Das Retro-Radio

Dieses Radio ist ein Einkreisempfnger fr die Mittelwelle. Mittelwellen sind etwa zwischen 200m und 600m lang. Die verwendeten Frequenzen reichen von 500 kHz bis 1600 kHz. Das Produkt aus Wellenlnge und Frequenz ist bei der Hochfrequenz die Lichtgeschwindigkeit (300.000 km/sec).

Auf der Mittelwelle wird vereinbarungsgem die Amplitudenmodulation (AM) verwendet. Eine weitere Vereinbarung legt den Abstand der Sender in diesem Wellenbereich auf 9 kHz fest. Dies bedeutet aus technischer Sicht, dass nur Tne (Niederfrequenz, NF) bis zur Hlfte dieses Wertes, also 4,5 kHz, bertragen werden knnen.

Die Sender unterscheiden sich durch die von ihnen benutzte Sendefrequenz (Hochfrequenz, HF). Wir werden nachher sehen, was unser Radio macht, damit es die verschiedenen Sender unterscheiden kann. Die Mittelwelle wird so eingeteilt, dass sie nicht die gleiche Klangqualitt bertrgt, wie die Ultrakurzwelle, wo Tne bis 15 kHz bertragen werden knnen. Wollte man dies auf der Mittelwelle machen, htten viel weniger Sender darauf Platz.

Dafr haben Mittelwellensender - besonders nachts - eine wesentlich hhere Reichweite. Nachts werden die Mittelwellen an der Ionosphre reflektiert. Das passiert bei Kurzwellen auch und besonders am Tage. Ultrakurzwellen werden meistens nicht reflektiert und daher knnen Frequenzen mehrfach vergeben werden, wenn die Sender weit genug voneinander entfernt liegen.

Dieses Radio braucht nur amplitudenmodulierte Signale verarbeiten, was es uns einfacher macht. Die Hochfrequenz wird im Sender mit der Niederfrequenz moduliert. Um die Tne hrbar zu machen, muss man sie aus der der Hochfrequenz, die sich ja von einem Sender zum nchsten ndert, wieder heraus holen (demodulieren).

Um jetzt die einzelnen Sender einstellen zu knnen, brauchen wir einen vernderlichen Schwingkreis. Das ist der Kern eines jeden Radios und jeden Senders. Ein Schwingkreis besteht aus einem Kondensator und einer Spule. Man kann ausrechnen, wie gro diese Bauteile fr eine bestimmte Frequenz, die man empfangen will, sein mssen. Wenn man einen Bereich von Frequenzen (wie z.B. die Mittelwelle) empfangen will, dann muss eines der beiden Bauteile vernderlich einstellbar sein. Meistens ist das bei der Mittelwelle der Kondensator. Die Spule ist unvernderlich fest.

Der besondere Punkt, den man sucht, ist die Resonanzfrequenz des Schwingkreises. Fr diese Frequenz hat der Schwingkreis einen hohen Widerstand, whrend er andere Frequenzen durchlsst, ob sie jetzt hher oder niedriger sind. Dies ist der Weg, mit der unser und jedes andere Radio die Sender aus dem Gemisch heraussuchen kann, das die Antenne ihm bietet. Mit dem vernderlichen Kondensator wird die Resonanzfrequenz verstellt und daher kann es die verschiedenen Frequenzen der Sender auseinander halten.  

Bei unserem Radio ist die Antenne ein Teil des Schwingkreises, nmlich die Spule. In ihr steckt auch noch ein besonderer Kern, der sie in der Wirkung verstrkt. Dieses Gebilde fngt genug Leistung auf, um weit entfernte Sender hrbar zu machen. Dazu muss der Kondensator in der richtigen Stellung stehen. Die resonante Hochfrequenz kann dann durchschnittlich eine Million Mal pro Sekunde von der einen Platte des Kondensators durch die Spule zur anderen Platte schwingen. Die anderen, nicht resonanten, Frequenzen knnen das nicht. In unserem Radio hat die Spule eine Anzapfung auf einem Viertel ihrer Lnge. Hier wird die Information abgegeriffen und im IC1 verarbeitet. Dieser besteht aus 10 Transistoren und weiteren Bauteilen, die die Hochfrequenz verstrken, ihr die Tne wieder "abnehmen", sie demodulieren, und auch die Verstrkung des Signals so regeln, dass sich alle Sender gleich stark anhren.

