Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Der chaotische Hauptfaden

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Gobi
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Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Angeregt durch die Diskussion mit Fritzler mach ich mal einen eigenen Faden auf:
Ich suche im Moment Material, um beim Bau eines einfachen, analogen, monophonen, modularen Synthesizers, Elektronik wirklich zu verstehen. Was ein Sythi theoretisch kann, weiß ich.

Das scheint mir erstmal nicht ganz einfach, das Netz ist voll von DIY Anleitungen und Bausätzen, Verständnis wird dabei in der Regel anscheinend nicht vermittelt bzw. vorrausgesetzt.
Ich hab ein paar Interessante Links gefunden, hier aber schon das erste Problem, ich kanns nicht einschätzen. Zum Teil werden wohl Bauteile erwartet, die es schon nicht mehr gibt - Englisch ist für mich auch eher ein (kleiner) Hinderungsgrund, da ich dann nicht mehr so konzentriert lese.

https://www.uni-muenster.de/imperia...h ... esizer.pdf

http://dl.lojinx.com/analoghell/Elektor ... esiser.pdf

http://exellon.net/book/The_Complete_Synthesizer.pdf

https://www.hs-koblenz.de/fileadmin...o ... script.pdf
Zuletzt geändert von Gobi am Sa 23. Feb 2019, 19:06, insgesamt 1-mal geändert.
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Chefbastler
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von Chefbastler »

Ich kann dein jetziges wissen nich komplett einschäzen. Würde aber auch mal auf die Grundlagen verweisen und da nach und nach wissen aneignen. Das wäre eine soweit sinvolle Reihenfolge in der man vorgehen könnte:

-Spannung und Strom und Wirkwiderstand, vermute ich mal wirst du schon soweit intus haben?
-Dioden(Silizium, Schottkey, Z-diode) und dessen Eigneschften
-Bipolartransistoren(NPN, PNP)
-Kondensatoren
-(induktivitäten)
-Spannungsstabilisierung/Regleung
-Einfache Oszillatoren(RC, Astabile kippstufe, etc.) (Ab hier wäre ein brauchbares (Digial Speicher)Oszi von Vorteil mit sich zu beschäftigen, und die ersten Geräusche können erzeugt werden)
-Spaß mit 4000er CMOS Logik Serie(Logikgatter, Zähler, Flipflops, Oszillatoren, Monoflops, etc.)
-Operationsverstärker funktionsweise und diverse häufige verschaltungen
-RC Filter, Aktive Filter mit OP
-Feldeffekttransistoren(sample hold, Vorverstärker, ...)
-Mikrocontroller und co...
Tizi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von Tizi »

Hier gibts so manche gute Erklärung:
http://www.elektronik-kompendium.de/

Du könntest dir auch ein kleines Simulationsprogramm zu legen (Yenka oder ähnliches).
Dort könntest du kleinere Teile der Schaltung ersteinmal testen.
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NilsH
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von NilsH »

Das erinnert mich an eines meiner Projekte, das nun seit bald vier jahren auf Eis liegt. Habe gemerkt wie viel Zeit das noch fressen würde, bevor es in einem Zustand ist, den man als "fertig" bezeichnen könnte. Deshalb kann ich es leider nicht fortführen.

VCO mit 1-V/Okt-Eingang komplett selbst entwickelt, ebenso wie MIDI/CV-Wandler, ADSR, Audio- und Steuerspannungsmixer, VCA.
VCO liefert Dreieck, Sägezahn, Rechteck, schmales Rechteck, Dreieck+Sägezahn-Summe, genau genug über fünf Oktaven.
Spannungsgesteuerter Tiefpass kopiert vom Minimoog.
Zu einigen Modulen hatte ich die Dokumentation glaube ich schon fertig, muss mal nachsehen.

Ich bin übrigens zu dem Schluss gekommen, das analoge Steuerspannungserzeugung viel zu aufwändig und umständlich ist.
Man sollte das ganze mit einem µC machen (STM32F407 mit FPU dachte ich z.B. und AD5668 als DAC) und nur die Klangerzeugung analog.
Dann könnte man die "Patches" z.B. einfach mit einer SPICE-ähnlichen Sprache eingeben und müsste nicht zig Mixer, ADSRs usw. bauen.
Auch mehrstimmige Patches wären dann ein Kinderspiel, vorausgesetzt man hat genug VCO/F/As.

Nils
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Gesamtansicht mit VCA auf dem Steckbrett
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Selektieren von Transistoren für den VCF
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NilsH
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von NilsH »

Bild VCO Best.seite vergessen...
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von Gobi »

Mein Fall ist etwas speziell. Ich weiß theoretisch in etwa, was man alles machen könnte, das kommt daher, daß ich früher mit einem Elektroniker zusammengearbeitet habe. "Intus" im Sinne das ich ein echte "Gefühl" dafür hätte, habe ich nicht mal das Ohmsche Gesetz. Ich hatte schon mal Versucht mir das alles mit Kosmos Kästen drauf zu schaffen, aber ich langweile mich halt schon sehr, wenn ich was zusammenstecke und am Ende blinken 2 LEDs... ich weiß, das ist etwas arrogant, aber es geht ja beim Lernen eben sehr um Interesse - und kapiert habe ich auch da nicht wirklich was. Deshalb kam die Idee auf, mit etwas zu oprerieren, was mich mehr begeistert. Wenn ich mich durch die reine Theorie pauke, stellt mein Hirn schnell auf Durchzug.
Und das ewige Problem sind so ganz kleine Fragen, die man nicht stellt - genau da sind nachher die Verständislücken. Glücklich, wer "löten" noch dirket von jemand gelernt hat.
jodurino
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von jodurino »

