Das Elektronik-Logbuch 3

Notizen und Tipps ab September 2007
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Ältere Einträge:

Logbuch 1 (Janur bis Juni 2007)

Logbuch 2 (Juli/August 2007)

28.12.2004 Staub im CD-Player

Manchmal ist eine Reparatur ganz einfach. Ein CD-Spieler zeige Probleme mit dem letzten Stück einer CD. Mitten drin wurde immer das gleiche wiederholt, wie früher manchmal beim Plattenspieler. In diesem Fall lag es an etwas Staub. Der Laser wird auf einer kleinen Stange geführt, während er die CD von außen nach innen abtastet. Die Stange ist leicht gefettet und hält leicht den Stab fest. Der Laser-Schlitten schiebt dann alles am Ende zusammen, bis da ein Staubknubbel die Bewegung hemmt. Da hilft etwas Putzen, und schon läuft alles wieder.



18.12.2007 Basiskurs R8C/13

Das ist immer wieder spannend. Wenn man ein Mauskript beim Verlag abgibt, dauert es einige Zeit, bis das Buch gedruckt ist. Das neue Elektor-Buch "Basiskurs R8C/13"  ist jetzt lieferbar. Ich habe zwar noch keins in der Hand gehabt, aber man kann es jetzt bestellen.



17.12.2007 Audio-Datenströme umleiten

Wer mit einem Software Defined Radio Fernschreib- oder Wetterfax-Signale dekodieren will, triff oft auf folgendes Problem: Die übliche Decoder-Software erwartet ein Audio-Signal im Bereich um 1 kHz, wie es aus einem normalen Empfänger kommt. Ein SDR dagegen liefert meinst 10-15 kHz. Man müsste also ein SDR-Programm einsetzen und das Ausgangssignal dann in den Eingang einer zweiten Soundkarte einspeisen, wo der RTTY/FAX-Dekoder andockt. Wolfgang Hartmann hat nun einen Weg gezeigt, wie es auch mit nur einer Soundkarte geht: Mit der Umlenkung von Audio-Datenströmen. Es werden zwei Programme beschrieben: WAVE CLONE  und VIRTUAL AUDIO CABLE

UmleitungAudio.pdf (123 KB)


30.11.2007 Einmal halb um die Welt ...

DRM von der anderen Seite der Erde: Beat Sager aus der Schweiz hat mir von seinem erfolgreichen Empfang der DRM-Station RNZI aus Neuseeland berichtet. Der Sender steht also fast genau auf der anderen Seite der Erde! Aus meiner aktiven Zeit als Funkamateur weiß ich noch, dass es über diese Strecke manchmal besonders gut geht. Das liegt an einer Art Fokussierungseffekt. Ein breit gefächertes Signal läuft auf der anderen Seite der Erdkugel wieder zusammen. Allerdings gibt es dabei oft Laufzeitunterschiede, die sich in SSB wie ein Halleffekt anhören. DRM kommt damit gut klar, weil Mehrfachempfang von vornherein eingeplant war. In diesem Fall war der Empfänger übrigens der Elektor-SDR mit einem zusätzlichen Schwingkreis am Eingang.





29.11.2007 VLF-Empfangsspule

Mein Sohn Fabi hat einen defekten Fernseher geschlachtet. Ich habe mir die Entmagnetisierungsspule an der Bildröhre gesichert. Es handelt sich um eine umwickelte Ringspule mit 40 cm Durchmesser und ca. 100 Windungen Kuperlackdraht mit einer Stärke von ca. 0,4 mm. Damit ist sie eine ideale Empfangsspule für den VLF-Bereich. Die Resonanzfrequenz  beträgt ca. 50 kHz.



Die Spule wurde ganz ohne Verstärker einfach an den Eingang der Soundkarte angeschlossen. SDRadio dient als Empfänger. Das Programm zeigt dann das Spektrum bis 48 kHz. Die meisten Signale sind Störungen technischer Geräte aus dem Nahbereich. Aber es gibt auch echte Sendesignale, z.B. zur Kommunikation mit U-Booten.



23.11.2007 Neue ICs für Software-Radios

RFMD hat mit dem RF2713 einen kleinen IQ-Mischer, der zwischen 100 kHz und 200 MHz verwendet werden kann. Das IC arbeitet in beiden Richtungen, kann also für Sender und für Empfänger eingesetzt werden. Eine Besonderheit ist, dass der Oszillator nur die doppelte Empfangsfrequenz liefern muss. Vermutlich könnte man mit dem IC einen sehr kleinen SDR-Empfänger bauen.



