Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Der chaotische Hauptfaden

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Bastelbruder
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Bastelbruder »

Wenn wir gerade bei Beta sind ...
Die meisten Kleinsignaltransistoren gibt es in drei Stromverstärkungsklassen. Die werden nicht mit extremen Toleranzen produziert und anschließend selektiert - bei manchen Händlern könnte man das aber fast vermuten. Das C hinter einer Typenbezeichnung bewirkt nämlich ähnliche Änderungen im Preis wie in der Gleichstromverstärkung. Auf deutsch: wenn man einen Transistor im Tempel mit mit dem C kauft, dann kostet der doppelt so viel wie bei den meisten anderen Händlern. Dem Bastler wird gleichzeitig suggeriert daß hohes Beta besonders erstrebenswert sei.
OK.
A-Transistoren haben eine höhere SPANNUNGSverstärkung als ihre C-Brüder, der schwer zu begreifende Unterschied ist die Early-Voltage, bei Röhrentrioden war der entsprechende Effekt als "Durchgriff" = Kehrwert der Spannungsverstärkung, bekannt.

Bei Maxens gibts einen Transistor im Gehäuse SOT-23 SOT-346, der anfangs für 15 Cent angeboten wurde, allerdings mit gutem Mengenrabatt.
Inzwischen ist der Einzelpreis auf 3 Cent gefallen, und scheinbar mag den Keiner. Der 2SD2704K hat ein Beta von nahezu unschlagbaren 820...2700. Reproduzierbar, kein Fake, original ROHM aus Japan. Dazu gibts ein brauchbares spicemodell. Noch ein Feature das man oft erfolglos sucht: die BE-Diode ist in Sperrichtung bis 25 Volt spezifiziert, die meisten TUN (99,9% aller Siliziumtransistoren) halten bloß 5..10 Volt aus.
Mir fehlt da jegliches Verständnis. :?
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

oh ja, die Seite scheint gut! An der Nuss werde ich wohl noch eine Weile knacken, weil ich immer noch nicht ganz verstanden habe, was abgeht - ich muss wohl morgen doch erst mal löten, sehen und verstehen... :roll: und dann rechnen :mrgreen:
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

@Bastelbruder: Dein Posting übersehen. Ok, das heißt er kann extrem verstärken - aber was und wie ? Ich finde es schwer zu erkennen, für was sich das Ding dann besonders eignet. Bei dem Preis könnte man ja wirklich mal eine Handvoll bestellen... leider SMD, für mich eigentlich ein Ausschlusskriterium bei meinen dicken Fingern
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Fritzler
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Fritzler »

Gegen große Pranken mit dicken Fingern und für SMD löten wurden Pinzetten erfunden.
Son Pinzettenset für SMD Löterei gibts fürn schmalen Taler beim Chinamann:
https://de.aliexpress.com/item/6-st-cke ... 65cff553-3
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Ok, das heißt er kann extrem verstärken - aber was und wie ?
Vermutlich wie alle Transistoren den Strom von B nach E, der N-fach größere Strom fließt von C nach E. Bei einem beta von 100 und einem Basisstrom von 100µA fließen also 10mA vom Kollektor zu Emitter. Bei 200µA Basisstrom wären es dann 20mA, aber so ganz linear ist auch das nicht, und es sind dabei noch einige andere Spielregeln einzuhalten.
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Ich meinte jetzt eher in die Richtung - ist so ein Teil dann auch gut z.B. für einen Audioverstärker? Oder gibt es solche Unterschiede gar nicht?
Na ja, recht abwegige Frage- ich hab gerade andere Sorgen mit den Dingern.
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

...ist so ein Teil dann auch gut z.B. für einen Audioverstärker?
M.E. ist es dort eher weniger geeignet, denn bei Audioverstärkern wird eher auf Linearität und Rauscharmut geachtet. Daher ist dort die Verstärkung der einzelnen Stufen ohnehin (zugunsten der Linearität) durch Gegenkopplung limitiert.
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Bastelbruder
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Bastelbruder »