Das demodulierte Signal wird dann von der Transistorstufe so weit verstrkt, dass man es im Lautsprecher hren kann. Der Transistor kann mit einem kleinen Strom, der durch die Anschlsse Basis (B) und Emitter (E) fliet, einen strkeren Strom steuern, der durch die Anschlsse Kollektor (C) und Emitter (E) fliet. Dieser strkere Strom fliet auch durch den Lautsprecher.

Mittelwellensender gab es schon am Anfang der Rundfunkgeschichte. Deshalb knnen historische Radios auch heute noch betrieben werden, und auch dieses Radio htte die Sender von damals empfangen knnen. Die Technik ist hnlich wie die der ersten Rundfunkempfnger. In beiden Fllen handelt es sich um so genannte Einkreisempfnger, auch Geradeausempfnger genannt.

Spter haben sich berlagerungsempfnger durchgesetzt, die zur Erreichung einer besseren Trennschrfe mehrere Schwingkreise haben. Weil es schwierig ist, viele Schwingkreise abstimmbar zu machen und dabei die Resonanzfrequenz in jedem einzelnen Schwingkreis genau zu treffen, hat man eine andere Lsung gefunden, die berlagerung. Dabei wird nur der erste Schwingkreis einstellbar gemacht. Das entspricht noch unserem vorliegenden Radio. Zustzlich wir aber in einem berlagerungsempfnger, den man auch "Superheterodynempfnger", "Superhet", oder nur "Super" nennt, eine zustzliche Hochfrequenz erzeugt, die gegenber der Resonanzfrequenz des variablen Schwingkreises immer um einen festen Wert hher ist. Diese wird dann dem Empfangssignal berlagert. Dahinter entsteht ein Gemisch aus Frequenzen, das auch das jeweilige Empfangssignal auf einer festen Frequenz, der Differenz der beiden Hochfrequenzen, enthlt. Die weiteren Schwingkreise des Superhets knnen dann auf dieser fest eingstellten Frequenz, der so genannten Zwischenfrequenz, arbeiten. Auf dieser Zwischenfrequenz findet dann auch eine weitere Verstrkung des Empfangssignals und eine Unterdrckung von Nachbarsendern statt.

Ein typisches Radio aus Urgrovaters Zeiten hatte zwei Rhren: eine Rhre fr den Empfangsteil und eine fr den Endverstrker. Dieses Radio hat entsprechend zwei Halbleiter. Der Eintakt-NF-Verstrker entspricht in seiner Funktion genau der Rhrenendstufe. Der Fortschritt zeigt sich nur in dem wesentlich geringeren Energiebedarf: Jetzt reicht schon eine einzelne 1,5-V-Zelle fr bis zu 200 Stunden Empfang. An das historische Vorbild musste man eine lange Drahtantenne anschlieen und einen zustzlichen Rckkopplungsregler bedienen, um optimale Empfangsergebnisse zu erzielen. Am Ende eines Tages hrte man den Rundfunksprecher sagen: Bitte vergessen Sie nicht Ihre Antenne zu erden! Das war eine wichtige Schutzmanahme gegen Blitzschlag. Dieses Radio besitzt dagegen die aus Spule und Kern bestehende Ferritantenne, die kein Blitzschlagrisiko in sich birgt. Die ersten Radios waren nicht so lautstark wie heutige Gerte. Auch Ihr Nostalgieradio verwendet einen einstufigen Tonfrequenzverstrker mit mittlerer Lautstrke bei geringer Batteriespannung. Nehmen Sie sich Zeit und Ruhe fr einen Ausflug in die Mittelwelle wie in alten Zeiten. Dieses Radio braucht Stille um sich und beansprucht all Ihre Sinne. Genieen Sie die Vielfalt der Stationen vor allem am Abend. Lauschen Sie nach fernsten Sendern, stellen Sie die Frequenzen messerscharf ein, und beobachten Sie dabei das Zeigerinstrument. Mehr zum Retro-Radio finden Sie im Internet: www.franzis.de/elo-das-magazin ist eine Internetseite fr interessierte Hobby-Elektroniker. Dieses Online-Magazin
hat eine Themenseite zum Nostalgieradio. Wenn Sie auf Probleme stoen oder weitere Versuche mit diesem Radio durchfhren mchten, besuchen Sie uns im Internet.

