You are here

Projekt 24 - Elektronik Überblick

Themen:

 


E-Reihen

E-Reihe Toleran Faktor
E 6 ±20% sqrt(6, 10^0..5)
E 12 ±10% sqrt(12, 10^0..11)
E 24 ±5% sqrt(24, 10^0..24)
E 48 ±2% sqrt(48, 10^0..47)
E 96 ±1% sqrt(96, 10^0..96)
E 192 ±0.5% sqrt(192, 10^0..191)

 

 Reihe E6 (±20%)
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8

 

 Reihe E12 (±10%)
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7
3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2

 

 Reihe E24 (±5%)
1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6
1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0
3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1
5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1

 

 Reihe E48 (±2%)
1.00 1.05 1.10 1.15 1.21 1.27
1.33 1.40 1.47 1.54 1.62 1.69
1.78 1.87 1.96 2.05 2.15 2.26
2.37 2.49 2.61 2.74 2.87 3.01
3.16 3.32 3.48 3.65 3.83 4.02
4.22 4.42 4.64 4.87 5.11 5.36
5.62 5.90 6.19 6.49 6.81 7.15
7.50 7.87 8.25 8.66 9.09 9.53

 

 Reihe E96 (±1%)
1.00 1.02 1.05 1.07 1.10 1.13
1.15 1.18 1.21 1.24 1.27 1.30
1.33 1.37 1.40 1.43 1.47 1.50
1.54 1.58 1.62 1.65 1.69 1.74
1.78 1.82 1.87 1.91 1.96 2.00
2.05 2.10 2.15 2.21 2.26 2.32
2.37 2.43 2.49 2.55 2.61 2.67
2.74 2.80 2.87 2.94 3.01 3.09
3.16 3.24 3.32 3.40 3.48 3.57
3.65 3.74 3.83 3.92 4.02 4.12
4.22 4.32 4.42 4.53 4.64 4.75
4.87 4.99 5.11 5.23 5.36 5.49
5.62 5.76 5.90 6.04 6.19 6.34
6.49 6.65 6.81 6.98 7.15 7.32
7.50 7.68 7.87 8.06 8.25 8.45
8.66 8.87 9.09 9.31 9.53 9.76

 

 Reihe E192 (±0.5%)
1.00 1.01 1.02 1.04 1.05 1.06
1.07 1.09 1.10 1.11 1.13 1.14
1.15 1.17 1.18 1.20 1.21 1.23
1.24 1.26 1.27 1.29 1.30 1.32
1.33 1.35 1.37 1.38 1.40 1.42
1.43 1.45 1.47 1.49 1.50 1.52
1.54 1.56 1.58 1.60 1.62 1.64
1.65 1.67 1.69 1.72 1.74 1.76
1.78 1.80 1.82 1.84 1.87 1.89
1.91 1.93 1.96 1.98 2.00 2.03
2.05 2.08 2.10 2.13 2.15 2.18
2.21 2.23 2.26 2.29 2.32 2.34
2.37 2.40 2.43 2.46 2.49 2.52
2.55 2.58 2.61 2.64 2.67 2.71
2.74 2.77 2.80 2.84 2.87 2.91
2.94 2.98 3.01 3.05 3.09 3.12
3.16 3.20 3.24 3.28 3.32 3.36
3.40 3.44 3.48 3.52 3.57 3.61
3.65 3.70 3.74 3.79 3.83 3.88
3.92 3.97 4.02 4.07 4.12 4.17
4.22 4.27 4.32 4.37 4.42 4.48
4.53 4.59 4.64 4.70 4.75 4.81
4.87 4.93 4.99 5.05 5.11 5.17
5.23 5.30 5.36 5.42 5.49 5.56
5.62 5.69 5.76 5.83 5.90 5.97
6.04 6.12 6.19 6.26 6.34 6.42
6.49 6.57 6.65 6.73 6.81 6.90
6.98 7.06 7.15 7.23 7.32 7.41
7.50 7.59 7.68 7.77 7.87 7.96
8.06 8.16 8.25 8.35 8.45 8.56
8.66 8.76 8.87 8.98 9.09 9.20
9.31 9.42 9.53 9.65 9.76 9.88

 


Kennwerte passiver Bauteile

 Widerstände
Bauform Verlustleistung [W] Nennspannung [V]
0402 0.0625 / 0.063 / 0.1 25 / 50
0603 0.063 / 0.1 / 0.2 50 / 75 / 150
0805 0.1 / 0.125 / 0.25 / 0.5 100 / 150 / 400
1206 0.125 / 0.25 / 0.66 200 / 500

 

 X7R Kondensatoren
Bauform Wert [F] Nennspannung [V]
0402 100p - 100n 10 - 50
0603 100p - 2.2u 6.3 - 200
0805 100p - 10u 6.3 - 500
1206 150p - 22u 6.3 - 1000

 

 C0G / NP0 Kondensatoren
Bauform Wert [F] Nennspannung [V]
0402 1p - 1n 10 - 200
0603 1p - 10n 10 - 250
0805 1p - 22n 10 - 500
1206 2.2p - 100n 25 - 1000

 

 Gebräuchliche Zenerspannungen [V]
1.8 2.0 2.4 2.7 3.0 3.3
3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6
6.2 6.8 7.5 8.2 9.1 10
11 12 13 14 15 16
18 20 22 24 27 30
33 36 39 43 47 51
56 62 68 75 100 150
200          

 


RMS Werte

Ein komplexeres Signal mit einem bestimmten RMS-Wert (Root Mean Square) oder Effektiv-Wert erzeugt die gleiche Erwärmung in einem Leiter als ein gleich großes konstantes Signal mit einem bestimmten DC-Wert. Anders ausgedrückt ist der Effektiv-Wert eines veränderlichen Signals gleich groß mit dem Wert eines konstanten Signal, wo die gleiche elektrische Energie an einem ohmschen Verbraucher umgesetzt wird.