Hallo Gobi,

halt Dich doch einfach an die Reihenfolge aus zB diesem Buch über den Formant:

http://www.florian-anwander.de/formant/FormantBuch.pdf

und wenn es dann in den einzelnen Modulen Probleme gibt löst Du sie hier

cu
jodurino
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Chefbastler
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von Chefbastler »

Ich würde klein anfangen, sonnst wird dass unter umständen sehr schwer mit großen Projekten durchzublicken.
Mit den Grundlagen anfangen wie Ohmschs Gesetz ist eigentlich unabdinglich.

Das hocharbeiten muss ja nicht nur trockenen Theorie sein. Die kann man auch Praktisch ausprobieren/experimentieren, zB. einfach auf nem Steckbrett zusammenstecken.

Wenn man die Grundlagen beherscht kann man sich spähter viel selbst herleiten und diverses auf den ersten Blick erkennen oder ausdenken.
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von Gobi »

@jodurino: danke für den Link - allerdings ist das wohl genau das Buch in dem Bauteile verwendet werden, die es nicht mehr gibt(?)

@Chefbastler: ja, genau so dachte ich eigentlich auch. Gut, das Ohmes Gesetz sollte man sich vielleicht besser noch mal mit Glübrinchen oder so verdeutlichen :mrgreen:
Mein Hauptproblem ist ja wirklich, wo anfangen. Modulare Sythis können in den Einzelkomponenten schon recht einfach sein denke ich, aber nur theoretisch. Praktische Schaltungen haben dann da und dort wieder einen Kondensator usw. wo man nicht weiß was der tut. Ein dann gibt es heutzutage gewisse Standarts, wäre auch gut, wenn ich die gleich einhalte um später kompatibel zu sein. Da muss ich aufpassen - ich bin nicht auf dem Laufenden.

@NilsH: das ist doch recht beachtlich! Irgendwer hier im Forum war auch schon recht weit mit einem ähnlichen Projekt, ich weiß nur nicht mehr wer. Zeit sparen muss ich nicht, ich will ja lernen.
Allerdings habe ich mich auch schon gefragt, ob man "so was" heute nicht mit Arduino löst? Ein Thema, an das ich auch ran "müsste"
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Toddybaer
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von Toddybaer »

Bei vielem Gebastel stellt man auch leicht fest.
Das Kaufen wirtschaftlicher gewesen wäre.

Mein Netzteil z.B. hab da bestimmt schon 2 Wochenenden dran rum gedocktert. Und es ist immernoch ein altes, windschiefes Eigenbaunetzteil (das auch gerade kaputt ist)
Mit der neuen Platine drin werd ich bestimmt nochmal einige Zeit damit verbraucht haben.

Und wenn man dann mal schaut, fertige, neue Netztgeräte gibs ab 50€ :roll:

UNd das Übergangsnetzteil, die Conrad Platine. Vergleichbare schaltungen gibs fertig aufgebaut für unter 5 €
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NilsH
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythseziser?

Beitrag von NilsH »

NilsH hat geschrieben:VCO mit 1-V/Okt-Eingang komplett selbst entwickelt, ebenso wie MIDI/CV-Wandler, ADSR, Audio- und Steuerspannungsmixer, VCA.
Hier die Doku zum ADSR. Eigentlich wollte ich die Dokus nicht einzlen veröffentlichen, sondern erst wenn alles fertig ist, aber da das wohl nicht passieren wird... Trotzdem bitte nicht irgendwo weiterverbreiten!

Nils
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Zu dem Formant kann ich einige Erfahrungen berichten, denn ich habe das Teil (Ende der '70er) gebaut, in Gang gebracht, und dann stand es etliche Jahre herum. Anfang letzten Jahres habe ich das Ding wieder "ausgegraben", und seit dem "restauriere und erweitere" (Stimm- und Akkordgenerator mit µC) ich es...

Beschreibung (habe das Buch in Papierform): "Naja bis grausig", teilweise recht gut erklärt, stellenweise (Tests und Abgleichanweisungen) etwas "wirr", einiges sogar fehlerhaft. Ich vermute, das wurde von mehreren Leuten (Techniker und Musiker) geschrieben, und manchmal hat der Musiker den Teil des Technikers übernommen ;)

Bauteile: Großteils handelsüblich, allerdings wird "hochwertiges" (und teilweise "ausgemessenes") Material an vielen Stellen gefordert. Die größten Probleme bereiteten mir damals (da gab es weder Internet, Ebay, noch den "freundlichen Chinesen") die Beschaffung des Keyboards und der (ziemlich teuren) µA726. Diese Chips (Doppeltransistoren mit Heizung)
gibt es zwar noch immer, sie werden jedoch mittlerweile mit Gold aufgewogen.

