Bei der Vermittlung der Grundlagen digitaler Logik führt kein Weg am Aufbau digitaler Schaltungen vorbei. LogiFlash macht sie am PC “lebendig”. Man kann digitale Schaltungen als Schaltplan realisieren und deren Arbeitsweise interaktiv nachvollziehen. Mit den zur Verfügung stehenden Bauteilen, wie Und- und Oder-Gatter, Multiplexer, Volladdierer, Flipflops und Register, Eingabeschalter, Oszillatoren und Siebensegmentanzeigen kann man beliebige digitale Schaltungen aufbauen und simulieren. Zudem lassen sich automatisch auswertbare Übungsaufgaben zu digitalen Schaltungen realisieren.

LogiFlash ist als Flash-Animation kostenlos verfügbar.

Ralf Wendt, seines Zeichens Elektroinstallateur, zählt das Basteln mit Röhren zu seinen Hobbys. Er programmiert auch gerne und so sind einige kleine Tools entstanden,  die die Arbeit mit allerlei Berechnungen einfacher machen sollen. Die Programme sind frei. Sie können kopiert werden, sind aber ausschließlich für die private Nutzung gedacht.

• Laufzeitrechner für Tonbänder
• Farbringe
• Rechtwinkliges Dreieck
• Schwingkreis
• Ohmsches Gesetz
• Blindwiderstand von Kondensator & Spule
• LM317
• Luftspule
• R-Parallel
• Vorwiderstand für LEDs

Zu den Elektronik-Tools von Ralf Wendt

Integrierte Schaltkreise, insbesondere digitale, benötigen zur besseren Stabilität einen Stützkondensator. Der Grund, die Zuleitung für Speisespannung und GND zu den ICs sind parasitär induktiv. Schon geringfügige, dafür sehr schnelle Stromänderungen führen zu sehr schnellen Änderungen der Speisespannung. Das kann zum Beispiel dadurch entstehen, wenn ein digitaler Ausgang beim Umschalten, wenn beide Ausgangstransistoren kurzzeitig leiten, einen Stromimpuls zieht. Instabilitäten sind die Folge. Dieser Effekt schaukelt sich hoch und das IC schwingt.

Ein Stützkondensator hält für den kurzen Stromimpuls die nötigen Ladungsträger bereit, so dass die Versorgungsspannung im Augenblick des Stromimpuls nicht einbricht.

Auch wenn es in einer Schaltung keine Störungen durch eine schwankende Versorgungsspannung gibt,  weiß man nie, ob das System im Grenzbereich liegt, wo eine Störung gerade noch nicht auftritt. In so einem Fall, wird sie dann auftreten, wenn sich bestimmte Umgebungsbedingungen ändern.

Ein Stützkondensator dient also immer einer besseren Stabilität.

Bei CMOS-Schaltungen reicht ein Stützkondensator mit 100 nF pro Baustein aus. Empfehlenswert ist ein keramischer Vielschicht-Kondensator. Am besten hält man den Weg von Kondensator zu den Pins des ICs sehr kurz.

Bipolare Schaltungen benötigen eine Kombination aus dem Keramik-Kondensator und einem Elektrolyt-Kondensator von etwa 10 µF.

Gelegentlich macht es Sinn in Durchlaufbereichen, wie Treppenhäuser, Keller oder Garage einen Bewegungsmelder zu installieren, der Beleuchtungsmittel wie Lampen und Neonröhren bedarfsweise ein- und ausschaltet. Damit die Lampen nicht dauernd leuchten und Strom verbrauchen. So ein Bewegungsmelder dient auch der Bequemlichkeit. Er spart die Betätigung des Lichtschalters. Nicht nur zum Ein-, sondern auch zum Ausschalten. Der allseits beschäftigte und gestresste Mensch vergisst sowas gelegentlich mal.

Der Einsatz eines Bewegungsmelders scheint auf dem ersten Blick das Mittel der Wahl zu sein. Nun ist es jedoch so, dass ein Bewegungsmelder auch bein bisschen Strom braucht. Da stellt sich natürlich die Frage: Wie viel? Die Antwort: Unerheblich! Mit nichten.

Aufgemerkt! Verbraucht der Bewegungsmelder mehr als 7 Watt, dann lohnt sich schon eine einfache Stromsparlampe im Dauereinsatz.

Also, bevor ein Bewegungsmelder zum Schalten von Lampen in den Einkaufswagen landet, vorher im Datenblatt schauen, wie hoch der Eigenverbrauch ist. Sind keine Angaben zu finden, dann Finger weg von dem Ding. Eine Stromsparlampe, die dauernd leuchtet, verbraucht unter Umständen weniger Strom, als der Bewegungsmelder.

Das ist doch die Frage, die sich ein Elektroniker stellt. Das beginnt bereits bei der Anschaffung eines  Netzgeräts, geht über einen Generator, bis hin zu allen möglichen Schaltungen. Wer kennt nicht das Bedürfnis die elektronischen Geräte des Alltags selbst zu bauen. Mal ebenso ein USB-Hub oder Ethernet-Switch? Doch schaut man sich die Preise an, dann lohnt sich der Selbstbau kaum. Bleibt nur noch der Spaß an der Freude. Die einzigste Motivation für den Selbstbau.