Basteleien und Innovationen
Unsere Mitglieder fertigen gerne elektronische Bausätze, eigene Geräte und Hilfsmittel. Diese Arbeiten möchten wir hier nach und nach als Anregung für Euch zum Nachbauen vorstellen.
Viel Spaß dabei!!!
Für Rückmeldungen sind wir dankbar.
Stromverteiler - Beleuchtung nachrüsten
Netzteile hat man im Shack niemals genug. Für die Neueinrichtung bei mir zuhause habe ich eine DC-Verteilerleiste MFJ-1116 besorgt. Diese ist für einen Gesamtstrom von 15A ausgelegt und auch mit einer entsprechenden Sicherung ausgestattet. Acht Satz Polklemmen sind zum Anschluss der zu versorgenden Geräte vorgesehen. Ich habe bewusst auf PowerPoles verzichtet. Die „klassischen“ Polklemmen sind hinsichtlich der Anschlussmöglichkeiten flexibler zu verwenden: Bananenstecker, Gabelkabelschuhe oder blanke Drähte und Litzen können benutzt werden. Über einen Schalter werden die Anschlussklemmen geschaltet. Außerdem ist ein kleines Instrument zur Spannungsanzeige vorhanden. Dieses ist jedoch nicht beleuchtet und es ist auch keine Möglichkeit dafür herstellerseitig vorgesehen. Ich wollte es aber natürlich noch hübscher machen und eine Skalenbeleuchtung wirkt immer gut. Ein Blick in die LED-Bestände fiel auf rote, rechteckige LEDs, die einen transluzenten Leuchtkörper hatten. Ein Test ergab, dass die Lichtabstrahlung sehr gleichmäßig nach allen Seiten erfolgt. Zwei LEDs habe ich mit Heißkleber hinter dem kleinen Instrument aufgeklebt. Der Heißkleber bewirkte eine zusätzliche Lichtverteilung; allerdings ergaben sich nun zwei unschön wirkende ungleichmäßige Lichtflecken. Deswegen habe ich die komplette Rückseite des Intrumentes mit den LEDS in einer Heißkleberschicht eingebettet und erreichte dadurch eine gleichmäßige Durchstrahlung. Es macht jetzt den Eindruck als befände man sich auf der Reeperbahn oder im Rotlichtviertel einer anderen Großstadt. Ist natürlich Geschmackssache, aber mir gefällt‘s!
Text und Bilder by DG7FB
Stromversorgung für Portabelbetrieb - aber wie? (Text/Bild: DG7FB)
Für geplanten Portabelbetrieb auf Kurzwelle sollen eingesetzt werden:
- 12 m GFK-Teleskopmast (Spiderbeam)
- OCF-Dipol Aerial-51 Modell 404-UL für 40-20-17-15-12-10-6m (Spiderbeam)
- Transceiver Yaesu FT-817ND - Transceiver Kenwood TS-590SG
Da ich vorwiegend mit max. 100 Watt Sendeleistung arbeiten möchte, stellte sich die Frage nach der geeigneten Stromversorgung. Folgende Varianten habe ich mir überlegt:
1. Benzinbetriebenes Stromaggregat
2. Nutzung der Fahrzeugbatterie
3. Gesonderte Batterie
Variante 1 ist in der Anschaffung teuer und mehr oder weniger laut. Es braucht wegen der Geräuschentwicklung einigen Abstand zur Station und das Aggregat benötigt einen gewissen Wartungsaufwand. Der Vorteil: Keine zeitlichen Betriebseinschränkungen.
Variante 2 erfordert eine Überwachung der Batteriespannung, um Startprobleme des Kfz zu vermeiden. Diese Variante habe ich deswegen ausgeschlossen. Der Vorteil: keine besonderen Kosten.
Variante 3 erschien mir als geeignetste Lösung. Die gesonderte Batterie lässt sich leicht zusätzlich im Kfz transportieren oder auch vom Parkplatz zum Aufbauort der Station tragen. Wenn man eine beabsichtigte Betriebszeit von zwei bis drei Stunden annimmt und von einem Verhältnis der Empfangs- zur Sendezeit von 3 : 1 ausgeht, ergibt sich eine erforderliche Akkukapazität von rund 6,5 Ah je Betriebsstunde der Station. Hierbei wurde eine Stromaufnahme des Transceivers von rund 2 A bei Empfang bzw. max 20 A beim Senden angenommen.
Auf der Basis Batteriestrom standen die Alternativen
- Blei-Gel-Akku (AGM, 12 V - 20 Ah), oder
- LiFePO4-Akku (12 V - 22 Ah mit integriertem BMS
zur Wahl. Außerdem stand ein Battery Bosster, Typ MFJ-4416C zunächst testweise zur Verfügung (Dank an Fa. DIFONA). Das Gerät wurde inzwischen erworben.