Aufbau: Platinen alle in Heimarbeit herstellbar (habe ich auch gemacht), recht "aufgeräumtes" Design, allerdings auch viel Mechanik (wenn man denn "doppelte Frontplatten" verwenden möchte) dabei.

Ob du dir das wirklich antun möchtest, musst du selber wissen. Für die vorgesehe Konfiguration (Keyboard, 3xVCO, 1xVCF, 2xADSR, 1xVCA, 1xLFOs, 1xNOISE, 1xCOM) kannst du durchaus >1k€ und ein Jahr Bauzeit darin versenken ;) Falls du weitere (tiefergehende) Infos dazu brauchst -> PN.
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Aha, aha - interessant, wer sich mit dem Thema nicht schon alles befasst hat ;)
Nein, so ein Monster will ich nicht nachbauen, wenn schon erschaffe ich mein eigenes :mrgreen:
Ich würde mit "einfachen" Modulen anfangen wollen. Tongenerator, Hüllkurven, Filter ..... (Dank an Nils für das PDF!)
Zuallererst brauche ich mal die Standarts die heute in den Euroracks gelten - ich denke es macht Sinn die zu kennen. Also wann triggert's, Spannungen, Größen usw. Wenn jemand einen spontanen Link kennt, immer her damit!
shaun
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von shaun »

Der Standard ist "kein Standard" ;) Versorgung mit +-12V über 10 poligen Pfostenstecker, Frontverkabelung mit 3,5er Mono Klinke. Aber wann ein Modul triggert sieht jeder etwas anders. Ich würde 2,5V ansetzen, dann triggert es sicher mit 5V Logik aber noch nicht mit einem nicht ganz auf 0 gehenden Ausgang. Steuerspannungen 0-5, 0-10, -5..5, -10..10 - alles schon gesehen. 10V sind wegen der 12V Ub nicht unbedingt leicht erreichbar, ich würde mit 5V arbeiten, aber so, dass bei vollen 12 nix kaputt geht.

Ich würde mit dem VCO anfangen, den kann man dann stand alone schon mal probehören. Komplett von Null auf entwickeln macht da wenig Sinn, eine klare durchdachte Schaltung abgucken, auf aktuelle Bauteile und die gewünschten Funktionen anpassen und dabei die Schaltung verstehen - was zum Anpassen notwendig ist - ist sicher weniger frustrierend, als ohne jahrelange Erfahrung einen VCO über zig Oktaven linear bekommen zu wollen.

Und zur LED-Arroganz: Du solltest Dir zumindest im Rahmen dieses Projektes angewöhnen, Dich auch mal über kleine Fortschritte zu freuen. Außenstehende würden nie verstehen, warum ein Entwickler strahlt, wenn nach einem durchgearbeiteten Wochenende ein Piepton ohne Störungen ertönt, das darf uns nicht abhalten.

> Mein Netzteil z.B. hab da bestimmt schon 2 Wochenenden dran rum gedocktert. Und es ist immernoch ein altes, windschiefes Eigenbaunetzteil (das auch gerade kaputt ist)

Ooooh, 2 Wochenenden ... ich bastel seit 34 Jahren und bin seit 21 Jahren beruflich mit Elektronik beschäftigt und stoße immer wieder auf Gegebenheiten, die mir so nicht bekannt waren. Dazwischen lag eine Elektronik-Ausbildung und ein TU-Studium Elektrotechnik. Bin im 18. Jahr selbständig mit Elektrotechnik im weiteren Sinne und consulte bei der Entwicklung von Medizinprodukten. Und habe den Anspruch, alles verstanden haben zu wollen, lange abgelegt. Wichtig ist nur, wenn etwas neu scheint, dranzubleiben und verstehen zu wollen.

> Und wenn man dann mal schaut, fertige, neue Netztgeräte gibs ab 50€ :roll:

Danach darf man nie gehen.

> UNd das Übergangsnetzteil, die Conrad Platine. Vergleichbare schaltungen gibs fertig aufgebaut für unter 5

Die Perversion von Platinen aus der Bucht, die billiger sind als das Kern-IC darauf, brauchen wir wohl nicht zu diskutieren.
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Fritzler
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Fritzler »

shaun hat geschrieben:Ich würde mit dem VCO anfangen, den kann man dann stand alone schon mal probehören. Komplett von Null auf entwickeln macht da wenig Sinn, eine klare durchdachte Schaltung abgucken, auf aktuelle Bauteile und die gewünschten Funktionen anpassen und dabei die Schaltung verstehen - was zum Anpassen notwendig ist - ist sicher weniger frustrierend, als ohne jahrelange Erfahrung einen VCO über zig Oktaven linear bekommen zu wollen.
So hatte ich das auch vorgeschlagen bevor der Fred hier eröffnet wurde.
Ein Sinus/Rechteck/Dreieck Oszillator aus Opamps bauen und mit dem Oszi abtasten was da so passiert und mal an den bauteilwerten drehen (Steckbrett!).
Danach dann gucken wie sich daraus ein VCO bauen lässt.
Dann gucken wie sich das in eine Hüllkurve packen lässt bevor der ADSR gefrickelt wird.

