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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Heimlabor - Kleine Sammlung von Tips, auch zum Thema Oszilloskop


Autor: Mag T. (kummertante)
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Guten Tag,

zunächst möchte ich dem Forum für die vielen qualifizierten Beiträge 
danken. Es scheint mir ein lebendiges Forum zu sein; mit einer gehörigen 
Portion Humor - was den gängigen Vorurteilen über Elektroniker schön 
widerspricht.

Nach einigen Monaten des passiven Daseins, sprich reinen Mitlesens, habe 
ich mich entschlossen, mich hier anzumelden. Ich hoffe, ich finde ab und 
an Zeit für aktive Mitarbeit, denn nur davon lebt ein derartiges Forum.

Da ich zur Zeit mein Heimlabor einrichte, habe ich mich intensiv mit den 
notwendigen Geräten beschäftigt.

Ich bin seit vielen Jahren in der Industrie tätig; vielleicht findet der 
ein oder andere meine Tips (Hallo Rechtschreibreform, Tipps ist einfach 
albern) nützlich.

Bis dahin,

Mag. alias Kummertante

Kriterien zum Thema Heimlabor:

- Viel wichtiger als die Details der Messgeräte scheint mit, den 
Anwendungsfall / die Anforderungen und das Budget für ein Heimlabor 
möglichst genau zu definieren.

Gerade am Anfang ist die Kasse doch sehr begrenzt, Ausbauen kann man 
später immer noch.

Allerdings ist es sinnvoll, bei Geräten wie Oszilloskopen mit guten 
Gebrauchten eine Klasse besser als derzeit nötig zu starten, da ein 
besseres wiederum viel Geld verschlingt.

Wenn ich die Kaufberatungen bzgl. Messgeräte für relativ einfache 
µC-Schaltungen verfolge, wobei ein DSO (Digitales Speicher Oszi) nur ab 
1 Gsamples/s tauglich sein soll, scheint mir die Diskussion teilweise 
schon arg überzogen. Die Kaufberatung hier im Forum ist ein guter 
Anhaltspunkt.

- Laborversorgung

Ein weitgehend unterschätztes Thema. Ich habe nur wenige Beiträge dazu 
gesehen - aber eine solide Spannungs- bzw. Stromquelle ist wesentliche 
Grundlage.

Ich empfehle eher hoffnungsloses Überdimensionieren als mit marginaler 
Marge zu kalkulieren, á la "Na, die Schaltung zieht gut 500mA, da wird's 
mein 1A Netzteil wohl tun..."

Aktuelle Kaufempfehlung sind ältere Philips Stromversorgungen, meist 
klassisch längsgeregelt. Die will in der eBucht scheinbar niemand haben.

Die dynamischen Lasten von Verstärkern oder aufwendigen 
Digitalschaltungen können ein Vielfaches des Nennstroms ziehen, also 
eher mit dem Faktor 4x, 5x die Versorgung auslegen.

- Logikanalysator oder LA

Lieber einen kleinen, PC-basierten LA als der Versuch, komplexe Busse 
mit dem Mehrkanal-Oszi analysieren zu wollen!

Es geht nichts über die Kombination LA UND DSO/Scope, wobei das 
gegenseitige Triggern ein wertvolles Hilfsmittel ist.

Ein großer DSO Speicher hat Vorteile, aber es ersetzt keineswegs die 
erweiterten Triggermöglichkeiten und die Aufzeichnungslänge eines LA.
Lieber ein einfaches Scope und einen einfachen LA, als sich verzweifelt 
um ein High-End Scope zu bemühen, um digitale Schnittstellen zu 
verstehen.

Ich nehme die seriellen Hochgeschwindigkeitsbusse mal aus der 
Diskussion.

Für Protokolle wie SPI oder I2C haben sich AARDVARK Tester von 
Totalphase bewährt. Spart einen Haufen Zeit und kostet als extra Gerät 
einen Bruchteil vieler anderer Lösungen.

- Oszilloskop

Wohl kaum ein Thema wird hier im Forum zur Zeit derartig aktiv 
diskutiert wie das Thema, welches Oszi man sich zulegen soll. Es gibt 
viele
Beiträge zum Thema, teilweise recht emotional geführt.

Ich möchte lediglich daran appellieren, die eigenen Anforderungen in den 
Mittelpunkt der Kaufentscheidung zu stellen.

Es nützt einem das schönste klassische Tektronix Osci nichts, wenn man 
die Plots mangels fehlendem Interface dann doch nicht dokumentieren kann 
- aber genau dies steht oft als Anforderung im Raum!