Um die beiden Möglichkeiten unter praxisähnlichen Bedingungen zu prüfen, habe ich folgende Schaltung aufgebaut:
Als variable Last habe ich meinen in der Bastelecke beschriebenen Belastungswiderstand verwendet. Die Simulation des Empfangs- bzw Sendebetriebes erfolgte durch Einschaltung von einer bzw. sechs Halogenlämpchen. Dabei flossen Ströme von ca. 2,5 A (Empfang) bzw. ca. 16,5 A (Sendung). Strom und Spannung wurden am Power Analyzer abgelesen. Der Battery Booster ist ein Gleichspannungswandler, der eine Eingangsspannung von einer niedrigen Schwelle auf die für Funkgeräte üblichen 13,8 V anhebt. Die Schwelle der Eingangsspannung kann über Jumper auf 9 V, 10 V, 11 V eingestellt werden. Die Ausgangsspannung kann über Trimm-Poti zwischen 12 V bis 13,8 V verändert werden. Ich habe die Schwelle der Eingangsspannung auf 10 V eingestellt. Den Ausgangsspannungs-Trimmer habe ich auf der werksseitigen Einstellung (13,8 V) belassen. Sobald die Eingangsspannung auf die eingestellte Schwelle absinkt (bei mir also 10 V) wird ein Alarm ausgelöst (rote LED und Beeper). Durch Jumper kann auch die Abschaltung der Ausgangsspannung gewählt werden. Darauf habe ich verzichtet. Akustisches Signal und Warn-LED genügen mir. Der Booster ist für einen Nennstrom von 25 A (Spitze 30 A)ausgelegt. Zur Kontrolle der Ausgangsspannung verwendete ich ein Digital-Multimeter. Die beiden Versuchsreihen erbrachten nachstehende Ergebnisse. In beiden Fällen waren die Akkus bei Beginn der Tests zu 100 % aufgeladen:
Blei-Gel-Akku
Bereits gegen Ende der ersten Lastperiode war die Akkuspannung auf 10,15 V abgesunken und die Warnmeldung sprach an. Die Ausgangsspannung (Spannung am Lastwiderstand) wurde durch den Booster auf einen WErt von 13,5 V angehoben.
Bei den nächsten Lastperioden, zunächst immer mit einem Strom beginnend, der der Stromaufnahme des Transceivers im Empfangsbetrieb entsprach, stieg die Akkuspannung wieder an. Sie sank jedoch wieder beim simulierten Sendebetrieb, konnte aber noch durch den Booster ausreichend angehoben werden. Auch in der dritten Lastperiode klappte dies noch.
Am Ende der vierten Lastperiode sank die Eingangsspannung am Booster auf 10,1 V ab und die Ausgangsspannung erreichte nur noch 11,68 V. Der Nennspannungsbereich des TS-590SG ist mit einem niedrigsten Wert von 11,7 V spezifiziert (13,8 V - 15 %), so dass nach weniger als 80-minütiger Betriebszeit der Funkbetrieb eingestellt werden müsste.
LiFePO4-Akku
In dieser Darstellung ist ersichtlich, dass erst in Lastperiode 10 bei einem Strom von 15,1 A die Eingangsspannung am Booster auf 10,12 V abgesunken ist. Der Alarm wurde ausgelöst. Dies trat jedoch erst nach einer Betriebszeit von 200 Minuten (> 3 h) ein.
Ich habe dann noch Lastperiode 11 gestartet, aber nach etwas mehr als 15 min beendet. Das Absinken der Spannung war auch am raschen Nachlassen der Lichtstärke der Halogenlämpchen erkennbar. Ein deutliches Anzeichen, dass die Kapazität des Akkus allmählich erschöpft war. Ich habe darauf verzichtet, die Schutzschaltung des im Akku integrierten BMS zu testen. Die Ansprechschwelle liegt gemäß Akku-Datenblatt bei 9 V. Bei diesem Wert wird der Verbraucher abgetrennt.
FAZIT:
Der LiFePO4-Akku bietet eine zweieinhalb - bis dreifach längere Betriebszeit bei vielerlei weiteren Vorteilen gegenüber einem Blei-Gel-Akku. Dies spiegelt sich leider auch im Preis wider, der bei der von mir gewählten Bauart (keine Einzelzellen, integrierter Balancer, integrierter Tiefentladeschutz) beim etwa vierfachen des Blei-Gel-Akkupreises liegt.
Zunächst hatte ich vermutet, dass der Battery Booster beim LiFePO4-Akku nicht erforderlich ist. Aber die Versuchsreihe ergab, dass beim Sendebetrieb ohne Booster die Versorgungsspannung für den Transceiver ebenfalls rasch auf Werte unterhalb der Nennspannug absinkt. Insgesamt kann man also sagen, dass LiFePO4-Akku und Battery Booster gemeinsam eine gelungene Kombination darstellen.
Für längere Betriebszeiten ist eine Reduzierung der Sendeleistung oder die Anschaffung eines zweiten Akkus, auf den man dann rasch unter Verwendung von Anderson Power Poles "umklemmen" kann, notwendig. Für einen "ausgewachsenen" Fieldday nicht gerade die Lösung der Wahl, aber wenn man es eher locker angehen möchte, durchaus praktikabel.
Bilder und Text: DG7FB
Stromversorgung für Portabelbetrieb - Teil 2 Überwachung Ein- und Ausgangsspannung
Im ersten Beitrag zur Stromversorgung für Portabelbetrieb wurden die grundsätzlichen Überlegungen und Tests beschrieben sowie die Entscheidung für den kombinierten Einsatz eines LiFePO4-Akkus und des DC-DC-Wandlers (Battery Booster) erläutert.