Müßte man tatsächlich mal ausprobieren. Eigentlich wurde der Transistortyp für eine ganz spezielle Audioanwendung gezüchtet, es geht ums Kurzschließen eines NF-Signals, neu-hochschwäbisch: muting.
Aus diesem Grund enthält die Spezifikation primär Daten zum Sättigungsverhalten, der Faktor Rauschen wird nicht erwähnt. Allerdings zeichnen sich genau die auf rauscharm gezüchteten und damit beworbenen Transistoren mit der Endnummer 9 (BC109C, BC179C und ihre Nachfolger) durch relativ niedrige Maximalspannung, niedrigen Innenwiderstand und besonders hohe Verstärkung aus. Dazu würde er passen. Auch die kurz vor der Etablierung der Feldeffekttransistoren als Offsetfreier Schalter in Chopperverstärkern noch erfundenen "Choppertransistoren" mit Doppelemitter basieren auf dieser Technologie, da hat man bloß den Emitter in zwei möglichst identische Hälften geteilt und einzeln angeschlossen. Alles um Gleichspannungen im Mikrovoltbereich analog verstärken zu können. Dieser Transistor ist wirklich was Besonderes!
Und als Schalter läßt er sich auf jeden Fall einsetzen, ein Multivibrator oder Sägezahngenerator wird damit hervorragend funktionieren.
andreas6
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von andreas6 »

Verkehrt herum betriebene TUN (E-C getauscht) geben erstklassige Mutingschalter ab. Die Restspannung erreicht einstellige mV. Diese Anordnung hat so gut wie keine Verstärkung und darf auch nicht mehr als etwa 5V sehen. Aber für genau diesen Zweck funktioniert das echt perfekt.

MfG. Andreas
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Schaltung habe ich inzwischen aufgebaut, ich bin immer noch dumm :shock: und plane heimlich, RMK der mich morgen besucht, zu verdonnern mit mir das mal durchzusprechen. Dann auch noch fesststellen müssen, daß die Sicherung im Messgerät durch ist. :evil: 6 Euro ? Im Ernst??
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Bastelbruder
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Bastelbruder »

Genau deshalb verträgt dieser Transistor in Sperrichtung beider "Diodenstrecken" 20 Volt.
Dabei ist er effektiv niederohmiger als normale Transistoren und er hat gegenüber denen schätzungsweise um Faktor 3 geringere Sperrschichtkapazitäten speziell bei kleinen Spannungen.
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Schaltung habe ich inzwischen aufgebaut, ich bin immer noch dumm :shock:
Wie? Falls es am Verständniss der Funktionsweise einer Konstantstromquelle fehlt, hier eine andere grobe Beschreibung:

Der Trick bei dieser Schaltung ist, daß die Basisspannung konstant gehalten wird, und dem Transistor ein Emitterwiderstand verpasst wird. Da der (gewünscht konstante) Kollektorstrom auch durch den Emitterwiderstand fließt, ergibt sich Folgendes: Fließt kein Kollektorstrom, so ist der Spannungsabfall über dem Emitterwiderstand null Volt. Damit liegt die volle konstante Spannung des Basisanschlußes (>0.7V!) zwischen Basis und Emitter. Demzufolge wird der Transistor (genauer: die Kollektor/Emitter-Strecke) besser leitend. Damit fließt ein größerer Kollektor- (und damit auch Emitter-) Strom durch den Emitterwiderstand. Also erhöht sich der Spannungsabfall über dem Emitterwiderstand, das Emitterpotential steigt, und kommt dem festen Basispotential "entgegen". Da dadurch folglich die B/E-Spannung kleiner wird, wird der Transistor weniger leitfähig, es fließt weniger Strom durch den Emitterwiderstand, und die B/E-Spannung wird wieder größer, ... Durch diese Gegenkopplung stellt sich die "Leitfähigkeit" des Transistors so ein, daß die Spannung über dem Emitterwiderstand konstant bleibt, und damit auch der Kollektorstrom ;)

