Labortagebuch April 2022
28.4.22: Mikrocontroller-Spannungswandler
Gestern kam mir ein interessanter Edelschrott zugeflogen. Er war Teil eines automatschen Duft-Sprühsystems mit Motor, Getriebe und einem Mikrocontroller. Alles lief mit 1,5 V, und der Motor konnte sogar in beide Richtungen gesteuert werden. Wie ist das möglich, habe ich mich gefragt. Der Controller trägt keine Beschriftung, was auf einen Padauk hinweist, ähnlich dem PFS154. Auf der Rückseite der Platine gibt es eine Festinduktivität mit 47 µH. Sie führt vom Pluspol der Batterie zu einem Port. Da kam mir ein Verdacht: Könnte das ein Spannungswandler sein?
Die Ladeimpulse sind 2 µs lang. Bei einer Spannung von 1 V würde in dieser Zeit der Spulenstrom bis 40 mA ansteigen. Das ist viel, aber für einen Controller-Port nicht undenkbar. Die nötige Diode ist ja ebenfalls schon vorhanden, weil der Port eine Clamp-Diode gegen VCC hat. Falls es ein PSF154 wäre, hätte er auch die Peripherie für die Spannungsreglung in Form seiner internen Spannungsreferenz, eines internen Spannungsteilers und eines Komparators, mit dem man VDD überwachen kann. Der Controller könnte also die Betriebsspannung auf 5 V erhöhen, was zugleich die Ports viel niederohmiger macht. Und der Strombedarf für die eigentliche Aufgabe ist gering, denn der Motor wird über vier MOSFETs in einer Brückenschaltung betrieben. Die Idee finde ich spannend, man müsste das mal ausprobieren. Im Prinzip kann das vielleicht fast jeder Mikrocontroller.
Hinweis von Gerald Riebel
In der AVR-Serie gibt es den ATtiny43U, der einen Spannungswandler für eine Eingangsspannung von 0,7 bis 1,8 Volt auf dem Chip hat. https://www.microchip.com/en-us/product/ATtiny43U
14.4.22: Röhren testen
Die Aufgabe war, eine Charge Röhren vom Typ 6J1 auf ihre Eignung im Franzis-Röhrenradio zu untersuchen. Im Schrank lag noch ein Aufbau aus dem Röhren-Lernpaket von Franzis. Mit wenigen Änderungen wurde daraus die wesentliche Schaltung des Röhrenradios. So konnte ich ca. 20 Röhren durchmessen. Bei einigen kam es zu einem sehr harten Rückkopplungseinsatz. Ich konnte feststellen, dass bei diesen Röhren die Gitter-1-Spannung nicht negativ genug wurde. Dadurch leitet die Gitterdiode zu stark. Wenn dann Schwingungen einsetzen, sinkt die Gitterspannung schlagartig, und die Dämpfung wird geringer. In dem Fall war es hilfreich, den Gitterwiderstand auf 1 MOhm zu vergrößern.
Der Schwingungseinsatz lag bei den problematischen Röhren bei sehr geringen Anodenspannungen unter 6 V. Mit dem größeren Gitterwiderstand steigt der Punkt in Richtung 10 V oder etwas höher. Andere Röhren brauchen dann mehr Anodenspannung als die vorgesehenen 15 V. Mit einem kleineren Gitterwiderstand ab 100 kOhm sinkt die kritische Spannung deutlich ab. Es gibt also bei streuenden Daten für jede Röhre einen optimalen Gitterwiderstand.