Ich habe während der Electronica-Messe alle gängigen Hersteller 
(Agilent, Tek, Rigol, Hameg und GW Instek) besucht und die Oszis soweit 
möglich ausprobiert - nun, insoweit das während einer Messe überhaupt 
möglich ist.

Meine eigene Kaufentscheidung habe ich soeben getroffen (Ich habe ein 
ca. 10 Jahre altes Tek aus der 400A Serie erworben, mit Garantie).

Ein paar Anmerkungen hierzu:

- Die immer noch recht neuen Anbieter wie Rigol oder GW Instek sorgen 
nachvollziehbar für frischen Wind im Markt.

Die Fortschritte bei den Displays und die Integration wie Schnittstellen 
(USB, Speicherkarten) machen die Geräte besser nutzbar als
noch vor wenigen Jahren die Mittelklasse-DSOs. Den Beitrag "Es tut sich 
was..." finde ich sehr informativ. Es ist augenfällig, dass die 
Benutzerführung der etablierten Anbieter wie die Menuführung teilweise 
dreist kopiert wird.

- Die analogen Eigenschaften wie hohe Bandbreiten, gute Messverstärker 
in den Vorstufen etc dürfen nicht unberücksichtigt bleiben.

Nur ein Beispiel: Falls schnelle Schaltungen mit relativ schwachen 
Treibern untersucht werden sollen, birgen passive Tastköpfe die Gefahr, 
das
Signal deutlich zu verfälschen, wenn nicht gar den Bus zu stören.

Glitch Capture und Interpolation seien als weitere Themen genannt...

- Die neuen Anbieter zwingen die etablierten Marken dazu, ebenfalls mehr 
in Schnittstellen und kleine, leichte Geräte zu investieren. Dies ist 
positiv!

- Die Displayauflösung ist ein für mich wesentliches Kriterium. Es 
widerstrebt mit persönlich, dass viele neue Geräte knapp 320X240 als 
Auflösung anbieten, gerade mal 1/4 der klassischen 640X480 Auflösung. 
Man sieht einfach nur einen Bruchteil!

- Meine These: Analoge Scopes sind ausreichend für rein analoge Signale 
wie analoges Audio, gute digitale Scopes für digitales und analoges.

- Die mechanische Qualität der Produkte des Anbieters Rigol fällt 
gegenüber GW Instek deutlich ab. Schalter, die labberig im Neuzustand 
rasten, gehören nicht an ein Laborgerät. Die GW Insteks spielen immer 
noch eine ganze Klasse unter den Einsteigermodellen von Tek.

Die Agilent Einsteiger DSOs von Rigol scheinen wirklich 100% identisch 
zu sein, es ist mir schleierhaft, warum AGILENT seinen Ruf damit aufs 
Spiel setzt.

- Auch gebrauchte Scopes kosten viel Geld. Mir ist es ein Rätsel, warum 
einige Zeitgenossen auf gebrauchte Scopes, wie vor kurzem beobachtet, 
mal eben 700 Euro auf Artikel von Privatverkäufern bieten, die nicht 
einmal die ordentliche Funktion durch Bildschirmfotos dokumentiert 
haben.

Tip: Lieber etwas warten, sparen und auf Promotionsangebote oder 
Gebrauchthändler setzen oder bei Auktionen weitere Infos anfordern

- PC

Ein gebrauchter, älterer PC mit seriellen und parallelen Schnittstellen 
taugt hervorragend als Labor-PC. USB ist wichtig, aber auch hier sollte 
die Funktion, nicht High-End-Performance im Vordergrund stehen.

Tip: Gebrauchte GPIB-Karten mit AT-/ ISA - Bus sind derzeit sehr 
preiswert zu haben, zum Beispiel bei ieee488.de Ein älterer PC mit ISA 
Slot erlaubt damit den Aufbau eines automatischen Mess-Systems oder auch 
das Plotten von älteren Geräte mit GPIB Schnittstelle anstelle USB o.ä.

Leise PCs ermöglichen die Konzentration.

- Werkzeuge

Immer wieder erstaunt mich, dass viele Hobbyisten wirklich tolle 
Messgeräte besitzen - aber keinen einzigen gescheiten Schraubenzieher!
Bei mechanischem Werkzeug gilt: Wer billig kauft, kauft zweimal. Und man 
hat eventuell noch den Ärger mit vermurksten Schrauben...
Mein Tip: PROXXON, noch gut erschwinglich, weit verbreitet (Baumarkt) 
und taugt.

