |E
     |         |
     +---------(-- Vout
     |         |
    100R      100R
     |         |
   --+---------+-- GND

      --+---SHUNT----+--
        |            |
        1k           |
        |            |
        +---------+  |
        |         |  |
       S|    /-|--+  |
 BS250  I|--<  |     |
  o.ä.  |    \+|-----+
        |
        +--------------- Spannungsabfall am SHUNT * 20
        |
       20k
        |
       GND

Fertig und präzise gibt es das in LT1787 und LTC6101, TSC1031, TP1001S3 uva.

Ein ZXCT1030 enthält nach dem high side Stromsensor gar noch einen Komparator und Spannungsreferenz zur Erkennung von Überstrom.

          0V ---|+\
                |  >--+--- output
virt GND ->  +--|-/   |
             |        |
input --10k--+---10k--+

 +---+-- U/2
 |   |
 |   1k
(+)  |
 U   +-- GND  (belastbar mit 4k7 bei 10% tolerierbarem Spannungseinbruch)
(-)  |
 |   1k
 |   |
 +---+-- -U/2

 +---+----+-- U/2     (diese Schaltung wird verwendet, wenn man GND)
 |   |    |            (als Bezugspunkt für alles verwendet und + und 0 nur)
 | 100k 1000uF         (die ankommende Versorgungsspanung darstellen)
(+)  |    |
 U   +----+-- GND (belastbar mit Tonfrequenz bis wenige Ohm)
(-)  |    |
 | 100k 1000uF
 |   |    |
 +---+----+-- -U/2

 +---+------- U/2       (diese Schaltung wird verwendet, wenn man Störungen)
 |   |                  (vom positiven Pol der Spannungsversorgung nicht auf)
 |  10k                 (GND übertragen will, aber den negativen Pol der)
(+)  |                  (Spannungsversorgung als gute Masse ansieht die auch)
 U   +----+-- GND  (woanders verwendet wird)
(-)  |    |
 |  10k  10uF
 |   |    |
 +---+----+-- -U/2

 +---+-----+------- U/2
 |   |     |
 |   |   100k
(+)  |     |
 U  470uF  +----+-- GND    (unsinnig)
(-)  |     |    |
 |   |   100k 1000uF
 |   |     |    |
 +---+-----+----+-- -U/2

 +---+------+------- U/2
 |   |      |
 | 100k     |
 |   |      |
(+)  +-----|+\
 U   |     |  >--+-- GND 
(-)  |  +--|-/   |
 | 100k |   |    |
 |   |  +---(----+
 |   |      |
 +---+------+------- -U/2

 +---+------+-----------------+-- U/2
 |   |      |                 |
 | 100k     |                47uF
 |   |      |  L272           |
(+)  +-----|+\                |
 U   |     |  >--10R--+--10R--+-- GND
(-)  |  +--|-/        |       |
 | 100k |   |         |       |
 |   |  +---(---------+      47uF
 |   |      |                 |
 +---+------+-----------------+-- -U/2

oder als Puffer einer (Referenz-)Spannung nach GND (siehe TLE2425/TLE2426 von TI). C2 und R1/R3 verhindern ein Schwingen und sollen so ausgelegt werden, daß die Reaktion des OpAmps auf Belastungsschwankungen optimal wird.

 +---+----------+-------------- U/2
 |   |          |
 |  100k        |
 |   |          |
 |   +---+-----|+\
 |   |   |     |  >--+--R1--+-- GND
(+)  |   |  +--|-/   |      |
 U   |   |  |        |      |
(-)  |   |  +---C2---+      |
 |   |   |  |               |
 |   |   |  +---R3----------+
 |   |   |                  |
 |  100k C1                C3
 |   |   |                  |
 +---+---+------------------+-- -U(2

L165 und LM675 sind nicht unity gain stabil, deren Datenblätter zeigen wie man solche dennoch einsetzen kann. Der OPA569 wäre unity gain stabil bis 2A bei 5V, der BUF634 schafft 250mA bis +/-18V. Der OpAmp muss i.A. nur wenig Strom liefern können, weil meist sowieso nur ein paar Widerstände an der GND hängen (in Gedanken einfach alle Ausgänge voll auf + und Strom berechnen), und selbst wenn ein anderer OpAmp vollen Strom nach Masse ableitet, hat er meist eine Strombegrenzung von 20mA. In ungewöhnlich kritischen Fällen schalte über einen Vorwiderstand noch 2 Elkos zur Entkopplung dahinter, oder verwende Figure 5 aus dem LMV321 Datenblatt (Achtung, unterschiedliche LMV321 oszillieren unterschiedlich gerne: https://www.eevblog.com/2018/02/15/eevblog-1057-%C2%B5current-murphy/ )

Wenn zur positiven Spannung eine gleich grosse negative Spannung hinzukommen soll, die nur wenig belastet wird, nimm einen der üblichen Ladungspumpen Spannungsverdoppler ICL7660/LTC1044/MAX1044 (5V/10mA), LT1026/MAX680, LTC1044A (12V/10mA) ICL7662 (15V/10mA), MAX619/LTC1046 (5V/50mA) LTC1144 (15V/50mA) LTC/MAX660 (5V/100mA) MAX665 (8V/100mA) MAX889/LM2662/LM2663 (5V/200mA) (Intersil/Linear/Maxim). Schaltplan jeweils im Datenblatt. Effizienz einer Ladungspumpe:

