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Oszilloskop

2013-06-26T13:46:48Z

212.117.81.29: /* Kritik an den Anfragen */ Rechtschreibung

Ein '''Oszilloskop''' dient zur grafischen Darstellung des Spannungsverlaufs eines oder mehrerer elektischen Signale in einem einstellbaren Zeitfenster. Es ist das wichtigste Werkzeug der Elektotechniker.

== Anfragen bezüglich Kaufberatung im Forum ==

=== Kritik an den Anfragen ===
Im Forum finden sich regelmäßig Anfragen nach individueller Beratung zum Oszilloskopkauf. Die Anzahl solcher Oszilloskop-Threads hat schon lange die 1000 überschritten. Sie sind langweilig, eine Qual und oft unnütz - besonders dann, wenn sich der Fragesteller offenbar nicht mit den Grundlagen eines Oszilloskops und den wichtigsten Kennzahlen bekanntgemacht hat oder nicht einmal weiß, was er überhaupt messen will. Auch, wenn ein Fragesteller ein paar Grundlagen besitzt, hat er anscheinend meistens keine Lust, verständlich darzustellen, was er genau will und lässt sich stattdessen umständlich befragen.

Den meisten regelmäßigen Forumbenutzern ist daher gründlich die Lust an Oszilloskop-Threads vergangen. Dort "diskutieren" eigentlich nur noch Trolle und anonyme Gäste, die oft genug nur Werbung über Billigangebote über die x-te Ausgabe einer billigen, als Oszilloskop bezeichneten Plastikkiste, einem super tollen eBay-Schnäppchen oder angeblicher asiatischer Wundertüten.

==== Links für Anfänger ====
Wer sich ernsthafte Beratung wünscht und eine "sanfte" Einführung in das Thema sucht, kann sich die englischsprachige YouTube-Videos von AfroTechMods anschauen:

[http://afrotechmods.com/tutorials/2011/11/27/oscilloscope-tutorials/ http://afrotechmods.com/tutorials/2011/11/27/oscilloscope-tutorials]

Dazu passt auch sein Tutorial über Funktionsgeneratoren:
[http://afrotechmods.com/tutorials/2011/11/27/function-generator-tutorial/ http://afrotechmods.com/tutorials/2011/11/27/function-generator-tutorial].

===Maßgeschneidert?===
Besonders die immer wiederkehrende Forderung, dass es unbedingt das maßgeschneiderte Oszilloskop zum Superpreis genau für den Fragesteller geben muss, ist sinnlos. Wer mit diesem Anspruch kommt, der wird enttäuscht werden. Das gibt es nicht, und gute Oszilloskope kosten Geld, da qualitativ hochwertige Geräte keine Massenware sind. Lediglich billige Geräte werden in grosser Zahl hergestellt und sind entsprechend preiswert, diese sind jedoch für anspruchsvoll Anwender meist untauglich, da genau an den wichtigen Dingen gespart und nur auf Optik gesetzt wird.

===Gebraucht ist auch keine Lösung===
Es gibt eine Reihe von gebrauchte Oszilloskopen- vorwiegend im Internet, von den die meisten billig sind. Da niemand per Ferndiagnose oder Blick in eine Glaskugel in ein gebrauchtes Gerät hineinsehen und etwas über den Zustand berichten kann, besteht immer das typische Risiko eines Kaufs aus zweiter Hand, das jeder selber tragen muss. Niemand im Forum kann und wird das jemandem abnehmen.

Was man allgemein sagen kann, ist, dass man besser die Finger von Angeboten lassen sollte, wenn der Verkäufer mit den übliche Phrasen wie, "Dachbodenfund", "Keine Ahnung davon", "Keine Möglichkeit zu testen" kommt. Vorsicht ist auch bei dem beliebten Trick "Funktioniert, aber aus rechtlichen Gründen (Garantie) verkaufe ich es als defekt, für Bastler" gegeben. Man muss sich immer vor Augen führen, dass niemand ein gutes und wertvolles Gerät dieser Art zum Billigpreis abgegeben wird und dies schon garnicht über Internetplattformen, wo es kaum einen Markt für Topgeräte gibt. Gute gebrauchte Geräte gibt es von privat daher nur auf Elektronikbörsen zu entsprechenden Preisen.

Es gibt demgemäss natürlich auch Geräte von seriösen Gebrauchthändlern mit Garantie - allerdings ebenso zu derartigen Preisen, dass dagegen der Kauf eines aktuellen Neugeräts ebenfalls attraktiv erscheint.

=== Erfahrungen? ===
Eine Vorgehensweise, von der man auch abraten muss, ist die Frage nach Erfahrungen anderer Mitglieder! Die meisten Antworten kommen von Trollen und Posern, die eigentlich keine Ahnung haben. Die einen wollen als anonymer Gast mal wieder trollen, die anderen wollen nur mitteilen, dass Amateurfunker sowieso die besseren Menschen sind. Andere wiederum haben "zufällig" gerade *das* richtige Oszilloskop zu verkaufen. Dann gibt es noch die, die sich ihr eigenes Oszilloskop schönreden wollen, ihren Vorurteilen oder ihrem Fetisch frönen. Zum Beispiel

* ''Kauf ja kein Gerät aus Asien!''
* ''Unter LeCroy|Agilent|Yokogawa|Tektronix geht gar nichts!''
* ''Nur Gebrauchtgeräte lohnen sich!''

Hinweise wie ''mein vor 30 Jahren gekauftes Markengerät funktioniert noch heute tadellos'' sind ebenfalls ziemlich sinnlos. Der Hersteller wird dieses Gerät gar nicht mehr anbieten und er wird schon gar nicht mehr mit der gleichen Qualität fertigen, wie vor 30 Jahren. Dazu ist der Kostendruck zu hoch und Technologien haben sich geändert. Selten sind die neuen Technologien heute so robust, wie die vor 30 Jahren.

Als Unerfahrener kann man daher aus den Antworten nicht herauslesen, ob sie wirklich auf Erfahrung beruhen. Man braucht also gewissermassen selbst Erfahrung, um die Erfahrungsberichte anderer richtig einzuordnen.

Ein anderer Aspekt aus alten Threads ist, dass viele Fragesteller die Erfahrungen gar nicht zur Kenntnis nehmen wollen, wenn sie der eigenen Wunschvorstellung widersprechen. So etwas nennt man beratungsresistent. Da stellt sich schon mal heraus, dass der Fragesteller schon längst ein Gerät bestellt hat und jetzt gebauchpinselt werden will. Eine Zeitverschwendung für alle.

Erfahrungen mit eigenen Geräten lassen bedingt den Schluss zu, welche
Marken grundsätzlich empfehlenswert sind, weil dort gegebenenfalls mehr auf Qualität geachtet wird.

=== Zusatzkosten beim Kauf im Ausland ===
Beim Kauf eines scheinbar preisgünstigen Gerätes im Ausland ist Folgendes zu beachten:

Versandkosten, Einfuhrumsatzsteuer, Zoll, e.v. Gebühr für den Paketdienst und die Gebühren für die Währungsumrechnung sind Kosten, die bei vielen vermeintlichen Internet-Schnäppchen aus dem Ausland (besonders Nicht-EU) noch hinzukommen und bei plakativen Überschriften gerne "vergessen" oder ignoriert werden. Oft wird sich das Angebot selbst schöngeredet. Zudem sind das nicht einmmal alle Kosten, die man zu tragen hat. Zum Beispiel können für manche Zahlungsweisen weitere Gebühren hinzukommen oder Lagergebühren im Zolllager.

Wer nicht vorher rechnet, hat nachher schnell mehr bezahlt als bei einem lokalen Händler. Siehe auch [http://www.zoll.de Zoll].

Grundsätzlich ist der deutsche Zoll nicht doof. Besonders wenn ein asiatischer Versender auf ein Paket bei der Zollerklärung "Geschenk, Wert $40" schreibt, dann kann man fast sicher sein, dass der deutsche Zoll sich das genauer ansieht. Die Ware landet im Zolllager und man darf den Kaufpreis nachweisen.

Ebenso glaubt der Zoll nicht an kostenlosen Versand und nimmt regelmäßig ziemlich saftige Versandgebühren an, die dann versteuert werden<ref>Passiert das, kann man gegen den Steuerbescheid Widerspruch einlegen. Wie das geht sollte in einer Rechtsbehelfsbelehrung auf dem Steuerbescheid stehen.</ref>.

Nochmal zum Mitschreiben, besonders bei Käufen von außerhalb des Zollgebiets der EU sollte man sich vorher mindestens über die folgenden Kosten informieren:

* Versandkosten oder was der Zoll sich bei kostenlosem Versand ausdenkt
* Versandart (was durch die Post importiert wird, wird vom Zoll anders abgefertigt, als das, was von einem Paketdienst importiert wird)
* Einfuhrumsatzsteuer
* Zoll (bei der Warengruppe, in die Oszilloskope gehören, ist der zur Zeit wohl 0%. Das kann sich natürlich ändern)
* Gebühr Paketdienst. Paketdienste lassen sich die Zollanmeldung und den Papierkrieg zum Teil mit saftigen Gebühren bezahlen. Die sind nicht in den Versandkosten enthalten.
* Gebühr für Währungsumrechnung
* Bankgebühr für Zahlung ins Ausland

==== Beispiel ====
Ein Kauf eines PC-basierten Messinstruments mit Oszilloskopfunktion, das in Deutschland nicht erhältlich ist und einen Kaufwert von 719,- US Dollar in Taiwan hatte, wurde aufgrund der Umrechung mit einem Wert von 589,- Euro veranschlagt. An UST kamen 112,- und an Zollgebühren 46,- Euro hinzu. Zusammen mit dem Versand und Bankgebühren kostete das Gerät insgesamt 790,- Euro. Andere Geräte des Herstellers, die in Deutschland zu beschaffen sind, kosten als deutsches Exemplar kaum mehr, dafür hat man die volle Verbrauchergarantie. Diese sind also in der Regel vorzuziehen, wenn das Gerät in Deutschland beschaffbar ist.

===Spielzeuge aller Art===
[[Datei:Karikatur oscilloscope sale.jpg|thumb|left|240px|Preisgünstiges Spitzenoszilloskop 5Gs]]

Offensichtlich scheint es gerade Mode zu werden, einen schwachbrüstigen Analog-Digital-Konverter hinter eine eher zufällig gewählte, krumme analoge Eingangsschaltung zu klemmen und an einen Mikrocontroller mit Grafik-LCD anzuschließen. Das ganze wird als digitales Speicheroszilloskop (DSO) zum Sonderpreis verkauft.

Je nach Hersteller wird so ein Gerät komplett ohne Gehäuse geliefert, was mit Hinblick auf die Sicherheit sehr fragwürdig ist, oder es kommt in einem lustig aufgemachten Plastikgehäuse in MP3-Player-Format daher, das auch keine großartige Isolation bietet. Hinzu kommen Eindruck schindende Namen und Logos, die Modernität und Qualität suggerieren sollen, oft noch unterstrichen durch die Assoziierung mit Open-Source und pseudo-Hacker / Maker Bewegungen.
{{Absatz}}

Im Vergleich zu richtigen Oszilloskopen sind dies leider nur Spielzeuge. Unsichere Spielzeuge. Es nervt diese Dinger immer wieder im Forum als das "Beste seit Erfindung von geschnitten Brot" vorgestellt zu bekommen. Ein Blick auf die technischen Daten dieser "Oszilloskope" (sofern die Daten überhaupt angegeben werden) reicht, um festzustellen, dass man ein Spielzeug vor sich hat. Schön für den, der spielen will, schlecht für den, der sicher messen will.

Ebenso verrät ein Blick auf die Schaltung des Analogeingangs, ob man Qualität vor sich hat. Fehlende Spannungsfestigkeit und fehlende Frequenzkompensation des Eingangsverstärkers sind sichere Zeichen für Schund. Wenn es eine Verbindung zum PC gibt, aber diese nicht isoliert ist, ist das ein weiteres Zeichen für Scheinqualität.

In [http://welecw2000a.sourceforge.net/docs/Hardware/GW_Instek_GDS-1152A.pdf] kann man das Innenleben eines richtigen DSO bewundern. Man vergleiche dies mit den Innenleben der Spielzeug-"DSO"s.

Ein anderes, sicheres Zeichen eines Spielzeug-"DSOs" ist es, wenn irgendein Ding aus Abgreifklemmen und Klinkenstecker als "Tastkopf" mitgeliefert wird oder die Buchse für den Tastkopf aus einer Klinkenbuchse oder ähnlicher Niederfrequenz-Anschlusstechnik besteht.

Auffällig ist bei diesen Spielzeugen auch, dass sie vehement von typischen Fanboys verteidigt werden. Nicht mit technischem Argumenten, sondern mit Aussagen wie "aber ist billig", "aber ist cool", "aber enthält doch einen Arduino". Trotzdem, wer ein Oszilloskop haben möchte, sollte sich das Geld für ein Spielzeug-"DSO" sparen.

== Funktion von Oszilloskopen ==
=== Was wird gemessen? ===
Oszilloskope zeigen einen Spannungsverlauf über einen kurzen, für das menschliche Auge in Realzeit meist nicht erfassbaren Zeitraum an. Je hochwertiger das Oszilloskop, desto kürzer ist dieser Zeitraum, beziehungsweise desto schneller darf sich das Signal ändern. Spitzengeräte können Perioden von wenigen ns auf den gesamten sichtbaren Bildbereich aufzoomen. Innerhalb dieser Perioden sind bei guten Oszilloskopen auch Teilabschnitte aufweitbar. Massgeblich ist dafür ein manuell oder automatisch erzeugter Startzeitpunkt, der sogenannten Trigger.

Darüber hinaus lassen sich andere Größen, zum Beispiel Ströme, Drücke und Magnetfelder anzeigen, wenn man zusätzlich entsprechende Wandler einsetzt, um aus den Grössen zuvor eine Spannung zu erzeugen.

=== Was wird dargestellt? ===

Den Eingang für eine Spannung bezeichnet man bei einem Oszilloskop als Kanal. Die an den Kanälen anliegenden Spannungen können einzeln oder gemeinsam angezeigt werden. Bei Mehrkanal-Oszilloskopen kann man üblicherweise auch eine Spannung über eine Spannung darstellen (XY-Modus), womit Übertragungskennlinien von Bauteilen dargestellt werden können.

Zusätzlich bieten moderne Oszilloskope die Möglichkeit, sich gewisse Kenngrößen der Spannungsverläufe anzeigen zu lassen. Gängige Werte sind zum Beispiel die Anzeige von Spitzenspannung und Effektivwert einer Spannung, Frequenz/Periodendauer, Anstiegs- und Abfallzeiten, Tastverhältnis und so weiter. Darüber hinaus bieten gute Oszilloskope Positionsmarken (Cursor), mit denen man, durch eine Linie dargestellt, auf dem Bildschirm Positionen im Spannungsverlauf markieren kann. Zur Position zugehörige Werte (Zeit oder Spannung), sowie die Differenz dieser Werte zwischen zwei Poitionsmarken können abgelesen werden.

Besonders [[#Digitale_Tischoszilloskope|digitale Oszilloskope]] können relativ viele unterschiedliche Kenngrößen anzeigen, da sich viele dieser Größen mit einfachen Algorithmen aus den vom Oszilloskop im Speicher erfassten Daten berechnen lassen. Ebenso sind einfache mathematische Operationen möglich, etwa eine diskrete Fourier-Transformation oder die Summe oder Differenz der Spannungsverläufe von zwei Kanälen. Oszilloskope der Oberklasse bieten darüber hinaus ausgeklügelte Möglichkeiten der Signalanalyse.

Für spezielle Anwendungen finden sich in manchen Oszilloskopen besondere Messfunktionen. Zum Beispiel go/no-go Messungen, mit denen eine Spannungsverlauf mit einem vorgegebenen Verlauf verglichen wird. Entspricht der Spannungsverlauf hinreichend dem vorgegebenen Verlauf wird ein "go" (alles ist OK) Signal ausgegeben. Weicht der Verlauf zu stark ab, ein "no go" (Spannung stimmt nicht) Signal.

Bereits in der Unterklasse digitaler Oszilloskope ist heutzutage eine PC-Schnittstelle üblich. Beim Kauf sollte man darauf achten, dass das Protokoll der Schnittstelle dokumentiert ist. Sonst ist man auf proprietäre PC-Software des Herstellers angewiesen. Bei Oszilloskopen der Unterklasse wird zwar häufig kostenlos PC-Software mitgeliefert, doch leider sind diese Programme durchgehend von erschreckend schlechter Qualität. Bei Oszilloskopen der Oberklasse lassen sich die Hersteller ihre PC-Software gerne zusätzlich sehr teuer bezahlen.

== Analoge Oszilloskope ==
=== Allgemeines ===
[[Bild:Oszilloskop.png|thumb|right|300px|Hybrides Analog/Digital Oszilloskop]]
Bei analogen Oszilloskopen wird das darzustellende Signal nach der Verstärkung direkt zur Ablenkung eines Elektronenstrahls verwendet.

Brauchbare analoge Oszilloskope findet man oft schon für ca. 50 Euro bei Online-Auktionen und Kleinanzeigenmärkten. Für 200-400 Euro bekommt man dort recht gute Profigeräte<ref>Ein Gerät, welche mit dem Attribut ''Profigerät'' beworben wird, ist normalerweise keins.</ref> mit 60-200 MHz Bandbreite. Brauchbare Neugeräte fangen bei 600 Euro an. Der Oszilloskopmarkt wird von einigen wenigen Marken dominiert. Im höherpreisigen Segment sind es vor allem HP (Agilent) und Tektronix, sowie Yokogawa und Lecroy. Hameg ist vor allem im mittleren Segment (500-1500 Euro) weit verbreitet. Man findet sie oft in Schule und Ausbildung. Preislich darunter finden sich diverse asiatische oder gelegentlich noch osteuropäische Hersteller von Analogoszilloskopen. Häufig treten diese Hersteller nicht unter eigenem Namen auf, sondern bieten ihre einfachen Geräte als OEM-Produkte an.

Ganz einfache Geräte verfügen nur über einen Kanal<ref>Es gibt, beziehungsweise gab, nochmals einfachere Geräte, nämlich solche ohne Trigger. Die Zeiten solcher Gerät sind allerdings seit rund 50 Jahren vorbei. Daher sollte man den fehlenden Trigger nur bei historischen Gebrauchtgeräten finden.</ref>. Damit ist es nicht möglich, zwei Signale in zeitliche Beziehung zu setzen. Dies ist jedoch oft wichtig. Deshalb verfügen heutzutage auch einfache Geräte meist über zwei Kanäle.

=== Bandbreite ===

Die '''Bandbreite''' gibt Auskunft, welche Signal-Frequenzen das Oszilloskop noch verarbeiten kann. Bei angegebener Bandbreite fällt die Verstärkung des Oszilloskops um 3dB ab, ein Sinussignal wird dann nur noch mit ca. 70% der wahren Amplitude angezeigt. Um Signalverläufe noch vernünftig interpretieren zu können, kann man grob sagen, dass man Signale bis 1/10 der Bandbreite dargestellt bekommt. Ein Rechtecksignal nahe der Bandbreite würde z. B. nur noch als Sinus dargestellt werden <ref>Häufig wird von Anfängern bei der Bandbreitenbetrachtung vergessen, dass ein Rechtecksignal nicht aus einer einzigen Sinusschwingung der Frequenz f, sondern aus einer theoretisch unendlichen Summe von Signalen der Frequenzen f, 3 * f, 5 * f ... besteht. Für eine vernünftige Darstellung eines Rechtecksignals sollte die Oszilloskopbandbreite so groß sein, dass zumindest die ersten paar Oberwellen nicht zu stark gedämpft werden. Aus dieser Betrachtung ergeben sich Faustformeln, wie die, dass die Bandbreite eines Oszilloskops zehnmal (oder dreimal, oder fünfmal, je nachdem wie genau man messen möchte) größer sein sollte als die Grundfrequenz des Rechtecks.</ref>.

Beim Messen von Digitalsignalen ist man meist an der '''Anstiegszeit''' interessiert. Die Anstiegszeit gibt an, wie lange ein Rechtecksignal von 10-90% benötigt. Die Anstiegszeit des Oszilloskops gibt an, welche Anstiegszeit dargestellt wird, wenn man ein nahezu ideales Rechtecksignal mit annähernd Null Anstiegszeit anlegen würde. Man kann die Anstiegszeit direkt aus der Bandbreite berechnen.

<math>t_{Osc} = \frac{0.35}{B}</math>

* <math>\!\, t_A</math> : Anstiegszeit des Oszilloskops in Sekunden (s)
* <math>\!\, B</math> : Bandbreite in Hertz (Hz)

Legt man ein reales Rechtecksignal an das Oszilloskop an, dann wird die Anzeige umso mehr verfälscht, je näher die Anstiegszeit des Eingangssignals der Anstiegszeit des Oszilloskops kommt. Dabei gilt folgender Zusammenhang.

<math>t_S = \sqrt{t_{ges}^2-t_{Osc}^2}</math>

* <math>\!\, t_S</math>: Anstiegszeit des Eingangssignals
* <math>\!\, t_{ges}</math>: Angezeigte Anstiegszeit auf dem Oszilloskop
* <math>\!\, t_{Osc}</math>: Anstiegszeit des Oszilloskops

Bei analogen Oszilloskopen ist die Bandbreite gegeben durch die Begrenzung des analogen Eingangsverstärkerts sowie die Signaldarstellung, also die Qualität des Ablenkverstärkers.

=== Tastköpfe richtig benutzen ===

Wenn man wirklich schnelle Signale messen will, spielt auch die Bandbreite des verwendeten Tastkopfes eine wichtige Rolle. Näheres dazu findet man [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm hier]. Aber der beste Tastkopf nützt nichts, wenn man ihn falsch anschließt. Für schnelle Messung jenseits von ein paar MHz nutzt man praktisch immmer 10:1 Tastköpfe mit 10 MOhm Eingangswiderstand und ca. 8-15pF Eingangskapazität. Je nach Typ erreicht man damit Bandbreiten von 100-500MHz. Danach muss man aber auch den Tastkopf richtig anschließen. Der mitgelieferte Masseanschluß mit Krokodilklemme ist zwar praktisch, für viele hochfrequente Messungen aber unbrauchbar. Ein Rechtecksignal damit zu messen ergibt dann starke Überschwinger, welche real aber gar nicht vorhanden sind, sondern durch die zu lange, induktive Masseleitung im Zusammenspiel mit der Eingangskapazität verursacht werden. Das sieht man z.B. [http://www.mikrocontroller.net/topic/281669?goto=2975948#2975754 hier], den Messaufbau sieht man [http://www.mikrocontroller.net/topic/281669?goto=2975948#2975896 hier].

Für saubere, hochfrequente Messungen muss man die Masseanbindung so kurz wie möglich machen. Dafür haben die Tastköpfe oft eine kleines Zusatzteil, eine Massefeder, beigelegt (engl. [http://www.mikrocontroller.net/attachment/27280/groundspring.png ground spring]). Damit kann man die Masse auf kürzestem Wege anschließen und erhält ein sauberes Messergebnis wie man [http://www.mikrocontroller.net/topic/281669?goto=2975948#2975931 hier] sieht.

=== Triggerung ===

Oszilloskope unterscheiden sich oft stark in den Triggerungsmöglichkeiten. Bei guten Geräten kann man z. B. die Triggerung variabel verzögern. Erst dadurch wird es möglich, dass man sich Signale genauer anschauen kann, die zeitlich weit hinter einem Triggerereignis kommen. Eine weitere Funktion bei höherklassigen Oszilloskopen ist eine zweite Zeitbasis. Mit dieser kann man in einen Ausschnitt des Messsignals hereinzoomen<ref>Die zweite Zeitbasis steuert einen zweiten Strahl (ähnlich wie einen separaten Kanal), der das gleiche Eingangssignal erhält. Die zweite Zeitbasis wird auf eine höhere Horizontalfrequenz eingestellt als die erste. Zusammen mit einer horizontalen Verschiebung der Darstellung kann man nun Ausschnitte des Signals durchfahren und vergrößert betrachten.</ref>.

Mit Analog-Oszilloskopen kann man sich hauptsächlich periodische Signalverläufe anschauen, also solche, die zeitlich immer wiederkehrend sind. Denn nur so kann ein Signal immer wieder auf den Schirm "geschrieben" werden und erscheint als stehendes Bild. Aperiodische Signale, wie z. B. auf Datenübertragungsleitungen, sind damit nicht darstellbar. Sie laufen mit einem Strahldurchgang über den Schirm. In dieser kurzen Zeit ist es jedoch nur selten möglich, sie visuell aufzunehmen. Mit einer Digitalkamera kann man solche Signalverläufe mitunter trotzdem einfangen. Früher sehr hochpreisige, heute nicht mehr übliche Analog-Oszilloskope hatten eine eingebaute Speichermöglichkeit (Speicherröhre) für einmalige Signale. Diese Klasse von Analog-Oszilloskopen wurde durch digitale Speicheroszilloskope (DSOs) abgelöst.

Manche Analog-Oszilloskope bieten eine Möglichkeit, die Triggerung nur zu einem definiertem Zeitpunkt anzustoßen, somit kann auch der Anlaufstrom eines Motors mit einem Analog-Oszilloskop dargestellt werden.

=== Analoge Speicheroszilloskope ===
Inzwischen eher selten sind analoge Speicheroszilloskope anzutreffen. Diese speichern im Gegensatz zu digitalen Speicheroszilloskopen nicht das Signal selbst, sondern das Bild auf der Röhre. Dies wird mit speziellen speichernden Bildröhren erreicht. Je nach Typ kann es mehrere getrennt betreibbare Bereiche geben, um beispielsweise 2 Bilder eines Signales zu unterschiedlichen Zeitpunkten darstellen zu können (z.B. Tektronix 549).

Einige wenige dieser Oszilloskope waren sogar in der Lage, das aufgezeichnete Bild auf Papier auszugeben (z.B. "HP Model 175A" mit Modul 1784A).

=== Vergleichstabelle Analogoszilloskope ===

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Neugeräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="analogoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Bandbreite [MHz]
! Röhre [cm]
! Bemerkungen
|-
| generisches 10 MHz Oszilloskop unter Bezeichnungen wie C1-94, S1-94, OS10, AO-610, [http://www.ett-online.de/html/de/werkstatt/oszilloskope/digitale-oszilloskope/oszilloskop-mccheck-st16b-1-kanal-10-mhz/article-4-55152-459045509045501590.html ST16B], CS10, GOS-310, 72-6602, HUC70, CS1010 [http://www.conrad.de/ce/de/product/122413/VOLTCRAFT-6102-Analoges-1-Kanal-Oszilloskop-Bandbreite-0-DC-10-MHz VC 610/2]
| SYSTRONICS (INDIA) LIMITED
| ab 115
| 1
| 10
| 4 − 4,8 × 6
| Seit Jahrzehnten von vielen No-Name Herstellern in unterschiedlichen Ausführungen und Bauformen im Angebot. Wenig empfehlenswert für µC-Arbeiten.
|-
| [http://www.attenelectronics.com/Products/Oscilloscopes/Analog_oscilloscope/2012/0728/129.html Atten AT7328], CS4128 und andere Bezeichnungen wie 100867.
| Atten
| ab 240
| 2
| 20(?)
| 8 × 10
|
|-
| [http://systronicsindia.tradeindia.com/oscilloscopes--287360.html Systronics 6020], Mc Check CS-4128, MES 2K2 und andere
| SYSTRONICS (INDIA) LIMITED
| ab 200
| 2
| 20
| 8 × 10
| Hersteller hat keine eigene Präsenz in Europa
|-
| [http://www.attenelectronics.com/Products/Oscilloscopes/Analog_oscilloscope/2012/0728/128.html Atten AT7340], [http://www.conrad.de/ce/de/product/122421/VOLTCRAFT-VC-630-2-Analoges-2-Kanal-Oszilloskop-Bandbreite-0-DC-bis-30-MHz/?ref=category&rt=category&rb=1 VC 630-2] und andere.
| Atten
| ab 370
| 2
| 40(?) 30 Voltcraft
| 8 × 10
|
|-
| [http://www.ett-online.de/html/de/werkstatt/oszilloskope/digitale-oszilloskope/oszilloskop-mccheck-st-52-2-kanal-50-mhz/article-4-55156-459045509045501590.html Mc Check ST-52] und andere
| SYSTRONICS (INDIA) LIMITED
| ab 550
| 2
| 50
| 8 × 10
| Hersteller hat keine eigene Präsenz in Europa
|-
| [http://www.hameg.com/446.0.html?L=1 HM 400]
| Hameg
| ab 650
| 2
| 40
| 8 × 10
| Abgekündigt, nur noch Restbestände erhältlich!
|}

== Digitale Speicheroszilloskope ==
=== Allgemein ===

[[Bild:tektronix.jpg|thumb|right|300px|Digitales Speicheroszilloskop vom Anfang des Jahrtausends]]
Ein digitales Speicheroszilloskop (englisch DSO, '''D'''igital '''S'''torage '''O'''scilloscope) digitalisiert das Eingangssignal mit einem Analog-Digital-Wandler und legt die Werte in einem Speicher ab. Damit ist Bandbreite nur durch die Begrenzung des analogen Eingangsverstärkers gegeben. Der Vorteil der Speicherung ist, dass man auf diese Weise Momentaufnahmen eines Signals machen und damit einmalige (transiente) Ereignisse (Spikes, Datenübertragungen) erkennen und darstellen kann, was besonders bei digitalen Schaltungen, z. B. mit Mikrocontrollern, sehr nützlich ist. Weiterhin lässt sich das Signal "vermessen" (z. B. um die Baudrate einer Datenübertragung zu bestimmen), man kann die Frequenz und den Effektivwert anzeigen lassen, das Frequenzspektrum, und je nach Modell noch vieles mehr. Das Signal wird in S/W oder Farbe auf einem LCD dargestellt, lässt sich aber oft auch über einen angeschlossenen Drucker ausdrucken oder an den PC übermitteln.

Der wichtigste Parameter bei digitalen Oszilloskopen ist die '''Abtastrate''', die angibt, mit welcher Geschwindigkeit das Eingangssignal digitalisiert wird. Um ein Signal mit einer bestimmten Frequenz vernünftig darstellen zu können, muss es mindestens mit der 10-fachen Frequenz abgetastet werden, für die genaue Analyse analoger Signale ist sogar ein Faktor von 25 bis 40 anzuraten<ref>Dieser Anhaltswert liegt über der Nyquist-Frequenz (zweifache Frequenz), da man Abweichungen von der idealen Signalform sehen und beurteilen möchte.

Die zehnfache Abtastfrequenz bedeutet, dass man 10 Messpunkte pro Signalperiode hat, was in einer 1:1 Darstellung auf dem Bildschirm gerade mal 10 nebeneinander liegenden Pixeln entspricht. Das ist immer noch sehr wenig, um ein Signal zu beurteilen.</ref>

Außerdem sind die '''Speichertiefe''' und die '''Wandler-Auflösung''' interessant. Ein Oszilloskop, das mit acht Bit Auflösung abtastet und 2000*8 Bit Speicher hat, kann 2000 Samples abspeichern, was einer Darstellung von 2000*256 Pixeln entspricht. Acht Bit Auflösung ist heutzutage ein gängiger Wert, auch wenn er niedrig erscheint. Ein normales Oszilloskop ist kein Präzisionsmessgerät und acht Bit sind für die Darstellung auf den Displays normaler Oszilloskope ausreichend.