Je nach Zeitfenster von Gobi ist dann auch schon Herbst.
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Ja, das hört sich schon beinahe nach einem Plan an!
Ich will natürlich nichts entwickeln (wie auch?) sondern hofentlich überschaubare Einzelelemente bauen und möglichst verstehen.
VCO ist ein guter Gedanke - aber macht es Sinn erst einen Oszilator zu bauen und den dann auf VCO umzurüsten? Kann ich nicht einschätzen.

Das sich kein Standart durchgesetzt hat, erscheint mir total verrückt - aber wie gesagt, ich bin lange raus aus dem Thema. Ich dachte immer Döpfer wäre das Maß der Dinge geworden.

Vision bis Herbst: Widerstandseite wickeln und ein Manual wie beim Theremin basteln. Beim Tongenerator würde ich eher an Rechteck denken, Pulsweitenverstellung wäre gut. Stimmbar und nach Oktaven umschaltbar. Und als VCO auch von "aussen" steuerbar.
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

... aber macht es Sinn erst einen Oszilator zu bauen und den dann auf VCO umzurüsten?
Das könnte die Sache u.U. verkomplizieren: Nicht alle Oszillatorschaltungen eignen sich zum Verstimmen mittels einer Steuerspannung. Daher ist es sicher ratsam, zuerst den Schaltungstyp des Oszillators entsprechend auszuwählen ;)
shaun
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von shaun »

> Vision bis Herbst: Widerstandseite wickeln und ein Manual wie beim Theremin basteln.

Seite oder Saite? Das klingt mir eher nach Trautonium, ein Theremin hat üblicherweise kein Manual ;)
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

ja sorry - Saite. Trautonium begeistert mich immer noch sehr vom Prinzip her!
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

So:
SaitenwickelKL.jpg
Erstmal eine Saitenwickelmaschine gebaut, etwas irre - aber erstens habe ich das schon seit über 20 Jahre vor und ich werde bestimmt mehr als eine Saite brauchen. Allerdings habe ich mich bei der Entwicklung ziemlich blöd angestellt, der Prototyp war komplett für die Tonne. Jetzt muss ich erst mal geeigneten Widerstandsdraht auftreiben, meiner hat nur 2,2 Ohm/Meter, das scheint mir etwas wenig. Ich hab einen in Aussicht der hat 14,7 den Meter - wird das reichen? (am Ende wirds ja einiges mehr, da ich ja zich mal rumwickle) Scheint schwierig zu sein was anderes zu finden.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von RMK »

Nello
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Nello »

Gobi hat geschrieben: Erstmal eine Saitenwickelmaschine gebaut, ...
:-D
Was für ein Ding mal wieder! Ich denke bei so was oft, wenn es Dich mal nicht mehr gibt, werden eines Tages Menschen kommen, um die Werkstatt auszuräumen. Wenn das keine gefühllosen Idioten sind, die sowieso alles achtlos in den Container werfen, werden sie Stunde um Stunde da sitzen, immer wieder mit anderen, rätselhaften Artefakten Deiner Bastelkunst, und sich abwechselnd kopfschüttelnd und scheitelkratzend fragen: Was zum Teufel? Ratlos sitzen sie da, brütend über der Frage, ob das nun wirklich weg kann, oder der Weg in den Müll ein Kulturverbrechen ist. Und weil sich auch am Grunde einer Flasche Rotwein keine Antwort findet, gehen sie irgendwann ins Bett, nah an der Verzweiflung ihrer unlösbaren Aufgaben wegen, die in den Bergen kryptischer Gerätschaften noch so zahlreich auf sie warten. Wozu hat all das mal gedient?

Wahrhaftig, Du arbeitest, ganz nebenher, an Deiner Unsterblichkeit.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

:mrgreen:

Meinst du? Ich glaube das geht alles in den Schrott! :roll:


Noch mal die Frage, wenn ich am Ende bei zB. 30 Ohm für die ganze Saite rauskomme, wird das reichen um einen Tongenerator damit zu regeln?

Zu dünn darf der Draht glaube ich nicht sein, sonst scheuere ich den sofort durch, befürchte ich....
Zuletzt geändert von Gobi am Di 5. Mär 2019, 19:10, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Fritzler »

Wenn das ein SPannungsteiler werden soll ist das alles ne Frage des durchfließenden Stromes :lol:
Ist auch gut um im Winter zu spielen, mehr Strom heizt gut.

Also erklär mal was die Saite machen soll?
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Ach so, ich dachte das Prinzip wäre bekannt (die Zungen sind nur Spielhilfen):
https://www.youtube.com/watch?v=3eRzTNgriyI

Ich denke mal laienhaft, ja das wird ein Spannungsteiler der die Tonhöhe regeln soll. Das mit der Wärme habe ich mich tasächlich auch schon gefragt - der Strom muss wohl noch irgendwie begrenzt werden?
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Fritzler »

Der durchfließende Strom wird durch den Widerstand der Saite selbst und durch die anliegende Spannung begrenzt.

Wie lang wird denn der aufgerollte Draht?
14,7R und 1 meter länge hätten eben 14,7R.
Bei 5V würden dann 360mA durchfließen, is doch noch handlich.