Falls diese (sehr grobe) Ausführung nicht verständlich sein sollte, kann dir RMK diese Zusammenhänge bestimmt noch auf eine andere Weise erklären. Ich bin mir ziemlich sicher, daß du morgen abend weist, wie diese Schaltung funktioniert ;)
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Tja, ich muss leider sagen, eine Sicherung, einen Trimmer und 2 Transistoren später bin ich immer noch kein bisschen schlauer.
Ich habe mehrfach Murks gemessen, weil ich nicht merkte, das der Tansistor durch ist. Und das man mit einer Ampermessung auch Kurzschlüsse erzeugen kann, muss einem ja auch gesagt werden...
Ich check einfach nicht, welchen Weg der Strom durch die Schaltung nimmt. Fuck, das ist schon ein bisschen krass, das ich bei so wenigen Bauteilen keinen Schnall mehr habe. :cry:

@Xoexlepox:
Fließt kein Kollektorstrom, so ist der Spannungsabfall über dem Emitterwiderstand null Volt. Damit liegt die volle konstante Spannung des Basisanschlußes (>0.7V!) zwischen Basis und Emitter. Demzufolge wird der Transistor (genauer: die Kollektor/Emitter-Strecke) besser leitend. Damit fließt ein größerer Kollektor- (und damit auch Emitter-) Strom durch den Emitterwiderstand.
Ich verstehe es einfach nicht, mal soll kein Kollektorstrom fließen, dann doch wieder? Gerade der ist in der Schaltung doch immer konstant?
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Ich verstehe es einfach nicht, mal soll kein Kollektorstrom fließen, dann doch wieder? Gerade der ist in der Schaltung doch immer konstant?
Ja ok, das habe ich ungenau ausgedrückt. Natürlich soll ein immer konstanter Strom durch den Kollektor fließen. Das Beispiel "kein Strom" oder "zu hoher Strom" soll erklären, was passiert, wenn denn der Kollektorstrom (aus welchen Gründen auch immer) mal nicht auf dem richtigen Wert ist, und wie es die Schaltung "hinbekommt", daß der Strom konstant bleibt, egal welche Last am Kollektor liegt. Ok, es gibt natürlich auch Grenzen, die die Schaltung nicht mehr "ausregeln" kann: Z.B. ohne einen Lastwiderstand am Kollektor kann natürlich kein Strom fließen. Der Transistor wird in diesem Fall zwar durch die hohe B/E-Spannung "voll aufgesteuert", aber das nutzt natürlich wenig, wenn der Kollektor "in der Luft hängt" ;)
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

ok, wie ein Regelventil?
Ich habe anscheinend doch viel zu wenig Ahnung, wie so ein Transistor funktioniert - meine Vorstellung reicht gerade mal eben bis: der Basis Strom regelt den Kollektor-Emitter Strom (falls das überhaupt stimmt)
shaun
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von shaun »

Genau das tut er. Und wenn der Kollektorstrom so hoch ist, dass der Spannungsabfall am Emitterwiderstand plus die Spannung an der B-E-Strecke der Basisspannung entspricht fliesst kein Strom mehr in die Basis, ergo kein Kollektorstrom mehr. An diesem Punkt wird sich der Transistor in einer Konstantsstromquelle also einregeln.
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

ok, wie ein Regelventil?
Ja, so etwa. Nur ein Regelventil benötigt m.E. eine "Ansteuerung" in irgendeiner Form, das kann ein Handrad sein, oder auch ein Servomotor oder eine Druckdose. Mit meinen minimalen Kenntnissen der Hydraulik und Pneumatik würde ich es eher mit einem Transistor vergleichen: Der Strom dadurch wird durch eine externe Größe (z.B. das Handrad an einem Wasserhahn) gesteuert. Beim Transistor entspricht dann der Basisstrom dem Handrad.