Bei der Wandlung und Speicherung gibt es unterschiedliche Verfahren: Ehemals günstige Oszilloskope wie die TDS1000-Serie von Tektronix verwenden '''CCD-Speicher''' (Eimerkettenspeicher, ein analoges Schieberegister); die Messwerte werden erst gespeichert, und dann digitalisiert. Nachteile dieser Vorgehensweise sind ein stärkeres Rauschen, die begrenzte Speichertiefe und Totzeiten, während der keine Eingangswerte aufgenommen werden. Diese entstehen, da das Wandeln aller Werte aus dem analogen Zwischenspeicher länger dauert als die Zeit zum Füllen dieses Speichers. Deshalb muss das Gerät bis zum Abschluss der Wandlung warten, bevor es den Speicher erneut füllt.

Früher wandelten nur teurere Modelle in Echtzeit mit schnellen Flash-[[AD-Wandler]]n und speicherten die Messwerte direkt in einem schnellen RAM. Die Speichertiefe ist dabei praktisch unbegrenzt, allerdings sind Wandler sehr teuer, die mehrere GS/s schaffen. Durch einen Trick (mehrere verschachtelte langsame AD-Wandler) setzen sich AD-Wandler bei günstigen Modellen durch. Oszilloskope, die diesen Trick verwenden, erkennt man daran, dass die Abtastfrequenz mit der Anzahl der aktivierten Kanäle sinkt. Zum Beispiel, findet man Vierkanaloszilloskop mit vier Wandlern à 250 MS/s, die bei Benutzung nur eines Kanals 1 GS/s für diesen Kanal erreichen, bei Benutzung von zwei Kanäle 500 MS/s pro Kanal und bei Benutzung von drei oder vier Kanälen 250 MS/s pro Kanal.

In den richtig schnellen Geräten (mehrere GHz Samplerate) ist ein ähnlicher Trick üblich. Dort sind in den verwendeten Wandlerschaltkreisen eine größere Anzahl Sample-and-Hold-Stufen und AD-Wandler integriert. Die Eingangsspannung wird dann zeitversetzt in den Sample-and-Hold-Stufen gespeichert und von den im Vergleich zur Samplerate langsameren AD-Wandlern umgesetzt. Die Ausgangslogik sorgt dann dafür, dass die Daten in der richtigen Reihenfolge ausgegeben werden. Ein Problem bei dieser Vorgehensweise sind unterschiedliche elektrische Eigenschaften der parallelen Wandlerstufen.

Natürlich spielt der Verwendungszweck eine entscheidende Rolle bei der Auswahl. Auf dem Labortisch, wo meist nur kleine Spannungen mit einem gemeinsamen Massebezug vorkommen, werden andere Anforderungen an ein Oszilloskop gestellt, als z. B. im Servicebereich für Industriesteuerungsanlagen, Automatisierungstechnik, usw. Dort sind weniger hohe Abtastraten wichtig, sondern eher eine größere Anzahl Eingangskanäle, die galvanisch voneinander getrennt sind, Spannungsfestigkeit bis min. 500 Volt, sowie speziell bei Störungsanalysen, die Möglichkeit, komplexe Triggermuster einzustellen, und eine integrierte große Festplatte, um einzelne Ereignisse automatisiert über lange Zeiträume hinweg festhalten zu können. Ein Beispiel für so ein hochwertiges Gerät ist ein Yokogawa Scopecorder (DL708). Allerdings sind bei solchen Geräten die Preise nach oben hin offen.

=== Digitale Tischoszilloskope ===
==== Allgemeines ====

DSO Tischoszilloskope sind die klassischen, in sich abgeschlossenen Geräte, die in der Gestaltung analogen Oszilloskopen ähneln. Daneben gibt es zum Beispiel auch PC DSOs. Viele Tischgeräte sind bereits so klein (geringe Tiefe) und leicht, dass sie zu Recht als tragbare Geräte bezeichnet werden. Beim Neukauf eines Oszilloskops sind diese Geräte die interessantesten.

Mittlerweile ist es üblich, dass man bereits bei Einsteigermodellen eingebaute USB oder RS-232 Schnittstellen findet und eine (häufig sehr simple) Windows-Software zur Bedienung vom PC aus oder zumindest zum Auslesen von Daten auf den PC. Ebenfalls häufig sind USB oder ähnliche Schnittstellen für USB-Memorysticks oder Speicherkarten zum Speichern von Messwerten, Screenshots und Konfigurationen. Ironischerweise sind Schnittstellen und Windows-Software bei Markengeräten häufig gesondert zu erwerben, während sie bei eher unbekannten Marken kostenlos mitgeliefert werden, wenn auch die Qualität der kostenlosen Software häufig zu wünschen übrig lässt.

Beispiele für günstige Einstiegsmodelle sind einige, aber nicht alle, Geräte von Rigol, Hantek, Owon oder Atten. Für wenig Geld erhält man für einfache Anwendungen brauchbares Oszilloskop mit ein paar Highlights aber auch auffälligen Einschränkungen und Fehlern in der Hard- und Software. Viel oder überhaupt Service kann man von diesen Firmen für sein Geld nicht erwarten.

Geräte von [http://www.instek.com/] sind etwas teurer. Geräte aus der GDS-1000A oder GDS-1000U Serie dürften zum Einstieg interessant sein.

Ein weiteres Beispiel für ein Einstiegsmodell war das [http://www.tek.com/site/ps/0,,40-15314-INTRO_EN,00.html TDS1002] von Tektronix (ca. 1200 Euro). Dazu muss man allerdings sagen, dass Tektronix die aktuelle Entwicklung etwas verschlafen hat. Der nur 2 kByte große Speicher ist einfach nicht mehr zeitgemäß. Geräte der [http://www.home.agilent.com/agilent/product.jspx?nid=-33575.0&cc=DE&lc=ger&pageMode=OV Agilent InfiniiVision 2000X Serie] beginnen in einem ähnlichen Preisbereich aber mit wesentlich mehr Features.

==== Vergleichstabelle digitale Tischoszilloskope ====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="digitaloszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| [http://www.conrad.de/ce/de/product/122485/VOLTCRAFT-Vorteilsset-DSO-1062D-2-Kanal-Oszilloskop-Digitales-Speicheroszilloskop-Bandbreite-60-MHz-inkl-2-Tastkoepf DSO5062D]
| [http://www.conrad.de/ Conrad]
| 329.-
| 2
| 500/1000
| 60
| 8
| 1M
| 800 x 480, 7" (die auch genutzt werden)
| 1 x USB Geräte- und 1 x USB Host-Schnittstelle
| Gleiche Hardware wie das Hantek DSO5102B und nur leicht modifizierte Software (Startbild, Gerätename, etc.).
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=78 DSO5102B]
| [http://www.hantek.com.cn/english/ Hantek]
| mit sehr viel Glück auf eBay 390 + Zoll + Umsatzsteuer ... 520
| 2
| 500/1000
| 100
| 8
| 1M
| 800 x 480, 7" (die auch genutzt werden)
| 1 x USB Geräte- und 1 x USB Host-Schnittstelle
| Beliebt, da es einen Hack auf 200 MHz gibt. Ebenso diverse Hacks an der Hardware. Für ein Niedrigpreis-Produkt übliche und verzeihbare Hardware- und Firmware-Macken. Auch als Tekway DST1102B oder Protek 3110 im Handel.
|-
| DSO3062A||Agilent||800||2||500 ||60||8||4k||320x240||USB||weitgehend baugleich mit Rigol DS5000
|-
| InfiniiVision 2000 X Serie||Agilent|| 950 - 2600 (MSO) ||2 - 4||1 G/Kanal. Bei Benutzung der Hälfte aller Kanäle 2G/Kanal|| 70 - 200 || 8 || 100k || 800 x 480, 8,5"|| ||Markengeräte mit exzellentem Preis-Leistungs-Verhältnis. Software-Aufrüstbar (Funktionsgenerator, Protokoll-Dekoder, usw.)
|-
| [http://www.rigolna.com/products_ds1000d.aspx DS1000 Serie]
| [http://www.rigolna.com/ Rigol]
| 285 - 1650
| 2
| 400/200 (1/2 Kanäle)
| 25-100
| 8
| 1M
| 320x240
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator
|-
| [[Rigol DS1052E]]
| [http://www.rigolna.com/ Rigol]
| ab 285
| 2
| 1000/500 (1/2 Kanäle)
| 50 (100=DS1102E)
| 8
| 1M
| 320x234
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator = DS1052D (DS1102D). Im Netz kursieren diverse, mehr oder weniger ernst zu nehmende Anleitungen, wie man ein DS1052E per Software auf ein DS1102E umrüsten kann.
|-
| Owon PDS Serie
| Owon, alias Xiamen Lilliput Technology Co., Ltd
| 299,- (PDS5022S); 495,- (PDS6062T); 570,- (PDS7102T)
| 2
| 100 - 500
| 25 - 100
| 8
| 5k pro Kanal
| 640x480
| USB, seriell incl.
| Qualität entspricht Preis. Relativ unausgewogenes Verhältnis von Bandbreite zu Samplingrate. Geräte mit einem 'S' am Ende der Typenbezeichnung haben ein STN LCD mit niedriger Qualität. nur Real-Time Sampling
|-
| [http://owon.com.cn/eng/smartDS.asp Owon SDS Serie]
| Owon, alias Xiamen Lilliput Technology Co., Ltd
| 400 (SDS7102)
| 2
| 500 M - 3.2 G
| 60 - 300
| 8
| 10M/Kanal
| 800 x 600, 8"
| USB Host und Slave, seriell incl., Ethernet, VGA
| Deutliche Verbesserung gegenüber der alten PDS-Serie. Beeindruckende Speichertiefe (10M) und Bildschirm (8"). Für ein Niedrigpreis-Produkt übliche Hardware- und Firmware-Macken. Neuere Geräte mit verbessertem Hardwaredesign, Firmware wird regelmäßig aktualisiert, menülastige, gewöhnugsbedürftige Bedienung. Akkubetrieb optional
|-
| GW Instek GDS-1000 Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 350 - 550 (Conrad: 475 - 950)
| 2
| 250
| 25 - 100
| 8
| 4k
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| Von Conrad teurer als DSO-4000 Serie erhältlich. [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| GW Instek GDS-1000'''A''' Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 500 - ?
| 2
| bis 1GS/s
| 60 - 150
| 8
| bis 2M
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=17&p2sn=41 GW Instek GDS-2000 Serie]
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 850 - 1800
| 2 - 4
| 1000
| 60 - 200
| 8
| max. 5000 (alle Kanäle benutzt) / 25000 (ein Kanal in Benutzung)
| 320x234
| Inkl. USB (Geräte-Modus zum PC, zwei weitere USB-Buchsen Host-Modus für eine Speicherkarte oder Drucker), RS-232
| Weitgehend baugleich mit Conrad Voltcraft DSO-8000 Serie. Vier-Kanal Versionen haben keinen externen Trigger und weniger Trigger-Funktionen. [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| TDS-1002B
| Tektronix
| 1100
| 2
| 1000
| 60
| 8
| 2.5k
| 320x240
| USB inkl.
| verhältnismäßig starkes Rauschen, siehe Text oben
|-
| WaveJet 3xx
| LeCroy
| 2800..8000 (brutto)
| 2 oder 4
| 1000/2000
| 100/200/350/500
| 8
| 500k
| 640x480
| USB inkl.
| verfügbar z. B. bei Farnell
|-
| WaveAce Serie
| LeCroy
| 1000 - 3500
| 2
| 250 - 2000
| 60 - 300
| 8
| 4k - 8k
| 320x240
| USB (Geräte- und Host-Modus), RS-232(?)
|
|-
| [http://www.dlm2000.de DLM20XX]
| YOKOGAWA
| 3300..8000 (brutto)
| 2 oder 4 (3+1) wobei 1 wahlweise 8Kanal Digital ist
| 2500 (1250)
| 200/350/500
| 8
| 12,5MPts
| 1024x768
| USB, Ethernet, Browsersteuerung inkl.
| Vertrieb vom Hersteller direkt!
|-
| [http://www.uni-trend.com/UT2025B.html UNI-T UT2025B] / Voltcraft DSO-1022 M
| [http://www.uni-trend.com/ Uni-Trend Group Limited]
| 290 - 356
| 2
| 250
| 25
| 8
| 512k/Kanal<ref>Uni-Ts Angaben zur Speichertiefe sind mit Vorsicht zu genießen. Seit Jahren wirbelt die Firma mit Begriffen wie ''memory length'', '' memory depth'', ''recording length'' und ''saving depth'' herum - jeweils mit unterschiedlichen Werten für das gleiche Oszilloskop. Dabei vermeidet Uni-T Begriffsdefinitionen zu geben. Im Zweifelsfall sollte man mit dem kleinsten Wert aller Angaben rechnen.</ref>
| 320x240 (Monochrom)
| USB, RS-232.
| Als UT2025'''C''' mit Farbdisplay. UT2000 Serie 25-200MHz, 2CH 250MSa/s bis 1GSa/s wenig Rauschen
|-
| [http://www.uni-trend.com/UTD2052CEL.html UTD2052CEL]
| [http://www.uni-trend.com/ Uni-Trend Group Limited]
| 369,-
| 2
| 1000
| 50
| 8
| 2x600k ''recording length''; 25k ''saving depth'' ein Kanal; 12,5k ''memory depth'' zwei Kanäle<ref>Uni-Ts Angaben zur Speichertiefe sind mit Vorsicht zu genießen. Seit Jahren wirbelt die Firma mit Begriffen wie ''memory length'', '' memory depth'', ''recording length'' und ''saving depth'' herum - jeweils mit unterschiedlichen Werten für das gleiche Oszilloskop. Dabei vermeidet Uni-T Begriffsdefinitionen zu geben. Im Zweifelsfall sollte man mit dem kleinsten Wert aller Angaben rechnen.</ref>
| 800 x 480 Der Displaycontroller faßt immer 2x2 Pixel zusammen, dadurch reduziert sich die Auflösung real auf 400 x 240 (Menü nimmt relativ viel Platz auf dem Bildschirm ein)
| USB
|
|-
| HM2008
| [http://www.hameg.com Hameg]
| 2000
| 2
| 2GSa/s(1CH)1GSa/s(2CH)
| 200
| 8
| 4048k
| Röhre 8x10cm
| USB für Speicherstick (vorne), USB/RS232 für PC (hinten),
| 4 Logikkanäle nachrüstbar, Ethernet/USB nachrüstbar
|-
| PT 1200
| [http://www.PEAKTECH.de Peaktech]
| ca. 360
| 2
| 100MSa/s(1CH)100MSa/s(2CH)
| 25
| 8
| 6k pro Kanal
| Farb LCD 7,8" 640x480
| USB für PC (hinten)
| Im Original vermutlich ein Owon PDS5022S. Optional: Akkupack 7,4 V ~ 8000 mA
|}

Weitere Marken, die gelegentlich auf dem deutschen Markt auftauchen, häufig über eBay, sind

* GAOtek
* Hangzhou Jingce (JC)
* Tonghui
* Ypioneer
* Jiangsu Lvyang
* Siglent (Zweitmarke von Atten)

Über deren Qualität hört man wenig oder gar nichts.

=== PC-Oszilloskope ===
==== PC-Zusätze ====
===== Allgemeines & Beachtenswertes =====

PC-Oszilloskope / PC-Zusätze sind im Prinzip digitale Speicheroszilloskope, mit der Besonderheit, dass sie die Daten nicht selbst anzeigen, sondern an einen PC übermitteln. Beim Kauf eines PC-Oszilloskops sollte man besonders vorsichtig sein, da viele Angebote irreführende Informationen enthalten. Sehr beliebt ist z. B. die Werbung mit der Analogbandbreite, also die Bandbreite die der Analogteil der Schaltung (Eingangsverstärker) verarbeiten kann. Wenn hier 100 MHz angegeben sind bedeutet das aber nicht, dass sich auch wirklich Signale bis 100 MHz darstellen lassen; wenn der Wandler nur mit 40 MS/s abtastet ist das Oszilloskop gerade noch bis 4 MHz verwendbar. Ebenso sollte man nur die Echtzeit- oder Realtime-Abtastrate beachten, eine manchmal ebenfalls angegebene "Äquivalent-Abtastrate" ist nur bei periodischen Signalen zu gebrauchen und damit im Umfeld von Mikrocontrollern meist wertlos.

Die Wahl zwischen einem Tischoszilloskop und einem PC-Zusatz ist nicht nur eine Geld-, Leistungs- oder Qualitätsfrage. Ein Tischgerät lässt sich anders bedienen (echte Knöpfe, sicherer Stand) und belegt nicht den PC oder Laptop. Erfahrene Entwickler ziehen ein separates Gerät einem PC-Zusatz vor. Zum Teil ist dies eine Generationsfrage.

Hinzu kommt, dass billige PC-Oszilloskope meist keine galvanische Trennung an ihrer USB-Schnittstelle besitzen. Ein Fehler bei einer Messung kann daher nicht nur das Oszilloskop, sondern gleich den PC mit beschädigen. Das gleiche Problem kann man übrigens auch bei einfachen Tischoszilloskopen mit PC-Schnittstelle haben. Allerdings kann man Tischgeräte auch ohne die PC-Verbindung betreiben, PC-Oszilloskope nicht.

Gelegentlich wird geraten, das Oszilloskop, egal ob Tischgerät oder PC-Zusatz, immer über einen "self powered" USB-Hub (einer mit eigenem Netzteil) mit dem PC zu verbinden. Ob ein solcher Hub als Schutzmaßnahme geeignet ist, besonders zum Personenschutz, sei dahingestellt. Schaden sollte er nicht.

Besonders zu beachten ist die PC-Software. Nicht nur, ob sie zum Zeitpunkt des Kaufs wenigstens grundsätzlichen Ansprüchen genügt, sondern auch, ob der Hersteller vermutlich willens und in der Lage ist, die Software über viele Jahre zu warten. Stichwort Investitionssicherheit. Ohne Wartung kann eine Inkompatibilität in der Software zum nächste Windows Service-Pack oder zur nächste Windows-Version das Gerät völlig entwerten.

Leider ist es so, dass es fast keine freie [[Oszilloskop#Software|Oszilloskopsoftware]] gibt. Die Protokolle zwischen Oszilloskop-Vorsätzen und Computer sind meist proprietär, und selten hat sich ein Entwickler freier Software die Mühe gemacht, ein Protokoll zu entschlüsseln. Noch seltener ist es, dass auf dieser Basis eine brauchbare oder gar gute Software geschrieben wurde. So ist ein Ausweichen auf freie Software kaum möglich, sollte der Hersteller die Wartung aufgeben. Man ist im Normalfall auf Gedeih und Verderb dem Hersteller ausgeliefert.

===== Vergleichstabelle PC-Zusätze =====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="pczusatzoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| [http://www.elandigitalsystems.com/support/usbtmfaq/software.php USBscope50]
| Elan Digital Systems / dt. Vertrieb Hacker
| 249
| 1 (-4)
| 50 / 1000
| 10 / 75
| 8
| 3k pro Kanal
| auf dem PC
| USB
| CAT II, 300V galv. Trennung zu USB, OpenSource SDK, Java, Linux, LabView
|-
| PicoScope PS 2104
| Pico Technology
| 185
| 1
| 50
| 10
| 8
| 8K
| auf dem PC
| USB
| Spektralanalyse und Voltmeter in Software.
|-
| PicoScope PS 2105
| Pico Technology
| 290
| 1
| 100
| 25
| 8
| 24K
| auf dem PC
| USB
| Spektralanalyse und Voltmeter in Software.
|-
| PicoScope 2205
| Pico Technology
| 350
| 2
| 200
| 25
| 8 - 12
| 16K
| auf dem PC
| USB
| Kleiner Arbitrary Waveform Generator eingebaut.
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=62 DSO-2090 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| 1 Kanal: 100 / 2 Kanäle: 50
| 40
| 8
| 1 Kanal: 64K / 2 Kanäle: 32K
| auf dem PC
| USB
| Wenige Vorteile gegenüber einem Tischgerät. Analogbandbreite bei der Samplingrate nicht ausnutzbar. Kleiner Eingangsspannungsbereich. Unter diversen anderen Namen erhältlich.
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=63 DSO-2150 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| max. 150
| 60
| 8
| 10K-32K/Kanal
| auf dem PC
| USB
| .
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=64 DSO-2250 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 220
| 2
| max. 250
| 100
| 8
| 10K-512K/Kanal
| auf dem PC
| USB
| .
|-
| Mephisto Scope 1 (UM202)
| Meilhaus
| 333
| 2
| 1
| 2
| 16
| 256K
| ..
| USB
| 5 in 1,
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Voltmeter,
Datenlogger analog und digital,
Digital-I/O
|-
| MSO-19
| Link Instruments Inc.
| 172
| 1
| 200
| 60
| ??
| 1K
| ..
| USB
|
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Pattern Generator,
TDR
|}

==== Soundkarten-Oszilloskope ====
[[Bild:Soundoszi.JPG|thumb|right|300px|Soundkarten Oszilloskop]]
Wem ein wirklich einfaches Oszilloskop für kleine Frequenzen (bis etwa 20 kHz) ausreicht, bspw. um die Kommunikation am I2C-Bus zu analysieren, kann dazu die Soundkarte des PC benutzen.
Allerdings eignet sich eine Soundkarte nicht dazu, Gleichspannungen zu messen, zu niederfrequente Signale können daher nicht damit erfasst werden: Im Screenshot nebenan erkennt man das z. B. an der fallenden Gerade am Schluss (obwohl der tatsächliche Signalpegel konstant oben bleibt). Auch ist hier besondere Vorsicht geboten, da Soundkarten nur für geringe Spannungen ausgelegt sind und bei einer zu hohen Eingangsspannung möglicherweise der ganze PC beschädigt wird. Daher ist eine Vorschaltung mit Spannungsbegrenzung (ca 0,7V) nötig.

Der Vorteil der Soundkartennutzung ist, dass es sich dank des PCs um eine Art Speicheroszilloskop handelt und die Daten zum Beispiel in Excel analysiert werden können.

* [http://www.scheidig.de/Deutsch/Download/SpekOszi/info.htm Hardy u. Karola Scheidig] verschiedene Programme zum Messen mit der Soundkarte.
* [http://www.sillanumsoft.org/ Visual Analyser] von Alfredo Accattatis und der University of Rome Tor Vergata, "Donateware"
* [http://www.zeitnitz.de/Christian/scope_en Soundcard Oscilloscope für Windows] von Christian Zeitnitz, kostenlos für Privatanwendung
* [http://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html Spectrum Lab von DL4YHF]
* [http://w5big.com/spectrogram.htm Spectrogram] von R.S. Horne, ältere Version kostenlos
* [http://www.audiotester.de/ Audiotester 30-Tage-Version kostenlos]
* [http://www.dasylab.com/ DasyLab] Eingeschränkte Version (Soundkarte und serielle Schnittstelle) als Beilage zum Buch "Signale-Prozesse-Systeme" ISBN 9783642018633
* [http://www.zelscope.com/ Zelscope] von Constantin Zeldovich 14-Tage Evaluationsversion
* [http://www.dxzone.com/catalog/Software/Spectrum_analyzers/ Linksammlung]
==== Grafikkarten-Oszilloskope ====
Videokarten, die über einen analogen Input verfügen, stellen ebenfalls eine Alternative zu käuflichen Oszilloskopen dar, da sie 3kanalig Frequenzen bis rund 180 MHz verarbeiten können. Die digitale Auflösung liegt meist bei 8 Bit maximal, was für einfache Anzeigen jedoch reicht, wenn die Aussteuerung entsprechend ist. Durch Übersampeln lässt sich die Auflösung wie gehabt steigern, indem man z.B. je 4 Werte softwareseitig zusammenfasst und damit bis zu 2 Bit an Auflösung gewinnt. Bei 16 werten kann man in der Regel statistische 2-3 Bit erwarten und erhält eine Güte von ca 10 Bit bei 10MHz.

=== Selbstbau ===

Selbstbau eines solchen Gerätes erspart wie fast immer in solchen Fällen kein Geld, sofern man nicht eine Spezialfunktion benötigt, die im Markt nicht beschaffbar ist. Der Spaß liegt als wieder im Bauen selbst.

Es gibt diverse preiswerte Bausätze für Spielzeug-Oszilloskope. Die Ergebnisse nach dem Zusammenbau sind als Oszilloskop wenig brauchbar.

Eine positive Ausnahme stellt hier das [http://www.elv.de/usb-mini-scope-modul-usb-msm-komplettbausatz.html USB-MSM] von ELV dar, das bei sorgfältiger Kalibrierung und "analog powert" bis zu 200kHz trotz seiner Einfachheit durchaus für das Hobbylabor oder schulische Zwecke brauchbar ist.

Daneben findet man nur sehr wenige Selbstbau-Projekte deren Ergebnisse überzeugen. Einige interessante Projekte sind [http://www.mikrocontroller.net/topic/228997?goto=new#2308320]n und [http://www.ssalewski.de/DAD.html.de]. Dazu sei allerdings gesagt, dass der Aufwand an Material und Messmitteln schnell die Kosten für ein fertiges Oszilloskop überschreitet.

=== Umbau ===
Sofern man tatsächlich etwas benötigt, was nicht käuflich zu erwerben ist, kann der Kauf und Umbau eines verhandenen Gerätes sinnvoll sein.

Auf eBay werden immer noch die Oszilloskope der früheren Firma Wittig (heute Welec), wie zum Beispiel das W2012A, angeboten. Als Alternative zu der fehlerträchtigen Orginalfirmware ist mittlerweile eine Open-Source Variante verfügbar die kontinuierlich weiterentwickelt wird. Ebenfalls wird an Hardware Erweiterungen gearbeitet die die Qualität des Oszilloskops deutlich steigern. Wer sich nicht sicher ist ob das Gerät seinen Ansprüchen genügt sollte bei den Entwicklern nachfragen. [http://sourceforge.net/apps/trac/welecw2000a/wiki] Auch hier ist der Weg das Ziel.

== Siehe auch ==

* [[AVR_Softwarepool#Oszilloskop|AVR Softwarepool: Oszilloskop]]
* [[Einfaches Oszilloskop mit Bascom-AVR]]
* [[USB_Oszilloskop]]
* [[Logic_Analyzer]]
* [[LCS-1M - Ein einfaches, preiswertes, mikrokontrollergesteuertes Zweikanal-Oszilloskop zum Selberbauen]] ([[Picaxe]])

== Links & Literatur ==
* [http://www.elektronikpraxis.vogel.de/index.cfm?pid=9681 Online-Dossier Grundlagen digitaler Oszilloskope. ] Veröffentlicht auf Elektronikpraxis online
* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/XYZs/03W_8605_3.pdf XYZs of Oscilloscopes Primer]. Tektronix 03W-8605-3. 20091. Grundlagen digitaler Oszilloskope und das messen mit ihnen, wobei die Tektronix-Produktpalette im Vordergrund steht.
* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/ABCsProbes/60W_6053_9.pdf ABCs of Probes Primer]. Tektronix 60W-6053-9. 2009. Die Grundlagen von Tastköpfen, natürlich am Beispiel von Tektronixs Tastköpfen.
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/1?filter=oszi*+-oszillator Forum-Beiträge zum Thema Oszilloskop] (Kaufberatung, Anwendung)
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/3?filter=oszi*+-oszillator Beiträge im Markt-Forum]
* [http://www.virtuelles-oszilloskop.de/ Ein virtuelles interaktives Oszilloskop] ala HAMEG HM203-6 20 MHz zum Üben (Seite auf [http://www.virtuelles-oszilloskop.com Englisch])
* [http://www.eosystems.ro/eoscope/eoscope_en.htm Selbstbau-DSO 40MSPS]
* [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm Probing High-Speed Digital Designs], Originally published in [http://www.elecdesign.com/ Electronic Design Magazine], March, 1997
* [http://hackedgadgets.com/2007/12/10/oscilloscope-tutorials/ Oscilloscope Tutorials] Linkliste bei hackedgadgets.com
* [http://www.eevblog.com/2011/03/30/eevblog-159-oscilloscope-trigger-holdoff-tutorial/ EEVBlog #159] Videotutorial von Dave Jones zu '''Trigger Holdoff''', (engl.)

== Software ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/167705#1602827 WinXP Software für OsziFox/ProbeScope] von Micha B. (chameo)

* [http://users.physik.fu-berlin.de/~jtt/fsc2.phtml fsc2] is a program running under GNU/Linux for controlling spectrometers. Supported devices include digitizing oscilloscopes too:
** Tektronix Digitizing Oscilloscope TDS520, TDS520A, TDS520C, TDS540, TDS744A and TDS754A
** LeCroy Digitizing Oscilloscope 9400, 9410, 9420, 9424, 9424e and 9450(A)
** LeCroy Digitizing Oscilloscope Waverunner and Waverunner-2 (LT224, LT 262, LT264, LT342, LT344, LT354, LT362, LT364, LT372, LT374, LT584, 44(M)Xi, 62X1, 64(M)Xi, 104(M)Xi, 204(M)Xi)
** LeCroy Digitizing Oscilloscope WaveSurfer (422, 424, 432, 434, 452 and 454)

* [http://xoscope.sourceforge.net/ xoscope, oscope] is a digital oscilloscope using input from a sound card or EsounD and/or a ProbeScope/osziFOX and Bitscope hardware. Includes 8 signal displays, variable time scale, math,memory, measurements, and file save/load. (Linux, GPL)

* [http://www.mtoussaint.de/qtdso.html QtDSO] is a frontend for the Velleman PCS64i digital oscilloscope (Anm.: Velleman nicht mehr unterstützt) It provides a fully featured oscillocope mode (including XY plot and math) and a highly configurable spectrum analyzer mode. Für '''Digitalmultimeter''' gibt es vom gleichen Autor [http://www.mtoussaint.de/qtdmm.html QtDMM] und [http://www.mtoussaint.de/qtdmm2.html QtDMM2].

* [http://www.eig.ch/fr/laboratoires/systemes-numeriques/projets/osqoop-l-oscilloscope-libre/index.html Osqoop] est un oscilloscope logiciel sous licence libre. Il permet de travailler sur un nombre arbitraire de canaux et des acquisitions de longue durée. Wiki description: [http://gitorious.org/osqoop Osqoop] is a multi-platform open source software oscilloscope based on Qt 4. It connects to various hardware data sources such as the sound input or a dedicated USB board.

*[http://code.google.com/p/gds2000tools/ gds2000tools] ist eine Linux-Software für GW-Instek GDS-2000 und andere GW-Instek Oszilloskope.

* [https://code.google.com/p/xoscillo/ Xoscillo] - A software oscilloscope that acquires data using an Arduino or a Parallax (more platforms to come). (Lizenz: CC-BY-NC-SA 3.0; Windows and Linux (needs mono))

* [http://sourceforge.net/projects/oscope2100/ Oscope 2100] Linux software für Hantek DSO-2100.

* [http://sourceforge.net/projects/openhantek/ OpenHantek] Linux Software für Hantek (Voltcraft/Darkwire/Protek/Acetech) DSO-2090.

* [http://sourceforge.net/projects/dsoda/ Digital Soda] DSO-2250 Software.

* [http://owondriver.sourceforge.net/ Owon Driver, Ownon Dump] Linux-Treiber für Owon-Oszilloskope.

* [http://foss.doredevelopment.dk/wiki/Lxi-control Lxi-Control] Kommandozeilen-Applikation zur Fernsteuerung von Geräten mit LXI-Schnittstelle.