Die Firma SILICON LABS  hat einen kompletten Empfänger für LW/MW/KW/UKW in ein 3-mm-Gehäuse gequetscht. Der Si473x enthält nicht nur die HF-Stufen, sondern zusätzlich AD- und DA-Wandler und einen kompletten DSP. Vermutlich wird man das IC demnächst in Handys oder MP3-Playern finden. Interessant ist, dass das SDR-Prinzip sich immer weiter durchsetzt.





18.11.2007 Webseite über Rundfunksender

Gerade beim Stöbern im Internet starke Informationen zu Sendern und ihrer historischen Entwicklung entdeckt: http://members.aon.at/wabweb


12.11.2007 Initialisierung des Elektor-SDR

Für die Initialisierung des programmierbaren Quarzoszillators auf dem Elektor-SDR wurde bisher meist die Datei InitCal.bin verwendet. Dann ist auch das 5-MHz-Signal an In8  verfügbar. Allerdings kann es sein, dass Reste des Signals auch auf die andre Eingägne herüberstreuen. Wenn das stört, kann man nun die neue Datei Init.bin verwenden. Die Datei steht hier zum Download bereit und wurde auch in die Zip-Archive ElektorSDR.zip und ElektorSDR2.zip mit eingefügt.



11.11.2007 Die magnetische Mini-Loop

Eine mit Drehkondensator abgestimmte Loopantenne kann wegen der hohen Schwingkreisgüte sehr gute Empfangsergebnisse liefern. Ich wollte mal ausprobieren, ob man eine geringe Baugröße durch eine hohe Güte ausgleichen kann. Die Antenne besteht aus sechs Windungen 9 cm * 9 cm mit Kupferlitze aus einem Netzkabel. Der Drehkondensator hat 500 pF (erhältlich bei Modul-Bus). An der Rückseite sind mehrere Anzapfungen angelötet, um immer die beste Anpassung an den Empfänger zu finden. Für den Test wurde der Elektor-SDR am hochohmigen Eingang In4 verwendet. Ergebnis: Die Abstimmung ist sehr spitz und bringt im Resonanzfall ausreichende Signalspannung für Kurzwellen-Rundfunkempfang. Die Abstimmung reicht von 2,5 MHz bis 15 MHz. Die Antenne ist für ihre Größe erstaunlich gut. Ich vermute aber, mehr Durchmesser und weniger Windungen bringt noch bessere Ergebnisse.





5.11.2007 Das zweite Sonderheft Mikrocontroller

Vor ein paar Monaten habe ich an dieser Stelle zur Mitarbeit aufgerufen, jetzt ist es fertig! Mir gefällt's, hoffentlich auch allen Lesern. Auf der Elektor-Seite findet man eine grobe Inhaltsangabe. Weil wir am Ende zu viele Seiten hatten, mussten zwei Artikel auf die CD ausgelagert werden, das erschien uns  gegenüber den Autoren die fairere Lösung im Vergleich zum Verschieben auf das nächste Jahr. Nur ist leider ganz am Ende noch ein Fehler passiert, und das entsprechende Verzeichnis auf der CD ist - leer! Was dem einen sein Frust, ist den anderen eine Freude, denn diese beiden Artikel stehen jetzt zum freien Download auf der Elektorseite: „Elektronischer Würfel mit dem Development Tool eZ430-F20xx von Texas Instruments, Bessere Zeiten, gute Zeiten für Ausbildung und Schule“ von Dominique Radon und „Heizungssteuerung“ von Dieter Holzhäuser, der an diesem Beispiel eine reale Anwendung des R8C/13 beschreibt.   www.elektor.de/Uploads/Files/Product/FehlendePDFs_2.zip



31.10.2007 AM Stereo mit Röhrenradios

Gestern habe  ich mit Johannes den HF-Bastelabend mit Rotwein abgehalten. Wir haben ein vergessenes Antennenkabel als 20 m hohe Vertikalantenne an ein Philips-Röhrenradio gehängt und konnten damit wunderbar ferne Mittelwellen-Sender hören, darunter einen arabischen Sender vermutlich aus Syrien. Dann kam der AM-Stereo-Sender France Bleu auf 864 kHz  in guter Qualität rein und brachte uns auf eine Idee: Stereo hören mit zwei Röhrenradios. Der Philips-Empfänger wurde zum rechten Kanal erklärt, mein Siemens-Super zum linken. Rechts wurde die Frequenz etwas nach unten abgestimmt, links nach oben. Nach etwas Probieren konnten wir tatsächlich Stereo hören. Die Empfangsqualität schwankte etwas, aber spät am Abend, als der HF-Pegel am höchsten war und der Pegel in der Weinflasche schon recht tief stand, waren wir davon überzeugt, dass die Stereoqualität durchaus mit UKW vergleichbar war. Die Musik von France Bleu war auch super. Wir haben dann den Plan gefasst, demnächst einmal ein Stereo-Audion speziell für diesen Sender zu entwickeln.