Bauteile
 Drehkondensator 265 pF
 Ferritstab
 Spule mit 80 Windungen und Anzapfung nach 20 Windungen
 Lautsprecher 32 , 0,5 W
 Drehspulmessgert 0,5 mA
 Lautstrkeregler 10 k mit Schalter
 Platine
 0,6 m Drahtlitze
 Batteriefach mit Anschlussdrhten 15 cm
 IC1 Mittelwellen-Geradeausempfnger TA7642
 T1 NPN-Transistor BC547B
 R1 100  (braun, schwarz, braun)
 R2 680  (blau, grau, braun)
 R3 100  (braun, schwarz, braun)
 R4 100 k (braun, schwarz, gelb)
 R5 33  (orange, orange, schwarz)
 C1 100 nF keramisch (104)
 C2 Elko 47 ?F
 C3 100 nF keramisch (104)
 C4 100 nF keramisch (104)
 C5 100 nF keramisch (104)
 C6 Elko 1.000 ?F

Montage der Bedienelemente
Der Drehkondensator dient zum Einstellen der gewnschten Empfangsfrequenz. Setzen Sie die Verlngerungsachse auf den Drehkondensator (Drehko), und schrauben Sie sie mit der langen 2,5-mm-Schraube fest. Vermeiden Sie dabei, die Achse hart an den Anschlag zu drehen, und verwenden Sie eine Zange, um die Achse zu halten. Der Drehko wird erst spter mit zwei kleinen Schrauben und den passenden Unterlegscheiben in das Gehuse eingebaut.

Bauen Sie den Lautsprecher ein, indem Sie ihn in den passenden Schlitz schieben. Die Anschlsse sollten nach unten zeigen, damit spter kurze Verbindungen zur Platine fhren. Der Lautsprecher sitzt ausreichend fest in dem vorgesehenen Schlitz. Sie knnen jedoch einen Tropfen Klebstoff oder Heikleber verwenden, um ihn zustzlich zu fixieren.

Der Lautstrkeregler mit drei Anschlssen trgt auch den Ein-/Ausschalter mit zwei Anschlssen. Wenn Sie die Achse ganz nach links drehen, ffnet sich der Schalter. Setzen Sie den Lautstrkeregler in das linke Montageloch. Eine kleine Lasche verhindert verdrehtes Einsetzen. Befestigen Sie den Regler mit der Ringmutter und vergessen Sie dabei nicht die Unterlegscheibe.

Setzen Sie schlielich das Messwerk in die dafr vorgesehene Kreisffnung. Im Normalfall hlt es ohne weitere Hilfsmittel, bei Bedarf knnen Sie zwei Tropfen Klebstoff auf der flachen Seite verwenden.

Ltarbeiten
Zum Aufbau des Radios werden acht Kabel bentigt. Schneiden Sie Drahtstcke folgender Lngen ab:
1 x 10 cm
3 x 8 cm
4 x 5 cm
Entfernen Sie die Isolierung am Ende auf einer Lnge von 5 mm. Die Kunststoffisolierung ist relativ weich und kann mit etwas Kraft mit den Fingerngeln abgezogen werden. Verdrillen Sie die feinen Adern mit den Fingern. Verzinnen Sie die abisolierten Kabelenden sorgfltig, damit die feinen Adern nicht aufspleien knnen. Halten Sie dazu die heie Spitze des Ltkolbens gleichzeitig mit dem Ltdraht an die Kabelenden. Das Ltzinn muss den Draht vollstndig umflieen.

Falls Sie noch wenig Erfahrungen mit dem Lten haben, ist das Verzinnen der Kabelenden eine gute bung, bei der man nicht viel falsch machen kann. Einen kleinen Ltkurs finden Sie in ELO  Das Magazin (www.franzis.de/elo-das-magazin). Nun werden die Platinen zusammengeltet. Das Schaltbild des kompletten Empfngers auf der letzten Seite des Handbuchs dient der Orientierung.