Reicht der Strom nicht aus, bleibt nur ein Schaltregler wie MC34063 oder die ähnlichen: NJM2374A (40V 1.5A 100kHz dieselbe Anschlussbelegung) BL8033 (500kHz 3A 4.2-16V->0.8- SOT23-6 interne Diode step down) L5973D (2.5A 36V 250kHz SO8 Comp) XL4005 (300kHz 32V 5A 0.8V TO263-5) JW5068 (500kHz 4-26V 8A in QFN20-3x3 synchronous step down) APE1707 (150kHz 45V 1.3V SO8) AP5101 (1.4MHz 4.75-22V 1.5A 0.8V SO8) SC4520 (100-600kHz 4.4V-24V 3A 0.8V SO8) TPS54332 (1MHz 3.5A 28V SO8) B628??=MT3608=SX1308=AX5523=FP6291=SDB628=LN2220 (1.2MHz 2-24V->28V 2A step up 0.6V SOT23-6, billige Fertigboards oftmals defekt

ACT4514 (1.5A 40V CVCC SO8 definierter shutdown) MP1584 (3A SO8 340kHz) ST1S10 (18V 3A SO8 ab 0.8V) MP2493 (2A 36V SO8 mit Ilimit) SY8113 (500kHz 3A 16V 0.6V step down SOT23-6 s) AX3833 (500kHz 18V 2.6A 0.6V step down SOT23-6 s) SY8201 (27V 1A 0.6V step down SOT23-6 s) MP2307 (650kHz 4.75-23V 3A SO8 synchronous step down) SX2106=FR9801 (600kHz 21V 2.1A 0.8V step down SOT23-6 synchonous) EC8310 (1.4MHz 30V 1.2A 0.8V step down SOT23-6 synchronous) AOZ1021 (3A 16V SO8 s) APE3502 (2A 4.5-18V SO8 synchronous) APE1581 (3A 44.75-23V SO8 synchronous) AIC2857 (2A 23V SO8 synchronous) sychronous kommt ohne externe Diode aus.

Siehe AN-1118 von http://www.ti.com/ (National) wie ein LM2595 5V zu +/-12V macht, AIC3632 dasselbe kleiner in SOT23-6 schafft, oder nimm gleich den MAX743 oder TPS65130, TPS65131.

Aber Vorsicht: Die höherfrequenten Störungen auf der Versorgungsspannung, die Ladungspumpen oder Schaltregler liefern, werden von OpAmps VIEL schlechter unterdrückt, als 50Hz oder 100Hz Störungen, für die der PSRR Wert angegeben wird. Also immer gut filtern, das geht bei höherer Frequenz ja auch leichter (also bleibt der Bauteileplatzbedarf etwa gleich gross). Natürlich geht auch ein (meist ungeregelter) Spannungswandler mit potentialfreiem Ausgang, dessen positiven Anschluss man mit Masse der Schaltung verbindet, aber solche Module sind meist zu teuer.

Bei allen bipolaren Versorgungen gibt es das Problem, daß beide Spannungen nicht zur gleichen Zeit eingeschaltet werden, also gibt es eventuell ein Problem mit der Ausgangsspannung, vor allem wenn als OpAmps keine R2R Typen eingesetzt werden. Da sollte man, so lange nicht beide Spannungen stabil sind, den Ausgang auf Mute schalten.

Mit Kondensatoren in Form eines kapazitiven Netzteils wie in TB008/AN954 von http://www.microchip.com/ gezeigt (der dortige X2 Kondensator ist nicht aus Sicherheitsgründen erforderlich, er liegt nicht direkt zwischen L und N oder PE, sondern wegen der Belastung. Ein Kondensatornetzteilkondensator wird mit 70mA/uF genau so belastet wie ein Motorkondensator, und das sind bekanntlich besonders belastbare Metallpapier-Kondensatoren, die man mit kleinen Kapazitätswerten eben als X2 findet. Auch dabei gibt es aber kurzlebigen Schrott und langlebige, z.B. Kemet R46-H mit 100000h bei 125 GradC https://content.kemet.com/datasheets/KEM_F3006_R46_X2_275_125C.pdf ).

Im Kondensatornetzteil fliesst primär ein Effektivstrom entsprechend dem Blindwiderstand 0.157/(C*f) des Kondensators, bei 230V/50Hz und 270nF also ca. 20mA, aber wenn man den durch einen Verbraucher nahezu konstanter Spannung (LED oder Z-Dioden geschützter Elko am Ausgang) leitet, bildet man den Mittelwert und der liegt bei nur 0.9 des Effektivwerts (wie beim Mittelwert der sich einstellt, wenn man eine Sinushalbwelle per RC Glied glättet, da werden aus 230Vrms auch nur 209VDC), also braucht man einen höherkapazitiven Kondensator, für 20mA Verbraucher also beispielsweise ein Kondensator mit 300nF der 22mA effektiv durchfliessen lässt. Es geht auch grösser:

            1N5407           +----+
  o--32uF--+--|>|--+-----+---|7805|--+--o 5V/1A nicht netzgetrennt
           |       |     |   +----+  |
230V~      |  1N3311B 4700uF    |   100nF
           |       |     |      |    |
  o-1R/5W--(-------+-----+------+----+--o GND
           |       |     |      |    |
           |  1N3311B 4700uF    |   100nF
           |       |     |   +----+  |
           +--|<|--+-----+---|7905|--+--o -5V/1A nicht netzgetrennt
            1N5407           +----+

Wer trotzdem ein Kondensatornetzteil bauen will, sollte mal berechnen, was mit dem passiert, wenn auf dem Netz ein Rundsteuerssignal liegt:

Will man mit dem Kondensatornetzteil eine Spannung in Bezug zur Netzspannung haben (möglichst negativ, denn damit fällt das Zünden der meisten TRIACs leichter), kann kein Brückengleichrichter eingesetzt werden um beide Halbwellen zu nutzen, sondern man muss eine Halbwelle ungenutzt fliessen lassen. Bei 5mA Last bekommt man 0.6V Ripple, bei 10mA nicht mehr die 5V, da hilft auch kein grösserer Elko. Immerhin wird die ZD5V6 beim Einschalten im Spannungsmaximum der Netzspannung nur mit 22mA Milliampere belastet, es ist die 1N4148 die den Aufladestrom des 220nF Kondensators von 320mA für 1ms tragen muss (was sie auch kann) weil der 100uF Elko noch entladen war. Da im Schnitt nur 5mA zur Verfügung stehen, kann man den TRIAC (der 3 bis 50mA zum Zünden benötigt) nur mit einem kurzen Nadelimpuls pro Halbwelle zünden.

                                                |/|
 N o----------------+-------+---- + ------------|\|----+
                    |       |                  /|/|    |
230V~             ZD5V6   100uF  5V/5mA  --R--+  TRIAC |
                    |       |                          |
 L o--+--1k--220nF--+--|<|--+---- -                    |
      |              1N4148                            |
      +----------------------------------------Last----+

Typical Application Circuit benötigt Eingangsschutz, Eingangsfilter und extra Ausgangselko.

                                   +--------+
  o---Sicherung---+-----+---+   +--|~       |--+--- +
                  |     |   SSSSS  |        |  |
230V~          VDR300V~ C   :::::  |HLK-PM01|  C   5V/0.6A
                  |     |   SSSSS  |        |  |
  o--TempSich98C--+-----+---+   +--|~       |--+--- -
                                   +--------+

In http://www.microchip.com/ DD1002 findet man noch eine lustige Variante mit LEDs + Photozellen.

> grössere Leistungen ?

> Und die Gegenrichtung ?

Wenig Bauteilaufwand bei etwas Verlust am Vorwiderstand (0.325W), der aber für 500V ausgelegt sein sollte also 4 SMD in Reihe, benötigt diese Schaltung, deren Ausgang aber eher unsauber durchgesteuert wird. Man muss programmtechnisch die Mitte des (HI/LO) Impulses rausfinden um den Zeitpunkt des (Spannungsmaximum/Nulldurchgang) zu erfahren mit dem Wechselspannungs-Optokoppler PC/KB/LTV 814/824/844.

           +-----+               
  o--330k--|     |---------- +5V
230V~      |PC814|
  o--------|     |--+------- out (an Eingang von uC)
           +-----+  |
                    +--10k-- GND

Interessiert man sich nicht für die Phasenlage sondern bloss die Anwesenheit der 230V~, benötigt ein Wechselstromoptokoppler mit Kondensatornetzteil bei 1.5mA Optokopplerstrom bloss 15mW. Die LED des Optokopplers wird beim zufälligen Einschalten im 320V Spannungsmaximum durch den Ladestrom des 22nF Kondensators über die 5k5 Vorwiderstand mit 60mA für 1ms belastet. Selbst bei 1k Vorwiderstand und 220nF Kondensator für 20mA Strom bei 0.4W Verlust bleibt der 320mA Stromstoss unterhalb der Grenzwerte von meist 1A für die IR-LED der meisten Optokoppler.

  +--3k3--2k2--+              +--10k-- +5V
  |            |  +-----+     |
  o            +--|     |-----+------> 230V liegen an wenn low
230V~             |PC814|     |
  o            +--|     |--+ 4u7
  |            |  +-----+  |  |
  +----22nF----+           +--+------- GND
  |            |
  +--4M7--4M7--+ Bleeder-Widerstände

               +--4M7--+
               |       | 1N4148
   +----+--1k--+--22n--+--|>|--+--1k--+
   |    |              |       |      |
   |    1M             |       |     LED des Optokopplers
   o    |              |       |      |
 230V~  +--------------(-------(-----|I MOSFET (z. B. BS170)
   o    |              |       | +    |S
   |  ZD5V1          ZD5V1    10uF    |
   |    |              |       |      |
   +----+--------------+-------+------+

Mit nur 50mW viel weniger Energie benötigt eine Schaltung die nur exakt im Nulldurchgang die LED des Optokopplers für 100us einschaltet:

  +---+-----|>|--+--2M2--+----------------+
  |   |          |       |           LED  |
  |   |  +--|>|--+---+  100k +--2k2--|<|--+
  |   |  |           |   |   |            |
  o   |  |          4M7  +--|<  2*2N3904  |
230V~ |  | 1N4007    |   |   |E           |
  o   |  |           +--|<   |      +-----+
  |   |  |           |   |E  |      |     |
  |   +--(--|<|--+  470k |   |     ZD12  47nF
  |      |       |   |   |   |      |     |
  +------+--|<|--+---+---+---+------+-----+

Ebenfalls möglich und seit dem sie bei Reichelt halbwegs preiswert sind lässt sich vielleicht mit dem zweiten Kanal etwas anfangen. Leider erzeugen die ADUM eventuell Hf-Probleme beim EMV-Test, ebenso ISO7220/7221 von TI und TPT7710/7720/7730/6640 von 3Peak, SI8710/8711 von SiLabs, ISO6781 sind wohl besser. NVE IL510-516/610-616 sollen störungsfrei sein.