Die Theorie zum Versuch jetzt ganz ohne Rotwein: Durch Verstimmen der Empfänger auf die Flanke des ZF-Filters kann man erreichen, dass der Träger um -45 Grad bzw. +45 Grad gedreht wird.  Wenn man davon ausgeht, dass das jeweils abgewandte Seitenband weitgehend ohne Phasendrehung durchkommt, erhält man links etwa 0,7*(R+L)-0,7*(R-L)=1,4*L und rechts 0,7*(R+L)+0,7*(R-L)=1,4*R. Damit müsste es auch möglich sein, ein vorhandenes Röhrenradio für AM-Stereo umzurüsten. Zwei Q-Multiplier filtern den Träger heraus und werden für die passende Phasendrehung leicht verstimmt. Die verschobenen Träger werden dann jeweils zum AM-Signal addiert und mit je einer eigenen Diode demoduliert. Eine kleine Zusatzschaltung mit einer Doppeltriode müsste dafür ausreichen.

23.10.2007 DRM im Computer-Club zwei

Der WDR-Computerclub ist als CC-zwei wieder da, wie die meisten schon gemerkt haben. Inzwischen gibt es auch wieder Sendungen im Fernsehen, und zwar in NRW-TV, das im Kabelnetz und im Internet zu sehen ist. Letzte Woche hat Wolfgang Back mich angerufen und gebeten, etwas über DRM zu berichten. Ich hatte kaum Zeit Luft zu holen und war dann heute Vormittag bei den Aufnahmen im Studio in Düsseldorf. Die Sendung soll schon Freitag um 16 Uhr laufen. Wer es dann nicht sehen kann, findet alles auch im Internet unter www.cczwei.de



Natürlich wollte ich im Studio DRM auch live vorstellen, und zwar mit dem Elektor-SDR. Ich hatte mir schon gedacht, dass es Probleme geben würde. Und so war es auch, das Studio war sauber abgeschirmt und innen voll von HF-Störungen. Aber SoDiRa konnte helfen. Man kann damit nämlich die originalen ZF-Signale aufzeichnen und dann neu dekodieren. Deshalb konnte ich zeigen, wie die Software je nach Einstellung aus dem gleichen Signalgemisch entweder einen AM-Sender oder eine DRM-Station hörbar macht.

18.10.2007 FM-Stereo mit SoDiRa 0.050

Die neue Version von SoDiRa kann jetzt auch FM-breit, wie es auf UKW verwendet wird, und dazu gleich noch Stereo und RDS. Die Abtastrate der Soundkarte kann nun bis auf 192 kHz erhöht werden. Seitdem weiß ich erst, dass meine Karte (VIA High Definition Audio, VIA VT3310) 192 kHz schafft. Also habe ich ein altes UKW-Radio genommen, mit dem Oszilloskop einen passenden Punkt gesucht und die 10,7-MHz-ZF ausgekoppelt. Das Signal wird dann vom Elektor-SDR verarbeitet. Und tatsächlich erscheint UKW-Stereo in guter Qualität und mit RDS!



 Hinweise zur Bandbreite von Bernd Reiser:

UKW FM arbeitet mit 75 kHz Hub, das Basisbandsignal hat eine Bandbreite von ca. 60 kHz, nach Carsonformel beträgt die Bandbreite des FM-Signals etwa 2*(75+60) = 270 kHz. Man sieht, selbst mit 192 kHz Samplerate ist man  noch nicht optimal. Meistens wird jedoch nicht voll ausgesteuert dann kann es klappen. Kehrt man die Rechnung um, gelten folgende Beziehungen.

  48 kHz Samplerate -> UKW Mono bis 12% Aussteuerung geeignet, Stereo nicht geeignet, kein RDS
  96 kHz Samplerate -> UKW Mono bis 22% Aussteuerung geeignet, Stereo nicht geeignet, kein RDS
 192 kHz Samplerate -> UKW Mono bis 100% Aussteuerung geeignet, Stereo bis ca. 50% Aussteuerung geeignet, RDS geeignet

Wird höher ausgesteuert kommt es zu starken nichtlinearen Verzerrungen. Das ist leider FM-typisches Verhalten. In der Praxis muss man mit 25 % Aussteuerung auf jeden Fall rechnen. Ich habe mir übrigens extra eine sündhaft teure aber ich muss sagen echt gute externe Soundkarte zugelegt (Phase 24 FW von Terratec).