Also doch Spannungsteiler, das flache Metallband ist der Abehmer, also quasi der Chleifer des Potis.
Ein Ende der Saite bekommt GND und das andere Ende xy Volt.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Geiles Konstrukt! Ich bin immer wieder überrascht, welch kreative "Maschinen" hier erdacht werden.
... der Strom muss wohl noch irgendwie begrenzt werden?
So wird es zumindest beim Formant (und sicherlich auch bei vielen anderen Entwürfen) gemacht: Dort speist eine Konstantstromquelle eine Kette von gleichen Widerständen, und an den Verbindungspunkten wird per Tastaturkontakt die Spannung abgegriffen. Der Vorteil bei dieser Konstruktion ist, daß es egal ist, wie viele Tasten gedrückt sind. Du erhältst immer nur den Spannungswert der untersten Taste. Die Schaltung dazu findest du in dem weiter oben verlinkten "Formant Buch". Für deinen Ansatz musst du ggf. die Bauteilwerte für etwas höheren Strom anpassen, da deine "Widerstandsleiter" wohl etwas niederohmiger wird.

Edith fragt: Was benutzt du eigentlich als "Wickelkern" für deine Saiten? Das sollte ja deutlich hochohmiger sein als der Widerstandsdraht, den du dort draufwickelst, denn sonst schließt es ja den Wickel "innen" kurz?
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Innen ist einfach eine Nylon Gitarrensaite, ob es da noch etwas "Kleber" oder so braucht, muss ich sehen - ich glaube aber nicht. Aber schon allein deswegen darf es nicht zu warm werden :roll:
Was ich bei der Konstruktion erst mal übersehen hatte, war daß das andere Ende der Saite zum Wickeln auch angetrieben werden muss (auf dem Foto nicht zu sehen)
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Heute kam Flachdraht an und ich hab gleich mal losgewickelt - sieht so aus, als ob das gut geklappt hat :shock: . Je nach Länge, die die Saite dann bekommt, werde ich bei ca. 90 Ohm landen.

Bitte helft mir jetzt mal einen Tongenerator ais den vielen Schaltungen auszuwählen, ich kann da nichts beurteilen.
Meine Anforderungen an das Ding wären:

-VCO (Tonhöhe später auch zusätzlich noch manipulierbar, zB. Tremolo u.ä.)
-stimmbar
-triggerbar (bisschen unklar: was schaltet den Ton an und vorallem aus? - z.B. später bei "Nachklingen")
-die 90 Ohm sollen nachher einer oder zwei Oktaven entsprechen (Spreizung einstellbar?)
-Tongenerator sollte mindestens eine Oktave nach oben und unten umschaltbar sein
-Ich meine eigentlich, daß Rechteck reicht - Pulsweite einstellbar wäre aber gut

(hab ich was vergessen?)

Die Schaltung sollte möglichst übersichtlich und "verstehbar" sein.... hm, ich will ja was dabei lernen und nicht einfach nur nachbauen. Und es werden Fragen kommen.

Leider muss ich erstmal eine Woche nach München, danach würde ich mich dem Spielmanual widmen und versuchen gleich alles vorraus zu denken, was das später können muss. Dann sollte es aber auch los gehen mit dem Gelöt.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

-VCO (Tonhöhe später auch zusätzlich noch manipulierbar, zB. Tremolo u.ä.)
Ist bei einem Gerät nach dem "Moog-Prinzip" Pflicht.
-stimmbar
Geht mit einem "festen" Generator und einem Spannungsoffset.
-triggerbar (bisschen unklar: was schaltet den Ton an und vorallem aus? - z.B. später bei "Nachklingen")
Gar nicht... Der VCO gibt kontinuierlich sein Signal ab. Die Hüllkurve (Amplitudenmodulation) erfolgt mit einem Folgemodul (VCA). Für den einfachen Anfang reicht da bestimmt auch ein einfacher Transistor, der das VCO-Signal zum Ausgang "durchlässt" oder "abwürgt".
-die 90 Ohm sollen nachher einer oder zwei Oktaven entsprechen (Spreizung einstellbar?)
Wenn du einen VCO verwendest, brauchst du dafür bloß den Strom durch deine Saite verändern ;)
-Tongenerator sollte mindestens eine Oktave nach oben und unten umschaltbar sein
Das könnte ein OpAmp (als "Addierer" geschaltet) am Steuereingang des VCOs bewirken.
-Ich meine eigentlich, daß Rechteck reicht - Pulsweite einstellbar wäre aber gut
Beim Formant erzeugt der VCO einen Sägezahn -> Mit einem (einstellbaren) Komperator lässt sich daraus ein Rechteck erzeugen, dessen Pulsweite je nach "Abschneidschwelle" veränderlich ist.
Die Schaltung sollte möglichst übersichtlich und "verstehbar" sein.... hm, ich will ja was dabei lernen und nicht einfach nur nachbauen.
Deshalb: Möglichst kleine, einfache "funktionale Einheiten" ohne "Schnickefug", die einfach verstehbar (und "debugbar") sind.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Bastelbruder »