* [http://gpib-utils.sourceforge.net/ gpib-util] Linux Kommandozeilen-Applikation, unterstützt diverse Oszilloskope (und andere Geräte) mit GPIB-Schnittstelle.

* [http://optics.eee.nottingham.ac.uk/vxi11/ VXI11] Bibliothek und Programme für Geräte mit VXI-11 Schnittstelle.

* [http://sourceforge.net/projects/wfmreader/ Linux WFM Datenformat-Leser].

=== Datenauswertung ===

Bei Oszilloskopen (DSOs), die es erlauben, die gemessenen Daten zu einem PC zu übertragen, kann man die Messwerte auf dem PC weiter auswerten. Zum Beispiel ein Signal demodulieren, filtern oder dekodieren. Grundsätzlich ist die Auswertung in jeder Programmiersprache möglich. Programmiersprachen für numerische Berechnungen eignen sich jedoch besonders.

* [http://www.mathworks.com Matlab] und Freie Alternativen wie [http://www.scilab.org/ SciLab] oder [http://www.gnu.org/software/octave/ GNU Octave]

* [http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/?term=Oscilloscope Matlabcentral Fileexchange, Suche nach ''Oscilloscope''] Auf Matlabcentral Fileexchange finden sich auch MatLab Lese- und Auswertungsfunktionen für diverse Oszilloskope. Hinweis: Die von MatLab für die Kommunikation mit einem Oszilloskop verwendeten Toolboxen und Funktionen dürfen aufgrund der Matlabcentral Lizenz nicht mit freien Alternativen verwendet werden. [http://wiki.octave.org/FAQ#Why_can.27t_I_use_code_from_File_Exchange_in_Octave.3F_It.27s_released_under_a_BSD_license.21 siehe GNU OCtave FAQ]

* [http://octave.sourceforge.net/instrument-control/ Octave-Forge instrument-control] für die Kommunikation mit diversen Geräten wie z.B. LXI-compatible Agilent, LeCroy or Tektronix Oszilloskope über VXI11. Außerdem UART, I2C, GPIB usw.

* Eines Ingenieurs angeblich unwürdig<ref>Es ist sehr einfach Fehler in Tabellenkalkulationen zu machen, die typischerweise lange unentdeckt bleiben. [http://www.eusprig.org/ Untersuchungen] haben gezeigt, dass bereits dann bis zu 90% aller Tabellenkalkulationsblätter fehlerhaft sind, wenn es nur um einfache mathematische Grundoperationen (Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren, Dividieren) geht.</ref> sind Microsoft Excel oder andere Tabellenkalkulationen. Trotzdem sind sie zur Datenauswertung populär und auch geeignet, wenn sie richtig gehandhabt werden.

== Fußnoten ==
<references />

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer| ]]

Oszilloskop

2011-09-16T12:15:32Z

212.117.81.29: /* Vergleichstabelle digitale Tischoszilloskope */

Ein Oszilloskop dient zur grafischen Darstellung des Spannungsverlaufs eines oder mehrerer Signale in einem einstellbaren Zeitbereich.

== Anfragen nach Kaufberatung im Forum ==

===Eh, macht mich mal ein Oszilloskop klar!===
Im Forum finden sich regelmäßig Anfragen nach individueller Beratung zum Oszilloskopkauf. Die Anzahl solcher Oszilloskop-Threads hat schon lange die 1000 überschritten. Sie sind langweilig, eine Qual und unnütz. Besonders dann, wenn sich der Fragesteller nicht mit den Grundlagen eines Oszilloskops und den wichtigsten Kennzahlen bekanntgemacht hat oder nicht weiß, was er messen will. Sogar wenn ein Fragesteller ein paar Grundlagen besitzt, hat er meistens keine Lust verständlich darzustellen, was er will und lässt sich alles aus der Nase ziehen.

Den meisten regelmäßigen Formsteilnehmern ist daher gründlich die Lust an Oszilloskop-Threads vergangen. Bitte verschont uns damit. Verschont uns mit dem x-ten Ausgraben einer billigen, als Oszilloskop bezeichneten Plastikkiste, dem suuupertollen eBay-Schnäppchen, der asiatischen Wundertüte.

===Maßgeschneidert?===
Besonders die immer wiederkehrende Forderung, dass es unbedingt das maßgeschneiderte Oszilloskop zum Superpreis genau für den Fragesteller geben muss, ist sinnlos. Wer mit diesem Anspruch kommt, der wird enttäuscht werden. Das gibt es nicht, und gute Oszilloskope kosten Geld, da sie keine Massenware sind.

===Gebraucht ist auch keine Lösung===
Ja, es gibt gebrauchte Oszilloskope. Manche sind billig. Nein, niemand kann per Ferndiagnose und Glaskugel in ein gebrauchtes Gerät hineinsehen und etwas über den Zustand berichten. Das Risiko eines Kaufs muss jeder selber tragen. Niemand im Forum kann und wird das jemandem abnehmen.

Was man allgemein sagen kann ist, dass man die Finger von Angeboten lassen sollte, wenn der Verkäufer mit den übliche Lügen wie, "Dachbodenfund", "Keine Ahnung davon", "Keine Möglichkeit zu testen" kommt. Vorsicht auch bei dem beliebten Trick "Funktioniert, aber aus rechtlichen Gründen (Garantie) verkaufe ich es als defekt, für Bastler".

Es gibt auch Geräte von seriösen Gebrauchthändlern mit Garantie. Allerdings häufig zu so saftigen Preisen, dass dagegen der Kauf eines aktuellen Neugeräts plötzlich attraktiv erscheint.

===Erfahrungen?===
Eine andere Variante, von der man abraten muss, ist die Frage nach Erfahrungen. Besonders dann, wenn man nicht willens ist, die Erfahrungen anderer zur Kenntnis zu nehmen, wenn sie der eigenen Forderung nach einem billigen Superoszilloskop widersprechen. Hinzu kommt, dass man als Unerfahrener nicht aus den Antworten herauslesen kann, ob derjenige wirklich die Erfahrung hat, oder sich seinen eigenen früheren Oszilloskopkauf schönreden möchte. Man braucht Erfahrung um die Erfahrungsberichte anderer richtig einzuordnen.

Darüber hinaus gibt es die Standardantworten derjenigen, die eigene Interessen verfolgen, ihren Vorurteilen oder ihrem Fetisch frönen. Zum Beispiel

* ''Kauf ja kein Gerät aus Asien!''
* ''Unter LeCroy|Agilent|Yokogawa|Tektronix geht gar nichts!''
* ''Nur Gebrauchtgeräte lohnen sich!''

Hinweise wie ''mein vor 30 Jahren gekauftes Markengerät funktioniert noch heute tadellose'' sind ebenfalls ziemlich sinnlos. Der Hersteller wird dieses Gerät gar nicht mehr anbieten, und er wird schon gar nicht mehr mit der gleichen Qualität fertigen wie vor 30 Jahren. Dazu ist der Kostendruck zu hoch und Technologien haben sich geändert. Nicht alle neuen Technologien sind so robust wie die vor 30 Jahren.

===Versandkosten, Einfuhrumsatzsteuer, Zoll, e.v. Gebühr Paketdienst, Gebühr Währungsumrechnung, usw.===

Bei vermeintlichen Internet-Schnäppchen aus dem Ausland (besonders Nicht-EU) werden gerne die in der Überschrift genannten Zusatzkosten ignoriert und sich so das Angebot selbst schöngeredet. Das sind nicht mal alle Kosten, die man haben kann. Zum Beispiel können für manche Zahlungsweisen weitere Gebühren hinzukommen oder Lagergebühren im Zolllager.

Wer nicht vorher rechnet hat nachher schnell mehr bezahlt als bei einem lokalen Händler. Siehe auch [http://www.zoll.de Zoll].

Grundsätzlich ist der deutsche Zoll nicht doof. Besonders wenn ein asiatischer Versender auf ein Paket bei der Zollerklärung "Geschenk, Wert $40" schreibt, dann kann man fast sicher sein, dass der deutsche Zoll sich das genauer ansieht. Die Ware landet im Zolllager und man darf den Kaufpreis nachweisen.

Ebenso glaubt der Zoll nicht an kostenlosen Versand und nimmt regelmäßig ziemlich saftige Versandgebühren an, die dann versteuert werden<ref>Passiert das, kann man gegen den Steuerbescheid Widerspruch einlegen.Wie das geht sollte in einer Rechtsbehelfsbelehrung auf dem Steuerbescheid stehen.</ref>.

Nochmal zum Mitschreiben, besonders bei Käufen von außerhalb des Zollgebiets der EU sollte man sich vorher mindestens über die folgenden Kosten informieren:

* Versandkosten oder was der Zoll sich bei kostenlosem Versand ausdenkt
* Versandart (was durch die Post importiert wird, wird vom Zoll anders abgefertigt, als das, was von einem Paketdienst importiert wird)
* Einfuhrumsatzsteuer
* Zoll (bei der Warengruppe, in die Oszilloskope gehören, ist der zur Zeit wohl 0%. Das kann sich natürlich ändern)
* Gebühr Paketdienst. Paketdienste lassen sich die Zollanmeldung und den Papierkrieg zum Teil mit saftigen Gebühren bezahlen. Die sind nicht in den Versandkosten enthalten.
* Gebühr für Währungsumrechnung
* Gebühr für Zahlung ins Ausland

===Spielzeuge aller Art===
Offensichtlich scheint es gerade Mode zu werden, einen schwachbrüstigen Analog-Digital-Konverter hinter eine eher zufällig gewählte, krumme analoge Eingangsschaltung zu klemmen und an einen Mikrocontroller mit Graphik-LCD anzuschließen. Das ganze wird dann als digitales Speicheroszilloskop (DSO) zum Sonderpreis verkauft. Je nach Hersteller wird so ein Gerät komplett ohne Gehäuse geliefert (Sicherheit? Da sch**ßen wir doch drauf), oder in einem lustig aufgemachten Plastikgehäuse in MP3-Player-Format, das auch keine großartige Isolation bietet. Am besten ist irgendwo noch ein Gang-Tribal aufgedruckt, um die Coolness zu unterstreichen.

Im Vergleich zu richtigen Oszilloskopen sind dies Spielzeuge. Es nervt, diese Dinger immer wieder im Forum als das Beste seit Erfindung von geschnitten Brot vorgestellt zu bekommen. Ein Blick von weniger als eine Minute Dauer auf die technischen Daten dieser "Oszilloskope", wenn die Daten überhaupt angegeben werden, reicht um festzustellen, dass man ein Spielzeug vor sich hat. Schön für den, der spielen will, schlecht für den, der sicher messen will.

Ebenso verrät ein Blick auf die Schaltung des Analogeingangs, ob man ein Spielzeug vor sich hat. Fehlende Spannungsfestigkeit und fehlende Frequenzkompensation des Eingangsverstärkers sind sichere Zeichen. Wenn es eine Verbindung zum PC gibt, aber diese nicht isoliert ist, ist das ein weiteres Zeichen.

In [http://welecw2000a.sourceforge.net/docs/Hardware/GW_Instek_GDS-1152A.pdf] kann man das Innenleben eines richtigen DSO bewundern. Man vergleiche dies mit den Innenleben der Spielzeug-"DSO"s.

Ein anderes, sicheres Zeichen eines Spielzeug-"DSOs" ist es, wenn irgendein Ding aus Abgreifklemmen und Klinkenstecker als "Tastkopf" mitgeliefert wird oder die Buchse für den Tastkopf aus einer Klinkenbuchse oder ähnlicher Niederfrequenz-Anschlusstechnik besteht.

Fazit, wer ein Oszilloskop haben möchte, sollte sich das Geld für ein Spielzeug-"DSO" sparen.

== Was messen Oszilloskope? ==

Oszilloskope zeigen einen Spannungsverlauf über einen relativ kurzen Zeitraum an. Je besser das Oszilloskop, desto länger ist dieser kurze Zeitraum, beziehungsweise desto schneller darf das Signal sein. Darüber hinaus lassen sich andere Größen, zum Beispiel Ströme, anzeigen, wenn man zusätzlich entsprechende Wandler einsetzt, um aus ihnen eine Spannung zu erzeugen. Bei Mehrkanal-Oszilloskopen kann man üblicherweise auch eine Spannung über eine Spannung darstellen (XY-Modus). Als Kanal bezeichnet man bei einem Oszilloskop einen Eingang für eine Spannung. Die an den Kanäle anliegenden Spannungen können vom Oszilloskop einzeln oder gemeinsam angezeigt werden.

Zusätzlich bieten moderne Oszilloskope die Möglichkeit, sich gewisse Kenngrößen der Spannungsverläufe anzeigen zu lassen. Gängige sind zum Beispiel die Anzeige von Spitzenspannung und Effektivwert einer Spannung, Frequenz/Periodendauer, Anstiegs- und Abfallzeiten, Tastverhältnis und so weiter. Darüber hinaus bieten gute Oszilloskope sogenannte Cursoren, mit denen man, durch eine Linie dargestellt, auf dem Bildschirm Positionen im Spannungsverlauf markieren kann. Zur Position zugehörige Werte (Zeit oder Spannung), sowie die Differenz dieser Werte zwischen zwei Cursoren können abgelesen werden.

Besonders [[#Digitale_Tischoszilloskope|digitale Oszilloskope]] können relativ viele unterschiedliche Kenngrößen anzeigen, da sich viele dieser Größen mit einfachen Algorithmen aus den vom Oszilloskop im Speicher erfassten Daten ausrechnen lassen. Ebenso sind einfache mathematische Operationen möglich, etwa eine diskrete Fourier-Transformation oder die Summe oder Differenz der Spannungsverläufe von zwei Kanälen. Oszilloskope der Oberklasse bieten darüber hinaus ausgeklügelte Möglichkeiten der Signalanalyse. Bereits in der Unterklasse digitaler Oszilloskope ist heutzutage eine PC-Schnittstelle üblich. Beim Kauf sollte man darauf achten, dass das Protokoll der Schnittstelle dokumentiert ist. Sonst ist man auf proprietäre, manchmal sehr teure PC-Software des Herstellers angewiesen.

Für spezielle Anwendungen finden sich in manchen Oszilloskopen besondere Messfunktionen. Zum Beispiel go/no-go Messungen, mit denen eine Spannungsverlauf mit einem vorgegebenen Verlauf verglichen wird. Entspricht der Spannungsverlauf hinreichend dem vorgegebenen Verlauf wird ein "go" (alles ist OK) Signal ausgegeben. Weicht der Verlauf zu stark ab, ein "no go" (Spannung stimmt nicht) Signal.

== Analoge Oszilloskope ==
=== Allgemeines ===
[[Bild:Oszilloskop.png|thumb|right|300px|Hybrides Analog/Digital Oszilloskop]]
Bei analogen Oszilloskopen wird das darzustellende Signal nach der Verstärkung direkt zur Ablenkung eines Elektronenstrahls verwendet.

Brauchbare analoge Oszilloskope findet man oft schon für ca. 50 Euro bei Online-Auktionen und Kleinanzeigenmärkten. Für 200-400 Euro bekommt man dort recht gute Profigeräte<ref>Ein Gerät, welche mit dem Attribut ''Profigerät'' beworben wird, ist normalerweise keins.</ref> mit 60-200 MHz Bandbreite. Brauchbare Neugeräte fangen bei 600 Euro an. Der Oszilloskopmarkt wird von einigen wenigen Marken dominiert. Im höherpreisigen Segment sind es vor allem HP (Agilent) und Tektronix, sowie Yokogawa und Lecroy. Hameg ist vor allem im mittleren Segment (500-1500 Euro) weit verbreitet. Man findet sie oft in Schule und Ausbildung. Preislich darunter finden sich diverse asiatische oder gelegentlich noch osteuropäische Hersteller von Analogoszilloskopen. Häufig treten diese Hersteller nicht unter eigenem Namen auf, sondern bieten ihre einfachen Geräte als OEM-Produkte an.

Ganz einfache Geräte verfügen nur über einen Kanal<ref>Es gibt, beziehungsweise gab, nochmals einfachere Geräte, nämlich solche ohne Trigger. Die Zeiten solcher Gerät sind allerdings seit rund 50 Jahren vorbei. Daher sollte man den fehlenden Trigger nur bei historischen Gebrauchtgeräten finden.</ref>. Damit ist es nicht möglich, zwei Signale in zeitliche Beziehung zu setzen. Dies ist jedoch oft wichtig. Deshalb verfügen heutzutage auch einfache Geräte meist über 2 Kanäle.

Die '''Bandbreite''' gibt Auskunft, welche Signal-Frequenzen das Oszilloskop noch verarbeiten kann. Bei angegebener Bandbreite fällt die Verstärkung des Oszilloskops um 3dB ab, ein Sinussignal wird dann nur noch mit ca. 70% der wahren Amplitude angezeigt. Um Signalverläufe noch vernünftig interpretieren zu können, kann man grob sagen, dass man Signale bis 1/10 der Bandbreite dargestellt bekommt. Ein Rechtecksignal nahe der Bandbreite würde z. B. nur noch als Sinus dargestellt werden <ref>Häufig wird von Anfängern bei der Bandbreitenbetrachtung vergessen, dass ein Rechtecksignal nicht aus einer einzigen Sinusschwingung der Frequenz f, sondern aus einer theoretisch unendlichen Summe von Signalen der Frequenzen f, 3 * f, 5 * f ... besteht. Für eine vernünftige Darstellung eines Rechtecksignals sollte die Oszilloskopbandbreite so groß sein, dass zumindest die ersten paar Oberwellen nicht zu stark gedämpft werden. Aus dieser Betrachtung ergeben sich Faustformeln, wie die, dass die Bandbreite eines Oszilloskops zehnmal (oder dreimal, oder fünfmal, je nachdem wie genau man messen möchte) größer sein sollte als die Grundfrequenz des Rechtecks.</ref>.

Beim Messen von Digitalsignalen ist man meist an der '''Anstiegszeit''' interessiert. Die Anstiegszeit gibt an, wie lange ein Rechtecksignal von 10-90% benötigt. Die Anstiegszeit des Oszilloskops gibt an, welche Ansteigszeit dargestellt wird, wenn man ein nahezu ideales Rechtecksignal mit annähernd Null Anstiegszeit anlegen würde. Man kann die Anstiegszeit direkt aus der Bandbreite berechnen.

<math>t_{Osc} = \frac{0.35}{B}</math>

* <math>\!\, t_A</math> : Anstiegszeit des Oszilloskops in Sekunden (s)
* <math>\!\, B</math> : Bandbreite in Hertz (Hz)

Legt man ein reales Rechtecksignal an das Oszilloskop an, dann wird die Anzeige umso mehr verfälscht, je näher die Anstiegszeit des Eingangssignals der Anstiegszeit des Oszilloskops kommt. Dabei gilt folgender Zusammenhang.

<math>t_S = \sqrt{t_{ges}^2-t_{Osc}^2}</math>

* <math>\!\, t_S</math>: Anstiegszeit des Eingangssignals
* <math>\!\, t_{ges}</math>: Angezeigte Anstiegszeit auf dem Oszilloskop
* <math>\!\, t_{Osc}</math>: Anstiegszeit des Oszilloskops

Wenn man wirklich schnelle Signale messen will, spielt auch die Bandbreite des verwendeten Tastkopfes eine wichtige Rolle. Näheres dazu findet man [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm hier].

Oszilloskope unterscheiden sich oft stark in den Triggerungsmöglichkeiten. Bei guten Geräten kann man z. B. die Triggerung variabel verzögern. Erst dadurch wird es möglich, dass man sich Signale genauer anschauen kann, die zeitlich weit hinter einem Triggerereignis kommen. Eine weitere Funktion bei höherklassigen Oszilloskopen ist eine zweite Zeitbasis. Mit dieser kann man in einen Ausschnitt des Messsignals hereinzoomen<ref>Die zweite Zeitbasis steuert einen zweiten Strahl (ähnlich wie einen separaten Kanal), der das gleiche Eingangssignal erhält. Die zweite Zeitbasis wird auf eine höhere Horizontalfrequenz eingestellt als die erste. Zusammen mit einer horizontalen Verschiebung der Darstellung kann man nun Ausschnitte des Signals durchfahren und vergrößert betrachten.</ref>.

Mit Analog-Oszilloskopen kann man sich hauptsächlich periodische Signalverläufe anschauen, also solche, die zeitlich immer wiederkehrend sind. Denn nur so kann ein Signal immer wieder auf den Schirm "geschrieben" werden und erscheint als stehendes Bild. Aperiodische Signale, wie z. B. auf Datenübertragungsleitungen, sind damit nicht darstellbar. Sie laufen mit einem Strahldurchgang über den Schirm. In dieser kurzen Zeit ist es jedoch nur selten möglich, sie visuell aufzunehmen. Mit einer Digitalkamera kann man solche Signalverläufe mitunter trotzdem einfangen. Früher sehr hochpreisige, heute nicht mehr übliche Analog-Oszilloskope hatten eine eingebaute Speichermöglichkeit (Speicherröhre) für einmalige Signale. Diese Klasse von Analog-Oszilloskopen wurde durch digitale Speicheroszilloskope (DSOs) abgelöst.

Manche Analog-Oszilloskope bieten eine Möglichkeit, die Triggerung nur zu einem definiertem Zeitpunkt anzustoßen, somit kann auch der Anlaufstrom eines Motors mit einem Analog-Oszilloskop dargestellt werden.

=== Analoge Speicheroszilloskope ===
Inzwischen eher selten sind analoge Speicheroszilloskope anzutreffen. Diese speichern im Gegensatz zu digitalen Speicheroszilloskopen nicht das Signal selbst, sondern das Bild auf der Röhre. Dies wird mit speziellen speichernden Bildröhren erreicht. Je nach Typ kann es mehrere getrennt betreibbare Bereiche geben, um beispielsweise 2 Bilder eines Signales zu unterschiedlichen Zeitpunkten darstellen zu können (z.B. Tektronix 549).

Einige wenige dieser Oszilloskope waren sogar in der Lage, das aufgezeichnete Bild auf Papier auszugeben (z.B. "HP Model 175A" mit Modul 1784A).

=== Vergleichstabelle Analogoszilloskope ===

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Neugeräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="analogoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Bandbreite [MHz]
! Röhre [cm]
! Bemerkungen
|-
| generisches 10 MHz Oszilloskop unter Bezeichnungen wie C1-94, S1-94, OS10, AO-610, ST16, CS10, GOS-310, 72-6602, HUC70, CS1010
| -
| 130
| 1
| 10
| 4 − 4,8 × 6
| Seit Jahrzehnten von vielen No-Name Herstellern in unterschiedlichen Ausführungen und Bauformen im Angebot. Wenig empfehlenswert für µC-Arbeiten.
|-
| [http://www.atten.com.cn/english/products/rf_microwave/AT7328_40.htm Atten AT7328], CS-4128 und andere Bezeichnungen wie 100867.
| Atten
| 250
| 2
| 20
| 8 × 10
|
|-
| HM 303-6
| Hameg
| 600
| 2
| 35
| 8 × 10
|
|}

== Digitale Speicheroszilloskope ==
=== Allgemein ===

[[Bild:tektronix.jpg|thumb|right|300px|Digitales Speicheroszilloskop]]
Ein digitales Speicheroszilloskop (englisch DSO, '''D'''igital '''S'''torage '''O'''scilloscope) digitalisiert das Eingangssignal mit einem Analog-Digital-Wandler und legt die Werte in einem Speicher ab. Der Vorteil daran ist, dass man auf diese Weise Momentaufnahmen eines Signals machen und damit einmalige (transiente) Ereignisse (Spikes, Datenübertragungen) erkennen und darstellen kann, was besonders bei digitalen Schaltungen, z. B. mit Mikrocontrollern, sehr nützlich ist. Weiterhin lässt sich das Signal "vermessen" (z. B. um die Baudrate einer Datenübertragung zu bestimmen), man kann die Frequenz und den Effektivwert anzeigen lassen, das Frequenzspektrum, und je nach Modell noch vieles mehr. Das Signal wird in S/W oder Farbe auf einem LCD dargestellt, lässt sich aber oft auch über einen angeschlossenen Drucker ausdrucken oder an den PC übermitteln.

Der wichtigste Parameter bei digitalen Oszilloskopen ist die '''Abtastrate''', die angibt, mit welcher Geschwindigkeit das Eingangssignal digitalisiert wird. Um ein Signal mit einer bestimmten Frequenz vernünftig darstellen zu können, muss es mindestens mit der 10-fachen Frequenz abgetastet werden<ref>Dieser Anhaltswert liegt über der Nyquist-Frequenz (zweifache Frequenz), da man Abweichungen von der idealen Signalform sehen und beurteilen möchte.

Die zehnfache Abtastfrequenz bedeutet, dass man 10 Messpunkte pro Signalperiode hat, was in einer 1:1 Darstellung auf dem Bildschirm gerade mal 10 nebeneinander liegenden Pixeln entspricht. Das ist immer noch sehr wenig, um ein Signal zu beurteilen.</ref>

Außerdem sind die '''Speichertiefe''' und die '''Wandler-Auflösung''' interessant. Ein Oszilloskop, das mit 8 Bit Auflösung abtastet und 2000*8 Bit Speicher hat, kann 2000 Samples abspeichern, was einer Darstellung von 2000*256 Pixeln entspricht. 8 Bit Auflösung ist heutzutage ein gängiger Wert, auch wenn er niedrig erscheint. Ein normales Oszilloskop ist kein Präzisionsmessgerät und 8 Bit sind für die Darstellung auf den Displays normaler Oszilloskope ausreichend.

Bei der Wandlung und Speicherung gibt es unterschiedliche Verfahren: günstige Oszilloskope wie die TDS1000-Serie von Tektronix verwenden '''CCD-Speicher''' (Eimerkettenspeicher, ein analoges Schieberegister); die Messwerte werden erst gespeichert, und dann digitalisiert. Nachteile dieser Vorgehensweise sind ein stärkeres Rauschen, die begrenzte Speichertiefe und Totzeiten, während der keine Eingangswerte aufgenommen werden. Diese entstehen, da das Wandeln aller Werte aus dem analogen Zwischenspeicher länger dauert als die Zeit zum Füllen dieses Speichers. Deshalb muss das Gerät bis zum Abschluss der Wandlung warten, bevor es den Speicher erneut füllt.

Früher wandelten nur teurere Modelle in Echtzeit mit schnellen Flash-[[AD-Wandler]]n und speicherten die Messwerte direkt in einem schnellen RAM. Die Speichertiefe ist dabei praktisch unbegrenzt, allerdings sind Wandler sehr teuer, die mehrere GS/s schaffen. Durch einen Trick (mehrere verschachtelte langsame AD-Wandler) setzen sich AD-Wandler bei günstigen Modellen durch. Oszilloskope, die diesen Trick verwenden, erkennt man daran, dass die Abtastfrequenz mit der Anzahl der aktivierten Kanäle sinkt. Zum Beispiel, findet man Vierkanaloszilloskop mit vier Wandlern à 250 MS/s, die bei Benutzung nur eines Kanals 1 GS/s für diesen Kanal erreichen, bei Benutzung von zwei Kanäle 500 MS/s pro Kanal und bei Benutzung von drei oder vier Kanälen 250 MS/s pro Kanal.

In den richtig schnellen Geräten (mehrere GHz Samplerate) ist ein ähnlicher Trick üblich. Dort sind in den verwendeten Wandlerschaltkreisen eine größere Anzahl Sample-and-Hold-Stufen und AD-Wandler integriert. Die Eingangsspannung wird dann zeitversetzt in den Sample-and-Hold-Stufen gespeichert und von den im Vergleich zur Samplerate langsameren AD-Wandlern umgesetzt. Die Ausgangslogik sorgt dann dafür, dass die Daten in der richtigen Reihenfolge ausgegeben werden. Ein Problem bei dieser Vorgehensweise sind unterschiedliche elektrische Eigenschaften der parallelen Wandlerstufen.

Natürlich spielt der Verwendungszweck eine entscheidende Rolle bei der Auswahl. Auf dem Labortisch, wo meist nur kleine Spannungen mit einem gemeinsamen Massebezug vorkommen, werden andere Anforderungen an ein Oszilloskop gestellt, als z. B. im Servicebereich für Industriesteuerungsanlagen, Automatisierungstechnik, usw. Dort sind weniger hohe Abtastraten wichtig, sondern eher eine größere Anzahl Eingangskanäle, die galvanisch voneinander getrennt sind, Spannungsfestigkeit bis min. 500 Volt, sowie speziell bei Störungsanalysen, die Möglichkeit, komplexe Triggermuster einzustellen, und eine integrierte große Festplatte, um einzelne Ereignisse automatisiert über lange Zeiträume hinweg festhalten zu können. Ein Beispiel für so ein hochwertiges Gerät ist ein Yokogawa Scopecorder (DL708). Allerdings sind bei solchen Geräten die Preise nach oben hin offen.

=== Digitale Tischoszilloskope ===
==== Allgemeines ====

DSO Tischoszilloskope sind die klassischen, in sich abgeschlossenen Geräte, die in der Gestaltung analogen Oszilloskopen ähneln. Daneben gibt es zum Beispiel auch PC DSOs. Viele Tischgeräte sind bereits so klein (geringe Tiefe) und leicht, dass sie zu Recht als tragbare Geräte bezeichnet werden.

Mittlerweile ist es üblich, dass man bereits bei Einsteigermodellen eingebaute USB oder RS-232 Schnittstellen findet und eine (häufig sehr simple) Windows-Software zur Bedienung vom PC aus oder zumindest zum Auslesen von Daten auf den PC. Ebenfalls häufig sind USB oder ähnliche Schnittstellen für USB-Memorysticks oder Speicherkarten zum Speichern von Messwerten, Screenshots und Konfigurationen. Ironischerweise sind Schnittstellen und Windows-Software bei Markengeräten häufig gesondert zu erwerben, während sie bei eher unbekannten Marken kostenlos mitgeliefert werden, wenn auch die Qualität der kostenlosen Software häufig zu wünschen übrig lässt.

Ein Beispiel für günstige Einstiegsmodelle sind die Geräte der [http://owon.co.uk/index.asp Owon PDS Serie]. Für wenig Geld erhält man ein für einfache Anwendungen brauchbares Oszilloskop mit ein paar Highlights (Bildschirmauflösung) aber auch auffälligen Einschränkungen wie eine geringe Abtastrate. Zum Beispiel 250 MS/s beim [http://owon.co.uk/pds6062.asp PDS6062].

Ein vernünftiges Verhältnis von Bandbreite zu Abtastrate haben die Geräte der [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=4&p2sn=4 GDS-2000 Serie von GW Instek]. 1 GS/s, allerdings sinkt die Abtastrate je mehr Kanäle man gleichzeitig verwendet. Die 25 kByte Speichertiefe verteilt sich ebenfalls über die benutzten Kanäle. Die neuere GDS-1000'''A''' Serie (dazwischen gibt es noch die GDS-1000 Serie), bietet mit Einschränkungen 2 MByte Speichertiefe, ist kompakter als die GDS-2000 Serie und hat fast alle Features der GDS-2000 Serie. Für Oszilloskope aller GW Instek GDS-Serien gibt es eine [http://code.google.com/p/gds2000tools/ einfache freie Software für Linux], ansonsten ist Linux-Software für DSOs eher selten.

Ein weiteres Beispiel für ein Einstiegsmodell ist das [http://www.tek.com/site/ps/0,,40-15314-INTRO_EN,00.html TDS1002] von Tektronix (ca. 1200 Euro). Es hat zwei Kanäle mit je 1 GS/s und ist für Signale bis 60 MHz verwendbar. Die Wandlerauflösung beträgt 8 Bit (256 Stufen), der Speicher ist nur 2 kByte groß. Markengeräte wie das TDS1002 sind häufig Vorbilder für die Geräte der Hersteller weniger bekannter Marken.