Eine Konstantstromquelle ist eher mit einem Druckminderer vergleichbar: Das Teil regelt den Durchfluß selber auf einen konstanten Wert -> Sinkt der Druck am Ausgang, öffnet es sich selber, bis der Druck wieder stimmt.
Ich habe anscheinend doch viel zu wenig Ahnung, wie so ein Transistor funktioniert...
Naja, das lässt sich nachlesen, z.B. hier. Dann ein paar kleine eigene Experimente mit einem Poti an der Basis (ganz vorsichtig verstellen, Endanschlag vermeiden) und einem Amperemeter in der Kollektorleitung, und du bekommst ein Gefühl dafür, wie der funktioniert. Wenn du dann noch ein Netzgerät mit Strombegrenzung verwendest, oder einen Vorwiderstand (~200 Ohm?) in die Stromversorgungsleitung deiner Testschaltung einbaust, dann sollte auch die Sicherung des Multimeters und der Transistor deine Experimente überleben.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Ja, ok - das mach ich mal so. Ganz langsam bekomme ich ein Bild von der Sache. Problem ist hier wohl, das man den Vorgang nicht beobachten kann, weil sich die Regelung unmittelbar einstellt. Ausserdem sind Strom und Spannung immer noch Werte, die ich mir schlecht vorstellen kann - ein Wassermodel hilft mir am meisten. Allerdings habe ich auch mechanisch noch nicht verstanden, wie ein Druckminderer wirklich funktioniert :roll:

Also noch mehr Grundlagen - ich weiß genau, das es keinen Sinn hat jetzt weiter zu gehen, wenn ichs nicht 100% verstanden habe.
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

https://www.elektronik-kompendium.de/si ... 204134.htm

hier ist ja nun wirklich alles sehr gut erklärt. Ich finde aber trotzdem den Faden nicht. Ich sehe die Gleichungen mit vielen Variablen und wüsste gar nicht, was ich eigentlich berechnen will?
Vielleicht sehe ich den Wald vor lauter Bäumen nicht? Ehrlich gesagt, bräuchte ich eine kleine praktische Anwendung , wo man sehen kann was passiert wenn man dies und jenes ändert.
andreas6
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von andreas6 »

Für solche Zwecke gibt es Simulatoren wie LTSpice (gratis). Da kann man nach Herzenslust virtuell experimentieren und auch mal ein paar Kiloampere durch den TO92-Winzling schicken, ohne dass es Brandlöcher am Bildschirm gibt.

MfG. Andreas
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

ich glaube ehrlich gesagt nicht, daß ich dann mehr verstehe - eher weniger. So ein bisschen hatte ich damit ja schon rum probiert.
Der Samstagnachmittag vor Deiner Gartenlaube hat mir damals viel Verständis gebracht, vielleicht sollten wir so was mal wieder machen.
Nello
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Nello »

Da mir die Schwierigkeiten beim Verständnis von Elektronik aus eigener Erfahrung gut vertraut sind, habe ich mir mal so meine eigenen Gedanken gemacht. Denn es ist schon seltsam: Wir sind alle keine Deppen, die Fähigkeit zum Verständnis komplexer Systeme bringen wir mit. Was also ist der Grund für die Probleme?

Inzwischen betrachte ich Elektronik als Teilgebiet der Mathematik. Da gibt es welche, die mir sehr liegen (Wahrscheinlichkeitsrechnung, Logik, Geometrie), andere überhaupt nicht (lineare Algebra). So gesehen passt Elektronik einfach nicht zur Musterwahrnehmung in meinem Gehirn. Aller Umgang damit kann immer nur oberflächlich sein oder von Zufall geprägt. Damit habe ich mich abgefunden und handle entsprechend.