  +---+--1k--47nF--+--|>|--+---+  ADUM1200/1201
  |   |            |       |   |  +-----+
  o   |          ZD5V6    1uF  +--|1   8|-- +5V
230V~ |            |       |      |2   7|
  o   +---1M-------(-------(------|3   6|-- Signal
  |                |       |   +--|4   5|-- GND
  +----------------+-------+---+  +-----+

Eine Berechnung in LTSpice mit dem 826060 Modell des 500VA Sedlbauer Ringkerns 2x30V an 230V mit 4 x MURS320 und 1000uF/10000uF/100000uF an 10 Ohm (also 2 x ca. 4A an 40V) ergab jedoch, daß bei 1000uF gerade ein Einschaltmoment bei Netzspitzenspannung einen Einschaltstrompeak von 20A über 1ms ergab, bei Einschaltmoment im Nullduchgang von normalen 4A, ansonsten verhielten sich beide Einschaltmomente nahezu gleich, geprägt vom Aufladestrom der Elkos (bei 10000uF erste Halbwelle 30A, zweite 10A, dritte normal, bei 100000uF erste bis 40A, zweite bis 33A, langsam abklingend. Allerdings wird die Simulation keine Remanenz mitsimulieren.

Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Einschaltstroms ist ein Vorwiderstand der in Reihe zur Primärwicklung liegt. Grundig verwendete einen speziellen Kippschalter mit nacheilendem Kontakt, Statron verwendete einfach einen Drehschalter als Einschalter dessen Mittelstellung "Vormagnetisierung" über einen hochohmigen Widerstand führt der nur die Restremanenz aus dem Kern holt, automatisiert kann man ihn von einem Relais überbrücken lassen.

Hier mit dem Relais Feme MZP A 001 52 10, 51.5VDC/12mA 250VAC/10A für einen 1000VA Trafo:

  +------+------------------+
  |      |                  |
  |   4k7/1W            Netztrafo
  |      | 1N4007           |
  o      +--|>|--+----+     +---+
230V~            |    |     |   |
  o              |    |     o   |
  |         47uF/63V Rel:::::/ 3R3/5W/Rücklötauslöser
  |              |    |     o   |
  |              |    |     |   |
  +--------------+----+-----+---+

Etwas unzuverlässiger ist ein Gleichstromrelais am Siebelko. Allerdings wird man den Widerstand von der Wattzahl und Grösse her so auslegen müssen, das er nicht länger als eine Sekunde den Strom durchhält, und bekommt daher ein Problem, wenn das Relais mal ausfällt. Ein Widerstand mit Sicherungslötstelle (Rücklötauslöser, ein am Widerstand festgelöteter federnder Draht der abgeht wenn der Widerstand so heiss wird, dass das Niedertemperatur-Lötzinn schmilzt) wie Krah FTH oder FTX (normales SN99Cu1 Lot), Vitrohm KF oder KT, TOKEN FKU und FRU, Tesla WK 669, oder ähnlicher Überlastungssicherungseinrichtung ist erforderlich. KOA TPR enthält eine nicht reparable Temperatursicherung.

Statt dem Widerstand kann man einen NTC ('Anlaufheissleiter', current inrush limiter, http://www.thinking.com.tw/, http://www.epcos.com/) nehmen. Den legt man auf den maximalen Dauerstrom des Gerätes aus. So spart man sich das Relais, allerdings ist der NTC noch heiss, wenn man das Gerät nur kurz ausschaltet. Vielleicht ist so lange aber auch der Elko noch voll, vor allem wenn der Netzschalter kurz vorher auch sekundär den Verbraucher trennt.

Murata http://www.murata.com/thermis/index.html sagte, welcher NTC bei 240V~ zu welchem primären Siebelko passt: Bis 69uF: 16R/9mm, bis 99uF: 8R/9mm, bis 122uF: 4R/9mm, bis 139uF: 11mm, bis 243uF: 12mm, bis 469uF: 16mm, bis 868uF: 20mm, bis 1493uF: 23mm. Noch eine Dimensionierung:

Berechnung: Dauerstrom = Leistung / Primärspannung [Ampere] Einschaltstrom = 10 (E-Kern) bis 30 (Ringkern) * Dauerstrom [Ampere] Impedanz = 1.414 * Primärspannung / Einschaltstrom [Ohm] Induktivität = Impedanz / ( 2 * 3.14 * Freqeunz ) [Henry] Energie = 0.5 * Induktivität * Einschalttrom^2 [Joule] Mindestwiderstand = 1.414 * Primärspannung / (Einschaltstrom - Dauerstrom) * 0.8 + Dauerstrom -> NTC mit Mindestwiderstand und Joule-Rating suchen

Und dann kann man elektronisch verzögert den NTC überbrücken, sobald die Ausgangsspannung stabil ist. Dann kühlt der NTC ab, während das Gerät an ist, und man kann das Gerät auch mal kurz aus- und wieder einschalten. Für eine Schaltung siehe

Damit das Relais den NTC etwas zeitverzögert überbrückt, kann man NTC auch als Schaltverzögerer verwenden, wenn man noch einen Kontakt übrig hat.

Kühlschrankkompressoren haben dafür übrigens eine simple Kapsel drin, beim Klixon heizt ein Widerstand einen Bimetall, um die Kurzschlusswicklung des Spaltpolmotors nach dem Anlaufen zur Wirkungsgradverbesserung abzutrennen. Nicht wirklich hi tech, braucht aber auch einen Moment zum Abkühlen.