Bestcken Sie die Platine mit den elektronischen Bauteilen entsprechend dem Bestckungsplan. Beginnen Sie mit den Widerstnden R1 (100 , braun, schwarz, braun), R2 (680 , blau, grau, braun), R3 (100 , braun, schwarz, braun), R4 (100
k, braun, schwarz, gelb) und R5 (33 , orange, orange, schwarz). Biegen Sie die Anschlussdrhte passend um, und stecken Sie sie in die entsprechenden Lcher der Platine. Lten Sie beide Drhte auf der Unterseite an. Schneiden Sie dann die
berstehenden Drhte mit einer scharfen Zange etwa 2 mm ber der Platine ab. 

Achtung: Schneiden Sie die Drhte nicht zu nah an der Platine ab, denn dabei knnen mechanische Belastungen entstehen, die die Kupferbahnen ablsen.

Wenn alle Widerstnde eingeltet sind, setzen Sie die Halbleiter ein. Beachten Sie: Beide haben die gleiche Gehuseform mit drei Anschlssen, drfen aber nicht verwechselt werden. IC1 trgt die Beschriftung TA7642, der Transistor T1 heit BC547B. Beachten Sie jeweils die flache Gehuseseite. Die Einbaurichtung wird durch die Beschriftung der Platine angezeigt.

Lten Sie nun die keramischen Scheibenkondensatoren C1, C3, C4 und C5 ein. Alle vier sind gleiche Typen mit 100 nF (104). Nun fehlen nur noch die Elektrolytkondensatoren C2 (47 ?F) und C6 (1.000 ?F). Hier muss die Einbaurichtung beachtet werden. Auf der Platine ist der Pluspol markiert. Dieser liegt am lngeren Anschlussdraht. Der Minuspol ist zustzlich durch einen weien Balken auf der Plastikisolierung markiert.

Lten Sie nun den Drehkondensator an die Platine. Er hat mehr Anschlsse, als bentigt werden, was Vorteile fr sptere Zusatzversuche (siehe ELO  Das Magazin) bringt. Auf der Abdeckung steht die Beschriftung C1, C2, C3, C4. Die Segmente C1 und C2 haben jeweils 265 pF, nur C2 wird tatschlich verwendet. Die mittleren Anschlsse sind leitend mit der Achse verbunden und bilden den Gegenanschluss fr alle Teile des Drehkos. Zustzlich gibt es Trimmkondensatoren, die
oberhalb von C1 und C2 einzelne Anschlussfahnen haben. Der Drehko bildet zugleich den mechanischen Halter fr die Platine. Die langen Anschlsse mssen passend hochgebogen und mit den krzeren Anschlssen verltet werden und erhalten am Ende einen Winkel. So wird erreicht, dass die Platine nach dem Einbau des Drehkos etwa 2,5 cm Abstand zur Frontplatte hat. Das ist entscheidend fr eine gute Empfangsleistung, weil die Ferritantenne mindestens 2 cm Abstand von der Platine haben muss.

Lten Sie jetzt die passenden Kabelstcke ein. Die Lngen sind im Verdrahtungsplan zu sehen. Sie knnen die verzinnten Drahtenden wahlweise durch die Lcher stecken und wie die brigen Bauteile anlten oder sie auf der Unterseite flach auf die Ltflchen anlten. An den GND-Anschluss muss der schwarze Draht des Batteriefachs angeschlossen werden. Der rote Anschluss fhrt zum Schalter des Lautstrkereglers. Lten Sie auch die Spule schon an. Sie sollte aber erst spter ber den Ferritstab geschoben werden, da die empfindlichen Litzen leicht brechen knnten.

Bauen Sie dann den Drehko in die Frontplatte ein. Verwenden Sie die Unterlegscheiben an den 2,5-mm-Befestigungsschrauben, die nicht zu tief in den Drehko ragen drfen, wo sie die Platten berhren knnten. Verbinden Sie die
Platine entsprechend dem Aufbauplan mit Messgert, Lautsprecher, Lautstrkeregler und Batterie.

