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Kabelabzweigungen

Manchmal möchte man ein Kabel abzweigen. Natürlich kann man hierfür spezielle Abzweiger („Stromdiebe“) verwenden, aber wenn die Lösung ein paar Jahre halten soll oder der Platz begrenzt ist, sollta man das vermeiden. Eine saubere, mehrfach bewährte Methode will ich hier kurz zeigen. (mehr …)


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Elektronik….

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Wie erkenne ich eine gute Elektronikfirma?

Es ist nicht ganz einfach, eine seriöse Elektronikfirma zu finden, der man gerne Aufträge gibt und/oder bei der man auch gerne arbeiten würde. Diese Anforderungen sind kein Widerspruch, denn eine Firma, die für ihre Entwickler ein angenehmer Arbeitsplatz ist, wird auch tendenziell die besseren Produkte liefern.

Es gibt aber ein paar Details, mit denen man recht zuverlässig die Spreu vom Weizen trennen kann: (mehr …)


Neues Spielzeug – Rohde & Schwarz RTH1004

Das RTH1004 wird als Handheld Oszilloskop mit der Leistung eines Laborgerätes beworben. Und von der Samplingrate und Bandbreite her kann es durchaus mit den weit verbreiteten Mittelklassegeräten (Agilent/Keysight 3000 X Serie, Tektronix MDO3000, LeCroy Wavesurfer 3000 oder, preiswerter aber nicht unbedingt viel schlechter, die Rigol DS4000 Baureihe) in derselben Preisklasse (ca. 5000€, je nach Angebot und Ausstattung)  mithalten. Nur die Waveform Acquisition Rate ist merkbar geringer (Laborgeräte schaffen deutlich mehr als 50.000 Updates/s) und es hat keinen zuschaltbaren 50Ohm Abschlusswiderstand. Selbstkonfigurierende Tastköpfe fehlen ebenfalls.

Dafür aber ist es portabel, hat ein IP51 Gehäuse und vor allem vier zum Gerät und voneinander galvanisch getrennte Kanäle. Und ein wechselbarer Akku für ein paar Stunden netzunabhängigen Betrieb ist auch noch eingebaut.

rth1004

Und was kann man damit machen? Z.B. Sich mit einem Kanal die Netzspannung ansehen und mit einem anderen Kanal das Signal des Nulldurchgangsdetektors am Mikrocontroller auf der isolierten Seite beobachten, ohne sich Gedanken um unterschiedliche Potenziale und durch die Messung überbrückte Isolationsbarrieren machen zu müssen.

Natürlich ist kein Platz für getrennte Bedienelemente für jeden Kanal, die Bedienung ist aber wirklich gelungen und alle wesentlichen Funktionen sind schnell erreichbar.

Die mitgelieferten Tastköpfe fühlen sich hochwertig an, durch die benötigte Isolierung sind sie aber etwas unhandlicher als die meiner Meinung nach sehr gelungenen Agilent/Keysight Tastköpfe. Für problematisch halte ich den extrem langen Anschluss der Masseklemme an den Tastköpfen. Damit fängt man sich sehr leicht unerwünschte Störungen ein. Einen kürzeren Anschluss zum auswechseln habe ich leider nicht gefunden.

Ganz wichtig: Da alle Kanäle untereinander und vom restlichen Gerät galvanisch getrennt sind, braucht jeder Kanal auch einen eigenen Masseanschluss, sonst sieht man gar nichts.masseschleife

In meinen Augen inakzeptabel ist das Fehlen einer FFT Funktion. Die soll erst irgendwann bei einem Firmwareupdate nachgereicht werden. Garantieren kann das aber niemand.

Fazit: Das Rohde & Schwarz RTH1004 kann sowohl am Schreibtisch ein „herkömmliches“ Oszilloskop ersetzen und ist zudem extrem praktisch, wenn man mal nach draußen muss. Entgegen landläufiger Meinung kann das bei uns Entwicklern durchaus mal vorkommen…

Einige kleinere Unzulänglichkeiten (ja, der Bildschirm spiegelt nicht nur auf dem Foto…) kann man dafür durchaus akzeptieren, vor allem weil das Gerät auch preislich im Bereich von Laborgeräten mit ähnlichen Leistungsdaten liegt. Als zusätzlichen Bonus im Alltagsbetrieb sehe ich den geringen Platzbedarf auf dem Schreibtisch (da bleibt mehr Platz für Zettel) und vor allem den fehlenden Lüfter.