Bei Glühlampen ist der Einschaltstromstoss noch höher, eine 12V/8W Wolfram Lampe hat 18 Ohm bei 2600 GradC, aber nur 1.3 Ohm bei 20 GradC, da Wolfram ein Alpha von 0.0048 hat ist R20 = R2600/(1+0.0048*(2600-20)). Schaltet man diese Halogenlampe in Reihe mit einer 666mA Stromquelle, kann es sein, daß sie nie leuchtet, weil der Stom am Kaltwiderstand 0.66A^2*1.3 = 0.577W nicht ausreicht, um die Lampe auf Betriebstemperatur zu bringen.

halten die modernen aus Zinkoxid ZnO nicht ewig:

Of prime concern is the fact that MOVs have a lifetime "joule" rating. The joule is an engineering term for energy (energy can be measured in joules). The joule rating for an MOV means that when a particular MOV has received the specified amount of energy, it no longer works! This could be the result of one or two large surges or several small surges. Therefore, for MOVs to be used reliably, a strict replacement schedule is necessary. It is like not having a gas gauge in your car - you never know when you are going to run out of gas so you have to keep putting more gas in your car! Lack of replacement can have very serious results - MOVs have been known to cause fires.

VDR werden entweder mit Nennwechselspannung und Aussendurchmesser bezeichnet (vor allem in Europa üblich, TDK Epcos S14K230 Spannung nicht mit Nullenanzahl) und MOV mit Keramikscheibendurchmesser und Varistorspannung bei 1mA (vor allem in Fernost üblich, Panasonic ERZV14D361 Spannung mit Nullenanzahl) und AVX liefert gar beide Varianten aber Spannung immer mit Nullenanzahl:

Nach EN 62368-1 sind Varistoren für 1,25 x maximale NENNspannung zu wählen, bei 220V~ reichten also 275VAC 350VDC (z. B. Epcos S14K275 begrenzt bei 50A auf 710V), für 230V~ gibt es nichts passendes und bei 240V~ braucht man 300VAC 385VDC (Epcos S14K300 begrenzt bei 50A auf 775V). 20mm Scheiben halten dann 100A ab.

Hier ein Rechenbeispiel für einen 120V VDR mit 6000V/3000A Surge. Die einfache LA Serie hält nur 1 Impuls durch, die bessere UltraMOS 2-10 und erst die teure C-III kann 40, aber begrenzt nur auf unter 850V. Bei 230V~ wären das 1600V, die kein realistischer Halbleiter überlebt. Die geringere Anforderung sind surge Tests mit 2000V/1000A, aber auch die begrenzt der VDR nicht ausreichend.

Varistoren sind als potentielle Zündquelle (PIS) zu betrachten. Die einfachen Varistoren ohne Übertemperatur und Explosionsschutz sind auf 230V-Anschlüssen nach der 2017 verabschiedeten und ab 20.12.2020 gültigen Sicherheitsnorm EN62368-1 (bisher EN60065-1 und EN60950-1) nicht mehr erlaubt. Dafür gibt es inzwischen VDR und Thermosicherung in einem Gehäuse damit man sie nicht mehr mit Schrumpfschlauch und Wärmleitsilikon zusammenhalten muss.

 o--Thermosicherung--+--
                     |
230V~              VDR300  Gerät
                     |
 o--Gerätesicherung--+--

Eine für Überspannungszwischensteckdosen sinnvolle Schaltung besteht aus 2 MOVs VDR140 für 140V~ in Reihe, deren Verbindungspunkt per Gasableiter mit Schutzerde verbunden wird, wobei jeder MOV mit einer drangeklemmten Temperatursicherung für 98 GradC auf Überlastung und Alterung kontrolliert wird, und eine Kontrolllampe (entweder Glimmlampe mit Vorwiderstand oder LED mit Schaltung für 230V~, siehe F.8. LEDs an 230V~) signalisiert, ob die Schaltung nicht schon lange beschädigt ist:

  N --TS98--+--VDR140--+
            |          |
        Kontrolle      +--GAS600-- PE
            |          |
  L --TS98--+--VDR140--+

  L --+----------------- L
      |
Thermosicherung98
      |
      +--Glimmlampe--+
      |              |
     VDR            270k
      |              |
  N --+--------------+-- N

oder baut sich eine Crowbar:

auch mit LM4041-ADJ. Achtung, der Thyristor muss nicht nur ein grösseres Schmelzintegral aushalten als die Sicherung, sondern auch das dI/dt aushalten, sonst legt er nach der ersten Aktion das Netzteil für immer lahm. Also nicht den dicksten aber dafür langsamsten Thyristor nehmen, sondern so was wie 2N6505, FLC10 (ST). Man kann dI/dt durch eine Ferritperle oder stromstarke Drossel im Anodenanschluss einbremsen.

+ --Sich--+----+---------+---
          |    |         |
          |    |       Ferrit
         R1    |         |
          |    |       ----
          +-LM4041     _\/_
          |    |       / |
         R2    +--R4--+  |
          |    |      |  |
          |   R3      C  |
          |    |      |  |
          |    |      |  |
GND ------+----+------+--+---

Angesteuert wird der MOSFET von einem Komparator, der die gemessene Batteriespannung mit einer Referenz vergleicht, z. B. in Form des fertigen Überspannungssensor ICL7665 eingestellt auf 13.8V. Der Komparator schaltet bei einer höheren Spannung den MOSFET ein und erst bei einer niedrigeren Spannung wieder aus (Hysterese), dadurch wird verhindert das der MOSFET im Analogbetrieb 'halbdurchlässig' wird. Die dabei entstehende Verlustleistung hält er nämlich nicht aus. Die Hysterese darf durchaus klein sein (also z. B. 0.1V und nicht 1V, aber zumindest so gross wie der Spannungsabfall bei maximalem Ladestrom am Akkuinnenwiderstand), so dass der MOSFET auch bei vollem Akku immer wieder kurz eingeschaltet wird, das führt zur Erhaltungsladung. That´s it. Wahlweise kann man den MOSFET mit konstanter Frequenz ansteuern und bei Annäherung von 13.7V an 13.8V die relative Einschaltdauer von 100% auf 0% zurücknehmen (PWM). Weiteres unter F.21.2. Bleiakkus.