Schieben Sie den Ferritstab in die Empfangsspule und befestigen Sie ihn mit etwas Klebefilm oder Heikleber an der Frontplatte. Die Einbaurichtung ist wichtig fr eine gute Funktion des Radios. Der lngere Spulenabschnitt soll in Richtung
Drehko zeigen. Wenn spter ein lautes Pfeifen (Rckkopplung) auftritt, wurde die Spule wahrscheinlich falsch herum montiert. Es kommt dann zu einer induktiven Kopplung zwischen Platine und Empfangsspule.

Nun ist das Radio vollstndig aufgebaut und muss nur noch getestet werden. Zeichnen Sie den Aufbau mit Ihrem Namen und dem Datum im Schaltplan auf der letzten Seite des Anleitungshefts ab. Diese Seite sollten Sie dann kopieren
oder abtrennen und in das Radiogehuse einkleben. Auf diese Weise knnen Sie den Aufbau auch noch nach Jahren nachvollziehen und eventuelle Reparaturen ausfhren. So hielt man es auch bei den alten Rhrenradios. Auch nach vielen
Jahren ist noch eine Reparatur mglich, weil der Schaltplan stets im Radio zu finden ist.

Der erste Test
Das Radio bentigt eine einzelne 1,5-V-Mignon-Alkalizelle. Ein Mignon-Akku mit nur 1,2 V ist nicht geeignet, weil bei der verminderten Spannung nur eine reduzierte Empfangsleistung erreicht wird. Legen Sie eine neue 1,5-V-Batterie ein. Schalten Sie das Radio ein, und drehen Sie den Lautstrkeregler voll auf. ber den Frequenzknopf werden Sie schnell einen Sender finden, der laut und klar aus dem Lautsprecher ertnt. Bei Tag sind wahrscheinlich nur Stationen im Nahbereich zu empfangen. Suchen Sie also Ihren Ortssender. Etwa zwei Stunden nach Sonnenuntergang wird das Radio richtig munter". Sie knnen dann zahlreiche Fernsender empfangen.
Stellen Sie die unterste Frequenz ein (Drehko ganz nach links), auf der voraussichtlich kein Sender zu empfangen ist. Der Zeiger des Messgerts muss nun im Bereich zwischen 8 und 10 liegen. Das ist ein Hinweis darauf, dass die Batterie in Ordnung ist. Drehen Sie nun den Lautstrkeregler nach links (leise). Damit geht auch der Zeigerausschlag zurck. Das Messgert zeigt den Strom des Lautsprecherverstrkers. Sie sehen, dass die Stromaufnahme sinkt, wenn Sie das Radio leiser stellen.

Empfangspraxis
Stellen Sie einen Sender ein. Der Zeigerausschlag geht zurck und gibt einen Hinweis auf die genaue Frequenzeinstellung. Das Messgert erfllt also zugleich auch die Funktion einer Abstimmungsanzeige, die bei alten Rhrenradios oft mit einer Anzeigerhre realisiert wurde. Wenn ein Sender sehr stark einfllt, kann es zu einer bersteuerung des Radios kommen. Sie hren dann deutliche Verzerrungen. In diesem Fall mssen Sie die Lautstrke etwas zurckdrehen und eventuell etwas neben der Frequenz abstimmen, bis der Klang klar wird.

Die Skala eichen
Auf dem Radio ist eine Frequenzskala aufgedruckt. Damit die angezeigten Frequenzen mglichst genau stimmen, mssen Sie den Empfnger abgleichen. Sie bentigen dazu zwei Radiostationen mit bekannter Frequenz am unteren und am oberen Rand des Bereichs oder ein zweites Radio zum Vergleich. Eine Tabelle der wichtigsten Sender und Frequenzen finden Sie im Internet, z. B. in ELO  Das Magazin. Stellen Sie zunchst den oberen Sender ein. Verstellen Sie dann den Trimmkondensator oberhalb C2 auf dem Drehko mit einem Schraubendreher, bis der Sender an der richtigen Stelle der Skala liegt. Stellen Sie danach einen Sender im unteren Bereich ein. Verschieben Sie nun die Spule auf dem Ferritstab etwas auerhalb der Mitte, bis die Frequenz richtig angezeigt wird. Dabei kann sich auch die obere Einstellung wieder etwas verschieben. Wiederholen Sie also die Einstellung am oberen Ende noch einmal.