[Top Chip] Maxim MAX31855 Thermocouple-to-Digital Converter

Der Maxim Integrated (kenne übrigens niemanden, der Integrated dazusagt…) MAX31855 Cold-Junction Compensated Thermocouple-to-Digital Converter erfüllt genau eine Funktion: Er gibt die mit einem Thermocouple erfasste Temperatur über SPI digital aus, und zwar mit 0,25°C Auflösung und (laut Angabe) auf +-2°C genau. Natürlich wird die Thermocouplekennlinie intern linearisiert, daher gibt es verschiedene Versionen für die unterschiedlichen Thermocoupletypen ( K, J, N, T, S, R, E). (mehr …)


[Top Chip] Analog Devices AD5933: Impedance Converter Network Analyzer

Der AD5943 von Analog Devices kombiniert einen DDS-basierten Funktionsgenerator, einen 12 Bit 1 MSPS ADC, einen DFT-Block (Diskrete Fourier-Transformation) und die notwendigen Verstärkerschaltungen auf einem Chip und beinhaltet damit (fast) alle Komponenten um einen Frequenzgang einer angeschlossenen Impedanz aufzunehmen und über I²C auszulesen. Klingt auf den ersten Blick super und ist es auch, wenn man mit den Einschränkungen und der Auflösung von „nur“ 12 Bit leben kann.

Für kleine zu messende Lasten (<1kOhm) oder wenn die Impedanz auf einer Seite auf Masse hängt, benötigt man eine Zusatzbeschaltung (CN0217). Es ist aber überhaupt empfehlenswert, zuerst zu überprüfen, ob der Chip mit der gewünschten zu messenden Impedanz überhaupt zurechtkommt und was man dazu wie einstellen muss. So universell wie beworben ist der Chip nämlich gar nicht, ganz im Gegenteil….

Wenn der AD5944 aber für die Messaufgabe geeignet ist, kann es eine sehr elegante, platzsparende, präzise und nicht zuletzt auch stromsparende Lösung für viele Probleme sein, an die man vorher gar nicht gedacht hat.

Der AD5934 ist prinzipiell identisch, aber mit seinem nur 250kSPS schnellen ADC etwas billiger.


DIY Dampfphasenlöten

Dampfphasenlöten ist ein sicheres, zuverlässiges und bauteilschonendes Lötverfahren und auch mit einfachen Mitteln durchführbares Verfahren für die Produktion von Prototypen und Kleinserien. (mehr …)


[Top Chip]: Texas Instruments LDC1000 Inductance to Digital Converter

Der LDC1000 misst die Induktivität L sowie einen zu den Spulenverlusten proportinalen, fiktiven, Parallelwiderstand Rp einer angeschlossenen Induktivität. Dazu wird mit einer Parallelkapazität Cp (unbedingt hochwertiges NP0/C0G Material verwenden!) ein Schwingkeis aufgebaut, die Resonanzfrequenz muss dabei unter über 5kHz und unter 5MHz liegen (wozu ggf. zur Feinabstimmung iterative Optimierungen notwendig sind, d.h. probieren). Der IC misst die Schwingfrequenz und aus dieser kann bei bekannter (und als konstant angenommenen) Parallelkapazität mit der allseits beliebten Thomsonschen Schwingungsformel die Induktivität berechnet werden.

Zusätzlich wird der zur Aufrechterhaltung der Schwingung benötigten Strom gemessen und aus diesem ein als „Proximity Data“ bezeichneter Wert berechnet. Der Name kommt daher, dass er zu den Wirbelstromverlusten in einem sich der Sensorspule nähernden ferromagnetischem Ziel (umgekehrt) proportional ist. Linearisiert ergibt sich daraus der besagte Parallelwiderstand Rp. Man kann unter Verwendung der bekannten Kapazität und der gemessenen Induktivität dann aber auch den als Angabe bei Induktivitäten üblicheren Serienwiderstand Rs errechnen.

Es gibt ein wirklich nettes kleines Evalboard  samt PC-Software zu diesem Chip und auch eine nach AEC-Q100 Temperature Grade 0 (-40°C bis 150°C (!) ) qualifizierte Version. Sehr praktisch, wenn es mit der Klimaerwärmung so weitergeht oder man direkt an etwas wärmeren Orten (Getriebe und Motoren…) messen muss.

Bei TI findet man noch weitere Inductance to Digital Converter, unter anderem den LDC1101 für Sensorfrequenzen von 500kHz bis 10MHz und mit einem Betriebsspannungsbereich von 1.8V bis 3.3V, sowie einige mehrkanälige ICs, die aber „nur“ die Induktivität und nicht den Verlustwiderstand berechnen.

Für das korrekte Dimensionieren der Filterkapazität ist bei all diesen ICs eine low capacitance active probe fürs Oszilloskop empfehlenswert, aber die sollte man ja sowieso immer griffbereit haben. Im Notfall reicht aber auch eine selbstgebaute passive probe.


Der Schaltplan

Heute zähle ich mal ein paar Punkte auf, die man bei einem guten Schaltplan beachten sollte. Es geht dabei heute nicht um die Schaltung an sich oder um die Bauteilauswahl, sondern um ihre Darstellung im ECAD Tool.Schaltplan

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Vias und Lötstopplack

Überraschend häufig taucht die Frage auf, wieso man Vias (Durchkontaktierungen) auf PCBs nicht mit Lötstopplack überdecken soll. (mehr …)