2 Realisierung
Erstellt: DL6GL, 11.01.2015, letzte Änderung
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2.1 Platinen
In [1] und [2] wird eine doppelseitige Platine im Europakartenformat 160x100mm verwendet, die wohl nur kommerziell herzustellen ist. Da hätte ich mit meinem Lasertoner-Transferverfahren ziemlich alt ausgesehen. Also habe ich ein neues Layout entworfen und dabei die Gesamtschaltung auf drei Platinen verteilt
- Controller mit USB und OpAmps,
- Endstufe,
- Netzteil.
Die Layouts im Format .ps und .pdf und die Bestückungspläne sind im Download verfügbar. Als Beispiel die Hauptplatine:
Abb. 2.1: Hauptplatine, Leiterseite.
Um die R2R-Widerstandsketten für DAC1 und DAC2 unterhalb des PIC unterzubringen, war die Bauform 0805 vonnöten. Ausnahmen sind die R2R-Widerstände R2 und R24 (20k) sowie R10 (10k) in der BF 1206 zur Überbrückung von Leiterbahnen, siehe Abb. 1.4 und Stückliste. Ansonsten sind alle Widerstände in der Bauform 1206, alle keramischen Kondensatoren in der BF 0805.
Abb. 2.2: Hauptplatine, Oberseite.
Das Einlöten des FT232RL ist nichts für Hektiker und grobschlächtige Lötkolben. Die sparsam mit SK10-Lötlack eingesprühte Leiterseite erfordert kein zusätzliches Flussmittel. Exaktes (!) Ausrichten der IC-Beine auf die Leiterbahnen und Fixieren z.B. mit einer Wäscheklammer. Die mit dem feuchten Schwamm gereinigte Lötspitze wird ca. 1 bis 2mm vor einen IC-Pin auf die Leiterbahn gehalten. Behutsam das 0,5mm Lötzinn an die Lötspitze führen, so dass nur eine winzige Menge Lötzinn schmilzt. Das läuft dann von alleine bis unter den IC-Pin. Beginn an einem Ende, z.B. Pin 1. Ausrichtung des IC noch einmal kontrollieren und ggf. nachrichten. Dann den gegenüber liegenden Pin verlöten. Es müssen nur die Pins mit Verbindung zur Schaltung verlötet werden (s. Abb. 1.4).
Für die beiden LEDs zur Anzeige der USB-Kommunikation in Abb. 2.2 links unten wurde im aktuellen Layout eine dreipolige Stiftleiste angeordnet. Ergänzend zum Prototyp (Abb. 2.1, 2.2) wurde im aktuellen Layout eine weitere dreipolige Stiftleiste zum Herausführen von +/-15V und Masse für die Frontplattenbuchsen hinzugefügt. Für den 1Ω-Widerstand rechts unten hätte auch eine 1W-Ausführung gereicht. War gerade nicht zur Hand.
Abb. 2.3: Innenansicht
Die Endstufe hätte besser um 180° gedreht angeordnet werden sollen.
2.2 PIC brennen
Als ausgemachtem AVR-Fan stand mir natürlich kein Brenner für die PIC-Firmware [1] zur Verfügung. Also wurde auf die Schnelle der Brenner 8 von sprut.de [4] zusammengenagelt. Aber da stellt sich auch schon die Henne-/Ei-Streitfrage in den Weg: Dieser Brenner verwendet wiederum einen PIC zur USB-Steuerung und zur Abwicklung des Brennvorgangs. Norbert, DG1KPN, half mir da mit einem gebrannten PIC18F2550 aus der Patsche. Danke, Norbert.
Die PC-Software [4] ist zusammen mit dem Handbuch wunderbar zu bedienen. Das Brennen im Anschluss an die im Handbuch beschriebenen Kalibrierungen hat tatsächlich auf Anhieb geklappt.
2.3 Kalibrierung des Kennlinienschreibers
Nach der Installation der PC-Software [1, Windows oder Linux] und Herstellen der USB-Verbindung vom Kennlinienschreiber zum PC zeigt der USB-Baustein FT232RL seine ganze Stärke. Der Bastel-PC mit Windows XP erkennt ihn sofort und installiert den Treiber. Im Zweifelsfall [5] zu Rate ziehen. Hierzu muss nur die +5V-Versorgung am Kennlinienschreiber anliegen. Strom: ca. 20mA.
Die PC-Software von DL4JAL ist ein Genuss anzusehen und zu bedienen - aufgeräumt und übersichtlich. Sie sucht selbstständig den COM-Port zum Kennlinienschreiber, sichtbar unten in der Fußzeile. Wenn die Anzeige bei einem bestimmten COM-Port zum Stehen kommt, hat sie ihn gefunden, erscheint dann auch in der Kopfzeile.
Die Kalibrierung mit Hilfe der acht Trimmer ist einfach vorzunehmen. Eine Beschreibung ist im Download zu finden.
2.4 Messadapter
In [2] werden Vorschläge für Messadapter für verschiedene Halbleiterbauformen gezeigt. Realisiert wurden bislang zwei, einer für SMD-Transistoren der Bauform SOT23/SOT323 und einer für bepinnte Transistoren der Bauform TOxx mit einem Nullkraft IC-Sockel 7,62 und 15,24mm. Dioden werden zwischen den Anschlüssen "Collector/Drain" und "Emitter/Source" gemessen. Beide Adapter erlauben mit je drei Büschelsteckern ein Einstecken in die zugehörigen Frontplattenbuchsen. Pinabstand 15mm.
Abb. 2.4: Messadapter für SMD-Transistoren SOT23/SOT323.
Die Version von DG1KPN mit einem 7,62mm Nullkraftsockel zeigt folgendes Bild.
Abb. 2.5: Adapter mit Nullkraftsockel von DG1KPN.
Es gibt Überlebende! Dieser OC71, ein PNP-Germaniumtransistor aus den Anfängen der Halbleiter-technik der 1950er Jahre, funktioniert noch. Richtig teuer waren die, so um die fünf Deutsche Mark Anfang der 1960er Jahre. Da konnte sich schon mal ein Loch im Taschengeldbudget eines Schülers auftun. Früher noch, so um 1955, als der OC71 auf den Markt kam, hätte man bei Radio RIM 29,70 DM auf den Tisch des Hauses legen müssen. Für einen! Das Gehäuse ist übrigens aus schwarz lackiertem Glas, um die Halbleitersperrschichten vor Lichteinfall zu schützen. Später wurden dann Metallgehäuse zur besseren Wärmeableitung eingeführt. Der OC71 vertrug gerade mal 25mW.
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