Hände weg von "60 Teile für nur 19.90 Euro" Komplettsets!

- Tisch/Laborplatz

Lieber etwas grosszügiger, auch hier gilt: Gebrauchtes spart Geld. Ein 
guter Stuhl ist ein Muss.

- ESD

Gerade im Herbst und Frühjahr immer wieder schön zu beobachten: Ausfälle 
durch ESD häufen sich. Die niedrige Luftfeuchte trägt dazu bei. 
Inzwischen sind Antistatikarmbänder und ESD-Matten preiswert zu haben; 
also gibt es keine Entschuldigungen mehr...

Wer ohne ESD-Schutz-Massnahmen arbeitet, muss das Risiko akzeptieren.

- Sicherheit

Ein Trenn-/Sicherheitstrafo muss bei allen Experimenten mit offenen 
Schaltungen mit Netzspannungen einfach sein.

Besser alte Netzteil-Kondensatoren gleich und vorsichtig tauschen; 
Stichwort PCB. Das Netz bietet Hinweise zuhauf.

Eine Schutzbrille schadet bei Leistungselektronik nicht. Hier scheinen 
mir die vielgescholtenen USA einfach schon weiter, da erlebe
ich immer wieder Hobbyisten mit Schutzbrille, hierzulande kaum...

Lötdampf ist ungesund, also Absaugen oder mindestens Fenster auf!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Mag T. wrote:
> ...
> Da ich zur Zeit mein Heimlabor einrichte, habe ich mich intensiv mit den
> notwendigen Geräten beschäftigt.
>
> Ich bin seit vielen Jahren in der Industrie tätig; vielleicht findet der
> ein oder andere meine Tips (Hallo Rechtschreibreform, Tipps ist einfach
> albern) nützlich.

Die Tätigkeit in der Industrie ist ein guter Hintergrund. Bedenke aber, 
dass damit Dein Budget sicher auch über dem eines "üblichen 
Heimbastlers" liegt. Dazu später mehr beim Thema Oszi.

> Kriterien zum Thema Heimlabor:
>
> - Viel wichtiger als die Details der Messgeräte scheint mir, den
> Anwendungsfall / die Anforderungen und das Budget für ein Heimlabor
> möglichst genau zu definieren.

Ein Netzgerät, Ein Lötgerät, etwas solides Werkzeug, Ein Aultimeter 
(analog oder digital), ein Oszilloskope. Baumaterial (Teile, 
Altplatinen, mechanisches, elektronisches).

> Allerdings ist es sinnvoll, bei Geräten wie Oszilloskopen mit guten
> Gebrauchten eine Klasse besser als derzeit nötig zu starten, da ein
> besseres wiederum viel Geld verschlingt.

Das ist wohl ein komplexes Thema, an dem sich hier im Forum oft die 
Köpfe erhitzen.

>
> Wenn ich die Kaufberatungen bzgl. Messgeräte für relativ einfache
> µC-Schaltungen verfolge, wobei ein DSO (Digitales Speicher Oszi) nur ab
> 1 Gsamples/s tauglich sein soll, scheint mir die Diskussion teilweise
> schon arg überzogen. Die Kaufberatung hier im Forum ist ein guter
> Anhaltspunkt.

Danke -))

>
> - Laborversorgung
>
> Ein weitgehend unterschätztes Thema. Ich habe nur wenige Beiträge dazu
> gesehen - aber eine solide Spannungs- bzw. Stromquelle ist wesentliche
> Grundlage...

Empfehelnswert ist da stets ein Netzteil, das sowohl Spannungs- als auch 
Stromregleung hat.
Alles andere macht bei Testaufbauten schnell Kummer.
0-20 oder 0-30V. 2 bis 5A sollten für 98% der Testfälle reichen.

Später kann man immer noch "aufrüsten".

>
>
>...
> - Oszilloskop
>
>
> Ich möchte lediglich daran appellieren, die eigenen Anforderungen in den
> Mittelpunkt der Kaufentscheidung zu stellen.

Tja, wenn man die so genau vorher kennen täte.
Aber so als Eckdaten:
2 Kanal, 0-25MHz als Untergrenze.
2 Kanal 0-60MHz+ als empfehlenswert.
2 oder 4Kanal, 200mHz+   für diejenigen die schon jetzt genau die 
eigenen Anforderungen kenne und in den Mittelpunkt der Kaufentscheidung 
stellen

Analog oder Digital:

>
> Es nützt einem das schönste klassische Tektronix Osci nichts, wenn man
> die Plots mangels fehlendem Interface dann doch nicht dokumentieren kann
> - aber genau dies steht oft als Anforderung im Raum!