Das "triggerbar" soll vermutlich Einschaltklicks verhindern, die manchen Enthusiasten auch bei Hammond stört. Dazu müßte eigentlich bloß der nächste Nulldurchgang abgewartet werden, bei 440 Hz ist das unter 1,14 ms Anschlagverzögerung.
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Nein, beim Triggern gehts vorallem um Ausbau- Sachen - extra Hüllkurven usw. - später, wiel später - möchte ich nur jetzt schon mitdenken.
Aber stimmt - der Tongenerator braucht gar nicht an und ausgeschaltet werden! (wird dann halt etwas nervig am Anfang :mrgreen: )

Also, mit welcher Grundschaltung fange ich an? Ich muss gewiss Bauteile einholen gehen..
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Also, mit welcher Grundschaltung fange ich an?
Ich würde mit einem einfachen Sägezahnoszillator beginnen, hier das Prinzip mal ganz grob skizziert:
Bild
Funktionsweise: Die Kontantstromquelle aus Q1, R1, R2 und R3 läd Kondensator C1 linear auf. Die Spannung an der Basis von Q1 bestimmt den Ladestrom, und damit, wie schnell C1 geladen wird (->Frequenz). Der Komperator X1 vergleicht die Spannung am Kondensator C1 mit einer Schwellspannung, die durch den Spannungteiler R4, R5 und R6 vorgegeben wird. Übersteigt die Spannung am Kondensator diese Schwellspannung, wird der Ausgang des Komperators positiv, und steuert Q2 an, der den Kondensator wieder (recht schnell) entläd. Q3 dient dazu, daß bei der Entladung die Schwellspannung des Komperators so weit gesenkt wird, daß der Komperator den Entladevorgang erst wieder beendet, wenn der Kondensator eine recht niedrige Spannung erreicht hat (Hysterese).

Das Ganze ist natürlich keine perfekte Schaltung, sondern eher ein paar schnell gezeichnete Gedanken, die mir zu der Problematik eingefallen sind. Ich bin mir noch nicht einmal 100%ig sicher, daß das Ding wirklich so funktioniert wie gedacht. Es soll ja auch nur darstellen, wie man einen Oszillator für deine Zwecke bauen könnte. Und wenn da grobe Denkfehler drin sind, sind bestimmt genügend Elektroniker unter den Mitlesern, die mir die Schaltung "um die Ohren hauen" ;) Oder vielleicht hat ja jemand auch eine ganz andere Idee...
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Prima, ich bin noch ein paar Tage unterwegs und verstehe aktuell fast nur Bahnhof, aber "sowas" kann ich ja schnell mal löten und dann hoffentlich auch mehr verstehen
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Fritzler
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Fritzler »

Zum Testen und ausprobieren von Werten würde ich dr da lieber nen Steckbrett empfehlen.
Dafür sind die da!
Wenn die Subschaltung steht kannste das Lochrastern ;)
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Steckbretter kann ich irgendwie nicht leiden, deshalb habe ich mir ja ein "Lötbrett" gebaut..

Wie fange ich jetzt an die Schaltung zu verstehen? Ich schätze mal, der Spannungsteiler R1/R2 ist meine Widerstandsaite? R4/R5/R6 "stimmen" das ganze System?? PHU!? :shock:
Ich würde es ja mal zusammenlöten, aber so ganz ohne Bauteilwerte? Kann da überhaupt was bei raus kommen, ausser mit viel Glück?
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Ich schätze mal, der Spannungsteiler R1/R2 ist meine Widerstandsaite?
Das könnte sogar (mit einem zusätzlichen Vorwiderstand) funktionieren (auf diese Idee bin ich noch gar nicht gekommen), aber der "Querstrom" im Spannungsteiler wäre dabei doch recht groß ;) Zwischen der Widerstands-Saite und dieser frequenzbestimmenden Stelle der Schaltung wäre aber eine OpAmp-Schaltung (die sich auch z.B. um deinen gewünschten Oktaven-Offset kümmert) eher empfehlenswert. Der Schaltplan beschreibt eine Variante, wie man einen "spannungsgesteuerten Sägezahn-Oszillator" aufbauen kann. Wie das Teil später an/in eine "existierende Umgebung" (z.B. deine "Saite") angepasst/eingefügt wird, ist (noch) nicht so wichtig. Wichtig ist momentan nur, "wie es funktioniert" ;)
R4/R5/R6 "stimmen" das ganze System??
Indirekt beeinflusst auch dieser Spannungsteiler die Frequenz des Oszillators. R4/R5/R6 bestimmen die "Kipp-Punkte" der Sägezahnschwingung, an denen die Entladung des Kondensators beginnt und endet. Da nur die "Steilheit" des Spannungsanstiegs durch R1/R2 vorgegeben wird, beeinflussen diese Punkte natürlich auch die Frequenz. Ich würde diese beiden Schaltpunkte bei einer Betriebsspannung von 12 V so etwa auf 2V und 5V legen.
Ich würde es ja mal zusammenlöten, aber so ganz ohne Bauteilwerte?
Das ist beabsichtigt :twisted: Da du ja (wie im Subject des Threads schon angedeutet) etwas Elektronik lernen möchtest, und keine "einfach nachbaubaren Schaltungen" verwenden möchtest, gehört es auch dazu, die Bauteilwerte (zumindest so grob) selber bestimmen zu lernen. Keine Sorge, die Mathematik dabei hält sich in Grenzen ;) Aber das ohmsche Gesetz und die grobe Funktionsweise eines Transistors solltest du dazu schon einigermaßen "im Griff" haben.
Kann da überhaupt was bei raus kommen, ausser mit viel Glück?
Wenn du dich mit der Materie etwas eingehender beschäftigst, brauchst du wesentlich weniger Glück ;)
Wie fange ich jetzt an die Schaltung zu verstehen?
Meine Empfehlung: Zerlege die Gesamtschaltung in einzelne "Standardkomponenten", und fange an, die Funktionsweise dieser "kleinen Brocken" zu verstehen. Momentan würde ich empfehlen, die Funktionsweise der Konstantstromquelle (Q1,R1,R2,R3) nachzulesen, und damit zu experimentieren. In diesem Fall wäre es sinnvoll, anstatt C1 einen Widerstand (oder ein Poti) von einigen kOhm einzubauen, und nur diese fünf Bauteile auf dem Steck/Lötbrett zu verschalten. Ziel wäre dann, eine Konstantstromquelle herzustellen, die ca. 1mA (wäre auch für den kompletten Oszillator ein brauchbarer Wert) liefert -> Ist der "Zusatzwiderstand" 1kOhm, ist 1V darüber zu messen, wird er duch 2kOhm ersetzt, müssten 2V darüber zu messen sein, ...