Richtungen peilen
Die Ferritantenne des Radios reagiert empfindlich auf die Richtung. Die grte Signalstrke wird empfangen, wenn sie quer zur Empfangsrichtung steht. Umgekehrt knnen Sie die Richtung des Senders besonders genau auspeilen, wenn Sie das Radio so drehen, dass der Sender fast ganz verschwindet. Diese Methode kann auch angewandt werden, wenn ein sehr starker Sender schwchere Stationen auf einer benachbarten Frequenz bertnt. Manchmal knnen Sie einen schwachen
Sender besser hren, wenn Sie das Radio passend drehen.

Fernempfang
Beobachten Sie einmal den Mittelwellenbereich am Abend. Etwa zwei Stunden nach Sonnenuntergang wird der Empfang immer besser. Sie hren zahlreiche Stationen aus ganz Europa. Oft haben Sie die Auswahl zwischen 30 Stationen oder mehr. Manchmal liegen die Frequenzen der Sender nahe beieinander. Achten Sie dann genau auf den Zeigerausschlag am Messgert, um die Frequenz einer Station so genau wie mglich abzustimmen. Beim Empfang auf Mittelwelle gibt es noch viel mehr zu entdecken. Weitere Empfangsversuche, Tipps und Tricks sowie Erweiterungen des Empfngers
werden in ELO  Das Magazin beschrieben (www.franzis.de/elo-das-magazin).

Erluterungen zum Schaltbild
Die Hochfrequenzstufe im historischen Vorbild bestand aus einem Schwingkreis und der Audiorhre. Dieses Radio verwendet ebenfalls einen Schwingkreis aus Spule und
Drehkondensator. Aber die kleine integrierte Empfangsschaltung mit drei Anschlssen enthlt tatschlich mehrere Transistoren mit einer groen Verstrkung. Deshalb muss keine Drahtantenne mehr angeschlossen werden, denn die Ferritantenne reicht auch fr den Fernempfang. Der Schwingkreis aus Ferritkern-Spule und Drehkondensator ist zugleich die Empfangsantenne. Das HF-Signal wird an einer Anzapfung der Spule ausgekoppelt und dem Eingang des Empfnger-IC (Pin 1) zugefhrt. Am Ausgang (Pin 3) liegt sowohl das demodulierte NF-Signal als auch eine Regelspannung fr die automatische Verstrkungsregelung. Die
Spannung sinkt von 1,2 V ohne Signal auf unter 1 V bei hoher Signalstrke. Die Regelspannung gelangt ber R4 zurck auf den Eingang und beeinflusst die Verstrkung des Empfngers. Auf diese Weise erscheinen starke und schwache Stationen fast gleich laut. Die Regelspannung zwischen ca. 1 und 1,2 V gelangt ber den Lautstrkeregler auf die Basis des Endstufentransistors T1. Der Arbeitspunkt von ca. 20 mA wird damit weitgehend unabhngig von der Batteriespannung und von Streuungen der Stromverstrkung des Transistors, ndert sich aber mit der Empfangsfeldstrke. Das Anzeigeinstrument
zeigt die Emitterspannung und damit zugleich den Emitterstrom von T1. Der Strom wird, wenn man eine kleine Lautstrke einstellt, bis auf ca. 5 mA reduziert, weil dann ein zustzlicher Basiswiderstand bis zu 10 k den Basisstrom reduziert. Das Instrument zeigt alle nderungen des Emitterstroms und damit zugleich den Zustand der Batterie, die eingestellte Lautstrke und die Signalstrke eines eingestellten Senders. Die Schaltung ist besonders sparsam und bentigt nur eine Batterie von 1,5 V. Eine Alkalizelle mit einer typischen Kapazitt von 2.000 mAh reicht bei hoher Lautstrke fr 100 Stunden Betrieb. Bei reduzierter Lautstrke hlt die Batterie noch wesentlich lnger.

Impressum
 2008 Franzis Verlag GmbH, 85586 Poing
www.franzis.de/elo-das-magazin
Autor: Burkhard Kainka
Art & design, Satz: www.ideehoch2.de
ISBN 978-3-7723-3220-3
Produziert im Auftrag der Firma Conrad Electronic SE, Klaus-Conrad-Str. 1, 92240 Hirschau
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