Um den ständigen Überblick über den aktuellen Zustand des gesamten Stromversorgungssystems zu behalten ist aber auch eine permanente Überwachung von Eingangs- und Ausgangsspannung sinnvoll. Hierzu wurde die nachfolgend beschriebene Zusatzeinrichtung gemäß Übersichtsbild gebaut.
Die Box umfasst im Wesentlichen jeweils einen Spannungsmesser für die Eingangs- und Ausgangsseite sowie einen Strommesser. Ich habe hier bewusst auf den Einsatz von Digitalanzeigen verzichtet. Letztere sind im Vergleich zu analogen Zeiger-Messgeräten recht träge.
Das Aluminiumgehäuse habe ich aus vorhandenen Alu-Blechen und Alu-Winkelprofilen selbst gebaut, lackiert und beschriftet. (Man ist dankbar für die Handwerker-Lehre vor 60 Jahren.) Siehe Bild Vorderansicht.
Rückseitig sind zwei Anschlussblöcke mit Anderson Power-Poles eingebaut und eine Distribution Unit (MFJ-1106) befestigt. An diese können alle Geräte wie Transceiver, ggf. Automatic-Tuner, Beleuchtung für SWR-Meter, usw. angeschlossen werden, siehe Bild Rückansicht.
Ein Blick ins Innere zeigt die Verdrahtung, siehe Bild Innenansicht.
Als Verbindungsleitungen sind rot/schwarze Zwillingslitzen 2,5 mm² mit Power Poles vorgesehen. Für die Leitung zwischen Akku und Anschluss-/Überwachungsbox wird Zwillinglitze 4 mm² verwendet um den Spannungsverlust möglichst gering zu halten.
Bilder und Text: DG7FB
Maststativ für 50 Euro
Für meine geplanten Portabel-Aktivitäten wollte ich ein Maststativ erwerben. Es sollte geeignet sein einen GFK-Teleskopmast mit 55 mm Durchmesser (unteres Mastsegment) zu stützen. Als ich mir die bei den einschlägigen Lieferanten angebotenen Stative im Internet ansah, bin ich über die Preise ziemlich erschrocken. Natürlich sind diese Stative aus Aluminium und deshalb recht leicht. Trotzdem: Eine Alternative musste her. Auch wenn diese nicht so leichtgewichtig sein würde. Schließlich will ich nicht SOTA oder DXpeditionen machen und deshalb ist das Gewicht kein besonders wichtiges Kriterium.
Für einen anderen Anwendungsfall hatte ich zwei stabile und preiswerte Stative erworben.
Ein solches Teil sollte sich auch als Maststativ eignen.
Die Mittelsäule des Stativs hat einen Durchmesser von 43 mm. Das untere Segment des GFK-Mastes hat einen Durchmesser von 55 mm. Die oberen Stativteile lassen sich nach Lösen einer Innensechskantschraube entfernen. Sie werden für die geplante Anwendung nicht benötigt.
Zwei aus Holz gefertigte Spannvorrichtungen ermöglichen die Verbindung zwischen der Mittelsäule des Stativs und dem GFK-Mast.
Die Ausschnitte der Spannvorrichtungen sind zwecks besserer Klemmung und Schonung insbesondere des GFK-Rohres mit Schaumstoff ausgekleidet.
So entstand eine sehr stabile, standfeste Konstruktion. Der Fußkreis-Durchmesser des Stativs beträgt 1,20 m. Trotzdem muss der 12,5-m-Mast natürlich mindestens einmal abgespannt werden, auch wenn er nur als Mittelstütze eines Dipols verwendet wird.
Da das Stativ originär als Lampenstativ oder als Stativ für die Montage von Lautsprecherboxen auf einer Bühne gedacht ist, ist es nicht so sehr gut für die Aufstellung auf einer Wiese oder anderem nicht ebenen Grund geeignet. Die Beine sind nicht längenverstellbar. Diesen Nachteile kann man ausgleichen indem Stativmittelsäule und Mast nicht exakt parallel sondern leicht verdreht ausgerichtet werden. Wichtig ist letztlich nur, dass der Mast möglichst senkrecht steht.
Versuchsaufbau: Stativ mit daran befestigtem GFK-Mast |
Kosten | Euro |
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Stativ | 37,00 |
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0,8 m Holzleiste 60mm x 30mm, gehobelt, | ca. 5,00 |
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0,6 m Gewindestab M6, | ca. 4,00 |
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Muttern, Unterlegscheiben, | ca. 4,00 |
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| ca. 50,00 |
Bezugsquelle für Stativ: https://www.thomann.de/de/stairville_bls315_pro_lighting_stand_b.htm
Text und Bilder von DG7FB
Morserino-32 - ein multifunktionales Morsegerät, perfekt zum Lernen und Trainieren
Vor einiger Zeit hatte ich mir in Österreich bei Willi Kraml, OE1WKL, eine elektronische Morsetaste "MetaMorserino" beschafft und war in seinem Datenbestand "gelandet". Im letzten Quartal 2018 erhielt ich durch ihn die Information, dass es ein Nachfolgegerät "Morserino 32" mit erheblich erweitertem Funktionsumfang geben sollte und Interessenten gesucht werden, die sich an einer Vorbestellaktion beteiligen. Das Gerät war bereits auf der Ham Radio 2018 vorgestellt worden. Ich sagte zu, überwies die veranschlagten Kosten und erhielt den Bausatz. Lediglich der erforderliche LiPo-Akku musste zusätzlich beschafft werden. Insgesamt entstanden Kosten von 80 Euro plus 10 Euro für den Akku.
