3.) Elektronik :            

Nachhilfe und Begleitkurse für technische Schulen :

einige wenige Themen:

Die Elektronik beschäftigt sich im wesentlichen mit den Fragen:

Wie kommt man zu welchen Informationen?
Wie werden die Informationen transportiert?
Wie werden die Informationen empfangen?

Wie baut man mit Röhren Verstärker? Fast genau so wie mit Transistoren. Die Kathode entspricht dem Emitter, die Anode dem Kollektor. So wie über die Basis des Transistors der Kollektorstrom gesteuert wird, steuert die Gitterspannung den Anodenstrom der Röhre. Die Niedervolt-Röhre ECC86 enthält zwei Trioden mit getrennten Kathoden, Gittern und Anoden.

- Grundlagen :

Ohmsche Gesetz, Kirchhoff, Überlagerungsprinzip , Leistung, Arbeit, Strom, Spannung , Schaltung von Widerständen und Kondensatoren , das elektrische Feld, das magnetische Feld, typische Kenngrößen , Berechnung von Schaltungen :  Schaltungen mit Thyristoren, Verstärkerschlatungen mit dem OPV , Transistorschaltungen:  Emitterschaltung, Kollektorschaltung, Basisschaltung,  Schaltungen mit dem Feldeffekttransistor, Vierpoltheorie,  Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bodediagramm und Ortskurven,  ....u.v.m.

- elektronische Bauelemente:     

 Widerstand, Kondensator, Spule, pn-Übergang bei Dioden, der TRANSISTOR , Thyristor und TRIAC, Zenerdioden, Tunneldioden (+ prakische Anwendung ), der Operationsverstärker, Vergleich Elektronenröhre und Transistor, Leuchtdioden, Feldeffekttransistor, integrierte Schaltkreise,  ... u.v.m.

                        einige Transistoren

                eine Auswahl an Leuchtdioden

           Bauformen von Kondensatoren

Digitaltechnik:                        

Logik-Pegel Zahlensysteme       Duales Zahlensystem        Hexadezimales Zahlensystem (Hex-Code)    Schaltalgebra / Rechenregeln der Digitaltechnik      Kennzeichnung Digitaler Schaltkreise     BCD-Code    UND / AND / Konjunktion      ODER / OR / Disjunktion   NICHT / NOT / Negation        NAND / NICHT-UND / NUND NOR / NICHT-ODER / NODER XNOR / Exklusiv-NICHT-ODER / Äquivalenz XOR / Exklusiv-ODER /Antivalenz         SchaltkreisfamilienTTL     Schaltkreisfamilie MOS   Schaltkreisfamilie ECL   Rechenschaltungen        Flip-Flop / Digitale Signalspeicher         RS-Flip-Flop /SR-Flip-Flop       D-Flip-Flop        JK-Flip-Flop     T-Flip-Flop / Toggle-Flip-Flop          Master-Slave-Flip-Flop           Schieberegister             Asynchroner 4 Bit-Dual-Vorwärtszähler       Asynchroner 4 Bit-Dual-Rückwärtszähler             Asynchroner umschaltbarer Dual-Zähler            Asynchrone BCD-Zähler      Modulo-n-Zähler          Frequenzteiler  

-  elektronische Schaltungen: 

Flipflops, astabile Kippschaltung, Schmitt-Trigger, Meißner-Oszillator, der OPV als Verstärker, Analog-Digital Wandler, der Differenzverstärker, der OPV als Komparator, Digital-Analog-Wandler, der VCO, Digitaltechnik-verschiedene Gatter, Phasenanschnittsteuerung mit dem TRIAC, die Gegentaktendstufe, Timer 555, der OPV 741, Kollektor- und Emitterschaltung: Verstärkung, Eingangswiderstand und Ausgangswiderstand, das Transistorkennlinienfeld ....etc. - + Praktische Versuche und Überprüfung der  Theorie mittels Messung....

     Verstärker in Emitterschaltung

              Schmitt-Trigger mit Transistoren

Hochfrequenztechnik      (siehe auch  Kap. "Hochfrequenz")

Historisches:  Erste Versuche - Hertz und Marconi, Uropas Funkensender, Morsen mit Tönen, Langwelle und Mittelwelle....