               Diode
      +------+--|>|------+----------+--------+---+---+-----+
      |      |           |          |        |   |   |     |
      |      |          R12         |       R23 10k  |     |
      |      |           |     +---------+   |   |   |     |S
      |      |           +-R13-|Out2 Out1|---)---+---(----|I P-MOSFET
      |      | N-MOSFET  |     |         |   |       |     |
   +  |      I|----+-----(-----|Hys2 Hys1|---+       |     |
 Solarmodul S|     |     |     |         |   |       | +   |
   -  |      |     |     |     | ICL7665 |  R22     Akku   |
      |      |     |     |     |         |   |       | -   |
      |      |    10k    +-----|Set2 Set1|---+       |     |
      |      |     |     |     +---------+   |       |     | +
      |      |     |    R11         |       R21      |  Verbraucher
      |      |     |     |          |        |       |     | -
      +------+-----+-----+----------+--------+-------+-----+

Für 3.7V LiIon Einzelzelle mit und ohne eigene protection PCB, bei 0% Toleranz der Bauteile Ladebegrenzung bei 4.17V, wiedereinschalten bei 4.08V, Entladeschutz bei 2.87V und wiedereinschaltend bei 3.28V, mit Poti sind die für LiIon zu grossen Fertigungstoleranzen des ICL7665 für die Ladeschlusspannung ausgleichbar, Stromverbrauch 6uA bei Tiefentladung, 15uA normal (wegen der 470k pull up die bei 2uA cut off Strom von Out1 unter 1V ans Gate des FDN338 lassen), ohne Überstromschutz.

              1N4148
      +------+--|>|-----------------+--------+----+---+-----+
      |      |                      |        |    |   |     |
      |      |                      |       220k 470k |     |
      |      |                 +---------+   |    |   |     |S
      |      |           +-----|Out2 Out1|---)----+---(----|I FDN338P
      |      | GF2304    |     |         |   |        |     |
   +  |      I|----------+-----|Hys2 Hys1|---+        |     |
 Solarmodul S|           |     |         |   |        | +   |
   -  |      |          47M    | ICL7665A|  910k    LiIon   |
  6V  |      |           |     |         |   |        | -   |
      |      |           +-----|Set2 Set1|---+        |     |
      |      |           |     +---------+   |        |     | +
      |      |           |          |       180k      |  Verbraucher
      |      |           |          |        |        |     | -
      |      |           +----------(---->100kPoti    |     | 
      |      |                      |        |        |     | 
      |      |                      |       470k      |     | 
      |      |                      |        |        |     | 
      +------+----------------------+--------+--------+-----+

Ähnlich ist 'Shunt Battery Charger with Low-Battery Load Disconnect' im Datenblatt des LTC1541, dort steht was man macht wenn der IC weniger Spannung aushält.

Bei einem (Wasser-/Wind-)Generator möchte man nicht kurzschliessen, sondern die überschüssige Energie verheizen. Also schliesst du deinen Heizwiderstand einfach in die Drainleitung des N-MOSFETs.

Möchte man bei vollem Akku den Generator abklemmen, kann man das über eine gesteuerte Thyristorbrücke machen.

    BT169
  +--|>|----+--------------------+-----+
  |    \    |                    |     |
  +--1k-+---(--|>|--+            |     |
  |         | 1N4148|            |     |
  | 1N4004  |       |            |     |
  +--|<|--+ |       |            |     |
  |       | |       |            |   + |
Dynamo    | |       +-------+    |   Akku
  | BT169 | |       |  ´    |   113k   |
  +--|>|--)-+       |       |    |     |
  |    \  |         |     TL431--+     |
  +--1k-+-(----|>|--+       |    |     |
  |       |  1N4148         |   25k    |
  |       |                 |    |     |
  +--|<|--+-----------------+----+-----+
   1N4004

Die besseren Solarladeregler verwenden einen Schaltregler und arbeiten im maximum power point (MPP tracking, man entnimmt also der Solarzelle so viel Strom, das ihre Spannung nur so weit zusammenbricht, das die entnommene Leistung gerade maximal ist, CN3722, SM3320, LT3652 (zieht bis 2.5mA aus dem Akku bevor SHDN verlassen wird), LTM8062, BQ25504, SPV1040) so lange der Akku noch nicht seine Ladeschlusspannung erreicht hat, und wandelt die Spannung (meist per StepUp) in die gerade aktuelle Akkuspannung um. Normale Schaltregler eignen sich nicht an Solarzellen, weil sie, so lange noch wenig Leistung aus der Zelle kommt, besonders viel Strom ziehen, und damit kommt die Solarzelle nie auf ihr Leistungshoch (deadlock). Man braucht zumindest eine Anlaufschaltung. Wenn der Verbraucher nicht alle Energie aufnehmen kann die die MPP Schaltung liefert (ein Akku könnte, ein Radio nicht), macht eine MPP Schaltung auch nur wenig Sinn. Will man bloss die Solarzellenspannung heruntertransformieren, tut es eine per PWM mit festem Tastverhältnis geschaltete Spule, also ein step down Regler ohne Regelung. Bei 50% Tastverhältnis reduziert er beispielsweise die Spannung auf die Hälfte.