Du wolltest "lernen", dies ist ein Weg dazu ;) Sollte es dir "zu heftig" werden, bekommst du selbstverständlich Hinweise, Hilfe und notfalls auch Bauteilwerte.
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Nein, genau richtig! Ich wusste nur wirklich nicht, wo/wie anfangen. DANKE DIR!

EDIT: ich hätte BC548 Transistoren da - spricht was gegen die? Und wie ich jetzt ausgehend von den Transistoren rechnen muß, weiß ich wirklich nicht.

EDIT EDIT: verdammt, auch noch verschiedene Transistoren in der Schaltung, gemein! :roll:
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Bastelbruder
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Bastelbruder »

BC548 - Ha!
Ich hab mit AC122 angefangen. Die gabs vom Auffüllplatz, aus überzähligen Blinkgebern vom SWF im Nachbarort. Außer AC122 waren da auch SFT323 und viiele andere völlig ohne Aufdruck (wenn man von dem kleinen Farbpunkt absieht der den Kollektor markiert). Später waren auf denselben Platinen Transistoren von Texas im Plastikgehäuse, man hat mir eingeredet das seien Siliziumtransistoren. Und in der Bastlerliteratur (ich hab in der Schulbücherei alle gefressen) waren alle Germanium PNP und Silizium NPN. Die meisten Plastikdinger sind beim Ausprobieren richtig explodiert bis ich den Fehler gefunden hab. Viele Schaltungen haben dann mit mäßiger Performance bei 6 V funktioniert und bei 12 V kam wieder der magic smoke raus. Bei Germanium gabs eine Handvoll HF-Transistoren mit Emitter in der Mitte. Und bei Silizium ist häufig der Kollektor in der Mitte, zumindest bei nicht-europäischen Transistoren.
1975 kam dann Elektor mit der TUP-TUN-DUG-DUS-Tabelle. Demnach ist der BC548 ein TUN. Und die europäischen Sondergehäuse mit Kollektor in der Mitte sind mit einem fetten Ausrufezeichen gekennzeichnet.

Ich will damit ausdrücken daß es bei den meisten Grundschaltungen ziemlich egal ist ob man einen BC107, BD135 oder 2N3055 einsetzt. In Mikrofonvorverstärkern schlägt sich der 2N3055 überraschend gut, man muß ihm bloß etwas mehr Futter geben!
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Gobi
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

Die Elektor Tabelle kenne ich sogar, ich verstehe nur nicht, was wichtig ist - ich hab sie bisher immer benutzt als "ist ähnlich wie"
Wenn ich jetzt die Widerstände für die Konstantstromquelle berechnen will, weiß ich nicht mit welchem Wert ich anfangen soll? In den ganzen Beispielen die ich finde, ist dort auch immer ein NPN gezeichnet - macht das einen Unterschied?

Oh weia - :shock: ich weiß echt gar nichts.
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Bastelbruder
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Bastelbruder »

Geh einfach mal davon aus daß die Dreibeiner alle gleich sind. Bis Du die feinen Unterschiede effektiv nutzen kannst wird das einige Zeit dauern.
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Chefbastler
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Chefbastler »

Gobi hat geschrieben: EDIT: wie ich jetzt ausgehend von den Transistoren rechnen muß, weiß ich wirklich nicht.

EDIT EDIT: verdammt, auch noch verschiedene Transistoren in der Schaltung, gemein! :roll:
Da wäre zuerst schauen wie so ein Bipolar Transistor "Praktisch funktioniert"(Atomthorie würde ich erstmal weglassen) und wie man so einen Transistor dazu übereden kann nur etwas leitfähig zu werden(Transistor als Vertärker) und leitfähig/sperrend(Transitor als Schalter) zu werden.