12.10.2007 Ein Röhrenradio basteln

Letztens kam mein Bruder Hellmut mit einer PCL82 vom Flohmarkt an. Die hat er dann zu seinem Geburtstag zurückbekommen, als Radio. Zusammen mit Johannes (in Fachkreisen als Erfinder der Brüllwürfel-Ersatzschaltung bekannt) habe ich nämlich ein Audion im Stil des alten Volksempfängers daraus gebaut. Warum wir das nicht dokumentiert haben? Weil satte 250 V Anodenspannung zum Einsatz kamen, und weil wir nicht schuld daran sein wollten, wenn einer es nachbaut und an die Anode fasst. Aber da ist mir wieder eingefallen, dass es ja auch mit 60 V geht. Das Aufbaubild zeigt ein Radio mit zwei Batteriepentoden 2SH27L. Es stammt aus dem Lernpaket Röhrentechnik. Und bei der Zeichnung hat mir Hellmut geholfen, der jetzt endlich mit der PCL82 richtig Radio hören kann.





12.10.2007 i-TRIXX bei Elektor

Bisher habe ich immer gedacht, i-TRIXX is nix für mich, höchstens was für meine Kinder. Aber jetzt habe ich nach einem Hinweis mal genauer hingeschaut. Besonders interessant ist das Archiv, das man nach einfacher Anmeldung besuchen kann. Dort liegen alle älteren Wochen-Beiträge. Alle vier Wochen findet man darin auch einen konkreten Schaltungsvorschlag. Es macht Spaß, darin zu wühlen!

i-TRIXX findet man auf der Elektor-Homepage oder direkt hier: www.i-trixx.de




12.10.2007 Zeitmessung an USB/RS232-Adaptern

In Elektor 6/2005 gab es einen Artikel zum Timing an seriellen Schnittstellen und USB/Seriell-Wandlern, "USB/RS232 mit Hindernissen". In gekürzter Form steht er auch auf der Conrad-Seite. Das zugehörige Programm diente zum Testen serieller Datenübertragungen und zur Messung von Geschwindigkeiten, indem bestimmte Datenströme erzeugt wurden. Allerdings musste die Zeitmessung selbst noch mit einem Oszilloskop durchgeführt werden. Ein Leser machte nun darauf aufmerksam, dass das Programm selbst auch die Übertragungszeit anzeigen könnte. Diese Erweiterung wurde nun mit eingebaut. Unten rechts findet man ein kleines Textfenster mit der zuletzt gemessenen Zeit für 1000 Impulse an DTR, 60 einzeln gesendete Textzeichen und einen Textblock mit 60 Zeichen. Das Messergebnis sieht übrigens mit einem modernen USB-Adapter mit USB2.0 wesentlich besser aus als mit den noch für den Artikel verwendeten USB1.1-Adaptern. Ein Adapter mit dem FTDI-Chip erreichte 500 ms für 2000 DTR-Zugriffe, das bedeutet 0,25 ms pro Zugriff.

Download: Terminal3.exe (Teriminal3.zip, 166 KB)



8.10.2007 AM-Stereo auf Mittelwelle

Das neue SoDiRa unterstützt in der Version 0.04 auch AM-Stereo. Dieses Verfahren ist in USA verbreitet und kommt mit der normalen AM-Bandbreite aus. Ein Differenzsignal R - L wird um 90 Grad phasenverschoben mit auf den Träger moduliert (Quadratur-Modulation).  Anders als bei UKW-Stereo funktioniert alles bestens auch bei schwachen Signalen, da kein Hilfsträger gebraucht wird. Ich konnte mit dem Elektor-SDR am Abend die Station France Bleu auf Mittelwelle 864 kHz hören. Der Klang ist sehr angenehm. Schaltet man bei einem normalen AM-Sender auf Stereo um, ändert sich nichts, allenfalls das Rauschen kann leicht ansteigen. Interessante Effekte ergeben sich bei Kurwellen-AM-Stationen, die von Mehrfachempfang und damit von selektivem Fading betroffen sind. Der Klang wandert dann mit dem Fading durch den Hörraum.