   +-----------+-------+
   |           |       |
   |        +-----+    |
   |        |     |    |S
   |        |NE555|---|I PMOSFET 
Solarzelle  |     |    |
   |        +-----+    +--L--+-- Solarzellenspannung/duty_cycle
   |           |      _|_    |
   |           |      /_\    C  
   |           |       |     |
   +-----------+-------+-----+--

Braucht man nur die Unterspannungsabschaltung als Tiefentladeschutz tut es:

Akku --+---+-----+
       |   |     |
      60k 10k    |
       |   |     |S
       |   +----|I PMOSFET wie IRF9530
       |   |     |
       +---(-4M7-+
       |   |     |
       +-TL431   +-- Lampe
       |   |
      20k  |
       |   |
Masse -+---+-------- Masse

 +----+----------+---------+
 |    |          |         |
 |    |    +-10M-(-----+ Verbraucher
 |   3M3   |     |VCC  |   |
 |    |    |  +-----+  |   |
Bat   +----+--|+ Out|--+--|I DMN1019
 |    |       |     |      |S
 |   4M7   +--|- Ref|--+   |
 |    |    |  +-----+  |   |
 |    |    |     |GND  |   |
 |    |    +-----(-----+   |
 |    |          |         |
 +----+----------+---------+

      +---|<|--+ (Diode im MOSFET)
      |        |
   +--+-MOSFET-+---+-- Verbraucher und Ladeschaltung
   |       |       |
   |       +--10k--+
   |       |       |
 + |      22k     285k (für 31V berechnet)
 Akku      |       |
 - |    TL431------+
   |       |       |
   |       |      25k
   |       |       |
   +-------+-------+---

      +----------+--------+---------+
      |          |        |         |
      |          |       R23        |
      |     +---------+   |         |
      |   --|Out2 Out1|---)-------BTS555      
      |     |         |   |         |
   +  |   --|Hys2 Hys1|---+         |
    Akku    |         |   |         |
   -  |     | ICL7665 |  R22        |
      |     |         |   |         +-- Ladegerät
      +-----|Set2 Set1|---+         |
      |     +---------+   |         | +
      |          |       R21     Verbraucher
      |          |        |         | -
      +----------+--------+---------+

Diese Schaltung signalisiert das 30 Sekunden vor dem Abschalten:

 +------+------------------------------+----+-- +Bat
 |      |                              |    |
 |      |     +--100k------+  ICL7665  |    |
R23 +------+  |            | +------+ 10k   |
 +--|HYST2 |  |     +-22uF-+-|HYST1 |  |    |S
R22 |  OUT2|--+-1M--+        |  OUT1|--+---|I P-Kanal MOSFET
 +--|SET2  |  |     +-10k----|SET1  |       |
R21 +------+  |              +------+       +-- Last
 |      |     +-------------------------------- Signal power off in 30 sec
 +------+-------------------------------------- GND

Hier lässt der ICL7665 eine LED mit 1mA und 1% Tastverhältnis blitzen wenn die Spannung unter 4.5V sinkt. Stromaufnahme 4uA.

+Bat --+------+-----15M--------+
       |      |                |
     100k +-------+            |
       |  |   OUT1|--150k------+
       +--|HYST2  |            |
       |  |   SET1|------------+
      3M2 |ICL7665|           1uF MKS2
       |  |  HYST1|--2k2--|>|--+
       +--|SET2   |       LED  |
       |  |   OUT2|--1k--------+
      1M3 +-------+
       |      |
GND ---+------+

Daher gibt es, um für irgendwas (Messschaltung, Netzteil) eine genaue Spannung zu bekommen, reihenweise Chips. Ein paar ausgesuchte:

   +5V
    |
   3k9
    |
+---+
|   |
+--|< 2N3708
|   |E
|   +--- 63mV
|   |
+--|< 2N2222
    |E
   GND

    GND   GND
     |     |
    10k   10k
     |     |
   LM4041--+
     |     |
     |    14k
     |     |
     |     +---- -Out 
     |     |E
     +----|< PNP
     |     |
   100R    |
     |     |
-In -+-----+

Das Rauschen von Referenzspannungsquellen kann man auf Grund der konstanten Spannung durch einen RC Filter reduzieren, allerdings führt bei hohem Widerstand R der Leckstrom durch den Kondensator C zu einem Spannungsfehler, den man jedoch weitgehend umgehen kann (siehe LT1009 Datenblatt) mit einer Serienschaltung so daß am oberen C im Mittel 0V anliegen und somit 0uA Leckstrom durch den wichtigen Widerstand R fliessen:

  Ref --+----R---+-- rauschärmere Ref
        |        |
        |       2*C
        |        |
        +--10*R--+
                 |
                2*C
                 |
                GND

        +--- 2
        S:
    +---+:
    |   S:
    |   +--- 3
1 --+   
    |   +--- 4
    |   S:
    +---+:
        S:
        +--- 5