==== Vergleichstabelle digitale Tischoszilloskope ====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="digitaloszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=78 DSO5102B]
| [http://www.hantek.com.cn/english/ Hantek]
| mit sehr viel Glück auf eBay 390 + Zoll + Umsatzsteuer ... 520
| 2
| 500/1000
| 100
| 8
| 1G
| 800 x 480, 7" (die auch genutzt werden)
| 1 x USB Geräte- und 1 x USB Host-Schnittstelle
| Beliebt, da es einen Hack auf 200 MHz gibt. Ebenso diverse Hacks an der Hardware. Für ein Niedrigpreis-Produkt übliche und verzeihbare Hardware- und Firmware-Macken. Auch als Tekway DST1102B oder Protek 3110 im Handel.
|-
| DSO3062A||Agilent||800||2||500 ||60||8||4k||320x240||USB||weitgehend baugleich mit Rigol DS5000
|-
| [http://www.rigolna.com/products_ds1000d.aspx DS1000 Serie]
| [http://www.rigolna.com/ Rigol]
| 600 - 1650
| 2
| 400/200 (1/2 Kanäle)
| 25-100
| 8
| 1M
| 320x240
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator
|-
| [[Rigol DS1052E]]
| [http://www.rigolna.com/ Rigol]
| ab 260 Euro + Zoll + Umsatzsteuer (ebay China, penible Zollkontrolle vorhersehbar)
| 2
| 1000/500 (1/2 Kanäle)
| 50 (100=DS1102E)
| 8
| 1M
| 320x234
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator = DS1052D (DS1102D). Im Netz kursieren diverse, mehr oder weniger ernst zu nehmende Anleitungen, wie man ein DS1052E per Software auf ein DS1102E umrüsten kann.
|-
| Owon PDS Serie
| Owon, alias Xiamen Lilliput Technology Co., Ltd
| 299,- (PDS5022S); 495,- (PDS6062T); 570,- (PDS7102T)
| 2
| 100 - 500
| 25 - 100
| 8
| 5k pro Kanal
| 640x480
| USB, seriell incl.
| Qualität entspricht Preis. Relativ unausgewogenes Verhältnis von Bandbreite zu Samplingrate. Geräte mit einem 'S' am Ende der Typenbezeichnung haben ein STN LCD mit niedriger Qualität. nur Real-Time Sampling
|-
| [http://owon.com.cn/eng/smartDS.asp Owon SDS Serie]
| Owon, alias Xiamen Lilliput Technology Co., Ltd
| 400 (SDS7102)
| 2
| 500 M - 3.2 G
| 60 - 300
| 8
| 10M/Kanal
| 800 x 600, 8"
| USB, seriell incl.
| Deutliche Verbesserung gegenüber der alten PDS-Serie. Beeindruckende Speichertiefe (10M) und Bildschirm (8"). Für ein Niedrigpreis-Produkt übliche Hardware- und Firmware-Macken.
|-
| GW Instek GDS-1000 Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 350 - 550 (Conrad: 475 - 950)
| 2
| 250
| 25 - 100
| 8
| 4k
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| Von Conrad teurer als DSO-4000 Serie erhältlich. [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| GW Instek GDS-1000'''A''' Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 500 - ?
| 2
| bis 1GS/s
| 60 - 150
| 8
| bis 2M
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=17&p2sn=41 GW Instek GDS-2000 Serie]
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 850 - 1800
| 2 - 4
| 1000
| 60 - 200
| 8
| max. 5000 (alle Kanäle benutzt) / 25000 (ein Kanal in Benutzung)
| 320x234
| Inkl. USB (Geräte-Modus zum PC, zwei weitere USB-Buchsen Host-Modus für eine Speicherkarte oder Drucker), RS-232
| Weitgehend baugleich mit Conrad Voltcraft DSO-8000 Serie. Vier-Kanal Versionen haben keinen externen Trigger und weniger Trigger-Funktionen. [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| TDS-1002B
| Tektronix
| 1100
| 2
| 1000
| 60
| 8
| 2.5k
| 320x240
| USB inkl.
| verhältnismäßig starkes Rauschen, siehe Text oben
|-
| WaveJet 3xx
| LeCroy
| 2800..8000 (brutto)
| 2 oder 4
| 1000/2000
| 100/200/350/500
| 8
| 500k
| 640x480
| USB inkl.
| verfügbar z. B. bei Farnell
|-
| WaveAce Serie
| LeCroy
| 1000 - 3500
| 2
| 250 - 2000
| 60 - 300
| 8
| 4k - 8k
| 320x240
| USB (Geräte- und Host-Modus), RS-232(?)
|
|-
| [http://www.dlm2000.de DLM20XX]
| YOKOGAWA
| 3300..8000 (brutto)
| 2 oder 4 (3+1) wobei 1 wahlweise 8Kanal Digital ist
| 2500 (1250)
| 200/350/500
| 8
| 12,5MPts
| 1024x768
| USB, Ethernet, Browsersteuerung inkl.
| Vertrieb vom Hersteller direkt!
|-
| [http://www.uni-trend.com/UT2025B.html UNI-T UT2025B] / Voltcraft DSO-1022 M
| [http://www.uni-trend.com/ Uni-Trend Group Limited]
| 290 - 356
| 2
| 250
| 25
| 8
| 512k/Kanal<ref>Uni-Ts Angaben zur Speichertiefe sind mit Vorsicht zu genießen. Seit Jahren wirbelt die Firma mit Begriffen wie ''memory length'', '' memory depth'', ''recording length'' und ''saving depth'' herum - jeweils mit unterschiedlichen Werten für das gleiche Oszilloskop. Dabei vermeidet Uni-T Begriffsdefinitionen zu geben. Im Zweifelsfall sollte man mit dem kleinsten Wert aller Angaben rechnen.</ref>
| 320x240 (Monochrom)
| USB, RS-232.
| Als UT2025'''C''' mit Farbdisplay. UT2000 Serie 25-200MHz, 2CH 250MSa/s bis 1GSa/s wenig Rauschen
|-
| [http://www.uni-trend.com/UTD2052CEL.html UTD2052CEL]
| [http://www.uni-trend.com/ Uni-Trend Group Limited]
| 369,-
| 2
| 1000
| 50
| 8
| 2x600k ''recording length''; 25k ''saving depth'' ein Kanal; 12,5k ''memory depth'' zwei Kanäle<ref>Uni-Ts Angaben zur Speichertiefe sind mit Vorsicht zu genießen. Seit Jahren wirbelt die Firma mit Begriffen wie ''memory length'', '' memory depth'', ''recording length'' und ''saving depth'' herum - jeweils mit unterschiedlichen Werten für das gleiche Oszilloskop. Dabei vermeidet Uni-T Begriffsdefinitionen zu geben. Im Zweifelsfall sollte man mit dem kleinsten Wert aller Angaben rechnen.</ref>
| 800 x 480 Der Displaycontroller faßt immer 2x2 Pixel zusammen, dadurch reduziert sich die Auflösung real auf 400 x 240 (Menü nimmt relativ viel Platz auf dem Bildschirm ein)
| USB
|
|-
| HM2008
| [http://www.hameg.com Hameg]
| 2000
| 2
| 2GSa/s(1CH)1GSa/s(2CH)
| 200
| 8
| 4048k
| Röhre 8x10cm
| USB für Speicherstick (vorne), USB/RS232 für PC (hinten),
| 4 Logikkanäle nachrüstbar, Ethernet/USB nachrüstbar
|-
| PT 1200
| [http://www.PEAKTECH.de Peaktech]
| ca. 360
| 2
| 100MSa/s(1CH)100MSa/s(2CH)
| 25
| 8
| 6k pro Kanal
| Farb LCD 7,8" 640x480
| USB für PC (hinten)
| Im Original vermutlich ein Owon PDS5022S. Optional: Akkupack 7,4 V ~ 8000 mA
|}

Weitere Marken, die gelegentlich auf dem deutschen Markt auftauchen, häufig über eBay, sind

* GAOtek
* Hangzhou Jingce (JC)
* Tonghui
* Tekway
* Ypioneer
* Jiangsu Lvyang
* Siglent (Zweitmarke von Atten)

Über deren Qualität hört man wenig oder gar nichts.

Auf eBay werden immer noch die Oszilloskope der früheren Firma Wittig (heute Welec), wie zum Beispiel das W2012A, angeboten. Als Alternative zu der leicht fehlerträchtigen Orginalfirmware ist mittlerweile eine Open-Source Variante verfügbar die kontinuierlich weiterentwickelt wird. Ebenfalls wird an Hardware Erweiterungen gearbeitet die die Qualität des Oszilloskops deutlich steigern. Wer sich nicht sicher ist ob das Gerät seinen Ansprüchen genügt sollte bei den Entwicklern nachfragen. [http://sourceforge.net/apps/trac/welecw2000a/wiki]

=== PC-Oszilloskope ===
==== PC-Zusätze ====
===== Allgemeines & Beachtenswertes =====

PC-Oszilloskope / PC-Zusätze sind im Prinzip digitale Speicheroszilloskope, mit der Besonderheit, dass sie die Daten nicht selbst anzeigen, sondern an einen PC übermitteln. Beim Kauf eines PC-Oszilloskops sollte man besonders vorsichtig sein, da viele Angebote irreführende Informationen enthalten. Sehr beliebt ist z. B. die Werbung mit der Analogbandbreite, also die Bandbreite die der Analogteil der Schaltung (Eingangsverstärker) verarbeiten kann. Wenn hier 100 MHz angegeben sind bedeutet das aber nicht, dass sich auch wirklich Signale bis 100 MHz darstellen lassen; wenn der Wandler nur mit 40 MS/s abtastet ist das Oszilloskop gerade noch bis 4 MHz verwendbar. Ebenso sollte man nur die Echtzeit- oder Realtime-Abtastrate beachten, eine manchmal ebenfalls angegebene "Äquivalent-Abtastrate" ist nur bei periodischen Signalen zu gebrauchen und damit im Umfeld von Mikrocontrollern meist wertlos.

Die Wahl zwischen einem Tischoszilloskop und einem PC-Zusatz ist nicht nur eine Geld-, Leistungs- oder Qualitätsfrage. Ein Tischgerät lässt sich anders bedienen (echte Knöpfe, sicherer Stand) und belegt nicht den PC oder Laptop. Erfahrene Entwickler ziehen ein separates Gerät einem PC-Zusatz vor. Zum Teil ist dies eine Generationsfrage.

Hinzu kommt, dass billige PC-Oszilloskope meist keine galvanische Trennung an ihrer USB-Schnittstelle besitzen. Ein Fehler bei einer Messung kann daher nicht nur das Oszilloskop, sondern gleich den PC mit beschädigen. Das gleiche Problem kann man übrigens auch bei einfachen Tischoszilloskopen mit PC-Schnittstelle haben. Allerdings kann man Tischgeräte auch ohne die PC-Verbindung betreiben, PC-Oszilloskope nicht.

Gelegentlich wird geraten, das Oszilloskop, egal ob Tischgerät oder PC-Zusatz, immer über einen "self powered" USB-Hub (einer mit eigenem Netzteil) mit dem PC zu verbinden. Ob ein solcher Hub als Schutzmaßnahme geeignet ist, besonders zum Personenschutz, sei dahingestellt. Schaden sollte er nicht.

Besonders zu beachten ist die PC-Software. Nicht nur, ob sie zum Zeitpunkt des Kaufs wenigstens grundsätzlichen Ansprüchen genügt, sondern auch, ob der Hersteller vermutlich willens und in der Lage ist, die Software über viele Jahre zu warten. Stichwort Investitionssicherheit. Ohne Wartung kann eine Inkompatibilität in der Software zum nächste Windows Service-Pack oder zur nächste Windows-Version das Gerät völlig entwerten.

Leider ist es so, dass es fast keine freie [[Oszilloskop#Software|Oszilloskopsoftware]] gibt. Die Protokolle zwischen Oszilloskop-Vorsätzen und Computer sind meist proprietär, und selten hat sich ein Entwickler freier Software die Mühe gemacht, ein Protokoll zu entschlüsseln. Noch seltener ist es, dass auf dieser Basis eine brauchbare oder gar gute Software geschrieben wurde. So ist ein Ausweichen auf freie Software kaum möglich, sollte der Hersteller die Wartung aufgeben. Man ist im Normalfall auf Gedeih und Verderb dem Hersteller ausgeliefert.

===== Vergleichstabelle PC-Zusätze =====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="pczusatzoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| [http://www.elandigitalsystems.com/support/usbtmfaq/software.php USBscope50]
| Elan Digital Systems / dt. Vertrieb Hacker
| 249
| 1 (-4)
| 50 / 1000
| 10 / 75
| 8
| 3k pro Kanal
| auf dem PC
| USB
| CAT II, 300V galv. Trennung zu USB, OpenSource SDK, Java, Linux, LabView
|-
| PicoScope PS 2104
| Pico Technology
| 185
| 1
| 50
| 10
| 8
| 8K
| auf dem PC
| USB
| Spektralanalyse und Voltmeter in Software.
|-
| PicoScope PS 2105
| Pico Technology
| 290
| 1
| 100
| 25
| 8
| 24K
| auf dem PC
| USB
| Spektralanalyse und Voltmeter in Software.
|-
| PicoScope 2205
| Pico Technology
| 350
| 2
| 200
| 25
| 8 - 12
| 16K
| auf dem PC
| USB
| Kleiner Arbitrary Waveform Generator eingebaut.
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=62 DSO-2090 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| 1 Kanal: 100 / 2 Kanäle: 50
| 40
| 8
| 1 Kanal: 64K / 2 Kanäle: 32K
| auf dem PC
| USB
| Wenige Vorteile gegenüber einem Tischgerät. Analogbandbreite bei der Samplingrate nicht ausnutzbar. Kleiner Eingangsspannungsbereich. Unter diversen anderen Namen erhältlich.
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=63 DSO-2150 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| max. 150
| 60
| 8
| 10K-32K/Kanal
| auf dem PC
| USB
| .
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=64 DSO-2250 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 220
| 2
| max. 250
| 100
| 8
| 10K-512K/Kanal
| auf dem PC
| USB
| .
|-
| Mephisto Scope 1 (UM202)
| Meilhaus
| 333
| 2
| 1
| 2
| 16
| 256K
| ..
| USB
| 5 in 1,
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Voltmeter,
Datenlogger analog und digital,
Digital-I/O
|-
| MSO-19
| Link Instruments Inc.
| 172
| 1
| 200
| 60
| ??
| 1K
| ..
| USB
|
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Pattern Generator,
TDR
|}

==== Soundkarten-Oszilloskope ====
[[Bild:Soundoszi.JPG|thumb|right|300px|Soundkarten Oszilloskop]]
Wem ein wirklich einfaches Oszilloskop für kleine Frequenzen (bis etwa 20 kHz) ausreicht, bspw. um die Kommunikation am I2C-Bus zu analysieren, kann dazu die Soundkarte des PC benutzen.
Allerdings eignet sich eine Soundkarte nicht dazu, Gleichspannungen zu messen, zu niederfrequente Signale können daher nicht damit erfasst werden: Im Screenshot nebenan erkennt man das z. B. an der fallenden Gerade am Schluss (obwohl der tatsächliche Signalpegel konstant oben bleibt). Auch ist hier besondere Vorsicht geboten, da Soundkarten nur für geringe Spannungen ausgelegt sind und bei einer zu hohen Eingangsspannung möglicherweise der ganze PC beschädigt wird. Daher ist eine Vorschaltung mit Spannungsbegrenzung (ca 0,7V) nötig.

Der Vorteil der Soundkartennutzung ist, dass es sich dank des PCs um eine Art Speicheroszilloskop handelt und die Daten zum Beispiel in Excel analysiert werden können.

* [http://www.scheidig.de/Deutsch/Download/SpekOszi/info.htm Hardy u. Karola Scheidig] verschiedene Programme zum Messen mit der Soundkarte.
* [http://www.sillanumsoft.org/ Visual Analyser] von Alfredo Accattatis und der University of Rome Tor Vergata, "Donateware"
* [http://www.zeitnitz.de/Christian/scope_en Soundcard Oscilloscope für Windows] von Christian Zeitnitz, kostenlos für Privatanwendung
* [http://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html Spectrum Lab von DL4YHF]
* [http://w5big.com/spectrogram.htm Spectrogram] von R.S. Horne, ältere Version kostenlos
* [http://www.audiotester.de/ Audiotester 30-Tage-Version kostenlos]
* [http://www.dasylab.com/ DasyLab] Eingeschränkte Version (Soundkarte und serielle Schnittstelle) als Beilage zum Buch "Signale-Prozesse-Systeme" ISBN 9783642018633
* [http://www.zelscope.com/ Zelscope] von Constantin Zeldovich 14-Tage Evaluationsversion
* [http://www.dxzone.com/catalog/Software/Spectrum_analyzers/ Linksammlung]
==== Grafikarten-Oszilloskope ====
Videokarten, die über einen Input verfügen, stellen ebenfalls eine Alternative zu käuflichen Oszilloskopen dar, da sie 3kanalig Frequenzen bis 150 MHz verarbeiten können. Die Auflösung liegt in der Gegend von 6-8 Bit maximal, was für einfache Anzeigen jedoch reicht.

== Siehe auch ==

* [[AVR_Softwarepool#Oszilloskop|AVR Softwarepool: Oszilloskop]]
* [[Einfaches Oszilloskop mit Bascom-AVR]]
* [[USB_Oszilloskop]]
* [[Logic_Analyzer]]
* [[LCS-1M - Ein einfaches, preiswertes, mikrokontrollergesteuertes Zweikanal-Oszilloskop zum Selberbauen]] ([[Picaxe]])

== Links & Literatur ==
* [http://www.elektronikpraxis.vogel.de/index.cfm?pid=9681 Online-Dossier Grundlagen digitaler Oszilloskope. ] Veröffentlicht auf Elektronikpraxis online
* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/XYZs/03W_8605_3.pdf XYZs of Oscilloscopes Primer]. Tektronix 03W-8605-3. 20091. Grundlagen digitaler Oszilloskope und das messen mit ihnen, wobei die Tektronix-Produktpalette im Vordergrund steht.
* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/ABCsProbes/60W_6053_9.pdf ABCs of Probes Primer]. Tektronix 60W-6053-9. 2009. Die Grundlagen von Tastköpfen, natürlich am Beispiel von Tektronixs Tastköpfen.
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/1?filter=oszi*+-oszillator Forum-Beiträge zum Thema Oszilloskop] (Kaufberatung, Anwendung)
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/3?filter=oszi*+-oszillator Beiträge im Markt-Forum]
* [http://www.virtuelles-oszilloskop.de/ Ein virtuelles interaktives Oszilloskop] ala HAMEG HM203-6 20 MHz zum Üben (Seite auf [http://www.virtuelles-oszilloskop.com Englisch])
* [http://www.eosystems.ro/eoscope/eoscope_en.htm Selbstbau-DSO 40MSPS]
* [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm Probing High-Speed Digital Designs], Originally published in [http://www.elecdesign.com/ Electronic Design Magazine], March, 1997
* [http://hackedgadgets.com/2007/12/10/oscilloscope-tutorials/ Oscilloscope Tutorials] Linkliste bei hackedgadgets.com
* [http://www.eevblog.com/2011/03/30/eevblog-159-oscilloscope-trigger-holdoff-tutorial/ EEVBlog #159] Videotutorial von Dave Jones zu '''Trigger Holdoff''', (engl.)

== Software ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/167705#1602827 WinXP Software für OsziFox/ProbeScope] von Micha B. (chameo)

* [http://users.physik.fu-berlin.de/~jtt/fsc2.phtml fsc2] is a program running under GNU/Linux for controlling spectrometers. Supported devices include digitizing oscilloscopes too:
** Tektronix Digitizing Oscilloscope TDS520, TDS520A, TDS520C, TDS540, TDS744A and TDS754A
** LeCroy Digitizing Oscilloscope 9400, 9410, 9420, 9424, 9424e and 9450(A)
** LeCroy Digitizing Oscilloscope Waverunner and Waverunner-2 (LT224, LT 262, LT264, LT342, LT344, LT354, LT362, LT364, LT372, LT374, LT584, 44(M)Xi, 62X1, 64(M)Xi, 104(M)Xi, 204(M)Xi)
** LeCroy Digitizing Oscilloscope WaveSurfer (422, 424, 432, 434, 452 and 454)

* [http://xoscope.sourceforge.net/ xoscope, oscope] is a digital oscilloscope using input from a sound card or EsounD and/or a ProbeScope/osziFOX and Bitscope hardware. Includes 8 signal displays, variable time scale, math,memory, measurements, and file save/load. (Linux, GPL)

* [http://www.mtoussaint.de/qtdso.html QtDSO] is a frontend for the Velleman PCS64i digital oscilloscope (Anm.: Velleman nicht mehr unterstützt) It provides a fully featured oscillocope mode (including XY plot and math) and a highly configurable spectrum analyzer mode. Für '''Digitalmultimeter''' gibt es vom gleichen Autor [http://www.mtoussaint.de/qtdmm.html QtDMM] und [http://www.mtoussaint.de/qtdmm2.html QtDMM2].

* [http://www.eig.ch/fr/laboratoires/systemes-numeriques/projets/osqoop-l-oscilloscope-libre/index.html Osqoop] est un oscilloscope logiciel sous licence libre. Il permet de travailler sur un nombre arbitraire de canaux et des acquisitions de longue durée. Wiki description: [http://gitorious.org/osqoop Osqoop] is a multi-platform open source software oscilloscope based on Qt 4. It connects to various hardware data sources such as the sound input or a dedicated USB board.

*[http://code.google.com/p/gds2000tools/ gds2000tools] ist eine Linux-Software für GW-Instek GDS-2000 und andere GW-Instek Oszilloskope.

* [https://code.google.com/p/xoscillo/ Xoscillo] - A software oscilloscope that acquires data using an Arduino or a Parallax (more platforms to come). (Lizenz: CC-BY-NC-SA 3.0; Windows and Linux (needs mono))

* [http://sourceforge.net/projects/oscope2100/ Oscope 2100] Linux software für Hantek DSO-2100.

* [http://sourceforge.net/projects/openhantek/ OpenHantek] Linux Software für Hantek (Voltcraft/Darkwire/Protek/Acetech) DSO-2090.

* [http://sourceforge.net/projects/dsoda/ Digital Soda] DSO-2250 Software.

* [http://owondriver.sourceforge.net/ Owon Driver, Ownon Dump] Linux-Treiber für Owon-Oszilloskope.

* [http://foss.doredevelopment.dk/wiki/Lxi-control Lxi-Control] Kommandozeilen-Applikation zur Fernsteuerung von Geräten mit LXI-Schnittstelle.

* [http://gpib-utils.sourceforge.net/ gpib-util] Linux Kommandozeilen-Applikation, unterstützt diverse Oszilloskope (und andere Geräte) mit GPIB-Schnittstelle.

* [http://optics.eee.nottingham.ac.uk/vxi11/ VXI11] Bibliothek und Programme für Geräte mit VXI-11 Schnittstelle.

* [http://sourceforge.net/projects/wfmreader/ Linux WFM Datenformat-Leser].

=== Datenauswertung ===

Bei Oszilloskopen (DSOs), die es erlauben, die gemessenen Daten zu einem PC zu übertragen, kann man die Messwerte auf dem PC weiter auswerten. Zum Beispiel ein Signal demodulieren, filtern oder dekodieren. Grundsätzlich ist die Auswertung in jeder Programmiersprache möglich. Programmiersprachen für numerische Berechnungen eignen sich jedoch besonders.

* [http://www.mathworks.com Matlab] und Clones wie [http://www.scilab.org/ SciLab] oder [http://www.gnu.org/software/octave/ GNU Octave]

* [http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/?term=Oscilloscope Matlabcentral Fileexchange, Suche nach ''Oscilloscope''] Auf Matlabcentral Fileexchange finden sich auch MatLab Lese- und Auswertungsfunktionen für diverse Oszilloskope. Hinweis: Die von MatLab für die Kommunikation mit einem Oszilloskop verwendeten Toolboxen und Funktionen fehlen häufig bei den Clones wie GNU Octave. Man ist hier auf das original MatLab angewiesen.

* Eines Ingenieurs unwürdig<ref>Es ist sehr einfach Fehler in Tabellenkalkulationen zu machen, die typischerweise lange unentdeckt bleiben. [http://www.eusprig.org/ Untersuchungen] haben gezeigt, dass bereits dann bis zu 90% aller Tabellenkalkulationsblätter fehlerhaft sind, wenn es nur um einfache mathematische Grundoperationen (Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren, Dividieren) geht.</ref> sind Microsoft Excel oder andere Tabellenkalkulationen. Trotzdem sind sie zur Datenauswertung populär.

== Fußnoten ==
<references />

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer| ]]

Lokale Elektroniklieferanten

2011-02-23T10:34:15Z

212.117.81.29: /* Braunschweig */

=Einleitung=
Da nicht jeder beim Fehlen einzelner Bauteile eine Online-Bestellung aufgeben möchte und der eine oder andere regionale Anbieter nicht so gut zu finden ist, soll hier eine Liste entstehen, die hilft Anbieter zu finden.

__TOC__

Falls die Darstellungsart nicht gefällt oder Rubriken fehlen, so bitte nicht hier ändern, sondern das Template anpassen: [[Vorlage:ElektronikLieferant]] 
So soll das Template ausgefüllt werden:
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=hier Firmenname eintragen
|Straße=Straßenname, z. B. Musterstraße 123
|PLZ=PLZ, z. B. 12345
|Ort=Ort, z. B. München
|Telefon=Telnr., z. B. 012345/12341234
|Fax=Faxnr., z. B. 012345/12345234
|Öffnungszeiten=Öffnungszeiten eintragen Neue Zeile mit "br" abgetrennt
|Weblink=http://www.mikrocontroller.net Link ohne umschliessende eckige Klammern
|Email=Emailadresse, z. B. xxx@yyy.de
|Bemerkung=ggf. Bemerkung, ansonsten Rubrik/Feld/Variable leer lassen
}}

=Deutschland=
==Baden-Württemberg==
===Aalen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Wilhelm-Zapf-Str. 9
|PLZ=73430
|Ort=Aalen
|Telefon=07361/610820
|Fax=07361/610821
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00 - 13.00 Uhr, 14.00 - 18.00 Uhr Sa. 9.00 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Aalen
|Email=info@muekra.de
|Bemerkung=Keine SMD-Teile
}}

===Esslingen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Bahnhofstr. 23
|PLZ=73728
|Ort=Esslingen
|Telefon=0711/355676
|Fax=0711/3108656
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00 - 13.00 Uhr, 14.30 - 18.00 Uhr Sa. 9.00 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Esslingen
|Email=info@muekra.de
|Bemerkung=Keine Mikrocontroller, keine SMD-Teile (ausser einige wenige Transistoren)
}}

===Göppingen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Geislinger Str. 2
|PLZ=73033
|Ort=Göppingen
|Telefon=07161/9641718
|Fax=07161/9641730
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00 - 12.30 Uhr, 14.00 - 18.00 Uhr Sa. 9.00 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Goeppingen
|Email=info@muekra.de
|Bemerkung=Keine Mikrocontroller, keine SMD-Teile (ausser einige wenige Transistoren)
}}
===Heilbronn===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Krauss Elektronik GmbH
|Straße=Turmstraße 20
|PLZ=74072
|Ort=Heilbronn
|Telefon=07131/68191
|Fax=07131/68192
|Öffnungszeiten=Mo.-Mi.+Fr. 9.00 - 18.00 Uhr Do. 9.00 - 19.00 Uhr Sa. 9.00 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.krauss-elektronik.de/
|Email=info@krauss-elektronik.de
|Bemerkung=
}}
===Freiburg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Omega electronic GmbH
|Straße=Eschholzstr. 58-60
|PLZ=79115
|Ort=Freiburg
|Telefon=0761/76776-0
|Fax=0761/76776-55
|Öffnungszeiten=Mo.-Sa.: 10:00 - 19:30
|Weblink=http://www.omega-electronic.de
|Email=info@omega-electronic.de
|Bemerkung=
}}
===Karlsbad===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=IT-WNS, Thomas Heldt
|Straße=Schulstr. 13
|PLZ=76307
|Ort=Karlsbad - Mutschelbach
|Telefon=07202/936083
|Fax=07202/936085
|Öffnungszeiten=Nach Vereinbahrung (Email-Kontakt)
|Weblink=http://www.it-wns.de
|Email=info@it-wns.de
|Bemerkung=Bestellungen im Onlineshop können wahlweise auch direkt abgeholt werden
}}

===Karlsruhe===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Fritz-Erler-Straße 24
|PLZ=76133
|Ort=Karlsruhe
|Telefon=0721/374270
|Fax=0721/9379171
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00 - 13.00 Uhr, 14.30 - 18.00 Uhr Sa. 9.00 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Karlsruhe
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Mc TEC Elektronik Vertriebs GmbH
|Straße=Kaiserstrasse 160
|PLZ=76133
|Ort=Karlsruhe
|Telefon=0721/24456
|Fax=0721/20061
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 10.00 - 19.00 Uhr Sa. 10.00 - 15.00 Uhr
|Weblink=http://www.mctec.de/
|Email=
|Bemerkung=Vorübergehend geschlossen, Website down??? Ladengeschäft leer, wohl pleite :(
}}

===Offenburg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Günther Wultschner (Elektronikladen)
|Straße=Luisenstraße 16
|PLZ=77654
|Ort=Offenburg
|Telefon=0781 43270‎
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00 - 19:00 Uhr Sa. 9.00 - 16.00 Uhr
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Pforzheim===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Westliche Karl-Friedrich-Str. 73
|PLZ=75172
|Ort=Pforzheim
|Telefon=07231 313952
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00 - 12:30 Uhr; 14.00 Uhr - 18.00 Uhr Sa. 9.00 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Pforzheim
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Reutlingen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Federnseestr. 4
|PLZ=72764
|Ort=Reutlingen
|Telefon=07121/370748
|Fax=07121/370741
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.30 - 13.00 Uhr, 14.00 - 18.00 Uhr Sa. 9.30 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Reutlingen
|Email=info@muekra.de
|Bemerkung=Keine SMD-Teile
}}

===Schwäbisch Gmünd===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Kalter Markt 12
|PLZ=73525
|Ort=Schwäbisch Gmünd
|Telefon=07171/64352
|Fax=07171/405684
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00 - 12.30 Uhr, 14.00 - 18.00 Uhr Sa. 9.30 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Schwaebisch_Gmuend
|Email=info@muekra.de
|Bemerkung=Keine SMD-Teile
}}

===Ulm===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Walter Elektronik
|Straße=Auchertwiesenweg 10
|PLZ=89081
|Ort=Ulm
|Telefon=0731/38900205
|Dienstleistungen=Entwicklung Hard & Software; Leiterplattenbestückung SMD und THD
|Weblink=http://www.aw-elektronik.de
|Email=info@aw-elektronik.de
|Öffnungszeiten=
|Bemerkung=Nach Absprache können auch lagernde Bauteile verkauft werden.
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Neutorstr. 20
|PLZ=89073
|Ort=Ulm
|Telefon=0731/64494
|Fax=0731/6028676
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00 - 18.00 Uhr Sa. 9.00 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Ulm
|Email=
|Bemerkung=Keine SMD-Teile
}}