Wichtigste Parameter:

NPN oder PNP,
Germanium oder Silizium,(unterschiedliche Basis Spannung U-BE)
Verstärkungsfaktor hfe/B,
Maximal Verlustleistung die er aushält Ptot,
Maximale Strombelastbarkeit I-CE,
Maximale Spannungsfestikeit U-CE,

https://www.elektronik-kompendium.de/si ... 201291.htm
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Chefbastler »

Die oben genannte Strombegrenzungsschaltung mit dem Transitor kannst du ja mal versuchen auf 1mA zu berechnen.

Am besten du nimmst ein Labornetzgerät und stellst die Strombegrenzung auf ca. 50mA Spannung und drehst die Spannung nach einschalten von 0-15V hoch und beobachtest dein mA Meter, da kann schonmal nicht viel Kaputt gehen bei Fehlbehandlung.

Ein Steckbrett, da kannst du dann einfach und schnell deine Schaltung ausprobieren und Werte ändern.

Mit ein bis zwei Multimeter kannst du deine Strombegrenzungs Schaltung testen.
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Wenn ich jetzt die Widerstände für die Konstantstromquelle berechnen will, weiß ich nicht mit welchem Wert ich anfangen soll?
Wenn du weist, wie ein Transistor funktioniert (Strom in der E/C-Strecke wird vom Strom der E/B-Strecke gesteuert, B/E-Strecke verhält sich wie eine Diode), solltest du herausbekommen, wo der (gewünscht konstante) Strom, der aus dem Kollektor heraus fließen soll, auch "durch muss". Und dort fängst du an ;)
In den ganzen Beispielen die ich finde, ist dort auch immer ein NPN gezeichnet - macht das einen Unterschied?
Nur den, daß die die Spannungsverhältnisse genau umgekehrt sind -> Wenn du eine Schaltung mit PNP-Transistoren hast, kannst du die gleiche Schaltung auch mit NPN bauen. Du must nur die Betriebsspannung (und alle anderen gepolten Bauteile, wie z.B. Dioden) umdrehen. Wenn du die Bemaßung einer Konstantstromquelle mit NPN hinbekommst, kannst du die Widerstandswerte in eine PNP-Schaltung übernehmen. In der Oszillatorschaltung hat es schon einen Grund, daß an dieser Stelle ein PNP vorgesehen ist.
Oh weia - :shock: ich weiß echt gar nichts.
Ich gehe davon aus, daß sich das recht schnell ändern wird. Wenn du die gleiche Kreativität, die du in der Mechanik hast, auch in der Elektronik anwenden kannst, kommen da bestimmt sehr interessante Schaltungen heraus! Alles was du dazu brauchst, sind etwas mehr Kenntnisse des "Elektronik-Werkzeugkastens" ;)
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

:cry: Also irgendwie habe ich ein Blackout. Hier scheint die Sache eigentlich ganz gut erklärt:
https://kompendium.infotip.de/konstantstromquelle.html
Aber ich sehe nur Variablen. Ok - Uv und URef sind bei mir 12V - Ic soll 1mA sein und Rl 1K Ohm. Aber der ganze Rest? Woher soll ich jezt z.B. wissen wie UBE usw. sein soll?
Doch erst mal Transistor Grundlagen pauken?
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Fritzler »

UBE steht im Datenblatt ;) (erstmal als maximum rating und dann besser in den Diagrammen)
Aber das wär erstmal etea viel, daher:
Ist ansonsten aber immer recht gut merkbar mit ~0,7V bei Silizium.
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Bastelbruder
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Bastelbruder »

Da war eine Schwarte von JostyKit mit etwas Theorie, praktischen Anleitungen zum Bau (nicht nur) von NF-Verstärkern mit Berechnung die funktioniert und echter Praxis. Und ein Anhang mit Fragen und Antworten. Pädagogisch mindestens so gut wie der legendäre Kosmos Radiomann. Die ein paar Jahre später in der Ausbildung als Fernmeldeelektroniker erworbenen Kenntnisse über Transistoren sind nur ein Bruchteil dessen.
Ich guck mal.
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Gobi »

gibts z.B. hier https://www.ebay.de/itm/Amateur-Elektro ... SwkIdbwJEH
Nur- wieder "so ein" Buch - werde ich es auch verstehen??

@Fritzler: wie ist denn die englische Bezeichnung für den Verstärkungsfaktor? Ich finde mich anscheinend im Datenblatt nicht zurecht?
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Fritzler
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von Fritzler »

hfe :lol:
Das ist aber der maximale Wert und schawank in der realität persvers.
Daher verbaut man eigentlich immer eine Gegenkopplung (in diesm Fall ist das R3).
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xoexlepox
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Re: Elektronik lernen durch Bau eines modularen Sythesizer?

Beitrag von xoexlepox »

Hier scheint die Sache eigentlich ganz gut erklärt
Naja, vielleicht solltest du auch diese Seite mit zur Rate nehmen. Ab dem Absatz "Konstantstromquelle mit Transistor" wird m.E. etwas besser beschrieben, wie die Gegenkopplung dieser Schaltung funktioniert.
hfe :lol:
In etwas älterer Literatur wird das auch "beta" genannt (ggf. auch "B", das gilt dann aber nur für "Schaltbetrieb"). Bei groben Abschätzungen wird dieser Wert mit 100-200 angenommen. Bei Leistungstransistoren sollte man lieber 20-50 annehmen.
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