        +--- 3
        S:
   1 ---+:
        S:
        +--- 4
        
        +--- 5
        S:
   2 ---+:
        S:
        +--- 6

        +--- 1
       :S
       :S
       :S
        +--- 2
        
        +--- 3
       :S
       :S
       :S
        +--- 4

        +--- 1  (z. B. +12V / -12V)  oder +5V +5V  0V  0V
       :S
       :S                           gibt  0   +   0   - 
       :S
        +--- 2  (z. B. 0V)           oder +5V  0V  0V +5V
       :S
       :S                           gibt  +   0   -   0
       :S
        +--- 3  (z. B. +12V / -12V)  oder  0V  0V +5V +5V

        +--- 1
       :S:
       :+--- 2
       :
       :+--- 3
       :S:
        +--- 4
        
        +--- 5
       :S:
       :+--- 6
       :
       :+--- 7
       :S:
        +--- 8

Weicher laufen die Motoren im Mikroschrittbetrieb, der Spitzenstrom, den der Treiber liefern darf, ist dabei durch die angenäherte Sinusform das 1.4-fache des rms Nennstroms aus dem Datenblatt, der in Halbschrittposititon (andere Spule 0) durch den Motor geschickt wird, in Vollschrittposition fliesst dann 0.7 x 1.4 = normaler Nennstrom durch beide Spulen. Allerdings kann Mikroschritt nicht feiner auflösen als das Verhältnis von Haltemoment zu Rastmoment, oft so 1:10. Und wer mit Mikroschritt die exakte Positionierung vervielfachen will, muss beachten, daß die immer kleineren Winkel natürlich immer schwerer einzuhalten sind, die Kraft eines Schrittmotors zum Halten der Mikroschrittposion lässt je nach Modell nach, hier ein Beispiel:

1/1 100 %
1/2 70.71 %
1/4 38.27 %
1/8 19.51 %
1/16 9.80 %
1/32 4.91 %
1/64 2.45 % 
1/128 1.23 %
1/256 0.61 %

Motoren gibt es als Variable Reluctance (Weicheisenkern) oder Permanentmagnet (meist im Blechfingerkäfig) oder Hybrid (beides zusammen, die üblichste Bauform).

Regelmässig bauen Leute erst die Teile aus, und fragen dann, wie man sie ansteuert. Leute, messt VOR dem Ausbauen, und nehmt die Ansteuerschaltung gleich mit, die braucht ihr nämlich. Schrittmotoren sollte man nicht auseinanderbauen, es kann sonst sein, daß sie nach dem Zusammenbau teilweise entmagnetisiert sind.

Schiebe vorher ein (passend dünnwandiges) Eisenrohr über den Rotor. Schrittmotoren haben, vor allem bei simpler Ansteuerung (UCN5804, SAA1027) einen schlechten Wirkungsgrad und kommen ohne Bremsresonatorplatte schnell an ihre Eigenresonanzgrenze. Ein Floppymotor muss halt nur den Kopf verschieben können. Wie viel sind die xx Nm (Newton-Meter) Drehmoment bzw. Haltemoment des Motors eigentlich ? 1 N ist die Erdanziehung von 102 Gramm. Baut man an den Motor eine Seilrolle von 1 Meter Radius, kann ein Motor mit 1 Nm also ein Gewicht von 100 Gramm anheben, oder 10kg bei einer Rolle von 2cm Durchmesser. Kein Wunder, das Floppyschrittmotoren bloss milliNewtonMeter (ab 0.001 Nm) haben. Bei Nenndaten (z. B. 6V/1A pro Spule, also 12W) wird der Motor innendrin je nach Modell 65 oder 80 GradC wärmer als die Umgebung, kühlt man ihn aktiv verträgt er mehr Leistung als aufgedruckt. Will man einen Motor voll ausnutzen, benötigt man eine mehrfach überhöhte Betriebsspannung und Ansteuerung per Stromchopper oder gleich Mikroschritt. Die Drehzahlkurven im Datenblatt wurden zur Erreichung werbewirksam hoher Werte meist mit Schwingungsdämpfern gemessen (z. B. die gelben Vexta Smart Damper), in besseren Datenblättern ist das wenigstens erwähnt. Also etwas Grundlagen zum Schrittmotor:

Grundschaltung für unipolare Schrittmotoren ( _ aus, - an) ohne Stromregelung.

 Phase 1 ----____----
 Phase 2 ____----____
 Phase 3 __----____--
 Phase 4 --____----__

    +------------------+ 
 COM|                  | 
 +----+               _|_
 |    |--Phase1--+    /_\` ZD6V2 (mehr als Betriebsspannung, geht weil im ULN noch jeweils eine Diode in Reihe liegt)
 |    |          |     | 
 | ULN|--Phase2--+--+  | 
 |2003|             |  | 
 |o.ä.|--Phase3--+--+--+-- +5V (weniger als halb so viel Spannung wie der Treiber verträgt)
 |    |          |
 |    |--Phase4--+
 +----+

Eine einfache Methode, um Motoren etwas leistungssteigernd zu betreiben, ist eine niedrigere Spannung bei Stillstand, und eine für Dauerstillstand zu hohe, wegen der Spuleninduktivität im Betrieb aber tolerable Spannung beim Bewegen, wie in folgender Schaltung für 6V Spulen, früher in Floppys eingesetzt:

              +--R--+------- +12V
              |     |E
 Stillst --R--+----|< PNP
 +----+             |  ZD27
 |    |--Phase1--+  +--|<|-- GND
 |    |          |  |  `
 | ULN|--Phase2--+--+
 |2003|             |
 |o.ä.|--Phase3--+--+--|<|-- +5V
 |    |          |
 |    |--Phase4--+
 +----+