===Villingen-Schwenningen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Buchmann Elektronik
|Straße=Wasenstrasse 51
|PLZ=78054
|Ort=Villingen-Schwenningen
|Telefon=07720/1308
|Fax=07720/1360
|Öffnungszeiten=Mo-Fr., ausser Mittwoch; Zeiten leider unbekannt
|Weblink=keine Webseite
|Email=buchmann-elektronik@t-online.de
|Bemerkung=keine SMD.
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=SchiBe Elektronik
|Straße=Mühlenstr. 9
|PLZ=78050
|Ort=Villingen-Schwenningen
|Telefon=07721/8879880
|Fax=07721/88798820
|Öffnungszeiten=Mo-Fr.; Zeiten leider unbekannt
|Weblink=http://www.schibe.de
|Email=info@SchiBe.de
|Bemerkung=Bestellt auf Anfrage ohne Versandkosten bei Conrad mit Selbstabholung dort.
}}

==Bayern==
===Aschaffenburg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=VS Elektronik OHG
|Straße= Magnolienweg 3
|PLZ= 63739
|Ort=Aschaffenburg
|Telefon=06021-30460
|Fax=06021-304626
|Öffnungszeiten= Montag - Freitag: 09:00 - 18:00 Uhr Samstag: 09:00 - 13:00 Uhr
|Weblink=http://www.vs-electronic.de
|Email=info@vs-electronic.de
|Bemerkung= führt Vellemann Bausätze, PCs, Telekommunikation und Bauteile
}}

===Erlangen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Radio-Fernseh-Elektronik
|Straße=Beethovenstraße 2
|PLZ=91052
|Ort=Erlangen‎
|Telefon=09131 25288‎
|Fax=
|Öffnungszeiten=
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Feller-electronic
|Straße=Marquardsenstraße 21
|PLZ=91054
|Ort=Erlangen‎
|Telefon=09131 27595
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo-Fr 9.00 - 13.00, 14.00-18.00 Uhr. Sa 9.00 - 14.00 Uhr
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Fürth===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=B+D Electronic GmbH
|Straße=Königstr. 107 (gegenüber Citycenter und neben Feuerwehr)
|PLZ=90762
|Ort=Fürth
|Telefon=0911 - 77 30 40
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo - Fr: 10.00 - 12.30 & 14.00 - 18.00 Sa: 10.00 - 13.00
|Weblink=http://www.bdelectronic.de/
|Email=
|Bemerkung= keine Microkontoller
}}

=== Kaufbeuren ===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Jantsch-Elektronik GmbH
|Straße=Porschestrasse 26
|PLZ=87600
|Ort=Kaufbeuren
|Telefon=0 83 41 / 95 33-0
|Fax=0 83 41 / 37 00
|Öffnungszeiten=Mo-Fr 9:00-12:30 / 13:30-18:00 
Sa 9:00-13:00 Uhr
|Weblink= http://www.j-e.de
|Email=info@j-e.de
|Bemerkung=führt auch gebrauchte Messgeräte
}}

=== Kempten ===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Wagner Elektronik
|Straße=Füssener Str. 80
|PLZ=87437
|Ort=Kempten
|Telefon=0831-770950
|Fax=0831-770952
|Öffnungszeiten= //folgt in Kürze 15.02.2011
|Weblink= http://www.wagner-electronics.de
|Email=wagner-electronics@t-online.de
|Bemerkung=führt auch CB Funk, mehr für "grobe" Elektronik
}}

===Leiblfing (bei Straubing)===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Hans Entner Funkelektronik
|Straße=Landshuter Straße 1
|PLZ=94339
|Ort=Leiblfing
|Telefon=(0 94 27) 90 20 86
|Fax=09427 - 902087
|Öffnungszeiten= leider nicht bekannt
|Weblink=
|Email=Entner-DF9RJ@t-online.de
|Bemerkung= Kleiner Laden und sehr netter Inhaber. Einige Geräte und Zubehör. Viele HF-Stecker (v.a. SMA, BNC, N und PL(UHF)) und Koax-Kabel. Bietet auch Reparaturen an.
}}

===München===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Elektronik
|Straße=Tal 29
|PLZ=80331
|Ort=München
|Telefon=
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo - Fr: 9:00 - 20:00 Sa: 9:00 - 20:00
|Weblink=http://www.conrad.de/
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Elektronik
|Straße=Hanauer Straße 91 (gegenüber OEZ)
|PLZ=80993
|Ort=München - Moosach
|Telefon=
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo - Fr: 9:30 - 20:00 Sa: 9:00 - 20:00
|Weblink=http://www.conrad.de/
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Bürklin
|Straße=Schillerstr. 41
|PLZ=80336
|Ort=München
|Telefon=
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo - Do: 9:00 - 16:30 Fr: 9:00 - 13:00
|Weblink=http://buerklin.de/
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Strixner & Holzinger
|Straße=Schillerstraße 25-29
|PLZ=80336
|Ort=München
|Telefon=
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo - Fr: 9:30 - 18:00
|Weblink=http://sh-halbleiter.de/
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Schweinfurt===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Spath Elektronische Bauteile
|Straße=Cramerstr. 9
|PLZ=97421
|Ort=Schweinfurt
|Telefon=09721/25186
|Fax=09721/22999
|Öffnungszeiten=
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Straubing===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Röhrner Electronic
|Straße=Innere Passauer Str. 12
|PLZ=94315
|Ort=Straubing
|Telefon=09421/12573
|Fax=09421/22207
|Öffnungszeiten=Mo - Do: 9:00 - 18:00 Sa: 10:00 - 13:00
|Weblink=http://www.roehrner-electronic.de/
|Email=
|Bemerkung=Netter Elektronikladen mit vielen Halbleitern neben dem üppigen Standardsortiment
}}

===Pförring===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Pollin
|Straße=Max-Pollin-Straße 1
|PLZ=85104
|Ort=Pförring
|Telefon=
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9 - 19 Uhr Sa. 9 - 16 Uhr
|Weblink=http://www.pollin.de/shop/static/ecenter.htm
|Email=
|Bemerkung=nähe Ingolstadt
}}

==Berlin==
===Charlottenburg-Wilmersdorf===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Segor-electronics
|Straße=Kaiserin-Augusta-Alle 94
|PLZ=10589
|Ort=Berlin
|Telefon=030 4399843
|Fax=030 4399855
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 10.00-13.30 Uhr und 14:30-18:00 Uhr, Sa. 10.00-13.00 Uhr
|Weblink=http://www.segor.de
|Email=sales@segor.de
|Bemerkung=Sehr gut sortiertes und vielseitiges Sortiment, preiswert, hochwertig.
}}

===Berlin Schöneberg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Kleiststraße 30-31
|PLZ=10787
|Ort=Berlin
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Sa. 10.00-20.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Atzert Radio
|Straße=Kleiststraße 32-33
|PLZ=10787
|Ort=Berlin
|Telefon=030/212984-0
|Fax=030/212984-11
|Öffnungszeiten=Montag-Samstag 10:00-19.00 Uhr
|Weblink=http://www.atzert-radio.de/
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Berlin Kreuzberg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Hasenheide 14-15
|PLZ=10967
|Ort=Berlin
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 10.00-20.00 Uhr, Sa. 10.00-18.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Berlin Steglitz===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Schloßstrasse 34-36
|PLZ=12163
|Ort=Berlin
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Do. 10.00-20.00 Uhr, Fr.-Sa. 10.00-22.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

==Brandenburg==
===Frankfurt (Oder)===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Elektronik Service Landrock
|Straße=Karl-Ritter-Platz 8-9
|PLZ=15230
|Ort=Frankfurt (Oder)
|Telefon=0335 / 6802029
|Fax=0335 / 684171
|Öffnungszeiten=Mo-Fr. 10-18 Uhr
|Weblink=http://www.landrock-elektronik.de/
|Email=
|Bemerkung=Jürgen (Chef) ist superfreundlich, habe jahrelang dort eingekauft.
}}

==Bremen==
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Borgwardstr. 2
|PLZ=28279
|Ort=Bremen
|Telefon=01 80 / 55 64 44 5
|Fax=
|Öffnungszeiten=
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Schuricht Distrelec GmbH
|Straße=Rehland 8
|PLZ=28832
|Ort=Achim
|Telefon= 04 20 2 / 97 47-97
|Fax=
|Öffnungszeiten=
|Weblink=https://www.distrelec.de
|Email=
|Bemerkung= Nur telefonische Bestellung. Wenn man bei der Bestellung explizit sagt dass man die Sachen in Achim abholen möchte, dann klappt dies auch... meistens...
}}

==Hamburg==
===Harburg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Electronic 70
|Straße=Küchgarten 21
|PLZ=21073
|Ort=Hamburg
|Telefon=040 / 77 81 08
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo. - Fr. 9.30 - 13.00 Uhr 14.00 - 18.00 Uhr 
Samstag 10.00 - 14.00 Uhr
|Weblink=http://electronic70.de
|Email=
|Bemerkung= Nett und kompetent.
}}

===Sankt Pauli (Schanzenviertel)===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Radio Kölsch
|Straße=Schanzenstr. 1
|PLZ=20357
|Ort=Hamburg
|Telefon=040 / 43 46 56
|Fax=040 / 439 09 25
|Öffnungszeiten=
|Weblink=http://www.shop-koelsch24.com/
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Hoheluft Ost===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Statronic
|Straße=Eppendorfer Weg 244
|PLZ=20251
|Ort=Hamburg
|Telefon=040 / 422 33 22
|Fax=040 / 422 33 25
|Öffnungszeiten=
|Weblink=http://www.statronic.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Wandsbek===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Wandsbeker Zollstr. 67-69
|PLZ=22041
|Ort=Hamburg
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 09.30-20.00 Uhr, Sa. 09.00-18.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Altona===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Hahnenkamp 1
|PLZ=22765
|Ort=Hamburg
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Sa. 10.00-20.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

==Hessen==
===Darmstadt===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Zimmermann Electronic GmbH
|Straße=Kasinostr. 2
|PLZ=64293
|Ort=Darmstadt
|Telefon=06151 - 66 69 - 240
|Fax=06151 - 66 69 - 290
|Öffnungszeiten=Mo.- Fr. 9:00 - 19:00 Uhr Sa. 9:00 - 14:00 Uhr
|Weblink=http://www.zeg-shop.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=EBG Electronic Business GmbH
|Straße=Bismarckstr. 61
|PLZ=64293
|Ort=Darmstadt
|Telefon=06151 / 82 91 - 0
|Fax=06151 / 82 91 - 20
|Öffnungszeiten=Montag-Freitag: 9:00 bis 19:00 Uhr Samstag: 9:00 bis 14:00 Uhr
|Weblink=http://www.ebg-darmstadt.de
|Email=info@ebg-darmstadt.de
|Bemerkung=
}}

===Frankfurt/Main===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Elektronik
|Straße=Zeil 58 + 64 (Konstabler Wache)
|PLZ=60313
|Ort=Frankfurt
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Mi. 10.00-20.00 Uhr Do.-Sa. 10.00-21.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Gießen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Elektronik Hartel und Sanchez GbR
|Straße=Waldweide 14
|PLZ=35398
|Ort=Gießen
|Telefon=
|Fax=0641/9203777
|Öffnungszeiten=
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung= [http://www.mikrocontroller.net/topic/209488#2074882]
}}

===Offenbach===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Rail Electronic
|Straße=Großer Biergrund 4
|PLZ=63065
|Ort=Offenbach
|Telefon=069 / 88 20 72
|Fax=069 / 88 31 14
|Öffnungszeiten=Mo. - Fr. 09.30 bis 12.30 sowie 13.30 bis 18.30 Uhr Sa. 9.30 bis 13.30 Uhr
|Weblink=http://www.rail-electronic.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Wetzlar===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Electronic-Shop Lutz Hoffmann
|Straße=Silhöfertorstr. 3
|PLZ=35578
|Ort=Wetzlar
|Telefon=06441 / 94627
|Fax=06441 / 946271
|Öffnungszeiten=Mo. - Sa. 9.00 - 13.00 Uhr Mo. - Fr. 14.00 - 18.00 Uhr
|Weblink=http://www.funk-shop.de/
|Email=mail@funk-shop.de
|Bemerkung=
}}

===Wöllstadt===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=ELW Elektronik Handels GMBH
|Straße=Am Kalkofen 10
|PLZ=61206
|Ort=Wöllstadt
|Telefon=06034-4411
|Fax=06034-5739
|Öffnungszeiten=Mo. - Fr. 08.30 - 18.00 Uhr Sa. 08.30 - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.elw-elektronik.com/
|Email=elw-gmbh@t-online.de
|Bemerkung=
}}

==Mecklenburg-Vorpommern==
===Rostock===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=A-Z City-Stores
|Straße=Doberaner-Hof
|PLZ=
|Ort=Rostock
|Telefon=0381-4031171
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo. – Fr. 9.30 – 19.30 Uhr Sa. 9.30 – 16.00 Uhr
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=geringes Angebot recht teuer
}}

==Niedersachsen==
===Braunschweig===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic GmbH
|Straße=Sudetenstr. 4
|PLZ=38114
|Ort=Braunschweig
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=???
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 09.30-19.00 Uhr, Sa. 09.00-18.00 Uhr (Abweichend in der Vorweihnachtszeit!)
|Weblink=http://www.filialen.conrad.de/
|Email=filiale.braunschweig@conrad.de
|Bemerkung= Die Resterampe hinter dem Hauptgebäude gibt es nicht mehr. Dorthin wurde die Modellbau-Abteilung ausgelagert.
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=ETT - Electronic Toys Trading GmbH
|Straße=Kreuzstrasse 65
|PLZ=38118
|Ort=Braunschweig
|Telefon=0531-58 11 00
|Fax=0531-58 11 030
|Öffnungszeiten=
|Weblink=http://www.ett-online.de/
|Email=bestell@ett-online.de
|Bemerkung= Online-Katalog unter http://www.megakick-stores.de/. Zu Atzert-Elektronik mutiert.
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Elektronik Bauteile Vertrieb - Dipl.-Ing. Jörg Bassenberg
|Straße=Nußbergstraße 9
|PLZ=38102
|Ort=Braunschweig
|Telefon=0531-79 17 07
|Fax=0531-7 60 22
|Öffnungszeiten=
|Weblink=http://www.bassenberg.de/
|Email=info@bassenberg.de
|Bemerkung= Kleines Ladengeschäft, hauptsächlich ältere Bauteile vorrätig.
}}

===Hannover===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic GmbH
|Straße=Goseriede 3
|PLZ=30159
|Ort=Hannover
|Telefon= 0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Sa. 09.00-20.00 Uhr
|Weblink=http://www.filialen.conrad.de/
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Radio Menzel-Electronic
|Straße=Limmerstraße 3-5
|PLZ=30451
|Ort=Hannover
|Telefon= 0511 442607
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo-Fr: 10:00-13:30, 14:30-18:00 Sa: 10:00-13:30
|Weblink=www.menzel-electronic.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Lüneburg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Beusch Elektronik
|Straße=Reichenbachstr. 8
|PLZ=21335
|Ort=Lüneburg
|Telefon=04131 33311
|Fax=?
|Öffnungszeiten=Mo und Sa geschlossen, Di - Fr 10:00-13:00, 14:00-18:00
|Bemerkung=
}}

===Oldenburg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=ebc Utz Kohl GmbH
|Straße=Alexanderstraße 31
|Telefon=0441 82114
|Fax=0441 85801
|Weblink=www.e-b-c-elektronik.de
|Email=kontakt@e-b-c-elektronik.de
|PLZ=26121
|Ort=Oldenburg
|Öffnungszeiten=Mo. - Fr. 9:00 - 12:30 und 13:30 - 18:00 Uhr, Sa. 9:00 - 13:00 Uhr
|Bemerkung=
}}

===Osnabrück===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Heinicke-electronic
|Straße=Meller Str. 43
|PLZ=49084
|Ort=Osnabrück
|Telefon=0541 587666
|Fax=0541 586614
|Öffnungszeiten=Mo-Fr. 9:30-13:00Uhr und 14:30-18:00Uhr Sa. 9:30-13:00Uhr
|Weblink=http://www.heinicke-electronic.de/
|Email=sales@heinicke-electronic.de
|Bemerkung=Haben auch einen PC Shop nebenan.
}}

===Wilhelmshaven===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Reichelt Elektronik
|Straße=Elektronikring 1
|PLZ=26452
|Ort=Sande
|Telefon=04422-955 333
|Fax=04422-955 111
|Öffnungszeiten=Montag - Donnerstag: 9:00 - 17:00 Uhr; Freitag: 9:00 - 15:30 Uhr
|Weblink=http://www.reichelt.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

==Nordrhein-Westfalen==
===Aachen===
Übernommen aus [http://aachen.wikia.com/wiki/Elektronik-Teile http://aachen.wikia.com/wiki/Elektronik-Teile]. Die Liste dort ist größer.
* TH-Elektronic, Karlsgraben 47, 52062 Aachen, Tel: 404593, Fax: 404594, http://www.th-electronic.de/ Öffnungszeiten Mo-Fr 9-19:30 Sa 9-16 Uhr
* AG Elektronik Witte & von der Heide, Hirschgraben 9-11, 52062 Aachen, Tel.: 0241-25226. (Sehr freundlich und großes Sortiment, Werktags geöffnet bis 18.30 (genauere Zeiten folgen noch))
* Zilles Elektronik GmbH, Bauelemente für die Elektronik, Würselener Str. 8, 52080 Aachen (Aachen-Haaren), Tel: 162745
* Helmut Singer Elektronik, Feldchen 16-24, D-52070 Aachen. http://www.singer-elektronik.de/ (Gebrauchte Messgeräte)
'''Nähere Umgebung:'''
* Meuschke Elektronik, Pfarrer-Gau-Str. 37-39, 52223 Stolberg, Tel. 02402/36991, http://www.meuschke-elektronik.de, info@meuschke-elektronik.de
* Fleu Elektronik, Kantgasse 26, 52477 Alsdorf, Tel. 02404/22240, ubestätigt: Öffnungszeiten Mo - Fr. von 09 - 12 und 15 - 19 Uhr.

===Bielefeld===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=alpha electronic Ing. A. Berger GmbH
|Straße=Oldentruper Str. 104
|PLZ=33604
|Ort=Bielefeld
|Telefon=0521-324333
|Fax=0521-320435
|Öffnungszeiten=Mo. – Sa. 9.00 – 13.00 Uhr Mo. – Fr. 14.00 – 18.00 Uhr
|Weblink=http://www.alphaelectronic-bielefeld.de/
|Email=info@alphaelectronic.de
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Fuchs und Lützow Elekronik - Handelsges. mbH
|Straße=Heeper Str. 184
|PLZ=33607
|Ort=Bielefeld
|Telefon=0521-5576555
|Fax=0521-5576557
|Öffnungszeiten=Mo. – Sa. 9.00 – 13.00 Uhr Mo. – Fr. 14.00 – 18.00 Uhr
|Weblink=http://www.electronicfuchs.com/
|Email=info@electronicfuchs.com
|Bemerkung=
}}

===Bonn===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Elektronik
|Straße=Karlstraße 3
|PLZ=53115
|Ort=Bonn
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Sa. 10.00-20.00 Uhr
|Weblink=http://www.filialen.conrad.de/rubriken/filialen.php?filiale=28
|Email=filiale.bonn@conrad.de
|Bemerkung=
}}
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=P & M Elektronik Bonn GmbH
|Straße=Budapester Strasse 6
|PLZ=53111
|Ort=Bonn
|Telefon=0228-656005
|Fax=0228-656336
|Öffnungszeiten=Mo-Fr 09:00 – 19:00 Uhr Sa 10:00 – 16:00 Uhr
|Weblink=http://www.pm-elektronik-bonn.de/
|Email=pm-elektronikbonn@web.de
|Bemerkung=
}}

===Dortmund===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Westenhellweg 95-101
|PLZ=44137
|Ort=Dortmund
|Telefon=01805-564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo. – Fr. 10.00 – 20.00 Uhr Sa. 9.30 – 20.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=direkt in der Innenstadt
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=SR-Tronic
|Straße=Beratgerstr. 28
|PLZ=44149
|Ort=Dortmund
|Telefon=0231-33671-0
|Fax=0231-33671-25
|Öffnungszeiten=Mo. – Fr. 10.00 – 18.00 Uhr
|Weblink=http://www.sr-tronic.de
|Email=info@sr-tronic.de
|Bemerkung=Ist zwar ein Versandhandel, Abholung ist aber möglich, extrem kleines Elektroniksortiment (Atmel, Eproms), ist eigentlich ein Satshop.
}}



===Essen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Altendorfer Str. 11
|PLZ=45127
|Ort=Essen
|Telefon=01805-564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo. – Fr. 10.00 – 19.30 Uhr Sa. 10.00 – 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=schräg gegenüber von IKEA, Tiefgarage im UG für Kunden kostenlos, Karte an der Kasse lochen lassen
}}

===Herne===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Electronic Hanke
|Straße=Wilhelmstr. 38
|PLZ=44649
|Ort=Herne
|Telefon=02325-52728
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo. – Fr. 10.00 – 18.00 Uhr, außer Dienstags ab 15.00Uhr Mittagspause von 13.00 Uhr - 15.00 Uhr Sa. 9.30 – 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.electronic-hanke.de/
|Email=electronic_hanke@t-online.de
|Bemerkung=
}}

===Köln===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=M. + M. van der Meyden GmbH
|Straße=Breite Straße 101
|PLZ=50667
|Ort=Köln
|Telefon=0221/2576369
|Fax=0221/2576369
|Öffnungszeiten=Mo.–Fr. von 9:30 – 19:00 Uhr Sa. von 10:00 – 16:30 Uhr
|Weblink=http://vandermeyden.de
|Email=http://vandermeyden.de/?page_id=13
|Bemerkung=Sehr teuer (Standard Quarz HC49/S --> 1,50€); Muss µCs extra bestellen
}}
 

===Bergisch Gladbach===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=MS-Elektronik
|Straße=Laurentiusstrasse 20
|PLZ=51465
|Ort=Bergisch Gladbach
|Telefon=02202 - 93 22 17
|Fax=02202 - 93 22 18
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr.: 09:00-12:30 & 14:30 - 18:30 Uhr Sa: 09:00 - 14:00 Uhr
|Weblink=http://www.ms-elektronik.info/
|Email=info@ms-elektronik.info
|Bemerkung= Auch Versand
}}

===Langenfeld===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=rs elektronik - Reinhard Sinzel
|Straße=Solinger Strasse 152
|PLZ=40764
|Ort=Langenfeld
|Telefon=02173/22766
|Fax=02173/25958
|Öffnungszeiten=Mo-Fr 10:00-13:00 + 15:00-18:00, Sa 10:00-13:00
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=zwischen Polizeiwache und Bahnunterführung auf der linken Seite. Nur Ladenverkauf!
}}

===Mönchengladbach===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Brunenberg Elektronik
|Straße=Lürriper Strasse 170
|PLZ=41065
|Ort=Mönchengladbach
|Telefon=02161-44421
|Fax=02161-42552
|Öffnungszeiten=Mo.- Fr. 9:00 - 13:00 und 14:00 - 18:00 Samstag 9:00 - 13:00 Donnerstag Nachmittag geschlossen!
|Weblink=http://www.bruntronic.de
|Email=info@bruntronic.de
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Zilles Elektronik GmbH
|Straße=Staufenstraße 8-10
|PLZ=41061
|Ort=Mönchengladbach
|Telefon=02161/176005
|Fax=02161/176007
|Öffnungszeiten=Montag - Freitag 8:30 - 13:00 & 14:00 - 18:00 Samstag 9:00 - 12:00
|Weblink=http://www.zilles-elektronik.de/
|Email=info@zilles-elektronik.de
|Bemerkung=
}}

===Paderborn===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Jansen-Elektronik GmbH & Co. KG
|Straße=Heiersstrasse 24
|PLZ=33098
|Ort=Paderborn
|Telefon=05251-282848
|Fax=05251-282851
|Öffnungszeiten=Mo. – Sa. 9.30 – 13.00 Uhr Mo. – Fr. 14.30 – 18.00 Uhr
|Weblink=http://www.jansen-elektronik.de/
|Email=info@jansen-elektronik.de
|Bemerkung=
}}

===Recklinghausen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Elektronik-Center Wenzlik, Inh. H.- J. Juhnke
|Straße=Halterner Straße 24
|PLZ=45657
|Ort=Recklinghausen
|Telefon=02361-14103
|Fax=02361-182489
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr.: 9.00h-18.30h, Sa.: 9.30h - 14.00h durchgehend geöffnet!
|Weblink=http://www.Wenzlik-RE.de
|Email=ecw-recklinghausen@t-online.de
|Bemerkung= Elektronik Einzelhandel 47.000 verschiedene Artikel vorrätig.
}}

===Siegen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Radig Hard & Software, Inh. U. Radig
|Straße=An der Bahn 18
|PLZ=57223
|Ort=Kreuztal
|Telefon=02732-762442
|Fax=02732-762443
|Öffnungszeiten=Nach Vereinbahrung
|Weblink=http://www.ulrichradig.de
|Email=mail@ulrichradig.de
|Bemerkung=
}}

==Rheinland-Pfalz==
===Andernach===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=EDV + Elektronic Systeme
|Straße=Füllscheuer 30
|PLZ=56626
|Ort=Andernach
|Telefon=02632/9293-0
|Fax=02632/9293-33
|Öffnungszeiten=Montag-Freitag 8:00 Uhr - 18:00 Uhr/Samstag geschlossen
|Weblink=http://www.eleksys.de/
|Email=info@eleksys.de
|Bemerkung=
}}

===Koblenz===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Radio Erbar
|Straße=Bahnhofstr. 40
|PLZ=56068
|Ort=Koblenz
|Telefon=0261/34782
|Fax=0261/14570
|Öffnungszeiten=Montag-Freitag 9:00 Uhr - 18:00 Uhr/Samstag 9:00 Uhr - 12:00 Uhr
|Weblink=http://www.radio-erbar.de/
|Email=webmaster@radio-erbar.de
|Bemerkung=
}}
===Mainz===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Elektronik
|Straße=Binger Str. 14-16 (nähe Hauptbahnhof)
|PLZ=55122
|Ort=Mainz
|Telefon=0180 5312111
|Fax=
|Öffnungszeiten=
|Weblink=http://www.conrad.de/
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Elektronik Schmidt
|Straße=Boppstrasse 62 - 64
|PLZ=55118
|Ort=Mainz
|Telefon=0180 5312111
|Fax=
|Öffnungszeiten=Montag - Freitag 09.00 Uhr - 13.00 Uhr und 14.00 Uhr - 18.00 Uhr 
Samstag 09.00 Uhr - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.schmidt-electronic.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

==Saarland==
=== Saarbrücken ===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=ESS Elektronik Service Skowronek
|Straße=Peter-Zimmer-Str. 13
|PLZ=66123
|Ort=Saarbrücken
|Telefon=+49 (681) 816414
|Fax= +49 (681) 816992
|Öffnungszeiten= Mo-Fr 8:00-12:00 Uhr / 14:00-18:00 Uhr
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad
|Straße=Trierer Straße 16-20
|PLZ=66111
|Ort=Saarbrücken
|Telefon=0180 5 564445 (derzeit 14 Cent/Min. aus dem Festnetz der Dt. Telekom. Evtl. abweichende Preise für Anrufe aus den Mobilfunknetzen.)
|Fax=
|Öffnungszeiten= Mo.-Fr. 09.00-19.00 Uhr / Sa. 09.00-19.00 Uhr
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

==Sachsen==
===Chemnitz===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mükra electronic shop GmbH
|Straße=Hartmannstr.45
|PLZ=09113
|Ort=Chemnitz
|Telefon=0371/365736
|Fax=0371/365736
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 10.00 Uhr - 18.00 Uhr Sa. 10.00 Uhr - 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.muekra.com/Filiale_Chemnitz
|Email=
|Bemerkung=gut sortiert aber keine SMD BE
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=köhler-elektronik Firma Michael Köhler
|Straße=Erfenschlager Strasse 31
|PLZ=09125
|Ort=Chemnitz
|Telefon=(03 71) 51 91 03
|Fax=(03 71) 51 91 04
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. von 9 - 18 Uhr Sa. von 9 - 12 Uhr
|Weblink=http://www.koehler-elektronik.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=NEUMERKEL
|Straße=Straße der Nationen 26
|PLZ=09111
|Ort=Chemnitz
|Telefon=(03 71) 6 66 29 27
|Fax=(03 71) 6 66 29 51
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. von 9 - 13 und 14 - 18 Uhr
|Weblink=http://www.neumerkel.de
|Email=neumerkel.chemnitz@neumerkel.de
|Bemerkung=zwischen B. Uhse und ehemals McDonald’s :)
}}

===Dresden===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad
|Straße=Friedrich-List-Platz 2 gegenüber Hauptbahnhof
|PLZ=01069
|Ort=Dresden
|Telefon=
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 09.30-20.00 Uhr, Sa. 09.00-20.00 Uhr
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung= verhältnismäßig teuer
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Sullus
|Straße=Tharandter Str. 67
|PLZ=01187
|Ort=Dresden
|Telefon=0351 4112100
|Fax=0351 4112146
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 10.00-18.30 Uhr, Sa. 09.00-12.00 Uhr
|Weblink=http://www.sullus.de/
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Leipzig===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad
|Straße=Neumarkt 20
|PLZ=04109
|Ort=Leipzig
|Telefon=
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Sa.: 09.30-20.00 Uhr
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=ELMICRO Computer GmbH & Co. KG
|Straße=Hohe Str. 9-13
|PLZ=04107
|Ort=Leipzig
|Telefon=+49-(0)341-9104810
|Fax=+49-(0)341-9104818
|Öffnungszeiten=Mo.-Sa.: 09.00-17.00 Uhr
|Weblink=http://elmicro.com/de/ela-leipzig.html
|Email=leipzig|at|elmicro.com
|Bemerkung=Besucher werden gebeten, sich kurzfristig telefonisch anzumelden.
}}

===Zwickau===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Elektronik Neumerkel GmbH
|Straße=Kolpingstraße 20
|PLZ=08058
|Ort=Zwickau
|Telefon=+ 49 (0)375-589920
|Fax=+ 49 (0)375-5899222
|Öffnungszeiten=Mo. - Fr. 9:00 - 18:00 Uhr, Sa. 9:00 - 12:30 Uhr
|Weblink=http://www.neumerkel.de
|Email=info@neumerkel.de
|Bemerkung=Ein Einkauf lohn sich immer bei dieser Firma. Schauen Sie doch mal vorbei. Sie erreichen uns auch in Gera, Karl-Schurz-Straße 12, Tel.:(+49 (0) 365 824690 und in Chemnitz, Strasse der Nationen 26, Tel.:(+49 (0) 371 6662927
}}

==Sachsen-Anhalt==
===Magdeburg===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=mittrenga electronic
|Straße=Maxim-Gorki-Str. 34
|PLZ=39108
|Ort=Magdeburg
|Telefon=0391/7333500
|Fax=0391/7346538
|Öffnungszeiten= 15.00- 18.00
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

==Schleswig Holstein==
===Kiel===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Elektronik Schmidt Inh. Karl Heinz Parting
|Straße=Adelheidstr. 28
|PLZ=24103
|Ort=Kiel
|Telefon=0431 94682
|Fax=0431 92574
|Öffnungszeiten=
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung= viele historische Bauteile verfügbar, Röhren
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Mergenthalerstr. 22
|PLZ=24223
|Ort=Raisdorf
|Telefon=0180 5 564445
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Sa. 10.00-20.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.de
|Email=
|Bemerkung=
}}