Das Gerät bietet folgende Funktionen:
- CW-Keyer mit den Modi A, B und Ultimatic
- CW-Generator mit den Funktionen
- Random - zufällige Gruppen (Parameter einstellbar)
- CW Abbrevs - übliche Betriebsabkürzungen
- English Words - zufällige Wörter aus einer Liste der 200 häufigsten Wörter
- Call Signs - zufällige Zeichenfolgen mit Struktur von Amateurfunk-Rufzeichen
- Mixed - wählt zufällig aus den vorstehenden Möglichkeiten
- File Player - spielt über WLAN hochgeladene Dateien ab
- Echo Trainer (hierbei erzeuget der Morserino eine Zeichenfolge und wartet bis diese über Paddle vom Übenden wiederholt wird (inkl. Fehlerkontrolle)
- Koch-Trainer mit den Funktionen
- Select Lesson - Auswahl unter 50 Lektionen zum Erlernen der Morsezeichen
- Learn New Chr - es wird ein weiteres Zeichen zum Erlernen eingeführt
- CW Generator - Generierung zufälliger Zeichen und Wörter aus dem bisher erlernten Zeichenumfang. Hierbei sind die Optionen Random, CW Abbrevs, English Words und Mixed wählbar
- Echo Trainer - das Gerät generiert ein Wort und wartet auf die Wiederholung des Übenden
- Transceiver
- LoRa Trx - Morsecode-Transceiver der LoRa im 70-cm-ISM-Band verwendet
- ICW / Ext Trx - noch etwas experimentelle Methode zur Tastung eines Transceivers oder zur Aussendung von CW-Tönen über einen FM-Transceiver oder das Internet. Über den Audioeingang empfangene Töne werden dekodiert und auf dem Bildschirm angezeigt.
- CW Decoder (über Handtaste oder Paddle eingegebene Zeichen werden dekodiert und auf dem Bildschirm dargestellt. Am Audioeingang eingespeistes CW-Tonsignal z. B. von einem Kurzwellenempfänger wird dekodiert und auf dem Bildschirm angezeigt.
Folgende Anschlüsse/Bedienelemente sind vorhanden:
- Tast-Ausgang für Sender/Transceiver
- Audio-Eingang für CW-Decoder
- Kopfhörerausgang
- Ein/Ausschalter
- Multifunktions-Drucktaster
- Drehgeber/Drucktaster für Menüs, Tastgeschwindigkeit, Parameter- und Optionseinstellungen
- Anschlussbuchse für externes Paddle oder Handtaste
- Mini-USB-Buchse für Akkuladung und Firmware-Updates
- SMA-Antennenbuchse für Anschluss einer 430 MHz-Antenne für LoRa-Betrieb
Alle SMD-Bauteile waren auf der gelieferten Platine bereits verlötet. Es mussten nur noch die Bauteile gemäß Abbildung 3 platziert werden. Die Endmontage beschränkte sich auf wenige Schraubverbindungen. Alle Tests verliefen erfolgreich. Ein weiteres interessantes Gerät steht nun in meinem Shack und wartet auf mich..... Text und Bilder: DG7FB
Theremin - ein Franzis-Bausatz für ein elektronisch-musikalisches Experiment
Im Internet kann man sich auf dem verschiedensten Plattformen den Bausatz der Fa. Franzis bestellen.
Dieser enthält eine mit SMD-Bauteilen bereits bestückte Platine, an welche nur noch einige wenige Komponenten angeschlossen werden müssen.
Dies sind zwei Spulen und ein Trimmkondensator, die direkt auf die Platine gelötet werden. Ein Lautstärkeregler mit Schalter, Lautsprecher und Batterieclip werden über Drähte mit den entsprechenden Lötpads der Platine verbunden. Die Antenne wird an die Leiterplatine angeschraubt. Ein Massekontakt wird durch einen weiteren Draht hergestellt, der an die Platine angelötet und an eine Schraube angeschraubt wird.
Das Ganze ist selbst für weniger Geübte recht gut hin zu bekommen.
Was ist nun ein Theremin? Es ist ein Instrument. Es funktioniert auf der Basis der Veränderungen des elektrischen Feldes an der Antenne. Das Theremin dieses Bausatzes ist ein Modell mit einer Antenne. Der Abstand der Hand zur Antenne bestimmt die Tonhöhe. Die Lautstärke wird über ein Regler eingestellt.
Es gibt auch Modelle mit zwei Antennen (jedoch nicht als Bausatz), hier wird die Laustärke über eine weitere, waagerecht angebrachte Antenne bestimmt. Das Theremin ist nach seinem Erfinder benannt.