 

 

 

 

 


Logarithmische Skala

Bei einer logarithmischen Skala werden die Werte logarithmiert aufgetragen. Somit können Werte, welche sich über mehrere Zehner-Potenzen erstrecken, dargestellt werden. Viele Datenblätter von elektronischen Bauteilen enthalten Kurven mit logarthimscher Darstellung (z.B. Strom-Spannungs-Kurve von Varistoren).

Unterhalb finden sie eine Darstellung der wichtigsten Werte. Somit findet man sich bei logarithmischen Kurven besser zurecht. Bei noch genaueren Betrachtungen können die unteren Berechnungsmethoden verwendet werden.

Skala

Falls in einer Kurve ein Wert markiert oder eingetragen werden soll, muss der Wert zuerst logarithmiert (Logarithmus zu Basis 10) und im Anschluss auf die tatsächlichen Abmessungen umgerechnet werden.

Berechnung Abmessung

Beim Ablesen geht man umgekehrt vor. Zuerst wird die abgelesene Abmessung normiert und danach wird die Umkehrfunktion des Logarithmus für die Berechnung des Wertes verwendet.

Berechnung Wert

 


FET Transistor Überblick

JFET Typen sind selbstleitend und sperren in beiden Richtungen, wenn sie angesteuert werden. MOSFET Typen gibt es selbstleitend und auch selbstsperrend. Die Sperreigenschaft ist nur in einer Richtung gegeben. In der anderen Richtung wird die Diodenstrecke des internen Aufbaues leitend.

  JFET (depletion) MOSFET - depletion MOSFET - enhanced
N

Symbol
Funktion

Symbol
Funktion
Symbol
Funktion
P

Symbol
Funktion

Symbol
Funktion

Symbol
Funktion

 

Die Simulation unterhalb wiederspiegelt das Verhalten der unterschiedlichen FET Typen. Im ersten Zeitabschnitt werden die Gates der Transistoren nicht angesprochen. Im zweiten Abschnitt werden sie mit einem positiven oder negativen Puls angesprochen.

Schaltung

Signale

Signale

 


LED Multiplexing

Bei vielen Elektronikprojekten ist die Anzahl der IO-Pins limitiert bzw. sind die Pins bereits durch andere Funktionen belegt. Daher werden Pins mit einfachen Ansteueraufgaben gerne mehrfach genutzt - gemultiplext. LED Multiplexing ist prinzipiell sehr einfach, kann im Detail aber dennoch herausfordernd werden. Das Multiplexing muss in Hardware und auch in Software berücksichtigt werden. Beispiele der Hardware-Lösungen sind unterhalb abgebildet. Die Software muss je nach HW-Lösung die Pins zeitversetzt ansprechen und schnell genug umschalten, damit der Benutzer von dem Ein-/Ausschalten nichts mitbekommt.

LED Multiplexing

Bei dieser Konfiguration sollte die IO-Spannung und Versorgungsspannung  deutlich größer als die Vorwärtsspannung der Diode sein. Somit lässt sich der LED Strom über den Widerstand einstellen.

Die obere LED leuchtet bei einem High-Signal, die untere bei einem Low-Signal. Ist der Pin Hochohmig als Eingang konfiguriert, so sind beide LEDs dunkel.

Ein sehr großer Nachteil bei dieser Schaltung ist der ständig fließende Strom durch die beiden Widerstände.

LED Multiplexing

Bei dieser Konfiguration sollte die Spannung VCC deutlich kleiner als die beiden Vorwärtsspannungen der LEDs sein. Andernfalls leuchten die LEDs bereits ohne entsprechender Ansteurung durch den IO-Pin. Die LEDs beginnen bereits bei sehr kleinen Strömen leicht zu leuchten.

Da die Vorwärtsspannung bei unterschiedlichen Dioden bzw. bereits bei gleichen Dioden von unterschiedlichen Chargen stark schwankt, lässt sich der Widerstand sehr schwierig dimensionieren. Für einzelne Testaufbauten und Prototypen wäre es noch sinnvoll diese Schaltung zu verwenden. Bei Serienprodukten sollte man diese Schaltung eher nicht verweden.

LED Multiplexing Diese Schaltung ermöglicht den Betrieb bei mittleren Versorgungsspannungen. Sie sollte etwas höher als die beiden Vorwärtsspannungen der LEDs sein und niedrig genug, damit die LEDs im Aus-Zustand nicht leuchten. Da für beide LEDs ein separater Widerstand verwendet wird, können sich die Vorwärtsspannungen der LEDs unterscheiden.

LED Multiplexing

Diese etwas abgewandelte Charlieplexing Schaltung ermöglicht zuverlässige Zustände und doch mehrere LEDs an den IO Pins. Mit einem High Signal an Pin 1 kann man die gewünschten LEDs der ersten Spalte einschalten. Mit einem High an Pin 2 die LEDs der zweiten Spalte usw. Durch diesen geringfügig höheren Komponentenaufwand erhält man eine zuverlässige und einfache Lösung. Im Aus-Zustand fließt auch kein unnötiger Strom.