==Thüringen==
===Erfurt===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Hübner-Elektronik e.K.
|Straße=Juri-Gagarin-Ring 27
|PLZ=99084
|Ort=Erfurt
|Telefon= +49 (0361) 6 42 34 56
|Fax= +49 (0361) 6 42 34 55
|Öffnungszeiten=Montag-Freitag - 9.30 bis 18.30 Uhr, Samstag - 10.00 bis 13.00 Uhr
|Weblink=http://www.huebner-elektronik.de/
|Email= info@huebner-elektronik.de
|Bemerkung=
}}

===Eisenach===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Elektronik-Stübchen
|Straße=Katharinenstraße 117
|PLZ=99817
|Ort=Eisenach
|Telefon= (03691)77324
|Fax=
|Öffnungszeiten=Montag-Freitag - 9.00 bis 13.00 Uhr, 14.30 bis 18 Uhr
Sonnabend 9.00 bis 12.00 Uhr
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=
}}

===Jena===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Stefan Schmutzer VAT Elektronik
|Straße=Bachstraße 10
|PLZ=07743
|Ort=Jena
|Telefon= (03641)447184
|Fax=
|Öffnungszeiten= Mo-Fr. bis 18:00Uhr. Sa zu
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung= reichlich teuer. Für einzelne Kleinteile jedoch definitiv zu empfehlen, wenn man nicht gleich bestellen will
}}

===Gera===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname= Neumerkel Elektronik
|Straße=Karl-Schurz-Straße 12
|PLZ=07545
|Ort=Gera
|Telefon= +49 (0) 3 65 - 82 46 90
|Fax= +49 (0) 3 65 - 82 46 922
|Öffnungszeiten= Mo-Fr. 9.00 bis 18:00Uhr. Sa 9.00 bis 12.00
|Weblink= http://www.neumerkel.de/gera.htm
|Email=
|Bemerkung=
}}

=Österreich=
==Linz==
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Aigner Elektronik
|Straße=Dinghoferstr. 63
|PLZ=A-4020
|Ort=Linz
|Telefon=+43 732 669691-0
|Fax=+43 732 669691-15
|Öffnungszeiten=Mo. bis Fr. 8:30 bis 17:00 (keine Mittagssperre), Samstag 8:30 bis 12:00
|Weblink=http://www.aigner.co.at/
|Email=
|Bemerkung=
}}

{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic
|Straße=Kornstraße 4
|PLZ=A-4060
|Ort=Leonding
|Telefon=+43 732 683040-0
|Fax=+43 732 683040-13
|Öffnungszeiten=Mo. bis Fr. 9:00 bis 19:00 , Samstag 9:00 bis 17:00
|Weblink=http://www.conrad.at/
|Email=mailto://filiale.linz@conrad.at
|Bemerkung=
}}

==Graz==
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Neuhold Elektronik
|Straße=Griesplatz 1
|PLZ=A-8020
|Ort=Graz
|Telefon=+43 (0) 316 711245
|Fax=+43 (0) 316 717419
|Öffnungszeiten=Montag bis Freitag von 9.00 - 18.00 Uhr Samstag 9.00-12.30 Uhr
|Weblink=http://www.neuhold-elektronik.at/
|Email=
|Bemerkung=Großes Sortiment mit auch sehr ausgefallenen Artikeln. Führt eine breite Produktpalette. Durchweg sehr günstige Preise, jedoch manchmal bei Standardbauteilen (Mikrocontrollern z.B. AVRs) teurer als die Konkurrenz. Vergleichbar mit Pollin.
}}
 
 
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Riedl Electronic
|Straße=
|PLZ=A-8020
|Ort=Graz
|Telefon=Tel: +43 (0) 316 718031-0 od. +43 (0) 664 2104608
|Fax=+43 (0)316 718031-6
|Öffnungszeiten=Montag bis Freitag von 9.00 - 12.30 Uhr - Mittagspause und dann von 14.00 - 18.00 Uhr Samstag 9.00-12.00 Uhr
|Weblink=http://www.riedl-electronic.at/
|Email=office@riedl-electronic.at
|Bemerkung=Elektronikkomponenten müssen vorher über den Onlineshop bestellt werden. Diese werden dann von einem externen Lager geholt und können auf Wunsch in der Filiale in Graz abgeholt werden. Natürlich kann man sie auch direkt an die Haustür liefern lassen.
Update:
Keine Filiale mehr in Graz. Verkauf erfolgt ausschließlich über den Onlineshop
}}
 
 
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=L-Tronik Austria
|Straße=Karlauerstrasse 5
|PLZ=A-8020
|Ort=Graz
|Telefon=Tel: +43 (0) 316 904 672
|Fax=
|Öffnungszeiten=Montag bis Freitag von 9.00 - 17.00 Uhr Samstag 9.00-12.00 Uhr
|Weblink=http://www.l-tronik.com/index.php
|Email=info@lta.at
|Bemerkung=Riesiges Sortiment an Halbleitern (Auch SMD). Solartechnik, Sicherheitstechnik, Haustechnik u.s.w..
}}
 
 
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad
|Straße=Weblinger Gürtel 25
|PLZ=A-8054
|Ort=Graz
|Telefon=Tel: +43 (0) 50 - 20 40 73 00
|Fax=
|Öffnungszeiten=Montag bis Freitag von 9.00 - 19.30 Uhr Samstag 9.00 - 18.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.at
|Email=filiale.graz@conrad.at
|Bemerkung=
}}

==Salzburg==
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad
|Straße=Alpenstraße 95 - 97
|PLZ=5020
|Ort=Salzburg
|Telefon=050 - 20 40 81 00
|Fax=
|Öffnungszeiten=Mo.-Fr. 9.00-19.00 Uhr Sa. 9.00-18.00 Uhr
|Weblink=http://www.conrad.at/megastores
|Email=
|Bemerkung=
}}

=Schweiz=
----
==Aargau (AG)==
===Baden===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=<s>Gautschi Elektronik (ehemals AUTRIX Meier)</s> ***)
|Straße=Martinsbergstrasse 28
|PLZ=5400
|Ort=Baden
|Telefon=056 222 24 24
|Fax=056 210 06 12
|Öffnungszeiten=
Montag 13:30-18:00, Di-Fr 08:00-12:00 und 13:00-18:00, Sa 09:00-12:00
|Weblink=
|Email=
|Bemerkung=Orchesterelektronik, REVOX und Elektronik-Laden.
Ehemals AUTRIX Meier. Nach bald 30 Jahren hat Ernst Meier den Laden 2006 in neue
Hände gegeben. Hier spürt man noch den Charme der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts: ca. 20m2 Ladenlokal, vollgestopft bis unter die Decke mit mit elektronischem Kleinkram!
Teile des Sortiments entstammen ebenfalls dieser Zeitepoche. Mikroprozessoren und SMD-Bauteile sucht man hier vergebens. Dafür lassen sich auch mal (heute seltene) TTL's finden!
 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:12, 13. Okt. 2009 (UTC)
 '''***)''' seit Frühjahr 2009 Liegenschaft abgebrochen. Nachfolgefirma unbekannt. 
Schweizermacher [[Spezial:Beiträge/83.78.147.198|83.78.147.198]] 07:13, 7. Jan. 2010 (UTC)
}}

===Zofingen===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Surplus Party Zofingen Funkerverein Zofingerrunde HB9FX
|Straße=Strengelbacherstrasse 27 (Mehrzweckhalle)
|PLZ=4800
|Ort=Zofingen
|Telefon=
|Fax=
|Öffnungszeiten= 
'''1x jährlich am letzen Samstag im Oktober:''' 31. Oktober 2009 / 30. Oktober 2010 / 29. Oktober 2011 / 27. Oktober 2012
 08:30 bis 16:30 Uhr
|Weblink=http://www.surplusparty.ch/surplus.htm
|Email=event(at)surplusparty.ch
|Bemerkung='''Die Surplus Party, seit 1984 der grösste Flohmarkt der Schweiz von Amateufunkern für Amateurfunker! Der Eintritt ist gratis.'''
Neue und gebrauchte Bauteile aus Elektronik, Funk- und Computertechnik, Surplus-Messgeräte, Funkgeräte und alles wonach man nie gesucht hat!

'''Anreise mit dem Auto:''' 
Aus den Richtungen Basel, Bern und Zürich die Autobahn A1 in Oftringen (Ausfahrt Nr. 48) verlassen und in Richtung Zofingen fahren. Vor dem Stadteingang beginnt die Beschilderung zu den Parkplätzen (nach rechts abbiegen, am Bahnhof vorbei, nach dem Busterminal rechts abbiegen und die Bahnlinie überqueren).

Aus der Richtung Luzern die Autobahn A2 in Reiden (Ausfahrt Nr. 18) verlassen und in Richtung Zofingen fahren. Vor dem Stadteingang beginnt die Beschilderung zu den Parkplätzen (nach links abbiegen).
Es stehen ausreichend Parkplätze zur Verfügung!

Die Parkplätze direkt bei der Halle sind gebührenpflichtig (Samstag bis 12:00 Uhr). Die Parkkarten für reservierte Plätze berechtigen nur zur Einfahrt direkt vor die Halle, aber Ersetzen nicht das notwendige Parkticket!

Total stehen für die Surplus Party '''rund 1'000 Parkplätze''' (davon etwa 750 gratis) zur Verfügung. Bitte befolgen Sie die Anweisungen des Parkdienstes.

'''Anreise mit dem Zug:''' 
Zofingen befindet sich an der SBB Linie 501 Olten - Luzern und ist Haltestelle für die meisten Schnellzüge.
In Zofingen angekommen, verlassen Sie und der Bahnlinie entlang in südlicher Richtung. Gehen Sie an den Busterminals vorbei, überqueren Sie die Bahnlinie nach rechts und von da an gehen Sie alles geradeaus bis zur Mehrzweckhalle (problemlos in 10 Minuten Fussmarsch erreichbar).
 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:12, 13. Okt. 2009 (UTC)
}}

== Basel-Stadt (BS) ==
=== 4002 Basel ===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=<s>Grieder Elektronik Bauteile AG</s>
|Straße=<s>Nauenstrasse 63</s>
|PLZ=<s>4002</s>
|Ort=<s>Basel</s>
|Telefon=n/a
|Fax=n/a
|Öffnungszeiten='''Ladenlokal in Basel per Ende 2008 geschlossen.'''
|Weblink=http://shop.griederbauteile.ch/
|Email=n/a
|Bemerkung=Umzug nach 4450 Sissach ==> [[Lokale_Elektroniklieferanten#4450_Sissach]]
Fortführung als Versandunternehmen. 
z.Zt. liegen keine Informationen über die Möglichkeit der Abholung von vorbestellter Ware vor Ort vor.

 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:37, 13. Okt. 2009 (UTC)
}}

== Basel-Landschaft (BL) ==
=== 4450 Sissach ===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Grieder Elektronik Bauteile AG
|Straße=Reuslistrasse 62
|PLZ=4450
|Ort=Sissach
|Telefon=061 976 95 95
|Fax=061 976 95 90
|Öffnungszeiten=Mo-Do 800-1200, 1300-1600 und Fr 800-1200, 1300-1500.
|Weblink=http://shop.griederbauteile.ch/
|Email=info@griederbauteile.ch
|Bemerkung=Mindestbestellwert CHF 20. Vorbestellte Waren können abgeholt werden. Der "Laden" befindet sich 10 Minuten zu Fuss vom Bahnhof Sissach.

}}

== Luzern (LU) ==
=== Emmenbrücke ===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic Schweiz
|Straße=Seetalstrasse 11
|PLZ=6020
|Ort=Emmenbrücke
|Telefon=0848/80 12 83
|Fax=041/267 32 14
|Öffnungszeiten= 
Mo/Di/Do 09:00-18:30, Mi/Fr 09:00-21:00, Sa 08:00-16:00 Uhr

|Weblink=http://www1.ch2.conrad.com/infocenter/filialen.php
|Email=filiale.emmenbruecke@conrad.ch

|Bemerkung=5 Minuten vom Bahnhof Emmenbrücke GRATIS Parkhaus & Parkplätze
 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:12, 13. Okt. 2009 (UTC)
}}

== Solothurn (SO) ==
===5014 Gretzenbach===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=EFG Electronic AG
|Straße=Köllikerstrasse 32
|PLZ=5014
|Ort=Gretzenbach
|Telefon= 062 849 23 61
|Fax= 062 849 23 70
|Öffnungszeiten=
Mo-Fr 08:30-11:30, 13:30-18:30, Mi geschlossen, Sa 09:00-16:00
|Weblink=http://www.maxland.ch/netmax/standseiten/efg/index.html
|Email=efgag@yetnet.ch
|Bemerkung=Kabel - Messgeräte - Lautsprecher - elektronische Bauteile
kein Versand, nur Ladengeschäft
 [[Spezial:Beiträge/62.203.205.15|62.203.205.15]] 11:35, 8. Feb. 2010 (UTC) -- Edit: Schweizermacher
}}

== Zürich (ZH) ==
===8004 Zürich===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Pusterla Elektronik AG
|Straße=Hohlstrasse 52
|PLZ=8004
|Ort= Zürich
|Telefon=044 241 56 77
|Fax=044 242 01 04
|Öffnungszeiten=
Mo-Fr 09:00-18:30, Sa 09:00-16:00
|Weblink=http://www.pusterla.ch/
|Email=info@pusterla.ch
|Bemerkung=Absoluter "Kult-Laden" mit Tradition. Wer jemals in der Schweiz einen Lötkolben in der Hand hatte, der kennt "Pusti"

Das Sortiment ist zweigeteilt: 
'''hinter dem Tresen:''' 
gutes allgemeines Bauteilesortiment, spezielle Sachen werden bestellt.
 Man nimmt sich Zeit für Fachberatung - es wird auch schon mal ein Vergleichstyp aus der Liste gesucht und dem jungen "Case-Modder" wird mit Engelsgeduld erklärt wie man den Vorwiderstand für seine coole LED-Prozessorinnenbeleuchtung berechnet.

'''vor dem Tresen - Selbstbedienung:''' 
Am Eingang nimmt man sich eine Pappschale mit Bleistift und Notizblock.
Artikel, Menge und Preise schreibt man selbst auf!

Das Sortiment bietet einen Querschnitt durch die elektronische Bauteilefertigung der letzten 50 Jahre. Sehr gute Quelle für spannungsfeste Kondensatoren und hochohmige (Leistungs-)Widerstände sowie mechanischem "Klein-Grabbel-Kram." Gute Auswahl an Gehäusen, Transformatoren (z.T. recht schräge Typen) sowie Relais und Stecker/Buchsen die die Welt wohl niemals gebraucht hat. '''Vorsicht bei Elektrolytkondensatoren:''' "historische" Lagerware, besser man hat ein ESR-Meter dabei - sodenn man hat!
 Kabel jeglicher Art gibt es ab der Rolle zum Selberabschneiden - auch 10cm sind kein Problem - ausrechnen und aufschreiben machst Du ja selber.
 Präsentation der Ware im Selbsbedienungsteil:
 Bauteile offen oder ab Gurt in kleinen, liebevoll angeschriebenen Pappschachteln (noch von Vater Pusterla), grösseren Wühlschachteln, einer Wühlecke sowie hier und da einige Merkwürdigkeiten auf dem Fussboden.
Man stelle sich das Ladenlokal eines Joint-Ventures aus Oppermann, Pollin, dem ehem. Völkner sowie dem örtlichen Entsorgungshof vor - '''das''' ist "Pusti" und so war er schon immer! 

'''Fazit:''' absolut lohnenswert, auch wenn man vielleicht nicht immer das bekommt was man wollte, dafür findet man aber alles, wonach man nie gesucht hatte!
 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:12, 13. Okt. 2009 (UTC)
 [[Spezial:Beiträge/62.203.205.15|62.203.205.15]] 11:45, 8. Feb. 2010 (UTC) -- Edit: Tippfehler (Schweizermacher)
}}

===8025 Zürich===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=in Memoriam: (1967 - 1996)
''Alfred Mattern AG''
|Straße=''Seilergraben 53''
|PLZ=''8025''
|Ort= ''Zürich''
|Telefon= n/a
|Fax= n/a
|Öffnungszeiten=n/a
|Weblink=http://www.moneyhouse.ch/u/pub/alfred_mattern_ag_CH-020.3.916.364-3.htm
|Email=
|Bemerkung=Firmengründung 1967, Konkurs 1996

'''SHAB: 235 / 1996 vom 03.12.1996 (Seite 7457)''' 
27. November 1996 (25729) 
Alfred Mattern AG, in Z ü r i c h, Handel mit Antennen und Antennenzubehör sowie mit Geräten und Bauteilen der Elektro-, Elektronik-, Radio-und Fernsehindustrie, Aktiengesellschaft (SHAB Nr. 210 vom 30. 10. 1995, S. 5945).
Firma neu: Alfred Mattern AG in Liquidation. Mit Verfügung vom 02.10.1996 hat der Konkursrichter des Bezirksgerichts Zürich über die Gesellschaft den Konkurs eröffnet; demnach ist die Gesellschaft aufgelöst. Das Konkursverfahren ist mit Verfügung desselben Richters vom 13.11.1996 mangels Aktiven eingestellt worden.
 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:12, 13. Okt. 2009 (UTC)
}}

===8092 Zürich===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname="Bastli" Fachverein der Departemente Informationstechnologie und Elektrotechnik und Maschinenbau und Verfahrenstechnik an der ETH Zürich.
|Straße=Universitätsstrasse 19
|PLZ=8092
|Ort= Zürich
|Telefon= n/a
|Fax= n/a
|Öffnungszeiten=Die Öffnungszeiten gelten nur während des Semesters.
Mo 12:15 - 13:00 Uhr 
Do 12:15 - 13:00 Uhr 

|Weblink=http://www.bastli.ethz.ch/
|Email=bastli@amiv.ethz.ch
|Bemerkung=Studentischer "Bastel-Shop"
Während den Öffnungszeiten ist der Bastli-Shop im ersten Stock des UNG geöffnet.
Ihr könnt Bauteile, welche wir an Lager haben, kaufen und euch wird mit diversen elektronischen Problemen geholfen.

Organisierte Sammelbestellungen bei Fa. Reichelt / Deutschland

'''Standort:''' 

Bastli und Messplatz befinden sich in den Räumlichkeiten des AMIV im UNG Gebäude schräg gegenüber des CAB.
Es ist das gleiche Gebäude in dem auch der ehem. AMIV-Verlag respektive ehem. WBS respektive SPOD untergebracht ist.

Das Gebäude wirkt beim ersten Kontakt wohl für jeden neuen ein bisschen abschreckend. Aber keine Scheu, wenn man durch das etwas schlecht beleuchtete Treppenhaus in den ersten Stock gelangt, wendet man sich dort gleich nach rechts. Bastli und Messplatz haben die Zimmernummern C6 und C5.
 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:12, 13. Okt. 2009 (UTC)
}}

=== 8305 Dietlikon ===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Conrad Electronic Schweiz
|Straße=Alte Dübendorferstrasse 17
|PLZ=8305
|Ort=Dietlikon
|Telefon=0848/80 12 84
|Fax=044/805 35 14
|Öffnungszeiten= 
Mo-Do 10:00-20:00, Fr 10:00-21:00, Sa 09:00-20:00 Uhr

|Weblink=http://www1.ch2.conrad.com/infocenter/filialen.php
|Email=filiale.dietlikon@conrad.ch

|Bemerkung=5 Minuten vom Bahnhof Dietlikon Parkhaus & Parkplätze vorhanden
 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:12, 13. Okt. 2009 (UTC)
}}

=== 8606 Nänikon ===
{{ElektronikLieferant
|Firmenname=Distrelec Schweiz
|Straße=Grabenstrasse 6
|PLZ=8606
|Ort=Nänikon
|Telefon=044 - 944 99 11
|Fax=044 - 944 99 88
|Öffnungszeiten= 
Mo-Fr 07:30-18:00 Uhr (nur Abholschalter)

|Weblink=https://www.distrelec.ch
|Email=info@distrelec.com
|Bemerkung='''Abholschalter:''' (Vorbestellung unbedingt erforderlich)
Telefonisch oder online bestellte Ware kann nach ca. 2 Stunden abgeholt werden.
 Es kann auch direkt vor Ort ab Katalog bestellt werden, allerdings dann Wartezeit von min. 2 Stunden
 Bezahlung: bar/EC- und Post-Card
 [[Spezial:Beiträge/85.3.130.90|85.3.130.90]] 13:12, 13. Okt. 2009 (UTC)
}}

= Siehe auch =
* [[Platinenhersteller]]
* [[Elektronikversender]]
* [[Eisenwarenversender]]

[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Bauteile]]

Lochrasterplatine

2010-06-01T11:34:34Z

212.117.81.29: /* Tools */

[[Bild:Platine-Streifenraster.jpg|miniatur|rechts|280px|Streifenraster]]
[[Bild:Platine-Punktraster.jpg|miniatur|rechts|280px|Punktraster]]
[[Bild:Platine-Punkt-Streifenraster.jpg|miniatur|rechts|280px|Punkt-Streifenraster]]
Als Lochrasterplatine bezeichnet man eine universelle Platine mit Kupferstreifen oder -punkten, die in einem Raster aufgebracht sind. Die englische Bezeichnung ist ''Stripboard'' oder ''Veroboard''.

Diese industriell gefertigten Platinen werden gerne zum Aufbau von Prototypen benutzt. Sie sind quasi der Zwischenschritt zwischen dem Steckbrett ([[Breadboard]]) und der individuellen Platine. Es gibt sogar Lochrasterplatine mit dem Layout eines Steckbretts ([http://www.evilmadscientist.com/article.php/breadboardproto]) mit denen man Steckbrettschaltungen 1:1 übernehmen kann. Meist ist das Raster 2,54mm = 0,1 inch = 100 mil.

Es gibt vorwiegend vier Arten:
* Streifenraster, eher für einfache Schaltungen, Leiterbahnen müssen mit einem Bohrer oder Teppichmesser getrennt werden.
* Punktraster, für komplizierte Platinen mit vielen Bauteilen, Verbindung über Schaltdraht
* Punkt-Streifenraster, oft die beste Wahl, da man hier auf das trennen der Leiterbahnen verzichten kann und dennoch nicht alle Verbindungen über Drähte machen muss
* spezielle Formen, oft Laborkarten genannt. Diese haben ein spezielles Muster für Anwendungen wie Sub-D Buchsen, ICs, SMD Bauteile.

== Tutorials ==
* http://www.beavisaudio.com/techpages/SchematicToReality/
* http://www.b-redemann.de/download/loeten.pdf

== Tools ==
* Der [http://3dreplicators.com/New%20Front%20Page/Documentation/Tools/Stripboard%20designer.htm Stripboard Designer 1.0] des Clanking Replicator Projects ist in VisualBasic geschrieben und die Source ist erhältlich. (BSD-ähnlich)
* VeeCAD gibt es in einer abgespeckten [http://veecad.com/free.html freien Version] und als [http://veecad.com kommerzielle Version] für ca. 18€.
* [http://www.heyrick.co.uk/software/verodes/index.html VeroDes] für Windows (Freeware). Achtung: Hinweise zum "Heimtelefonieren" genau lesen.
* [http://diy-fever.com/software/ DIY Layout Creator] PCB, Perfboard or Stripboard designer. (Freeware)
* [http://www.freedownloadscenter.com/Multimedia_and_Graphics/Misc__Graphics_Tools/StripBoard_Designer.html StripBoard Designer 1.01] von Abdullah Daud. (Shareware, 25US$)
* [http://www.marlwifi.org.nz/other/stripboard-magic Stripboard Magic] (Windows, Abandonware???)
* [http://www.abacom-online.de/uk/html/lochmaster.html Lochmaster] (Windows, ca. 40€)
* [http://protomind.net/page.php?7 ProtoCAD] is a tool for creating circuit schematics rapidly. It is developed for use with stripboards (''Lochrasterplatine'', ''Lochstreifenplatine'') but can also be used with other methods. (Java 1.5 compatible, Swing GUI, Opensource)
* [http://sites.google.com/site/libby8dev/stripes Stripes] is a simple and fast java-based Stripboard Designer app. (GPL)

[[Category:Platinen]]
[[Kategorie:Boards]]

Oszilloskop

2010-05-21T08:10:44Z

212.117.81.29: /* Digitale Tischoszilloskope */

Ein Oszilloskop dient zur grafischen Darstellung des Spannungsverlaufs eines oder mehrerer Signale in einem einstellbaren Zeitbereich.

== Anfragen nach Kaufberatung im Forum ==

===Eh, macht mich mal ein Oszilloskop klar!===
Im Forum finden sich regelmäßig Anfragen nach individueller Beratung zum Oszilloskopkauf. Solche Anfragen sind weitgehend sinnlos. Besonders dann, wenn sich der Fragesteller nicht mit den Grundlagen eines Oszilloskops und den wichtigsten Kennzahlen bekanntgemacht hat oder nicht weiß, was er messen will.

===Maßgeschneidert?===
Besonders die immer wiederkehrende Forderung, dass es unbedingt das maßgeschneiderte Oszilloskop zum Superpreis genau für den Fragesteller geben muss, ist sinnlos. Wer mit diesem Anspruch kommt, der wird enttäuscht werden. Das gibt es nicht, und gute Oszilloskope kosten Geld, da sie keine Massenware sind.

===Erfahrungen?===
Eine andere Variante, von der man abraten muss, ist die Frage nach Erfahrungen. Besonders dann, wenn man nicht willens ist, die Erfahrungen anderer zur Kenntnis zu nehmen, wenn sie der eigenen Forderung nach einem billigen Superoszilloskop widersprechen. Hinzu kommt, dass man aus den Antworten nicht herauslesen kann, ob derjenige wirklich die Erfahrung hat, oder sich seinen eigenen Oszilloskopkauf schönreden möchte. Man braucht Erfahrung um die Erfahrungsberichte anderer richtig einzuordnen.

Darüber hinaus gibt es die Standardantworten derjenigen, die eigene Interessen verfolgen, ihren Vorurteilen oder ihrem Fetisch frönen. Zum Beispiel

* ''Kauf ja kein Gerät aus Asien!''
* ''Unter LeCroy|Agilent|Yokogawa|Tektronix geht gar nichts!''
* ''Nur Gebrauchtgeräte lohnen sich!''

Hinweise wie ''mein vor 30 Jahren gekauftes Markengerät funktioniert noch heute tadellose'' sind ebenfalls ziemlich sinnlos. Der Hersteller wird dieses Gerät gar nicht mehr anbieten, und er wird schon gar nicht mehr mit der gleichen Qualität fertigen wie vor 30 Jahren. Dazu ist der Kostendruck zu hoch und Technologien haben sich geändert. Nicht alle neuen Technologien sind so robust wie die vor 30 Jahren.

===Versandkosten, Einfuhrumsatzsteuer, e.v. Gebühr Paketdienst, Gebühr Währungsumrechnung===

Bei vermeintlichen Internet-Schnäppchen aus dem Ausland (besonders Nicht-EU) werden gerne die in der Überschrift genannten Zusatzkosten ignoriert und sich so das Angebot selbst schöngeredet. Das sind nicht mal alle Kosten, die man haben kann. Zum Beispiel können für manche Zahlungsweisen weitere Gebühren hinzukommen oder Lagergebühren im Zolllager.

Wer nicht vorher rechnet hat nachher schnell mehr bezahlt als bei einem lokalen Händler. Siehe auch [http://www.zoll.de Zoll].

===Spielzeuge aller Art===

Offensichtlich scheint es gerade Mode zu werden, einen schwachbrüstigen Analog-Digital-Konverter hinter eine eher zufällig gewählte, krumme analoge Eingangsschaltung zu klemmen und an einen Mikrocontroller mit Graphik-LCD anzuschließen. Das ganze wird dann als digitales Speicheroszilloskop (DSO) zum Sonderpreis verkauft. Je nach Hersteller wird so ein Gerät komplett ohne Gehäuse geliefert (Sicherheit? Da sch**ßen wir doch drauf), oder in einem lustig aufgemachten Plastikgehäuse in MP3-Player-Format, das auch keine großartige Isolation bietet. Am besten ist irgendwo noch ein Gang-Tribal aufgedruckt, um die Coolness zu unterstreichen.

Im Vergleich mit richtigen Oszilloskopen sind dies Spielzeuge. Es nervt, diese Dinger immer wieder im Forum als das Beste seit Erfindung von geschnitten Brot vorgestellt zu bekommen. Ein Blick von weniger als eine Minute Dauer auf die technischen Daten dieser "Oszilloskope", wenn die Daten überhaupt angegeben werden, reicht um festzustellen, dass man ein Spielzeug vor sich hat. Schön für den, der spielen will, schlecht für den, der sicher messen will.

Ebenso verrät ein Blick auf die Schaltung des Analogeingangs, ob man ein Spielzeug vor sich hat. Fehlende Spannungsfestigkeit und fehlende Frequenzkompensation des Eingangsverstärkers sind sichere Zeichen. Wenn es eine Verbindung zum PC gibt, aber diese nicht isoliert ist, ist das ein weiteres Zeichen.

In [http://welecw2000a.sourceforge.net/docs/Hardware/GW_Instek_GDS-1152A.pdf] kann man das Innenleben eines richtigen DSO bewundern. Man vergleiche dies mit den Innenleben der Spielzeug-"DSO"s.

Ein anderes, sicheres Zeichen eines Spielzeug-"DSOs" ist es, wenn irgendein Ding aus Abgreifklemmen und Klinkenstecker als "Tastkopf" mitgeliefert wird oder die Buchse für den Tastkopf aus einer Klinkenbuchse oder ähnlicher Niederfrequenz-Anschlusstechnik besteht.

Fazit, wer ein Oszilloskop haben möchte, sollte sich das Geld für ein Spielzeug-"DSO" sparen.

== Was messen Oszilloskope? ==

Oszilloskope zeigen einen Spannungsverlauf über einen relativ kurzen Zeitraum an. Je besser das Oszilloskop, desto länger ist dieser kurze Zeitraum, beziehungsweise desto schneller darf das Signal sein. Darüber hinaus lassen sich andere Größen, zum Beispiel Ströme, anzeigen, wenn man zusätzlich entsprechende Wandler einsetzt, um aus ihnen eine Spannung zu erzeugen. Bei Mehrkanal-Oszilloskopen kann man üblicherweise auch eine Spannung über eine Spannung darstellen (XY-Modus). Als Kanal bezeichnet man bei einem Oszilloskop einen Eingang für eine Spannung. Die an den Kanäle anliegenden Spannungen können vom Oszilloskop einzeln oder gemeinsam angezeigt werden.

Zusätzlich bieten moderne Oszilloskope die Möglichkeit, sich gewisse Kenngrößen der Spannungsverläufe anzeigen zu lassen. Gängige sind zum Beispiel die Anzeige von Spitzenspannung und Effektivwert einer Spannung, Frequenz/Periodendauer, Anstiegs- und Abfallzeiten, Tastverhältnis und so weiter. Darüber hinaus bieten gute Oszilloskope sogenannte Cursoren, mit denen man, durch eine Linie dargestellt, auf dem Bildschirm Positionen im Spannungsverlauf markieren kann. Zur Position zugehörige Werte (Zeit oder Spannung), sowie die Differenz dieser Werte zwischen zwei Cursoren können abgelesen werden.