Das Funktionsprinzip des Theremins von Franzis:
Das Franzis-Theremin hat zur Tonerzeugung zwei Oszillatoren. Die Frequenz, mit denen die Oszillatoren schwingen, wird jeweils durch die Kombination eines Kondensators mit einer Spule bestimmt. Hier beträgt sie etwa 400 - 500 kHz. Die Signale der beiden Oszillatoren werden miteinander gemischt. Dabei entstehen als Ergebnis sowohl die Summa als auch die Differenz der beiden Frequenzen. Genutzt wird die Differenz der Oszillatorfrequenzen. Mit einem Trimmkondensator wird ein Oszillator des Theremins so abgeglichen, dass die Differenzfrequenz 0 Hz beträgt. Nähert man sich mit der Hand der Antenne des Theremins, ändert sich die Frequenz des anderen Oszillators. Das Annähern der Hand bewirkt eine Erhöhung der Schwingkreiskapazität des Oszillators. Dadurch sinkt dessen Frequenz, und die Differenzfrequenz der beiden Oszillatoren steigt. Je näher die Hand der Antenne kommt, desto mehr wird der Oszillator verstimmt und desto höher wird die Differenzfrequenz. Das menschliche Gehör kann Töne im Bereich von ca. 20 Hz bis 16 kHz wahrnehmen. Die erzeugte hörbare Differenzfrequenz gelangt über einen Tiefpass, der nur Frequenzen im hörbaren Bereich durchlässt, zu einem Verstärker. Das verstärkte Signal wird dem Lautsprecher zugeführt. (Quelle: Franzis-Bausatz)
Natürlich wird man mit dem Bausatz-Theremin keine großen musikalischen Kunstwerke erzeugen oder nachspielen können, aber als Experiment und für erste Versuche ist es durchaus geeignet.
Fertige Instrumente sind ab 300 Euro zu erwerben, der Bausatz kostet lediglich ein Zehntel hiervon.
Bilder: DL4CR
ein "heißer Draht" - Geschicklichkeitsübung
Der heiße Draht ist ein Geschicklichkeitsspiel, bei dem die Spielerin oder der Spieler einen Ring über ein mehrfach gebogenes, dünnes Metallrohr führen müssen ohne dass beide Teile sich berühren. Wenn sich Ring und Metallrohr berühren, gilt dies als Fehler und wird angezeigt.
Anlässlich des Mainuferfestes, dem Fest der Vereine, nahm unser Ortsverband in 2017 erstmals teil. Der heiße Draht war einer von vielen Besuchern gerne gespielter Test. Die Einrichtung hatte sich unser Ortsverband zunächst von einem Nachbar-Ortsverband ausgeliehen. Allerdings war dieses Gerät nur mit einer akustischen Warnmeldung ausgestattet und es war deshalb nicht einfach, verschiedene Besucher, die gegeneinander beim Spiel antraten, auszuwerten. Deshalb beschloss unser Mitglied Manfred, DG7FB, ein verändertes Gerät zu bauen und es unserem Ortsverband zu schenken.
Zunächst konzipierte er eine Schaltung, die folgende Anforderungen erfüllen sollte:
- Akustische Warnmeldung, die jede Berührung zwischen Ring und Metallrohr signalisieren sollte
- 2stufiger Zähler mit 7-Segment-LED-Anzeigen, um die Anzahl der Berührungen (maximal 99) objektiv zu erfassen
- Rückstellmöglichkeit des Zählers auf Null, um in eine definierte Anfangsposition zu gelangen
- Betrieb über ein Stecker-Netzteil.
Nachdem alle erforderlichen Bauteile beschafft waren, wurde zunächst alles auf einem Steckbrett aufgebaut und ausprobiert, ob alles so wie angedacht funktionieren würde. / Abbildung Versuchsaufbau
Danach wurden alle Bauelemente auf einer Lochrasterplatte aufgebaut, getestet und für den Einbau ins Untergestell des heißen Drahtes zugerichtet. / Abbildung Lochrasterplatine (fotografiert durch das Vergrößerungsglas der Lupenleuchte)
Für den Aufstellfuß des heißen Drahtes wurde ein länglicher Holzkasten hergestellt. Dieser sollte die Elektronik aufnehmen und die Stützen für den abzufahrenden Draht tragen. Außerdem war ein Sichtfenster für den Blick auf die Anzeigen erforderlich. Hier sollten auch Rückstelltaster und Stromanschluss Platz finden. / Abbildung Elektronik - Anschlussbuchse für Handteil, Rückstelltaste und Schallöffnung.
Eine Ringöse wurde mit einem Handgriff, einer Spiral-Anschlussleitung und einen Bananenstecker versehen. /Abbildung Handteil.
Das Geschicklichkeitsspiel wurde anlässlich des Mainuferfestes 2018 erstmals eingesetzt und erfreute sich großer Beliebtheit bei Kindern, aber auch bei Erwachsenen. Auch Herr Dr. Felix Schwenke (OB Offenbach) probierte sich daran aus.
Falls ein geneigter Besucher dieser Website den Bauvorschlag selbst nachvollziehen möchte, so ist dies gerne gestattet. Über eine entsprechende Rückmeldung an den Ortsverband würden wir uns freuen unter F23(at)online.de.