Tja, je nachdem. 98% der Hobbyanwendungen machen hier die schlichte 
Variante "anschauen reicht" aus. Da ist das Interface entbehrlich. Oft 
reicht analog Scope.

Bei Semi- und Vollprofis besteht dagegen 90% aus Projektdokumentation, 
da macht Interface Sinn. Somit oft Digitalscope.


Und dann gibt's da noch die Ultra-high-end Tüftler, die kleines 
Analogscope, mittelgroßes Digitalscope mit Interface sowie Highspeed 
Tektornix 2467B/7104 mit Bildverstärkerröhre nebeneinander abwechselnd 
nutzen.


>
>
> Meine eigene Kaufentscheidung habe ich soeben getroffen (Ich habe ein
> ca. 10 Jahre altes Tek aus der 400A Serie erworben, mit Garantie).

Tektronix TDS420/430A. ca. 500 MS/s, BW 400MHz, 2 oder4 Kanal, gebraucht 
als Anhaltswert so zwischen 400 und 1000 Euro (2008).

Ein feines Teil. NUR wenn man hier mal die Diskussionen um Scopes 
durchschaut, fallen oft die Frager auf, die ein Budget unter 300 Euro, 
meist unter 200 Euro, haben.
Da wird es dann schwer zu helfen.

Meien Meinung: So ab 200 bis 400 Euro sollte man für ein Gebrauchtscope 
rechnen. Dann erhält man mit etwas Geduld etwas Passables. Neben ebay 
auch mal da schauen wo andere seltener schauen: www.2dehands.nl, 
ww.quoka.de, www.ricardo

>
> Ein paar Anmerkungen hierzu:
>
> - Die immer noch recht neuen Anbieter wie Rigol oder GW Instek sorgen
> nachvollziehbar für frischen Wind im Markt.

Frischer Wind ist gut gesagt. Dei Rückmeldungen über die Zufriedenheit 
mit derartigen Neuanbietern sind hier im Forum sehr gemischt. Von 
begeistert bis total frustriert ist alles dabei. Das hilft nicht 
wirklich bei der Wahl eines Scoeps der neuen Anbieter.

>
>>
> - Die analogen Eigenschaften wie hohe Bandbreiten, gute Messverstärker
> in den Vorstufen etc dürfen nicht unberücksichtigt bleiben.

Sagen wir es rhetorisch besser: Diese Eigenschaften müssen klar 
berücksichtigt werden bevor man kauft.

...
>
> - Meine These: Analoge Scopes sind ausreichend für rein analoge Signale
> wie analoges Audio, gute digitale Scopes für digitales und analoges.
>

Oha, bisher fand ich Deinen Beitrag ja noch einigermaßen fundiert. Nun 
wird es jedoch mehr als zweifelhaft mit dieser pauschalen Aussage. Bist 
Du sicher, das Du da ausreichend Industrieerfahrung hast?
Ich würde sagen, da unterschätzt Du klar gute Analogscopes.

>
> ...
> - Auch gebrauchte Scopes kosten viel Geld. Mir ist es ein Rätsel, warum
> einige Zeitgenossen auf gebrauchte Scopes, wie vor kurzem beobachtet,
> mal eben 700 Euro auf Artikel von Privatverkäufern bieten, die nicht
> einmal die ordentliche Funktion durch Bildschirmfotos dokumentiert
> haben.

Das Rätsel helfe ich Dir gerne ein Stück weit lösen: ebay als 
Marktdominanz hat es auf interessante Weise geschafft, den Leuten 
Sicherheit per Bewertungsprofil zu suggerieren. Wie sonst kämen 
vernünftige klar denkende vorsichtige Menschen auf die Idee, horrende 
Summen zu bieten (für Artikel von dene sie nur Fotos sehen) und dann 
Geld an ihnen vollkommen fremde Personen zu überweisen?


>
> Tip: Lieber etwas warten, sparen und auf ..
> Gebrauchthändler setzen

Da findest Du im Internet genügend Studien, die zeigen das eben  diese 
um den Faktor 3 bis 5 über den marktüblichen Gebrauchtpreisen liegen.

> oder bei Auktionen weitere Infos anfordern
>

Auch das hilft nur begrenzt.
Schön: "Das Gerät lief vor dem Versand einwandfrei, kann mir garnicht 
erklären das Sie damit Problem haben. Es muß am Versandunternehmen 
leigen" ==> Abwimmeln und auf Verischrungsfall machen.
Etc.