Was ich speziell komplett unmöglich finde, ist neben der fehlenden Entsprechung in der klassischen Mechanik die Notwendigkeit, bei jeder Betrachtung gleichzeitig zwei interagierende Größen beachten zu müssen. Strom und Spannung. Das ist eine zu viel, denn hinzu kommt ja auch noch der zeitliche Verlauf. Man kann ein elektrisches System nicht statisch verstehen wie zum Beispiel das Gleichgewicht einer Wippe. Sobald Strom fließt, ändert sich nicht nur alles, es ändert sich alles gleichzeitig.

Eine Simulation wie Spice ist nicht im mindesten hilfreich, weil sie die Wirklichkeit eben nicht (!) abbildet. Ich war maßlos davon enttäuscht, als ich begriffen hatte, daß dieses Programm nicht wie erwartet funktioniert. Das wäre dann der Fall, wenn die Simulation so lange läuft, bis man sie wieder anhält, und wenn man währenddessen alle Parameter und Verbindungen verändern könnte. Statt die Wirklichkeit zu simulieren und mit didaktisch geeigneten Mitteln anschaulich zu vereinfachen, zieht das Programm die Vorgänge nur auf einen noch erheblich höheren Level der Abstraktion. Das mag für Profis sinnvoll sein, für den Lernenden ist es katastrophal.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Ehrlich gesagt, bräuchte ich eine kleine praktische Anwendung , wo man sehen kann was passiert wenn man dies und jenes ändert.
Naja, wenn es auch ein kleines Büchlein von '71 sein darf...
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Das habe ich beim "tiefen Graben" noch in meinem Fundus entdeckt. Es geht darin zwar viel um Germanium-PNP-Transistoren, aber wenn du die Betriebsspannung anders herum anlegst, und die B-E-Spannungswerte etwas anpasst, sollten die Experimente auch mit Silizium-NPN-Transistoren klappen. Wenn du es haben möchtest, tüte ich es dir ein. Es wiegt gut 100g, also muss ich mal sehen, ob ich das als "Büchersendung" deklarieren kann.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Natürlich, wenn Du meinst es könnte mir helfen - Kosten erstatte ich gerne!
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

...wenn Du meinst es könnte mir helfen...
Es handelt sich um die Beschreibung eines "Grundgerätes", mit dem sich etliche Experimente mit Halbleitern vornehmen lassen. Ich denke, das ist genau dazu gedacht, um die Grundschaltungen mit Halbleitern zu erlernen. Wenn du das nachbauen möchtest, solltest du nur die beiden Batterien darin anders herum polen, und einen Widerstand verkleinern, damit die einstellbare Basisspannung etwas größer werden kann (Mods habe ich dir eingezeichnet). Dann kannst du die Experimente auch mit NPN und Silizium ausführen. Du kannst natürlich die einzelnen Experimentalschaltungen auch als "Lötknäuel" aufbauen. Dir werden beim Duchblättern sicher auch noch andere Ideen kommen. Wenn ich nun noch eine dieser blöden "Verschlußklammern" finde, geht das Ding morgen in die Post. Und das Porto (->"Büchersendung") werde ich schon verkraften ;)
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Ist angekommen, vielen Dank! Ich schau heute Abend mal in Ruhe rein.

Ich war auch nicht faul, der Prototyp des Manuals ist fertig:
Trautonium_Manual_KL.jpg
Im Prinzip ist das einfach nur ein Spannungsteiler zwischen der Saite und der Edelstahlschiene. Diese ist auch noch federnd gelagert, denn später macht das die Lautstärkenregelung - also "je fester drück desto laut" Original übrigens gelöst durch eine kleine Blechfahne die in ein Becken aus Glyzerin eintaucht. Ich denke mal, das geht heute etwas eleganter.
Die Hebelarme sind gleicheitig die Stromzuführung
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

bisher bin ich wenig weitergekommen und fresse mich immer noch an der Stromregelung fest.
Notiz für mich selbst:
https://youtu.be/P2Z5-U9g8vs
sehr erhellendes Video zu Transistoren. Und überhaupt ein Hammer Kanal, so setzt man sich heute ein Denkmal!
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