Text und Bilder: DG7FB
Für Wissbegierige hier die Beschreibung der Elektronik:
- IC3 ist ein Timer-Baustein NE555, der als monostabiler Multivibrator betrieben wird. Wenn am Eingang (Pin 2 TRIG) ein negativer Impuls ankommt (hier ist das der Ring am Metall des heißen Drahts), dann wird am Ausgang 3 OUT des IC ein positiver Impuls ausgegeben. Dieser Impuls ist auf Pin 9 (Clock up) des Zähler-IC 1 ( 40110) geführt. Hierdurch wird der Zähler um eins höher gezählt. Gleichzeitig gelangt dieser Impuls auf die Punktanzeige von LED1 und lässt diesen kurz aufleuchten. Außerdem wird dieser Impuls auf den Piezo-Summer geführt und erzeugt einen kurzen Piep-Ton.
- Die Einserstelle (IC1, 40110) wird mit jedem Impuls um 1 weiter gezählt. Nach dem Erreichen von 9 beginnt der Zählvorgang wieder bei Null. Gleichzeitig mit dem Wechsel von 9 auf 0 gibt IC1 an Pin 10 (Carry) einen Impuls aus. Dieser wird auf Pin 9 (Clock up) von IC2 geführt, so dass dieser Zähler von 0 auf 1 geführt wird. So geht das immer weiter bis 99 erreicht wird und der Zählvorgang wieder mit 00 neu beginnt.
- Um den Zähler auf einen definierten Ausgangszustand zu setzen, ist Drucktaster RESET zu betätigen (also z. B. dann, wenn ein neuer Spieler beginnt)
- In den Zählerbausteinen IC 1 und IC2 sind 7-Segment-Decoder enthalten. Diese können maximal 20 mA an jedem ihrer Ausgänge a - g liefern, um die 7-Segment-LEDs LED 1 und LED 2 anzusteuern.
Netzteil
Amateurfunkgeräte benötigen überwiegend eine Gleichstromversorgung mit einer Spannung von 13,8 Volt. Man kann komplette Fertiggeräte kaufen oder diese Einrichtungen auch selbst bauen.
Bis vor einigen Jahren waren große und schwere Netzteile mit Transformatoren, Gleichrichterdioden auf Kühlkörpern, Elektrolytkondensatoren mit großen Kapazitäten und Regelschaltungen zur Stabilisierung der Ausgangsspannung der Normalfall.
Inzwischen ist hier jedoch ein Wandel eingetreten. Kleine und leichte Schaltnetzteile haben die großvolumigen und schweren längsgeregelten Netzteile verdrängt. Man kann sie preiswert erwerben und wie im folgenden Beispiel um Messinstrumente ergänzen und in ein ansprechendes Gehäuse einbauen. Ein schönes Projekt, das Metallbearbeitung, Auswahl, Einbau und Zusammenschaltung der elektronischen Komponenten umfasst.
Am Schluss kann man mit ein wenig Stolz auf das gelungene Werk blicken: Sinnvolle Freizeitgestaltung, Freude am Geleisteten und nicht zuletzt auch noch Geld gespart. Was will man mehr.
Text und Bild: DG7FB
LC-Meter
Wer sich mit Elektronik beschäftigt, völlig gleichgültig ob als Bastler mit seinem Hobby, beruflich als Elektroniker oder als Funkamateur, muss immer wieder die Werte verwendeter Bauteile bestimmen. Nicht immer sind die Kennwerte der Bauteile aufgedruckt oder sie sind nicht oder nicht mehr lesbar. Widerstände sind überwiegend mit Farbringen gekennzeichnet; dies gilt auch für viele Induktivitäten. Bei kleinen Kondensatoren wird es schon etwas schwieriger. In diesen Fällen oder auch ganz generell ist es sinnvoll, wenn man die Kennwerte messen kann.
Besonders bei der Messung kleiner Kondensatoren spielt die Kapazität der Anschlussleitungen eine nicht zu vernachlässigende Rolle. Das nachfolgende beschriebene Messgerät für Kapazitäten und Induktivitäten verfügt über die Möglichkeit, die Einflüsse der Anschlussleitungen heraus zu rechnen. Nachdem ich vor einiger Zeit ein solches Gerät für unseren Ortsverband aufgebaut hatte, entschloss ich mich, ein gleiches Gerät für mich selbst anzuschaffen.
Das Gerät ist zur Messung von Kapazitäten und Induktivitäten geeignet:
Messbereiche Kapazität (C) 0,01 pF bis zu 1 mykroF (keine Elkos)
Induktivität (L) 10 nH bis zu ca. 100 mH
Ich brauche hier nicht auf die Details einzugehen und verweise auf die Aufbau- und Bedienungsanleitung des Herstellers, die auch eine Beschreibung der Funktionsweise enthält.
Die Fotos sind bei dem Zusammenbau des Bausatzes und ersten Tests entstanden.
Das Handbuch zum Aufbau und Bedienungsanleitung gibt es unter
http:://www.ascel-electronik.de/download/ae20204/ae20204_manuel_3_1_de.pdf
Das Anzeigedisplay von vorne und von hinten.