SoDiRa: www.dsp4swls.de/sodira/sodira.html
AM Stereo: http://de.wikipedia.org/wiki/AM-Stereo


4.10.2007 Fehlersuche an Platinen

Gestern wollte ich eine Platine in Gang setzen, der einen schwer zu finden Fehler hatte. In einem Bereich gab es einen Kurzschluss. Allerdings waren die Verbindungen weit verzweigt, auch mit Durchkontaktierungen und Leiterbahnen auf der Rückseite. Deshalb habe ich zu einer Methode gegriffen, die sich schon öfter bewährt hat. Man schließt ein Labornetzteil mit Strombegrenzung an einem Punkt an und lässt einen relativ großen Strom über den Kurzschluss fließen. Mit einem Digitalvoltmeter misst man dann die Spannung gegen Masse an verschiedenen Stellen. Die messbaren Spannungabfälle an den Kupferbahnen verraten genau den Weg des Stroms. Da wo die Spannung am geringsten ist, muss der Kurzschluss stecken. In diesem Fall wurde eine kleine Kupferbrücke an einem Lötauge entdeckt, die sich leicht entfernen ließ.





19.9.2007 SoDiRa für den Elektor-SDR

In der Version 1.03 hat Bernd Reiser sein Programm SoDiRa jetzt auch für den Elektor-SDR angepasst. Jetzt hat man alles in einem Programm: Abstimmung, AM, und einen DRM-Decoder! Speziell für diesen Empfänger werden die Schaltflächen "att" (Abschwächer) und ant (Antenneneingang) aktiv. Was mir besonders gut gefällt, ist der AM-Sendersuchlauf (search). Download des Programms:  www.dsp4swls.de/sodira/sodira.html



16.9.2007 Telefunken Wechselstrom-Super "Rhythmus 52"

Ab und zu muss ich mal ein altes Radio restaurieren. Dieses Telefunken-Radio hat mein Bruder angeschleppt, nachdem es Jahrzehnte im Keller stand. Es stammt noch aus der relativ kurzen Ära der Rimlock-Röhren, noch vor der allgemeinen Einführung des Ferritstabs. Und es hat weitere Besonderheiten, die ich vorher so noch nicht gesehen habe. Aber was die Restaurierung angeht, die bestand aus Staubwischen und Putzen, ansonsten arbeitete das Gerät sofort einwandfrei und mit erstaunlich guten Empfangseigenschaften. Nur mit dem internen UKW-Dipol geht Kurzwelle so gut, dass mancher moderne Weltempfänger dagegen alt aussieht.




Auf der Rückwand fand sich der Schaltplan (mit Foto!). Das Radio hat einen Heiztrafo mit 6,3 V  für die E-Röhren, aber ansonsten wird die Anodenspannung mit einem Einweggleichrichter direkt aus dem Netz gewonnen. Deshalb liegt wie bei Allstromgeräten je nach Richtung des Netzsteckers gefährlicher Saft am Chassis. Die UKW-Eingangsstufe ist die selbe Mischstufe mit der ECH42, die auch für LMK zuständig ist. Der UKW-Schwingkreis wird mit einem Variometer abgestimmt. Einen speziellen FM-Demodulator sucht man vergebens. Es scheint eine Art Flankendemodulation zu sein, funktioniert aber trotzdem recht gut.. Bemerkenswert ist auch der Bandumschalter mit Nockenwelle und Federkontakten.





15.9.2007 Einfache UKW-Empfänger

Im Elektor 9/07 habe ich ein UKW-Pendelaudion mit zwei Transistoren vorgestellt. In dem Artikel werden auch die Nachteile dieses Prinzips erläutert.



Im Elektor-Forum kam nun ein Hinweis von Welli, dass es auch mit einem ganz normalen Audion geht, und zwar ohne Rauschen und ohne HF-Störungen. Hier die Schaltung von Welli. Sie hat etwas Ähnlichkeit mit meinem KW-Audion, unterscheidet sich aber dadurch, dass die Oszillatorschaltung zugleich auch der Demodulator ist.



10.9.2007 Spannungswandler für Power-LEDs

Markus Pointinger hat den LED-Spannungswandler aus der Bastelecke umgebaut und kann nun auch 1-W-LEDs von Luxeon betreiben. Die Schaltung liefert 300 ... 350 mA.




Es lohnt sich auch andere Transistoren zu testen. Wenn man den BD675 durch einen 2SD882 (Reichelt) oder einen anderen mit sehr niedriger Vce sat (<0,5V) ersetzt, dann läuft die Schaltung auch mit 1,5 V.

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