Labortagebuch August 2019

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20.8.19: Bistabile Relais



Ich war auf der Suche nach den passenden Relais für ein Antennen-Anpassgerät. Irgendwann hatte ich mal bistabile Relais, die ihren aktuellen Zustand auch stromlos halten. Die konnte ich nicht mehr finden und musste nun neue bestellen. Nach einiger Suche bin ich unter dem Stichwort Signal-Relais fündig geworden. Gemeint sind damit kleine Relais, die auch mit kleinen Strömen über die Kontakte klar kommen. Große Relais brauchen ja oft einen Mindeststrom, um die Kontakte niederohmig zu halten, vermutlich um Oxidschichten zu entfernen. Unter den Signalrelais gibt es auch bistabile Typen mit einer oder mit zwei Spulen. Bei einer Spule muss man zum Umschalten die Stromrichtung ändern. Bei zwei Spulen schaltet die eine in diese und die andere in die andere Richtung. Genau das habe ich gesucht. Bestellt habe ich dann den Typ HFD2-L 5V mit zwei Umschaltkontakten bis 2 A.



Die Spulen haben 167 Ohm und sprechen ab ca. 3 V an. Kann man es wagen, sie ohne Treiber direkt an die Ports eines AVR-Controllers zu legen? Ich habe es getestet und es hat funktioniert. Das Relais wurde im Sekundentakt umgeschaltet. Dazu reicht eine Impulslänge von 4 ms aus. Zur Sicherheit habe ich 10 ms verwendet. Direkt am Port erreicht die Impulshöhe der Spulen 4,5 V bei einer Betriebsspannung von 5 V.

Do
portb.1 = 1
waitms 10
portb.1 = 0
waitms 1000
portb.2 = 1
waitms 10
portb.2 = 0
waitms 1000
loop

Spulen direkt am Mikrocontroller, da denkt man an Induktionsspitzen, Latchup-Effekte und andere Katastrophen. Ich habe es trotzdem versucht, und es hat funktioniert. Manchmal aber blieb das Programm nach einiger Zeit stecken. Also doch irgendwelche Effekte durch Nadelimpulse? Die Impulshöhe schätze ich relativ gering ein, weil die Gegentakt-Ausgangsstufen der Ports in beiden Richtungen einen geringen Innenwiderstand haben. Zusätzliche Dioden sind vielleicht nicht sehr wirksam, weil die parallel zu den internen Schutzdioden im Controller liegen. Getestet habe ich dann parallele Kondensatoren mit 100 nF. Damit sollte zumindest die Flankensteilheit begrenzt werden. Außerdem halte ich damit zuverlässig alle HF-Reste von den Ports fern. Diese Methode steht zwar auch nicht im Lehrbuch, sie scheint aber in diesem Fall gut zu funktionieren. Am Oszilloskop sieht es gut aus, und Störungen des Controllers treten nicht mehr auf.



15.8.19: Metex 4650CR Reparatur von Jürgen Heidbreder


Jahre lang hatte es gute Dienste geleistet. Besonders das Auslesen der Messwerte mit einem angeschlossenen PC wurde häufig genutzt und geschätzt. Doch mit der Zeit fiel auf, dass die angezeigte Spannung etwas abwich: zuerst waren es nur ein paar Prozent. Da ich mir nur geringe Chancen ausrechnete, den Fehler zu finden, legte ich das gute Stück erst einmal zur Seite. Nun habe ich es wieder hervorgeholt, um mir das Ganze nochmals anzuschauen. Der Fehler war nun deutlich ausgeprägter: rund 50% weniger Anzeige. Entsprechende Diagnose auch bei der Anzeige von Kapazitäts-Werten. Im Ohm-Bereich stimmen die angezeigten Werte allerdings. Aber was war es nun? Die Spannungsreferenz oder das Wandler-IC? Also Gerät zerlegen, um an die Referenz-Diode, einem ICL8069, heran zu kommen. Dessen Spannung zeigt 1,238V, also völlig normal.



Rechts neben den zwei Tastern sieht man die Referenz mit den dazu nötigen Teilerwiderständen. Rechts neben dem Wandler-IC sitzt der Spindeltrimmer für den Abgleich.Dann kann es nur noch am Wandler-IC liegen. Verbaut war ein TC 7129CPL, datecode 9150, also Ende 1991. Eingebaut wurde ein ICL7129ACPL mit dem datecode 8848, also Ende 1988, also ein noch älteres Exemplar. Ergebnis: die Anzeige ist wieder ungefähr im richtigen Bereich! Nach dem Abgleich auf 10,00V von einer Spannungsreferenz mit einem LM339H war alles wieder so wie früher. Da ich mich mittlerweile aus der Windows-Welt verabschiedet hatte, möchte ich die alte Auslese-Software auch nicht mehr nutzen. Ich werde nun schauen, was es für Linux gibt. Momentan beschäftige ich mich mit Python. Vielleicht ist das etwas passendes dabei.


2.8.19: Das Magische Mikrofon



Dieses Mikrofon ohne Kabel von "Prinzessin Lillifee" musste ich genauer untersuchen. Es ist ein einfaches Aufnahmegerät mit Mikrofon und Lautsprecher mit einer Aufnahmetaste und einer Wiedergabetaste. Es wird über drei Knopfzellen mit zusammen 4,5 V versorgt.



Die Aufnahmedauer beträgt 12 Sekunden, aber die Tonqualität ist eher bescheiden. Es hört sich an, als wäre die Auflösung deutlich kleiner als 8 Bit. Im Inneren verbirgt sich ein vergossenes IC, leider ohne Typenbezeichnung.



Beim Abspielen erscheint an den beiden Ausgängen zum Lautsprecher ein PWM-ähnliches Signal ähnlich wie bei einem Klasse-D-Verstärker. Man hat den Eindruck, dass immer ganze Serien von Impulsen die gleiche Länge haben. Eigentlich sehe ich nur vier Stufen. Also eine Auflösung von 4-Bit? Nach dem akustischen Eindruck könnte das stimmen. Die RC-Glieder auf der Platine sind irgendwie an der Verarbeitung beteiligt, denn man sieht dort Dreiecksrampen im gleichen Takt.








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