 Spule in der Hochfrequenz, einfache Schwingungserzeuger, der QUARZ, Colpitts-Oszillator, Amplituden- und Frequenzmodulation,  einfache Antennentechnik, Stehwellen, VHF und UHF, Kreuzmodulation, Meißner-Oszillator

Anwendung in der Radiotechnik:  der Detektorempfänger, das Audion, der Pendelempfänger, Überlagerungsempfänger(Superhet), Schaltungsbeispiele, Entdämpfung von Schwingkreisen

Beispiel:        einfacher UKW-Sender :

Standardschaltung einer "Wanze":

Der Transistor entdämpft hier den Schwingkreis und sorgt für eine ungedämpfte Schwingung im Mhz-Bereich.  Hochfrequenzmäßig arbeitet der Transistor in Colpitts-Schaltung, für die Rückkopplung sorgt der Kondensator C4. Das Niederfrequenzsignal (Sprache) wird über den Kondensator C2 an die Basis des Transistors gelegt, was für die notwendige Frequenzmodulation sorgt.  Hochfrequenzseitig liegt der Transistor über C1 an Masse, d.h. es handelt sich  um eine Colpitts-Schaltung in Basis-Grundschaltung. Mit C3 wird die Frequenz eingestellt.

Achtung !    Darf natürlich NICHT als Abhörsender benützt werden !  (strafbar)

                            Der Sender darf jedoch , eingebaut in einem HF-dichten Gehäuse, als Testsender für Tuner verwendet werden !

         Spektrum eines AM-Rundfunksenders mit dem starken Träger und seinen Seitenbändern

 das Fernsehen :

Grundlagen und Historisches:   erste Versuche (Nipkow), S/W-Fernsehen

BAS und FBAS-Signale, Burst, Schwarzschulter,"Verpacken" der Farbinformation, das Farbdiagramm, additive und subtraktive Farbmischung (Physik), die Fernsehröhre, das Zeilensprungverfahren, Halbbilder  ,  Praktische Versuche am Fernsehgerät: Zeilentransformator, Zwischenfrequenz, Bildablenk-Stufe, Netzteil, Braunsche Röhre, einfache Fehlersuche am Fernsehgerät

 Ein besonderes Exemplar der ersten Fernsehgeräte ist dieser "Graetz Reichsgraf" (in meinem Originalbesitz), welcher auch einen Radioteil mit allen Wellenbereichen besitzt. Der Fernsehteil kann jedoch nur im VHF-Bereich abgestimmt werden (Kanalwahl mit dem großen Drehknopf rechts), womit der Empfang des 2. Fernsehprogramms, das nur im UHF-Bereich ausgestrahlt wird, unmöglich ist.

                Oszillogramm einer Zeile eines PAL-modulierten Fernsehbildes (links) und  European Broadcasting Union-Testsignal - EBU (Bild rechts)

auch in Zeiten des Transistors ein interessantes Kapitel:

Die Elektronenröhre

Erst seit etwa Mitte der 90er Jahre ist wieder ein zunehmendes Interesse an dieser Technik zu beobachten - Hi-Fi-Röhrenverstärker erfreuen sich aus verschiedensten Gründen wachsender Beliebtheit, wobei die ihnen unterstellten klanglichen Vorzüge eine zentrale Rolle spielen.

Funktionsweise, die Heizung der Röhre;  Kathode, Anode und Gitter;  Funktion des Schirm- und Bremsgitters;  typische Kennwerte: Durchgriff D, Steilheit S, Innenwiderstand Ri;     Röhrentypen: Diode,Triode,Tetrode, Pentode;  Vorteile/Nachteile gegenüber dem Transistor,  die Barkhausen'sche Röhrenformel, Arbeitspunkt

spezielle Röhren: das magische Auge, die Nixie-Röhre, die Braunsche Röhre, Magnetron (Mikrowelle)

         Vorverstärker mit Röhre

 Das Magische Auge

):

Magisches Auge ist die volkstümliche Bezeichnung für eine Abstimmanzeigeröhre, eine spezielle Elektronenröhre, die die Stärke eines Signals anzeigt und oft in älteren Radiogeräten, aber auch in Fernsehgeräten eingebaut ist.

Röhren vom Typ 12AX7 in einem Gitarrenverstärker

    alte Röhren soll niemand zerstören     

     Marke Eigenbau  2x150 Watt sinus

   Ein Siemens-Super H64

.