Besonders [[#Digitale_Tischoszilloskope|digitale Oszilloskope]] können relativ viele unterschiedliche Kenngrößen anzeigen, da sich viele dieser Größen mit einfachen Algorithmen aus den vom Oszilloskop im Speicher erfassten Daten ausrechnen lassen. Ebenso sind einfache mathematische Operationen möglich, etwa eine diskrete Fourier-Transformation oder die Summe oder Differenz der Spannungsverläufe von zwei Kanälen. Oszilloskope der Oberklasse bieten darüber hinaus ausgeklügelte Möglichkeiten der Signalanalyse. Bereits in der Unterklasse digitaler Oszilloskope ist heutzutage eine PC-Schnittstelle üblich. Beim Kauf sollte man darauf achten, dass das Protokoll der Schnittstelle dokumentiert ist. Sonst ist man auf proprietäre, manchmal sehr teure PC-Software des Herstellers angewiesen.

Für spezielle Anwendungen finden sich in manchen Oszilloskopen besondere Messfunktionen. Zum Beispiel go/no-go Messungen, mit denen eine Spannungsverlauf mit einem vorgegebenen Verlauf verglichen wird. Entspricht der Spannungsverlauf hinreichend dem vorgegebenen Verlauf wird ein "go" (alles ist OK) Signal ausgegeben. Weicht der Verlauf zu stark ab, ein "no go" (Spannung stimmt nicht) Signal.

== Analoge Oszilloskope ==
=== Allgemeines ===
[[Bild:Oszilloskop.png|thumb|right|300px|Hybrides Analog/Digital Oszilloskop]]
Bei analogen Oszilloskopen wird das darzustellende Signal nach der Verstärkung direkt zur Ablenkung eines Elektronenstrahls verwendet.

Brauchbare analoge Oszilloskope findet man oft schon für ca. 50 Euro bei Online-Auktionen und Kleinanzeigenmärkten. Für 200-400 Euro bekommt man dort recht gute Profigeräte<ref>Ein Gerät, welche mit dem Attribut ''Profigerät'' beworben wird, ist normalerweise keins.</ref> mit 60-200 MHz Bandbreite. Brauchbare Neugeräte fangen bei 600 Euro an. Der Oszilloskopmarkt wird von einigen wenigen Marken dominiert. Im höherpreisigen Segment sind es vor allem HP (Agilent) und Tektronix, sowie Yokogava und Lecroy. Hameg ist vor allem im mittleren Segment (500-1500 Euro) weit verbreitet. Man findet sie oft in Schule und Ausbildung. Preislich darunter finden sich diverse asiatische oder gelegentlich noch osteuropäische Hersteller von Analogoszilloskopen. Häufig treten diese Hersteller nicht unter eigenem Namen auf, sondern bieten ihre einfachen Geräte als OEM-Produkte an.

Ganz einfache Geräte verfügen nur über einen Kanal<ref>Es gibt, beziehungsweise gab, nochmals einfachere Geräte, nämlich solche ohne Trigger. Die Zeiten solcher Gerät sind allerdings seit rund 50 Jahren vorbei. Daher sollte man den fehlenden Trigger nur bei historischen Gebrauchtgeräten finden.</ref>. Damit ist es nicht möglich, zwei Signale in zeitliche Beziehung zu setzen. Dies ist jedoch oft wichtig. Deshalb verfügen heutzutage auch einfache Geräte meist über 2 Kanäle.

Die '''Bandbreite''' gibt Auskunft, welche Signal-Frequenzen das Oszilloskop noch verarbeiten kann. Bei angegebener Bandbreite fällt die Verstärkung des Oszilloskops um 3dB ab, ein Sinussignal wird dann nur noch mit ca. 70% der wahren Amplitude angezeigt. Um Signalverläufe noch vernünftig interpretieren zu können, kann man grob sagen, dass man Signale bis 1/10 der Bandbreite dargestellt bekommt. Ein Rechtecksignal nahe der Bandbreite würde z. B. nur noch als Sinus dargestellt werden <ref>Häufig wird von Anfängern bei der Bandbreitenbetrachtung vergessen, dass ein Rechtecksignal nicht aus einer einzigen Sinusschwingung der Frequenz f, sondern aus einer theoretisch unendlichen Summe von Signalen der Frequenzen f, 3 * f, 5 * f ... besteht. Für eine vernünftige Darstellung eines Rechtecksignals sollte die Oszilloskopbandbreite so groß sein, dass zumindest die ersten paar Oberwellen nicht zu stark gedämpft werden. Aus dieser Betrachtung ergeben sich Faustformeln, wie die, dass die Bandbreite eines Oszilloskops zehnmal (oder dreimal, oder fünfmal, je nachdem wie genau man messen möchte) größer sein sollte als die Grundfrequenz des Rechtecks.</ref>.

Beim Messen von Digitalsignalen ist man meist an der '''Anstiegszeit''' interessiert. Die Anstiegszeit gibt an, wie lange ein Rechtecksignal von 10-90% benötigt. Die Anstiegszeit des Oszilloskops gibt an, welche Ansteigszeit dargestellt wird, wenn man ein nahezu ideales Rechtecksignal mit annähernd Null Anstiegszeit anlegen würde. Man kann die Anstiegszeit direkt aus der Bandbreite berechnen.

<math>t_{Osc} = \frac{0.35}{B}</math>

* <math>\!\, t_A</math> : Anstiegszeit des Oszilloskops in Sekunden (s)
* <math>\!\, B</math> : Bandbreite in Hertz (Hz)

Legt man ein reales Rechtecksignal an das Oszilloskop an, dann wird die Anzeige umso mehr verfälscht, je näher die Anstiegszeit des Eingangssignals der Anstiegszeit des Oszilloskops kommt. Dabei gilt folgender Zusammenhang.

<math>t_S = \sqrt{t_{ges}^2-t_{Osc}^2}</math>

* <math>\!\, t_S</math>: Anstiegszeit des Eingangssignals
* <math>\!\, t_{ges}</math>: Angezeigte Anstiegszeit auf dem Oszilloskop
* <math>\!\, t_{Osc}</math>: Anstiegszeit des Oszilloskops

Wenn man wirklich schnelle Signale messen will, spielt auch die Bandbreite des verwendeten Tastkopfes eine wichtige Rolle. Näheres dazu findet man [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm hier].

Oszilloskope unterscheiden sich oft stark in den Triggerungsmöglichkeiten. Bei guten Geräten kann man z. B. die Triggerung variabel verzögern. Erst dadurch wird es möglich, dass man sich Signale genauer anschauen kann, die zeitlich weit hinter einem Triggerereignis kommen. Eine weitere Funktion bei höherklassigen Oszilloskopen ist eine zweite Zeitbasis. Mit dieser kann man in einen Ausschnitt des Messsignals hereinzoomen<ref>Die zweite Zeitbasis steuert einen zweiten Strahl (ähnlich wie einen separaten Kanal), der das gleiche Eingangssignal erhält. Die zweite Zeitbasis wird auf eine höhere Horizontalfrequenz eingestellt als die erste. Zusammen mit einer horizontalen Verschiebung der Darstellung kann man nun Ausschnitte des Signals durchfahren und vergrößert betrachten.</ref>.

Mit Analog-Oszilloskopen kann man sich hauptsächlich periodische Signalverläufe anschauen, also solche, die zeitlich immer wiederkehrend sind. Denn nur so kann ein Signal immer wieder auf den Schirm "geschrieben" werden und erscheint als stehendes Bild. Aperiodische Signale, wie z. B. auf Datenübertragungsleitungen, sind damit nicht darstellbar. Sie laufen mit einem Strahldurchgang über den Schirm. In dieser kurzen Zeit ist es jedoch nur selten möglich, sie visuell aufzunehmen. Mit einer Digitalkamera kann man solche Signalverläufe mitunter trotzdem einfangen. Früher sehr hochpreisige, heute nicht mehr übliche Analog-Oszilloskope hatten eine eingebaute Speichermöglichkeit (Speicherröhre) für einmalige Signale. Diese Klasse von Analog-Oszilloskopen wurde durch digitale Speicheroszilloskope (DSOs) abgelöst.

Manche Analog-Oszilloskope bieten eine Möglichkeit, die Triggerung nur zu einem definiertem Zeitpunkt anzustoßen, somit kann auch der Anlaufstrom eines Motors mit einem Analog-Oszilloskop dargestellt werden.

=== Analoge Speicheroszilloskope ===
Inzwischen eher selten sind analoge Speicheroszilloskope anzutreffen. Diese speichern im Gegensatz zu digitalen Speicheroszilloskopen nicht das Signal selbst, sondern das Bild auf der Röhre. Dies wird mit speziellen speichernden Bildröhren erreicht. Je nach Typ kann es mehrere getrennt betreibbare Bereiche geben, um beispielsweise 2 Bilder eines Signales zu unterschiedlichen Zeitpunkten darstellen zu können (z.B. Tektronix 549).

Einige wenige dieser Oszilloskope waren sogar in der Lage, das aufgezeichnete Bild auf Papier auszugeben (z.B. "HP Model 175A" mit Modul 1784A).

=== Vergleichstabelle Analogoszilloskope ===

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Neugeräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="analogoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Bandbreite [MHz]
! Röhre
! Bemerkungen
|-
| generisches 10 MHz Oszilloskop unter Bezeichnungen wie C1-94, S1-94, OS10, AO-610, ST16, CS10, GOS-310, 72-6602, HUC70, CS1010
| -
| 130
| 1
| 10
| 4 cm bis 4,8 cm x 6 cm
| Seit Jahrzehnten von vielen No-Name Herstellern in unterschiedlichen Ausführungen und Bauformen im Angebot. Wenig empfehlenswert für µC-Arbeiten.
|-
| [http://www.atten.com.cn/english/products/rf_microwave/AT7328_40.htm Atten AT7328], CS-4128 und andere Bezeichnungen wie 100867.
| Atten
| 250
| 2
| 20
| 8 cm x 10 cm
|
|-
| HM 303-6
| Hameg
| 600
| 2
| 35
| 8 cm x 10 cm
|
|}

== Digitale Speicheroszilloskope ==
=== Allgemein ===

[[Bild:tektronix.jpg|thumb|right|300px|Digitales Speicheroszilloskop]]
Ein digitales Speicheroszilloskop (englisch DSO, '''D'''igital '''S'''torage '''O'''scilloscope) digitalisiert das Eingangssignal mit einem Analog-Digital-Wandler und legt die Werte in einem Speicher ab. Der Vorteil daran ist, dass man auf diese Weise Momentaufnahmen eines Signals machen und damit einmalige (transiente) Ereignisse (Spikes, Datenübertragungen) erkennen und darstellen kann, was besonders bei digitalen Schaltungen, z. B. mit Mikrocontrollern, sehr nützlich ist. Weiterhin lässt sich das Signal "vermessen" (z. B. um die Baudrate einer Datenübertragung zu bestimmen), man kann die Frequenz und den Effektivwert anzeigen lassen, das Frequenzspektrum, und je nach Modell noch vieles mehr. Das Signal wird in S/W oder Farbe auf einem LCD dargestellt, lässt sich aber oft auch über einen angeschlossenen Drucker ausdrucken oder an den PC übermitteln.

Der wichtigste Parameter bei digitalen Oszilloskopen ist die '''Abtastrate''', die angibt, mit welcher Geschwindigkeit das Eingangssignal digitalisiert wird. Um ein Signal mit einer bestimmten Frequenz vernünftig darstellen zu können, muss es mindestens mit der 10-fachen Frequenz abgetastet werden<ref>Dieser Anhaltswert liegt über der Nyquist-Frequenz (zweifache Frequenz), da man Abweichungen von der idealen Signalform sehen und beurteilen möchte.

Die zehnfache Abtastfrequenz bedeutet, dass man 10 Messpunkte pro Signalperiode hat, was in einer 1:1 Darstellung auf dem Bildschirm gerade mal 10 nebeneinander liegenden Pixeln entspricht. Das ist immer noch sehr wenig, um ein Signal zu beurteilen.</ref>

Außerdem sind die '''Speichertiefe''' und die '''Wandler-Auflösung''' interessant. Ein Oszilloskop, das mit 8 Bit Auflösung abtastet und 2000*8 Bit Speicher hat, kann 2000 Samples abspeichern, was einer Darstellung von 2000*256 Pixeln entspricht. 8 Bit Auflösung ist heutzutage ein gängiger Wert, auch wenn er niedrig erscheint. Ein normales Oszilloskop ist kein Präzisionsmessgerät und 8 Bit sind für die Darstellung auf den Displays normaler Oszilloskope ausreichend.

Bei der Wandlung und Speicherung gibt es unterschiedliche Verfahren: günstige Oszilloskope wie die TDS1000-Serie von Tektronix verwenden '''CCD-Speicher''' (Eimerkettenspeicher, ein analoges Schieberegister); die Messwerte werden erst gespeichert, und dann digitalisiert. Nachteile dieser Vorgehensweise sind ein stärkeres Rauschen, die begrenzte Speichertiefe und Totzeiten, während der keine Eingangswerte aufgenommen werden. Diese entstehen, da das Wandeln aller Werte aus dem analogen Zwischenspeicher länger dauert als die Zeit zum Füllen dieses Speichers. Deshalb muss das Gerät bis zum Abschluss der Wandlung warten, bevor es den Speicher erneut füllt.

Früher wandelten nur teurere Modelle in Echtzeit mit schnellen Flash-[[AD-Wandler]]n und speicherten die Messwerte direkt in einem schnellen RAM. Die Speichertiefe ist dabei praktisch unbegrenzt, allerdings sind Wandler sehr teuer, die mehrere GS/s schaffen. Durch einen Trick (mehrere verschachtelte langsame AD-Wandler) setzen sich AD-Wandler bei günstigen Modellen durch. Oszilloskope, die diesen Trick verwenden, erkennt man daran, dass die Abtastfrequenz mit der Anzahl der aktivierten Kanäle sinkt. Zum Beispiel, findet man Vierkanaloszilloskop mit vier Wandlern à 250 MS/s, die bei Benutzung nur eines Kanals 1 GS/s für diesen Kanal erreichen, bei Benutzung von zwei Kanäle 500 MS/s pro Kanal und bei Benutzung von drei oder vier Kanälen 250 MS/s pro Kanal.

In den richtig schnellen Geräten (mehrere GHz Samplerate) ist ein ähnlicher Trick üblich. Dort sind in den verwendeten Wandlerschaltkreisen eine größere Anzahl Sample-and-Hold-Stufen und AD-Wandler integriert. Die Eingangsspannung wird dann zeitversetzt in den Sample-and-Hold-Stufen gespeichert und von den im Vergleich zur Samplerate langsameren AD-Wandlern umgesetzt. Die Ausgangslogik sorgt dann dafür, dass die Daten in der richtigen Reihenfolge ausgegeben werden. Ein Problem bei dieser Vorgehensweise sind unterschiedliche elektrische Eigenschaften der parallelen Wandlerstufen.

Natürlich spielt der Verwendungszweck eine entscheidende Rolle bei der Auswahl. Auf dem Labortisch, wo meist nur kleine Spannungen mit einem gemeinsamen Massebezug vorkommen, werden andere Anforderungen an ein Oszilloskop gestellt, als z. B. im Servicebereich für Industriesteuerungsanlagen, Automatisierungstechnik, usw. Dort sind weniger hohe Abtastraten wichtig, sondern eher eine größere Anzahl Eingangskanäle, die galvanisch voneinander getrennt sind, Spannungsfestigkeit bis min. 500 Volt, sowie speziell bei Störungsanalysen, die Möglichkeit, komplexe Triggermuster einzustellen, und eine integrierte große Festplatte, um einzelne Ereignisse automatisiert über lange Zeiträume hinweg festhalten zu können. Ein Beispiel für so ein hochwertiges Gerät ist ein Yokogawa Scopecorder (DL708). Allerdings sind bei solchen Geräten die Preise nach oben hin offen.

=== Digitale Tischoszilloskope ===
==== Allgemeines ====

DSO Tischoszilloskope sind die klassischen, in sich abgeschlossenen Geräte, die in der Gestaltung analogen Oszilloskopen ähneln. Daneben gibt es zum Beispiel auch PC DSOs. Viele Tischgeräte sind bereits so klein (geringe Tiefe) und leicht, dass sie zu Recht als tragbare Geräte bezeichnet werden.

Mittlerweile ist es üblich, dass man bereits bei Einsteigermodellen eingebaute USB oder RS-232 Schnittstellen findet und eine (häufig sehr simple) Windows-Software zur Bedienung vom PC aus oder zumindest zum Auslesen von Daten auf den PC. Ebenfalls häufig sind USB oder ähnliche Schnittstellen für USB-Memorysticks oder Speicherkarten zum Speichern von Messwerten, Screenshots und Konfigurationen. Ironischerweise sind Schnittstellen und Windows-Software bei Markengeräten häufig gesondert zu erwerben, während sie bei eher unbekannten Marken kostenlos mitgeliefert werden, wenn auch die Qualität der kostenlosen Software häufig zu wünschen übrig lässt.

Ein Beispiel für günstige Einstiegsmodelle sind die Geräte der [http://owon.co.uk/index.asp Owon PDS Serie]. Für wenig Geld erhält man ein für einfache Anwendungen brauchbares Oszilloskop mit ein paar Highlights (Bildschirmauflösung) aber auch auffälligen Einschränkungen wie eine geringe Abtastrate. Zum Beispiel 250 MS/s beim [http://owon.co.uk/pds6062.asp PDS6062].

Ein vernünftiges Verhältnis von Bandbreite zu Abtastrate haben die Geräte der [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=4&p2sn=4 GDS-2000 Serie von GW Instek]. 1 GS/s, allerdings sinkt die Abtastrate je mehr Kanäle man gleichzeitig verwendet. Die 25 kByte Speichertiefe verteilt sich ebenfalls über die benutzten Kanäle. Die neuere GDS-1000'''A''' Serie (dazwischen gibt es noch die GDS-1000 Serie), bietet mit Einschränkungen 2 MByte Speichertiefe, ist kompakter als die GDS-2000 Serie und hat fast alle Features der GDS-2000 Serie. Für Oszilloskope aller GW Instek GDS-Serien gibt es eine [http://code.google.com/p/gds2000tools/ einfache freie Software für Linux], ansonsten ist Linux-Software für DSOs eher selten.

Ein weiteres Beispiel für ein Einstiegsmodell ist das [http://www.tek.com/site/ps/0,,40-15314-INTRO_EN,00.html TDS1002] von Tektronix (ca. 1200 Euro). Es hat zwei Kanäle mit je 1 GS/s und ist für Signale bis 60 MHz verwendbar. Die Wandlerauflösung beträgt 8 Bit (256 Stufen), der Speicher ist nur 2 kByte groß. Markengeräte wie das TDS1002 sind häufig Vorbilder für die Geräte der Hersteller weniger bekannter Marken.

==== Vergleichstabelle digitale Tischoszilloskope ====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="digitaloszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| TDS-1002B
| Tektronix
| 1100
| 2
| 1000
| 60
| 8
| 2.5k
| 320x240
| USB inkl.
| verhältnismäßig starkes Rauschen, siehe Text oben
|-
| WaveJet 3xx
| LeCroy
| 2800..8000 (brutto)
| 2 oder 4
| 1000/2000
| 100/200/350/500
| 8
| 500k
| 640x480
| USB inkl.
| verfügbar z. B. bei Farnell
|-
| WaveAce Serie
| LeCroy
| 1000 - 3500
| 2
| 250 - 2000
| 60 - 300
| 8
| 4k - 8k
| 320x240
| USB (Geräte- und Host-Modus), RS-232(?)
|
|-
| [http://www.dlm2000.de DLM20XX]
| YOKOGAWA
| 3300..8000 (brutto)
| 2 oder 4 (3+1) wobei 1 wahlweise 8Kanal Digital ist
| 2500 - 125000
| 200/350/500
| 8
| 12,5MPts
| 1024x768
| USB, Ethernet, Browsersteuerung inkl.
| Vertrieb vom Hersteller direkt!
|-
| DSO3062A||Agilent||800||2||500 ||60||8||4k||320x240||USB||weitgehend baugleich mit Rigol DS5000
|-
| [http://www.rigolna.com/products_ds1000d.aspx DS1000 Serie]
| [http://www.rigolna.com/ Rigol]
| 600 - 1650
| 2
| 400/200 (1/2 Kanäle)
| 25-100
| 8
| 1M
| 320x240
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator
|-
| [http://www.rigolna.com/products_ds1000d.aspx DS1052E]
| [http://www.rigolna.com/ Rigol]
| ab 260 Euro + Zoll + Umsatzsteuer (ebay China, penible Zollkontrolle vorhersehbar)
| 2
| 1000/500 (1/2 Kanäle)
| 50 (100=DS1102E)
| 8
| 1M
| 320x234
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator = DS1052D (DS1102D). Im Netz kursieren diverse, mehr oder weniger ernst zu nehmende Anleitungen, wie man ein DS1052E per Software auf ein DS1102E umrüsten kann.
|-

| Owon PDS Serie
| Owon, alias Xiamen Lilliput Technology Co., Ltd
| 299,- (PDS5022S); 495,- (PDS6062T); 570,- (PDS7102T)
| 2
| 100 - 500
| 25 - 100
| 8
| 5k pro Kanal
| 640x480
| USB, seriell incl.
| Qualität entspricht Preis. Relativ unausgewogenes Verhältnis von Bandbreite zu Samplingrate. Geräte mit einem 'S' am Ende der Typenbezeichnung haben ein STN LCD mit niedriger Qualität. nur Real-Time Sampling
|-
| GW Instek GDS-1000 Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 350 - 550 (Conrad: 475 - 950)
| 2
| 250
| 25 - 100
| 8
| 4k
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| Von Conrad teurer als DSO-4000 Serie erhältlich. [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| GW Instek GDS-1000'''A''' Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 500 - ?
| 2
| bis 1GS/s
| 60 - 150
| 8
| bis 2M
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=17&p2sn=41 GW Instek GDS-2000 Serie]
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 850 - 1800
| 2 - 4
| 1000
| 60 - 200
| 8
| max. 5000 (alle Kanäle benutzt) / 25000 (ein Kanal in Benutzung)
| 320x234
| Inkl. USB (Geräte-Modus zum PC, zwei weitere USB-Buchsen Host-Modus für eine Speicherkarte oder Drucker), RS-232
| Weitgehend baugleich mit Conrad Voltcraft DSO-8000 Serie. Vier-Kanal Versionen haben keinen externen Trigger und weniger Trigger-Funktionen. [http://code.google.com/p/gds2000tools/ Einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| [http://www.uni-trend.com/UT2025B.html UNI-T UT2025B] / Voltcraft DSO-1022 M
| [http://www.uni-trend.com/ Uni-Trend Group Limited]
| 290 - 356
| 2
| 250
| 25
| 8
| 512k/Kanal
| 320x240 (Monochrom)
| USB, RS-232.
| Als UT2025'''C''' mit Farbdisplay. UT2000 Serie 25-200MHz, 2CH 250MSa/s bis 1GSa/s wenig Rauschen
|-
| HM2008
| [http://www.hameg.com Hameg]
| 2000
| 2
| 2GSa/s(1CH)1GSa/s(2CH)
| 200
| 8 bit
| 4048k
| Röhre 8x10cm
| USB für Speicherstick (vorne), USB/RS232 für PC (hinten),
| 4 Logikkanäle nachrüstbar, Ethernet/USB nachrüstbar
|-
| PT 1200
| [http://www.PEAKTECH.de Peaktech]
| ca. 360
| 2
| 100MSa/s(1CH)100MSa/s(2CH)
| 25
| 8 bit
| 6k pro Kanal
| Farb LCD 7,8" 640x480
| USB für PC (hinten)
| Im Original vermutlich ein Owon PDS5022S. Optional: Akkupack 7,4 V ~ 8000 mA
|}

Weitere Marken, die gelegentlich auf dem deutschen Markt auftauchen, häufig über eBay, sind

* GAOtek
* Hangzhou Jingce) (JC)
* Tonghui
* Tekway
* Ypioneer
* Jiangsu Lvyang

Über deren Qualität hört man wenig oder gar nichts.

Auf eBay werden immer noch die Oszilloskope der früheren Firma Wittig (heute Welec), wie zum Beispiel das W2012A, angeboten. Hier ist der Weg, die Entwicklung einer Open-Source Ersatz-Firmware für dieses Oszilloskop[http://www.mikrocontroller.net/topic/152447], das Ziel. Wer ''nur etwas messen'' will könnte von diesen Oszilloskopen mit ihrer Originalfirmware enttäuscht werden.

=== PC-Oszilloskope ===
==== PC-Zusätze ====
===== Allgemeines & Beachtenswertes =====

PC-Oszilloskope / PC-Zusätze sind im Prinzip digitale Speicheroszilloskope, mit der Besonderheit, dass sie die Daten nicht selbst anzeigen, sondern an einen PC übermitteln. Beim Kauf eines PC-Oszilloskops sollte man besonders vorsichtig sein, da viele Angebote irreführende Informationen enthalten. Sehr beliebt ist z. B. die Werbung mit der Analogbandbreite, also die Bandbreite die der Analogteil der Schaltung (Eingangsverstärker) verarbeiten kann. Wenn hier 100 MHz angegeben sind bedeutet das aber nicht, dass sich auch wirklich Signale bis 100 MHz darstellen lassen; wenn der Wandler nur mit 40 MS/s abtastet ist das Oszilloskop gerade noch bis 4 MHz verwendbar. Ebenso sollte man nur die Echtzeit- oder Realtime-Abtastrate beachten, eine manchmal ebenfalls angegebene "Äquivalent-Abtastrate" ist nur bei periodischen Signalen zu gebrauchen und damit im Umfeld von Mikrocontrollern meist wertlos.

Die Wahl zwischen einem Tischoszilloskop und einem PC-Zusatz ist nicht nur eine Geld-, Leistungs- oder Qualitätsfrage. Ein Tischgerät lässt sich anders bedienen (echte Knöpfe, sicherer Stand) und belegt nicht den PC oder Laptop. Erfahrene Entwickler ziehen ein separates Gerät einem PC-Zusatz vor. Zum Teil ist dies eine Generationsfrage.

Hinzu kommt, dass billige PC-Oszilloskope meist keine galvanische Trennung an ihrer USB-Schnittstelle besitzen. Ein Fehler bei einer Messung kann daher nicht nur das Oszilloskop, sondern gleich den PC mit beschädigen. Das gleiche Problem kann man übrigens auch bei einfachen Tischoszilloskopen mit PC-Schnittstelle haben. Allerdings kann man Tischgeräte auch ohne die PC-Verbindung betreiben, PC-Oszilloskope nicht.

Gelegentlich wird geraten, das Oszilloskop, egal ob Tischgerät oder PC-Zusatz, immer über einen "self powered" USB-Hub (einer mit eigenem Netzteil) mit dem PC zu verbinden. Ob ein solcher Hub als Schutzmaßnahme geeignet ist, besonders zum Personenschutz, sei dahingestellt. Schaden sollte er nicht.

Besonders zu beachten ist die PC-Software. Nicht nur, ob sie zum Zeitpunkt des Kaufs wenigstens grundsätzlichen Ansprüchen genügt, sondern auch, ob der Hersteller vermutlich willens und in der Lage ist, die Software über viele Jahre zu warten. Stichwort Investitionssicherheit. Ohne Wartung kann eine Inkompatibilität in der Software zum nächste Windows Service-Pack oder zur nächste Windows-Version das Gerät völlig entwerten.

Leider ist es so, dass es fast keine freie [[Oszilloskop#Software|Oszilloskopsoftware]] gibt. Die Protokolle zwischen Oszilloskop-Vorsätzen und Computer sind meist proprietär, und selten hat sich ein Entwickler freier Software die Mühe gemacht, ein Protokoll zu entschlüsseln. Noch seltener ist es, dass auf dieser Basis eine brauchbare oder gar gute Software geschrieben wurde. So ist ein Ausweichen auf freie Software kaum möglich, sollte der Hersteller die Wartung aufgeben. Man ist im Normalfall auf Gedeih und Verderb dem Hersteller ausgeliefert.

===== Vergleichstabelle PC-Zusätze =====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="pczusatzoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| PicoScope PS 2104
| Pico Technology
| 185
| 1
| 50
| 10
| 8
| 8k
| auf dem PC
| USB
| Spektralanalyse und Voltmeter in Software.
|-
| PicoScope PS 2105
| Pico Technology
| 290
| 1
| 100
| 25
| 8
| 24k
| auf dem PC
| USB
| Spektralanalyse und Voltmeter in Software.
|-
| PicoScope 2205
| Pico Technology
| 350
| 2
| 200
| 25
| 8 - 12
| 16k
| auf dem PC
| USB
| Kleiner Arbitrary Waveform Generator eingebaut.
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=62 DSO-2090 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| 1 Kanal: 100 / 2 Kanäle: 50
| 40
| 8
| 1 Kanal: 64k / 2 Kanäle: 32k
| auf dem PC
| USB
| Wenige Vorteile gegenüber einem Tischgerät. Analogbandbreite bei der Samplingrate nicht ausnutzbar. Kleiner Eingangsspannungsbereich. Unter diversen anderen Namen erhältlich.
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=63 DSO-2150 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| max 150
| 60
| 8
| 10K-32K/Kanal
| auf dem PC
| USB
|
|-
| [http://www.hantek.com.cn/english/produce_list.asp?unid=64 DSO-2250 USB]
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 220
| 2
| max 250
| 100
| 8
| 10K-512K/Kanal
| auf dem PC
| USB
|
|-
| Mephisto Scope 1 (UM202)
| Meilhaus
| 333.-
| 2
| 1
| 2
| 16 bit
| 256k
| ..
| USB
| 5 in 1,
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Voltmeter,
Datenlogger analog und digital,
Digital-I/O,
|-
| MSO-19
| Link Instruments Inc.
| 172.-
| 1
| 200
| 60
| ? bit
| 1k
| ..
| USB
|
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Pattern Generator,
TDR
|}

==== Soundkarten-Oszilloskope ====
[[Bild:Soundoszi.JPG|thumb|right|300px|Soundkarten Oszilloskop]]
Wem ein wirklich einfaches Oszilloskop für kleine Frequenzen (bis etwa 20 kHz) ausreicht, bspw. um die Kommunikation am I2C-Bus zu analysieren, findet bei [http://www.scheidig.de/Deutsch/Download/FMeas/info.htm Hardy u. Karola Scheidig] verschiedene Programme zum Messen mit der Soundkarte. Der Vorteil ist hierbei, dass es sich, dank des PCs, um ein Speicheroszilloskop handelt und die Daten zum Beispiel in Excel analysiert werden können. Ebenfalls in diese Kategorie fällt die Donateware [http://www.sillanumsoft.org/ Visual Analyser] für Windows.

Allerdings eignet sich eine Soundkarte nicht dazu, Gleichspannungen zu messen, zu niederfrequente Signale können daher nicht damit erfasst werden: Im Screenshot nebenan erkennt man das z. B. an der fallenden Gerade am Schluss (obwohl der tatsächliche Signalpegel konstant oben bleibt). Auch ist hier besondere Vorsicht geboten, da Soundkarten nur für geringe Spannungen ausgelegt sind und bei einer zu hohen Eingangsspannung möglicherweise der ganze PC beschädigt wird.