Text und Bilder: DG7FB
Gewitterwarner - ein Franzis-Bausatz
in Arbeit - Beschreibung folgt
Koaxkabeltester
Man hat mehrere Koaxkabel-Verbindungen vom Shack in Richtung Antennen, die eine Zeitlang ungenutzt waren. Nun möchte man sie wieder verwenden, aber sie sind nicht (mehr) gekennzeichnet. Oder man hat an einem Koaxkabel selbst Stecker angebracht und möchte diese Verbindungen prüfen. Eine Durchgangsprüfung mit dem Multimeter ist schon aus Kontaktierungsgründen schwierig. YouTube-Videos von KG0ZZ und W5CYF zeigten eine praktischere Lösung in Form einer speziellen Testvorrichtung. Ich habe diesen Bauvorschlag etwas ergänzt und jeweils drei Flanschbuchsen (UHF, N und BNC) in ein kleines Kunststoffgehäuse eingebaut. In der "Anzeigebox" befinden sich noch eine 9-V-Batterie sowie eine LED nebst vorwiderstand, alles wird gemäß Schema verdrahtet. Im "Endgehäuse" sind nur die drei kurzgeschlossenen Buchsen (UHF, N und BNC) eingebaut. Wenn man jetzt Anfang und Ende des zu testenden Kabels an den Buchsen anschließt, so wird die LED aufleuchten wenn alle Kabel und Kontaktstellen OK sind. Zur Prüfung der ordnungsgemäßen Steckermontage wackelt man am Stecker und zieht und drückt am Kabel. Die LED muss dabei gleichmäßig leuchten und darf nicht flackern. Sollte das Kabel eine Beschädigung in der Form aufweisen, dassSeele und Schirm kurzgeschlossen sind, so wird die LED bereits dann leuchten, wenn das "Endgehäuse" noch nicht angeschlossen ist. Daher bei Prüfen immer zunächst nur die "Anzeigebox" anschließen. Inzwischen habe ich die beiden Boxen noch um Cinch-Buchsen ergänzt. Jetzt kann ich auch einfache, abgeschirmte Leitungen prüfen. Die Abbildungen zeigen diese Modifikation noch nicht, aber das kann sich jeder Interessierte sicher gut vorstellen. Text und Bilder: (c) DG7FB
Fledermausdetektor - ein Franzis-Bausatz
Von Franzis gibt es einen Bausatz mit dem man die für unsere menschlichen Ohren nicht hörbaren Ultraschalllaute der Fledermäuse empfangen und in für uns hörbare Töne umgewandelt und ausgegeben werden.
Der Bausatz kann für wenige Euro (ca. 20) im Internet erworben werden und ist schnell zusammen gebaut. Er funktioniert einwandfrei, wie wir bei in unserem Garten im Sommer nachts umher fliegenden Fledermäusen erfolgreich testen konnten.
Da auch sog. Elektrosmog Töne im Ultraschall ausgeben, kann man mit diesem Detektor sogar auf die Suche nach stark abstrahlenden Quellen im Haushalt gehen.
Sehr interessanter Vergleich hier z. B. eine alte Glühbirne von früher mit Glühdraht und eine neuere sog. Energiesparlampe. Erstere ist lautlos, zweitere macht einen Heidenlärm.....
Die Erfahrung mit dem Detektor auf der Jagd nach EMV-Quellen brachte mich dann dazu, mit einen Bausatz für einen "richtigen" EMV-Detektor zu bestellen. Dieser ist noch in Arbeit und wird dann auch hier vorgestellt werden nach der Fertigstellung.
Text und Bilder: DL4CR
Frequenzzähler
Zum Messen unbekannter Frequenzen, Periodendauern oder Drehzahlen benutzt man einen Frequenzzähler. Das hier vorgestellte Gerät kann zusätzlich zur Leistungsmessung im Hochfrequenzbereich (max ca. 1 W) verwendet werden. Es wird aus einem Bausatz aufgebaut. Zusätzlich zur Grundversion (Messbereich 2 Hz bis 80 MHz) lässt sich über Zusatzmodule
- die Genauigkeit der Zeitbasis durch einen temperatorkompensierten Quarzoszillator (TCXO) von 50 ppm auf 1 ppm verbessern
- der Frequenzbereich von DC bis auf 8 GHz erweitern (Standard = DC bis 500 MHz)
- für die Leistungsmessung stehen zwei Module zur Verfügung. Variante 1: DC bis 500 MHz, Variante 2: 10 MHz bis 8 GHz.
In dem hier vorgestellten Gerät wurden die Erweiterungen eingebaut. Die Aufbau- und Bedienungsanleitung des Herstellers ist sehr umfangreich. Sie beinhaltet auch eine Schaltungsbeschreibung.
Hier nun einige Foto vom Zusammenbau des Geräts und ersten Tests.
Auf der Lötseite sieht man rechts den USB-Anschluss.
An den vier Abstandsbolzen wird die Display-Platine befestigt. Über die Lötpunkte am unteren Bildrand müssen noch die elektrischen Verbindungen zum Display hergestellt werden.
Die folgende Abbildung zeigt den Zähler beim Test auf einer UHF-Frequenz. Das Signal wird von der Antenne des Funkgeräts zur Antenne (nur ein kurzes Drahtstück) am Messeingang des Zählers übertragen.
Die angezeigte Frequenz entspricht nicht ganz der Eingabefrequenz des Offenbacher Stadtrelais DB0OFF (431,750 MHz). Das liegt an der noch nicht vorgenommenen Frequenz-/Leistungskalibrierung.
