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.

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.

So mancher Elektronik-Einsteiger denkt sich:

Es muss doch schon mit einfachen Mitteln möglich sein, aus einer Spannung von 5 Volt eine Spannung von 12 Volt zu machen. Das kann doch nicht so schwer sein.

Doch so einfach ist das auch nicht.

Im Prinzip muss man die vorhandene Gleichspannung “zerhacken”, also eine Wechselspannung draus machen. Danach wandelt man die Wechselspannung mit einem Transformator zu einer höheren Spannung. Danach folgen die üblichen Verdächtigen: Gleichrichtung und Stabilisierung.

Alle diese Schritte haben eine gewisse Verlustleistung, die nicht zu unterschätzen ist.

Der gesamte Vorgang gibt es schon fix und fertig in einem Bauteil. Das nennt man DC-DC-Wandler.

Prinzipiell ist es jedoch besser gleich ein fertiges Netzteil zu nehmen. Da fällt die erste Stufe weg, weil die Spannung bereits hoch genug ist. Und der Wirkungsgrad dürfte um einiges besser  und der Preis günstiger sein.

Integrierte Schaltkreise (IC) ohne Kerbe

Es gibt doch tatsächlich ICs, die wie auf dem Bild keine Kerbe haben, an der man erkennen kann, wo man mit “1″ zu zählen beginnen muss.

In diesem Fall ist der Pin 1 mit einem Punkt markiert. Prinzipiell kann das auch eine Kerbe, ein Stempelaufdruck oder eine Kantenphase sein. Pin1 ist links unten, der letzte Pin links oben. Von der Markierung aus gesehen beginnt man links unten und zählt im Kreis gegen dem Uhrzeigersinn.

In manchen Schaltungsunterlagen von elektronischen Geräten, steht, dass der Ausgang potentialfrei ist. Was bedeutet das eigentlich?

Potentialfrei bedeutet, dass an dem Kontakt keine Spannung anliegt und auch kein Strom fließt. Für Spannung und Strom muss man selber sorgen. Der Ausgang ist in der Regel der Schaltkontakt eines Relais. Manchmal wird auch der Ausgang eines Optokopplers verwendet. Der ist auch potentialfrei.

Der Kontakt an sich ist nichts weiter als ein Schalter, der zwischen zwei Punkten hängt. Diese Punkte sind als Anschlüsse herausgeführt und können beschaltet werden. Man kann so zum Beispiel die Stromzufuhr in einem Stromkreis unterbrechen und schließen.

Mehr Informationen zum potentialfreier Kontakt mit Beispielen