Meine Meinung: Privatanzeigenblätter absuchen (geht im Web auch online), 
anrufen, vorbeifahren und Geräte SELBER probieren sowie vorführen 
lassen.
Dann das alte Prinzip "Ware gegen Geld".

Manchmal kann man (z.b. weil der VK in München, der Küfer in Kiel sitzt) 
nicht so leicht vorbeifahren. Dann anrufen.
Notfalls den Verkäufer am Telefon ruhig und sachlich fragen. Stimmt die 
Chemie im Gespräch? Dann ist das schon mal ein guter Ansatz. Wenn nicht, 
dann besser nicht kaufen.

Alles andere (reienr emailkontakt, digitale Bilder) ist immer 
risikoreicher.



> - PC
>
> Ein gebrauchter, älterer PC mit seriellen und parallelen Schnittstellen
> taugt hervorragend als Labor-PC. USB ist wichtig, aber auch hier sollte
> die Funktion, nicht High-End-Performance im Vordergrund stehen.
>
> Tip: Gebrauchte GPIB-Karten mit AT-/ ISA - Bus sind derzeit sehr
> preiswert zu haben, zum Beispiel bei ieee488.de Ein älterer PC mit ISA
> Slot erlaubt damit den Aufbau eines automatischen Mess-Systems oder auch
> das Plotten von älteren Geräte mit GPIB Schnittstelle anstelle USB o.ä.

Sofenr D udie Schnittstellen-SW /Treiber dazu bekommst. Das solltem an 
beachten.

> - Werkzeuge
>

Stahlwille, Wera, Hazet.

>
> - Tisch/Laborplatz
>
> Lieber etwas grosszügiger, auch hier gilt: Gebrauchtes spart Geld. Ein
> guter Stuhl ist ein Muss.

Zusätzlich: Gute Beleuchtung sowie eine Leuchtlupe sind auch für jüngere 
ELute eine gute Idee ,-))

>
> - ESD
>
Holztisch. Leimstabplatte oder Vollholz. Zeigt ohne viel aufwand gute 
Ergebnisse udn sieht angenhmer aus.

Plastikteppiche etc. sollten dann allerdings nicht drunter sein!!


>
> - Sicherheit
>
> Ein Trenn-/Sicherheitstrafo muss bei allen Experimenten mit offenen
> Schaltungen mit Netzspannungen einfach sein.

500 bis 800VA sind meist ausreichend. Profis mögen mehr VA und ggfs 
3phasig ansetzen.

>
> Besser alte Netzteil-Kondensatoren gleich und vorsichtig tauschen;
> Stichwort PCB. Das Netz bietet Hinweise zuhauf.

Nun ja, da die meisten Leser hier nach 1970 geboren sind: Der Tip mit 
PCB ist eher für Altgeräte-Restauratoren von Wichtigkeit. Moderne Geräte 
haben da seltenst PCB drin.

>
> ...
>
> Lötdampf ist ungesund, also Absaugen oder mindestens Fenster auf!

Yepp!



hth,
Andrew

Autor: Mag T. (kummertante)
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Hallo,

schön ein gutes Mass an Übereinstimmung zu sehen; Danke für die sehr 
sinnvollen Ergänzungen!

Das angesprochene Thema "Ich würde sagen, da unterschätzt Du klar gute 
Analogscopes...." möchte ich nicht weiter auswalzen. Ich bin sein gut 15 
Jahren mit meiner #THESE# gut gefahren - aber ich lasse jedem seine 
Meinung.

Noch ein paar Tips:

- Inzwischen tummeln sich Gebrauchthändler ebenfalls auf eBay. Da lässt 
sich oftmals ein gutes gebrauchtes Gerät mit Gewährleistung erwerben; 
auch wenn diese meist auf 1 Jahr beschränkt ist. Der Kauf von Privat 
birgt dagegen immer ein hohes Risiko.

- Als Hinweis (kein Beweis) auf gute Funktion sollte man vor dem Bieten 
den Verkäufer um entsprechende Bilder bitten. Beispiel: Bei Oszis den 
Kalibrationsausgang nutzen und alle Kanäle darauf triggern lassen. Dies 
ist zwar nur von bedingter Aussagekraft; aber wenn der Verkäufer sich 
weigert oder dies ingnoriert - lasse ich die Finger davon.

Bilder des Geräts von allen Seiten sollten ebenfalls selbstverständlich 
sein; damit werden mechanische Beschädigungen zumindest oberflächlich 
sichtbar.

Grüße,

Mag. T.

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