Das zum Senden benutzte Handfunkgerät erzeugte an der provisorischen Antenne eine Eingangsleistung von 0,588 mW.
Text und Bilder: DG7FB
Belastungswiderstand
Beim Bauen oder experimentieren benötige ich gelegentlich einen Widerstand, der auch höhere Ströme verkraften muss. Einsatzfälle sind z.B. Belastungstests an Netzteilen, Transformatoren oder Akkus. Elektronische Lasten, wie sie im Laborbetrieb verwendet werden, sind in der Anschaffung teuer und da sie bei mir nur gelegentlich genutzt würden, nicht sinnvoll Ich habe mir deswegen aus einer Reihe 12-V-Halogenlampen einen Belastungswiderstand aufgebaut. Der Betrieb ist bis zu einer Maximalspannung von 13,8 V kurzfristig möglich; alle anderen Spannun¬gen bis zur Nennspannung von 12 V können auch dauerhaft angelegt werden. Jedes Glühlämpchen ist einzeln zu- oder abschaltbar. Der Gesamtstrom der Anordnung kann mittels eines Dreheisen-Strommessers gemessen werden. So ist die Nutzung sowohl bei Gleich- aber auch Wechselspannung möglich. Zwei Alu-Bleche (300mm x 100mm x 1,5mm) wurden mit den erforderlichen Bohrungen für die Befestigung der keramischen Lampenfassungen und Kippschalter sowie den Ausschnitten für das Messinstrument und den Anschlussblock versehen und anschließend lackiert. Nach der Verdrahtung wurden die beiden Bleche durch Abstandsröllchen, M3-Schrauben und Muttern verbunden. Ein besonderer Berührungsschutz ist nicht erforderlich da die Anordnung nur für Kleinspannung ein-gesetzt wird. Aber natürlich ist trotzdem Vorsicht geboten: Die Glühlämpchen werden höllisch heiß! Bereits ab 1,5 V setzt ein leichtes Glimmen der Glühfäden ein. Der Widerstand der kleinen Birnen ist temperaturabhängig. Messwerte für ein einzelnes Lämpchen habe ich in der Tabelle dargestellt, siehe Bild.
Bilder und Text: DG7FB
Antennenanalyzer
Seit einigen Monaten wird durch die Zeitschrift "Funkamateur" (FA) der Bausatz für ein solches Messgerät angeboten. Ich besitze zwar bereits ein Antennenmessgerät eines bekannten amerikanischen Herstellers, aber die Möglichkeiten dieses vom FA angebotenen Gerätes haben ich sehr interessiert; dabei ganz besonders der mögliche Wobbelbetrieb. Dabei wird das Stehwellenverhältnis (SWV) über der Frequenz in einem zuvor definierten Frequenzbereich ermittelt und grafisch dargestellt.
Die erste Tranche der Geräte war rasch ausverkauft und meine Bestellung wurde auf eine Warteliste gesetzt. Nach vielen Wochen erfolgte nun die Lieferung.
Sogleich ging es an den Zusammenbau. Die SMD-Bauteile sind auf der Platine schon vollständig bestückt. Es müssen nur noch einige Buchsen, das USB-Modul, Drucktaster, Ein/Aus-Schalter und Batteriehalterungen verlötet werden.
Nächster Schritt war die Kalibrierung. Ich hatte zusätzlich zum Bausatz das hochwertige Kalibrierset bestellt. Hiermit kann die Kalibrierung bis zu einer Frequenz von 600 MHz erfolgen und das Messgerät auch im UHF-Bereich (70-cm-Amateurfunkband) verwendet werden.
Der Analyzer verfügt nur über eine BNC-Buchse für den Anschluss der zu messenden Antennen. Um die gängigen Antennenanschlüsse verwenden zu können habe ich zwei Adapter erworben und zwei Anschlussleitungen angefertigt (siehe Abbildung).
Bilder und Text: DG7FB
In meiner Werkstatt habe ich den Analyzer an die Zuleitung meiner 2m/70cm-Antenne angeschlossen. Messergebnisse zeigen die Abbildungen:
Bild 1: Bei der Mittenfrequenz 438,1 MHz und einem Variationsbereich von +/- 2,048 MHz ergibt sich der dargestellte Verlauf des Stehwellenverhältnisses.
Bild 2: Hier wurde die Mittenfrequenz auf 435 MHz festgelegt (Bandmitte 70 cm) und der Wobbelbereich mit +/- 8,192 MHz eingestellt. Man kann abschätzen, dass unterhalb etwa 431 MHz das SWR bei ca. 1:3,9 liegt und bei 438,1 MHz ein SWR von ca. 1:1,6 erreicht wird (entsprechend dem Wert im Diagramm links)
Messungen für die Kurzwellenbereiche konnten bisher noch nicht durchgeführt werden.
Retro-Radio zum Selberbauen von Franzis
Mein erstes Löt- und Selbstbauprojekt war der Radio-Bausatz von Franzis.
Er ist schnell zusammen gebaut und für Anfänger gut geeignet. Es macht Spaß, wenn man nach kurzer Zeit schon Radiosignale hören kann.
Es gibt das Radio in einer Kurzwellen-, Mittelwellen- und UKW-Ausführung.
Text und Bilder: DL4CR