== Siehe auch ==

* [[AVR_Softwarepool#Oszilloskop|AVR Softwarepool: Oszilloskop]]
* [[Einfaches Oszilloskop mit Bascom-AVR]]
* [[USB_Oszilloskop]]
* [[Logic_Analyzer]]
* [[LCS-1M - Ein einfaches, preiswertes, mikrokontrollergesteuertes Zweikanal-Oszilloskop zum Selberbauen]] ([[Picaxe]])

== Links & Literatur ==

* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/XYZs/03W_8605_3.pdf XYZs of Oscilloscopes Primer]. Tektronix 03W-8605-3. 20091. Grundlagen digitaler Oszilloskope und das messen mit ihnen, wobei die Tektronix-Produktpalette im Vordergrund steht.
* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/ABCsProbes/60W_6053_9.pdf ABCs of Probes Primer]. Tektronix 60W-6053-9. 2009. Die Grundlagen von Tastköpfen, natürlich am Beispiel von Tektronixs Tastköpfen.
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/1?filter=oszi*+-oszillator Forum-Beiträge zum Thema Oszilloskop] (Kaufberatung, Anwendung)
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/3?filter=oszi*+-oszillator Beiträge im Markt-Forum]
* [http://www.virtuelles-oszilloskop.de/ Ein virtuelles interaktives Oszi] (zum üben)
* [http://www.eosystems.ro/eoscope/eoscope_en.htm Selbstbau-DSO 40MSPS]
* [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm Probing High-Speed Digital Designs], Originally published in [http://www.elecdesign.com/ Electronic Design Magazine], March, 1997
* [http://hackedgadgets.com/2007/12/10/oscilloscope-tutorials/ Oscilloscope Tutorials] Linkliste bei hackedgadgets.com
* [http://yveslebrac.blogspot.com/2008/10/cheapest-dual-trace-scope-in-galaxy.html 10 bit 2 Kanäle USB tiny45 mit Obdev]

== Software ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/167705#1602827 WinXP Software für OsziFox/ProbeScope] von Micha B. (chameo)

* [http://users.physik.fu-berlin.de/~jtt/fsc2.phtml fsc2] is a program running under GNU/Linux for controlling spectrometers. Supported devices include digitizing oscilloscopes too:
** Tektronix Digitizing Oscilloscope TDS520, TDS520A, TDS520C, TDS540, TDS744A and TDS754A
** LeCroy Digitizing Oscilloscope 9400, 9410, 9420, 9424, 9424e and 9450(A)
** LeCroy Digitizing Oscilloscope Waverunner and Waverunner-2 (LT224, LT 262, LT264, LT342, LT344, LT354, LT362, LT364, LT372, LT374, LT584, 44(M)Xi, 62X1, 64(M)Xi, 104(M)Xi, 204(M)Xi)
** LeCroy Digitizing Oscilloscope WaveSurfer (422, 424, 432, 434, 452 and 454)

* [http://xoscope.sourceforge.net/ xoscope] is a digital oscilloscope using input from a sound card or EsounD and/or a ProbeScope/osziFOX and Bitscope hardware. Includes 8 signal displays, variable time scale, math,memory, measurements, and file save/load. (Linux, GPL)

* [http://www.mtoussaint.de/qtdso.html QtDSO] is a frontend for the Velleman PCS64i digital oscilloscope (Anm.: Velleman nicht mehr unterstützt) It provides a fully featured oscillocope mode (including XY plot and math) and a highly configurable spectrum analyzer mode. Für '''Digitalmultimeter''' gibt es vom gleichen Autor [http://www.mtoussaint.de/qtdmm.html QtDMM] und [http://www.mtoussaint.de/qtdmm2.html QtDMM2].

* [http://www.eig.ch/fr/laboratoires/systemes-numeriques/projets/osqoop-l-oscilloscope-libre/index.html Osqoop] est un oscilloscope logiciel sous licence libre. Il permet de travailler sur un nombre arbitraire de canaux et des acquisitions de longue durée. Wiki description: [http://gitorious.org/osqoop Osqoop] is a multi-platform open source software oscilloscope based on Qt 4. It connects to various hardware data sources such as the sound input or a dedicated USB board.

*[http://code.google.com/p/gds2000tools/ gds2000tools] ist eine Linux-Software für GW-Instek GDS-2000 und andere GW-Instek Oszilloskope.

== Fußnoten ==
<references />

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer| ]]

Eisenwarenversender

2010-05-11T08:29:11Z

212.117.81.29: /* upag AG */

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

== Eisenwarenversender ==

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de/
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€

=== B&T Metall- u. Kunststoffhandel OHG ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Versand bis 2 kg 5€ zzgl. MwSt.


=== Der Fuchs GmbH ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 3,50€

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert EUR 50 netto

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: http://www.mein-stahlshop.de/
*Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
*Profile
*Versand ab 5,60€
*Relativ schnell

=== GHW-Modellbauversand ===
Homepage: http://www.modellbauershop.de/
* sehr kleine Schrauben, Muttern, Scheiben, Nieten, Zahnräder, etc
* Versand ab 2,20€

=== inox-schrauben.de ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte.php

=== Lenz ===
Homepage: http://www.lenzshop.de/
* Kupfer, Alu als
- Platten,
- Bleche,
- Schienen,
- Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Normteile und Sonstiges
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de/
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== metal made 4 you ===
Homepage: http://www.mm4u.de/
* Maßanfertigung von Blechteilen

=== SAM Screws and More GmbH ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de/
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

===Schaeffer AG===
Homepage: http://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Skiffy GmbH ===
Homepage: http://www.skiffy.com/
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== Wegertseder GmbH ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

== Kunststoffversender ==

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de/

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de/

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de/

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft 
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de/

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/

* Eigentliche Zielgruppe Architekten- und Innenausstatter-Modellbau
* Großes Materialangebot
** Kunststoff, Gummi
** Verbundwerkstoffe
** Holz, Kork
** Papier, Pappe, Karton
** Metall (u.a. Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
** Textilien, Leder, Kunstleder
** Bänder, Ketten, Schläuche
** Klein- und Formteile
** Zeichnen, Grafik, Büro
** Werkzeug, Arbeitsschutz
** Klebstoff, Klebeband
** Formen, Abformen, Gießen
** Farben, Chemie, Pinsel
** Basteln, Werken, Floristik
** Deko, Display, Event
** Modellbau
** Möbel, Licht, Systeme
** Behälter, Taschen, Verpackung (u.a. Kunststoffschalen und -dosen, Weißblechdosen (Gehäuse), chemikalienbeständige Glasflaschen)

=== Panel Pool ===
Homepage: http://www.panel-pool.com/fpde/index.html
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell. 

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de/

== Siehe auch ==
* [http://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen]
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Bauteile|!]]

Eisenwarenversender

2010-05-11T08:28:34Z

212.117.81.29: /* Modulor GmbH */

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

== Eisenwarenversender ==

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de/
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€

=== B&T Metall- u. Kunststoffhandel OHG ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Versand bis 2 kg 5€ zzgl. MwSt.


=== Der Fuchs GmbH ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 3,50€

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert EUR 50 netto

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: http://www.mein-stahlshop.de/
*Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
*Profile
*Versand ab 5,60€
*Relativ schnell

=== GHW-Modellbauversand ===
Homepage: http://www.modellbauershop.de/
* sehr kleine Schrauben, Muttern, Scheiben, Nieten, Zahnräder, etc
* Versand ab 2,20€

=== inox-schrauben.de ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte.php

=== Lenz ===
Homepage: http://www.lenzshop.de/
* Kupfer, Alu als
- Platten,
- Bleche,
- Schienen,
- Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Normteile und Sonstiges
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de/
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== metal made 4 you ===
Homepage: http://www.mm4u.de/
* Maßanfertigung von Blechteilen

=== SAM Screws and More GmbH ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de/
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

===Schaeffer AG===
Homepage: http://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Skiffy GmbH ===
Homepage: http://www.skiffy.com/
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== Wegertseder GmbH ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

== Kunststoffversender ==

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de/

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de/

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de/

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de/

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/

* Eigentliche Zielgruppe Architekten- und Innenausstatter-Modellbau
* Großes Materialangebot
** Kunststoff, Gummi
** Verbundwerkstoffe
** Holz, Kork
** Papier, Pappe, Karton
** Metall (u.a. Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
** Textilien, Leder, Kunstleder
** Bänder, Ketten, Schläuche
** Klein- und Formteile
** Zeichnen, Grafik, Büro
** Werkzeug, Arbeitsschutz
** Klebstoff, Klebeband
** Formen, Abformen, Gießen
** Farben, Chemie, Pinsel
** Basteln, Werken, Floristik
** Deko, Display, Event
** Modellbau
** Möbel, Licht, Systeme
** Behälter, Taschen, Verpackung (u.a. Kunststoffschalen und -dosen, Weißblechdosen (Gehäuse), chemikalienbeständige Glasflaschen)

=== Panel Pool ===
Homepage: http://www.panel-pool.com/fpde/index.html
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell. 

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de/

== Siehe auch ==
* [http://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen]
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Bauteile|!]]

Eisenwarenversender

2010-05-11T08:28:07Z

212.117.81.29: /* Wegertseder GmbH */

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

== Eisenwarenversender ==

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de/
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€

=== B&T Metall- u. Kunststoffhandel OHG ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Versand bis 2 kg 5€ zzgl. MwSt.


=== Der Fuchs GmbH ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 3,50€

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert EUR 50 netto

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: http://www.mein-stahlshop.de/
*Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
*Profile
*Versand ab 5,60€
*Relativ schnell

=== GHW-Modellbauversand ===
Homepage: http://www.modellbauershop.de/
* sehr kleine Schrauben, Muttern, Scheiben, Nieten, Zahnräder, etc
* Versand ab 2,20€

=== inox-schrauben.de ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte.php

=== Lenz ===
Homepage: http://www.lenzshop.de/
* Kupfer, Alu als
- Platten,
- Bleche,
- Schienen,
- Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Normteile und Sonstiges
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de/
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== metal made 4 you ===
Homepage: http://www.mm4u.de/
* Maßanfertigung von Blechteilen

=== SAM Screws and More GmbH ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de/
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

===Schaeffer AG===
Homepage: http://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Skiffy GmbH ===
Homepage: http://www.skiffy.com/
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== Wegertseder GmbH ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

== Kunststoffversender ==

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de/

=== Modulor GmbH ===
Homepage: http://www.modulor.de/

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de/

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de/

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de/

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/

* Eigentliche Zielgruppe Architekten- und Innenausstatter-Modellbau
* Großes Materialangebot
** Kunststoff, Gummi
** Verbundwerkstoffe
** Holz, Kork
** Papier, Pappe, Karton
** Metall (u.a. Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
** Textilien, Leder, Kunstleder
** Bänder, Ketten, Schläuche
** Klein- und Formteile
** Zeichnen, Grafik, Büro
** Werkzeug, Arbeitsschutz
** Klebstoff, Klebeband
** Formen, Abformen, Gießen
** Farben, Chemie, Pinsel
** Basteln, Werken, Floristik
** Deko, Display, Event
** Modellbau
** Möbel, Licht, Systeme
** Behälter, Taschen, Verpackung (u.a. Kunststoffschalen und -dosen, Weißblechdosen (Gehäuse), chemikalienbeständige Glasflaschen)

=== Panel Pool ===
Homepage: http://www.panel-pool.com/fpde/index.html
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell. 

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de/

== Siehe auch ==
* [http://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen]
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Bauteile|!]]

Eisenwarenversender

2010-05-11T08:24:35Z

212.117.81.29:

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

== Eisenwarenversender ==

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de/
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€

=== B&T Metall- u. Kunststoffhandel OHG ===
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* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
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* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
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* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== Metallstore ===
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* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
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=== metal made 4 you ===
Homepage: http://www.mm4u.de/
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=== SAM Screws and More GmbH ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de/
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
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===Schaeffer AG===
Homepage: http://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Skiffy GmbH ===
Homepage: http://www.skiffy.com/
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== Wegertseder GmbH ===
Alias "Schrauben Wegertseder"
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

== Kunststoffversender ==

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de/

=== Modulor GmbH ===
Homepage: http://www.modulor.de/

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de/

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de/

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de/

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/

* Eigentliche Zielgruppe Architekten- und Innenausstatter-Modellbau
* Großes Materialangebot
** Kunststoff, Gummi
** Verbundwerkstoffe
** Holz, Kork
** Papier, Pappe, Karton
** Metall (u.a. Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
** Textilien, Leder, Kunstleder
** Bänder, Ketten, Schläuche
** Klein- und Formteile
** Zeichnen, Grafik, Büro
** Werkzeug, Arbeitsschutz
** Klebstoff, Klebeband
** Formen, Abformen, Gießen
** Farben, Chemie, Pinsel
** Basteln, Werken, Floristik
** Deko, Display, Event
** Modellbau
** Möbel, Licht, Systeme
** Behälter, Taschen, Verpackung (u.a. Kunststoffschalen und -dosen, Weißblechdosen (Gehäuse), chemikalienbeständige Glasflaschen)

=== Panel Pool ===
Homepage: http://www.panel-pool.com/fpde/index.html
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell. 

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de/

== Siehe auch ==
* [http://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen]
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Bauteile|!]]

Kunststoffversender

2010-05-11T07:55:12Z

212.117.81.29: Weiterleitung nach Eisenwarenversender#Kunststoffversender erstellt

#REDIRECT [[Eisenwarenversender#Kunststoffversender]]

Kunststoffversender

2010-05-11T07:54:49Z

212.117.81.29:

#REDIRCT [[Eisenwarenversender#Kunststoffversender]]

Kunststoffversender

2010-05-11T07:53:51Z

212.117.81.29: Die Seite wurde neu angelegt: „#REDIRCT [Eisenwarenversender#Kunststoffversender]“

#REDIRCT [Eisenwarenversender#Kunststoffversender]

Konstantstromquelle

2010-02-10T15:08:03Z

212.117.81.29:

== Einleitung ==

Eine '''Konstantstromquelle''' ist eine Schaltung, deren Zweck es ist, den Strom durch eine Last (z.B. eine [[LED]]) möglichst konstant zu halten, das heißt Änderungen des Stroms durch Variationen der Betriebsspannung und/oder des Lastwiderstands entgegen zu wirken.

Es gibt viele verschiedene Schaltungen, die zu diesem Zweck eingesetzt werden. Sie unterscheiden sich in ihrer Präzision, der minimalen und maximalen Betriebsspannung, und dem Bauteilaufwand. Es sollen hier nur einige besonders einfache Schaltungen vorgestellt werden.

== Konstantstromquelle mit J-FET ==

=== Beschreibung ===

Eine sehr einfache Konstantstromquelle lässt sich mit einem [[FET|JFET]] realisieren. Der resultierende Strom ist durch den verwendeten FET bestimmt, dabei wird die Eigenschaft genutzt, dass der JFET selbstleitend ist, also bei einer Gate-Source-Spannung von 0V seinen maximal möglichen Strom leitet und bei ansteigender negativer Gate-Source-Spannung U_GS den Drain-Source-Kanal zunehmend abschnürt. Es werden Bauteile angeboten, bei denen die Verbindung zwischen Gate und Source des FET schon intern vorgenommen wurde (Konstantstromdiode, engl. current regulator diode). Diese werden mit engeren Toleranzen gefertigt und erlauben daher eine genauere Definition des Stroms. Außerdem benötigen diese keinen Widerstand in der Sourceleitung und brauchen damit weniger Spannungsabfall zum Betrieb.

=== Vorteile ===

* Großer Betriebsspannungsbereich, nach oben nur durch die maximale Drain-Source-Spannung (V_DS) des FETs und seine maximale Verlustleistung begrenzt.
* geringe Sättigungsspannung über dem FET, typ. 0,5V
* weitestgehend temperaturunabhängig

=== Nachteile ===

* Beeinflussung durch Toleranzen der Fertigungsparameter des FET, typ +/- 10%
* Selbstleitende FETs für Ströme größer als 30mA sind selten und entsprechend teuer<ref>Es gibt aber einige Depletion-Mode Mosfets mit sehr hohen Sperrspannungen und z.T. auch grösseren Strömen.</ref>

=== Schaltung ===

[[Bild:Konstantstrom.gif]]

=== Weblinks ===
* [http://www.vishay.com/docs/70596/70596.pdf Vishay AN103 - The FET Constant-Current Source/Limiter]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0207011.htm ELKO: FET als Konstantstromquelle]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm ELKO: Der Transistor-LED-und der FET-Konstantstromzweipol]
* [http://home.arcor.de/slotracingtechnik/homepage/bd256b.htm Konstantstromquelle für Leuchtdioden mit dem BF256B]
* [[Mosfet-Übersicht#N-Kanal J-FET | Liste von J-FETs]]

== Konstantstromquelle mit bipolarem Transistor ==

=== Beschreibung ===

=== Vorteile ===
* gut bei niedriger Betriebsspannung, da Schaltung bereits mit kleiner Restspannung am Transistor läuft und die Regelung auch dann erfolgt, wenn nur noch wenige hundert mV zwischen Kollektor und Emitter des Transistors anliegen.
* Ausschließlich "Allerweltsteile", d.h. kann aus Resten aus der Bastelkiste aufgebaut werden

=== Nachteile ===
* viele Bauteile

=== Schaltung ===
[[Datei:Ksq.png]]

Wenn die Spannung über R1 0.7V überschreitet, schaltet T2 durch, was die Basis von T1 auf negatives Potential zieht. Die Spannung über R1 lässt nach, wodurch T2 wieder sperrt, was der Basis von T1 wieder ein wenig positives Potential zukommen lässt. Dadurch pendelt sich das ganze auf die konstante Spannung von ca. 0.7V über R1 ein, das heißt auch auf einen konstanten Strom (da R konstant).
Der für R1 zu wählende Wert berechnet sich daher wie folgt:

<math>
R = \frac{U}{I}
=>R_{R1} = \frac{U_{T2_{BE}}}{I_{soll}}
=> R_{R1} = \frac{0.7V}{I_{soll}}
</math>

=== Weblinks ===
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm ELKO: Transistor als Konstantstromquelle]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/currled.htm ELKO: Die Transistor-LED-Konstantstromquelle mit ein oder zwei Transistoren und Konstantstromquelle mit Bandgap und Opamp]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm ELKO: Der Transistor-LED-und der FET-Konstantstromzweipol]
* [http://www.ferromel.de/tronic_6.htm Verschiedene Konstantstromquellen mit Beschreibung]
* [http://www.elexs.de/kap5_9.htm Konstantstromquelle bei ELEXS]

=== Preise ===
-

== Konstantstromquelle mit Linearreglern ==

=== LM317 ===

==== Grundschaltung ====

===== Beschreibung =====
Eine sehr einfache, günstige und doch genaue Konstantstromquelle kann mittels LM317 aufgebaut werden. Für einen LED Strom von 20mA ist ein R1 von 62,5 Ohm erforderlich, praktisch wird man 68 Ohm wählen. Dabei ist zu beachten, daß die Eingangsspannung <math>V_{in}</math> mindestens 3,5V + <math>Uf_{LED}</math> (Flußspannung der LED) betragen muss.

===== Vorteile =====
* temperaturstabil
* sehr wenige, billige Bauteile

===== Nachteile =====
* Überschwinger beim Einschalten können vorkommen, so dass sensible Lasten zerstört werden können.
* Hohe Spannungsabfall über der Schaltung von mind. 3,5V
* Verlustleistung <math>PV_{LM317} = I_{out}\times (V_{in}- Uf_{LED} -1,25)</math> . Ein Kühlkörper am LM317 ist bei höheren Eingangsspannungen nötig, abhängig vom Gehäuse
** TO220: 1W
** TO92: 500mW
** SO-8: 600mW

===== Schaltung =====
[[Bild:LM317_constant_current.png]]

==== Schrittweise einstellbare Variante ====
Eine schrittweise voreinstellbare Variante der Grundschaltung wurde 2008 von einem Mitarbeiter von National Semiconductor (Hersteller des LM317) im EDN-Magazin vorgestellt: [http://www.edn.com/contents/images/6566536.pdf Programmable current source requires no power supply]. Dabei ist hier mit ''programmable'' manuell voreinstellbar gemeint, nicht Mikrocontroller-gesteuert. Auch der Teil des Titles ''requires no power supply'' ist irreführend. Die Konstantstromquelle benötigt sehr wohl eine externe Stromversorgung. Die Schaltung benötigt lediglich keine zusätzlichen Hilfsspannungen, entspricht sie doch der oben genannten Grundschaltung.

Mittels dreier 0 - 9 BCD-Schalter werden geschickt gewählte Widerstände zwischen ADJ und OUT parallel geschaltet. Die Widerstände sind so gewählt, dass der erste Schalter mit seinen zehn Stellungen und Widerständen zwischen 0 mA und 9 mA in 1 mA Schritten zum Gesamtstrom beiträgt, der zweite 0 mA bis 90 mA in 10 mA Schritten und der dritte 0 mA bis 900 mA in 100 mA Schritten.

In dieser Kombination ergibt das eine einstellbare Konstantstromquelle bis 999 mA in 1mA Schritten bei rund 2% Genauigkeit.

Insgesamt werden 35 Widerstände (15 x 1,24 kΩ, 15 x 124 Ω, 15 x 12,4 Ω, alle 1%, 1/4 W), ein LM317, drei 0 - 9 BCD-Schaltern und Gehäusematerial (Gehäuse, Kühlkörper für den LM317, Polklemmen, ...) benötigt.

Der LM317 wird bei dieser einstellbaren Stromquelle gerade noch innerhalb seiner Spezifikation betrieben - wenn man den Spannungsabfall über ihn gering hält. Im Stromquellen-Beispiel im Datenblatt wird ein maximaler Widerstand von 120 Ω genannt, wohingegen die einstellbare Stromquelle bis zu 1,24 kΩ (nominell 1 mA Ausgangsstrom) und ∞ Ω (offen, nominell 0 mA Ausgangsstrom) verwendet. Mit etwas Geduld kann man aus dem Datenblatt herauslesen, dass 1,24 kΩ gerade noch ausreichen, damit die Regelung des LM317 nicht aussetzt. Dies findet man im Datenblatt in der Graphik ''Minimum Operating Current'' und im Beispiel ''1.2V-20V Regulator with Minimum Program Current''. Mit ∞ Ω ist man definitiv außerhalb des Arbeitsbereiches.

Der Strom bei der Einstellung 000 mA (Widerstand -> ∞ Ω, d.h. offen) entspricht nicht 0,0 mA, sondern dem Strom aus dem ADJ-Anschluss für den nicht spezifizierten Fall, dass der LM317 außerhalb seines Arbeitsbereiches betrieben wird. Die im Datenblatt angegebenen 50 μA (typ.), 100 μA (max.) für den Arbeitsbereich können dabei je nach Exemplar überschnitten werden und sind nicht konstant.

Die Messung an neueren Chargen (gefertigt nach 2006) des LM317 diverser Hersteller zeigt, dass auch 1mA nicht sicher erreichbar sind. Es ist vielmehr so, das diese KSQ erst korrekt ab 003 mA bis hoch zu den 999 mA funktioniert. Das heißt konkret, die Einstellungen 000 mA, 001 mA und 002 mA sind nicht mehr stromstabilsiert. Das sollte man beachten, sofern man unbedingt den LM317 bei sehr kleine Strömen einsetzen möchte.

In der Praxis lohnt es sich besonders bei kleinen Strömen ein Strommessgerät in Reihe zu schalten. Dabei ist Vorsicht bei billigen Multimetern geboten<ref>Bei billigen Multimetern ist auch aus anderen Gründen immer Vorsicht geboten. Siehe [http://gps.sozialnetz.de/global/show_document.asp?id=aaaaaaaaaaaajxn Schwerpunktaktion „Handmultimeter“ der hessischen Marktüberwachung ...]</ref>. Deren niedrige Strommessbereichen sind häufig mit einer 200 mA oder 250 mA Schmelzsicherung abgesichert. Schaltet man die Stromquelle versehentlich über 200 mA, beziehungsweise 250 mA, ist ein Sicherungswechsel fällig.

==== Weblinks ====

* National Semiconductor Datenblatt [http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf LM117/LM317A/LM317 3-Terminal Adjustable Regulator]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/konstantstrom.php Passenden Widerstand für Konstantstromschaltung mit LM317 berechnen]
* [http://www.lumitronixforum.de/viewtopic.php?t=2611&highlight=lm317 Einfachste Konstantstromquelle mit dem LM317]
* [http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Strom/Quelle/Stromquelle.html Konstantstromquelle bis 3A mit LM2576]
*[http://www.edn.com/contents/images/6566536.pdf Programmable current source requires no power supply]

==== Preise ====

LM317: TO3: 1,90 EUR, TO-220: <0,25 EUR, TO-92: <0,15 EUR, SO-8 <0,20 EUR
=== Andere Linearregler ===

Der zuvor beschriebene LM317 eignet sich besonders gut als Stromquelle, da er seine Regelspannung auf der 'high-side' erwartet (1,25 V zwischen Vout und ADJ) und man den Regelpfad als Konstantstrompfad missbrauchen kann (ADJ als Ausgang nach GND, wobei der Strom über den Widerstand und nicht von ADJ geliefert wird)).

==== Mittels Shunt und Messverstärker ====

Die meisten anderen Linearregler messen ihre Regelspannung im Bezug auf GND. Um einen solchen Regler als Konstantstromquelle zu benutzen, kann man einen Stromsensor und einen Messverstärker verwenden. Letzterer steuert dann die Regelung des Linearreglers. Maxim hat in http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/921 ein Beispiel veröffentlicht, das so oder so ähnlich auch mit anderen Linearreglern funktioniert. Maxim misst den Strom auf der Eingangsseite (Vorteil: der Innenwiderstand des Ausgangs des Linearreglers wird durch den Messwiderstand nicht erhöht, Nachteil: Der Eigenverbrauch des Linearreglers wird mitgemessen). Man kann den Strom auch auf der Ausgangsseite messen.

Das gleiche Prinzip funktioniert für Schaltregler, siehe zum Beispiel [[#LM2576_Step_Down| LM2576 Step Down]] auf dieser Seite.

==== Im Regelpfad - High-Side ====

Die meisten einstellbaren Linearregeler werden durch einen Spannungsteiler (R1, R2) zwischen Ausgangsspannung (Vout) und Masse (GND) eingestellt. Der Spannungsteiler wird dabei so dimensioniert, dass eine vorgegebene Spannung Vref (meist 1,25 V) gegen GND an der Anzapfung des Spannungsteilers abfällt, die dann zum Regeleingang des Linearreglers geführt wird. Dabei wird üblicherweise angenommen, dass der Strom Iref in den Regler hinein vernachlässigbar ist.

Dann gilt für den Strom I im Spannungsteiler:

:<math>I = I_{R_1} = I_{R_2} = \frac{V_{out}}{R_1 + R_2}</math>

und

:<math>I_{R_2} = \frac{V_{ref}}{R_2}</math>

Der Strom I im Spannungsteiler ist somit alleine durch Wahl von R2 bestimmt und unabhängig von R1 bei vorgegebenem R2.

Ersetzt man daher R1 durch die Last, so erzeugt der Linearregler durch Steuerung von Vout einen konstanten Strom

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>I = \frac{V_{ref}}{R_2}</math>
|}

durch die Last.

Dabei muss man die Grenzen des Linearreglers beachten:

Der maximale Strom Imax des Reglers darf nicht überschritten werden. Damit die Annahme gilt, dass der Reglerstrom Iref gegenüber dem Strom I im Spannungsteiler vernachlässigbar ist muss R2 klein gegenüber dem Innenwiderstand des Regeleingangs sein. Dass bedeutet, dass R2 so zu wählen ist, dass

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>\frac{V_{ref}}{I_{max}} \leqq R_2 \lll R_{in_{ref}} = \frac{V_{ref}}{I_{ref}}</math>
|}

immer gilt.

Es muss ein Minimalstrom Imin durch den Spannungsteiler fließen, damit die Regelung nicht aussetzt. Für diesen Strom gilt gegenüber dem Regelstrom Iref:

:<math>I_{min} = \frac{V_{out_{min}}}{R_1 + R_2} \ggg I_{ref}</math>

Mit

:<math>V_{out_{min}} = V_{ref}</math>

folgt

:<math>R_1 \lll \frac{V_{ref}}{I_{ref}} - R_2 = R_{in_{ref}} - R_2</math>

Angenähert:

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>R_{load} \mathrel{\widehat{=}} R_1 \lll \frac{V_{ref}}{I_{ref}}</math>
|}

Neben diesen Einschränkungen ist auch zu beachten, dass Die Last R1 auf der High-Side hängt und nicht gegen GND.

== Konstantstromquelle mit Schaltregler ==
=== MC34063, Step Up ===
==== Beschreibung ====
Der Ausgangsstrom beträgt 1,25V/Rx. Die Stromquelle ist '''nicht''' kurzschlussfest. Der Widerstand Rsc dient der Strombegrenzung der einzelnen Strompulse (Schaltregler), was u.a. einen gewissen Überlastschutz für den MC34063 darstellt. Rsc = 0.3/I_max, wobei I_max der maximale Pulsstrom ist und dieser kleiner 1.5A sein muss, weil der IC nicht mehr hergibt. In den meisten Anwendung nimmt man hier 0,22 Ohm oder mehr.
Das Ganze kann man z.B. für mehrere LEDs in Reihe verwenden um diese mit
5V oder mit 4x 1,5V Batterien zu betreiben. Weiterhin ist zu beachten,
dass die Schaltung nicht leerlauffest ist: Im Leerlauf läuft die
Spannung auf >40V, und dann geht der MC34063 kaputt. Daher sollte man
zur Sicherheit eine Z-Diode parallel zum Ausgang legen, deren Z-Spannung 2..3V über der maximal zu erwartenden Ausgangsspannung liegt, wenn es
passieren kann, dass die Last abgeklemmt wird.
Aufgrund des Elkos am Ausgang ist die Stromquelle recht träge. R1 dient dazu den MC34063 vor dem Stromstoß zu schützen, wenn sich der Elko in eine zu kleine Last entlädt und der Strom kurzzeitig höher als der eingestellte Wert wird.
Die Bauteilwerte sind alle relativ unkritisch. Je nach Betriebsspannung sind die Bauteilwerte etwas anzupassen um den optimalen Wirkungsgrad und die beste Performance zu erzielen. Die eingezeichneten Bauteilwerte sind für geringe Ströme (<100mA) und Eingangsspannungen zwischen 5 und 15V ausgelegt. R2 sollte bei hohen Spannungen vergrößert werden. Wie man die Werte genau berechnet, steht in der Application Note AN920/D.
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN920-D.PDF

==== Schaltung ====

[[Bild:mc34063_constant_current.gif]]

==== Vorteile ====
* überschüssige Spannung wird nicht verheizt

==== Nachteile ====
* nicht kurzschlussfest
* ohne Z-Diode D2 nicht leerlauffest
* träge beim Einschalten

=== MC34063, Step Down ===
==== Beschreibung ====

Die Step-Down Version funktioniert im Prinzip genauso wie die normale, lineare Konstantstromquelle, nur dass die ungenutzte Spannung nicht sinnlos verheizt wird. Die Eingangsspannung muss mindestens 2V größer sein als die Ausgangsspannung.

Diese Version ist auch ohne die Z-Diode leerlauffest. Kurzschlussfest wird sie durch Rsc. Allerdings entlädt sich der Elko erstmal in die Last, wenn man diese im Betrieb anklemmt. Dadurch kann die Last und der MC34063 beschädigt werden, der Widerstand R1 verhindert aber letzteres.

Bei der Step-Down Version kann man die Elkos etwas kleiner machen, als bei der Step-Up Version, da der Stromfluss durch die Spule in die Last nahezu konstant ist. Wenn man die Spule vergrößert, wird der Strom gleichmäßiger und man kann die Elkos verkleinern. Allerdings wird der Wirkungsgrad aufgrund des höheren Gleichstromwiderstands der Spule schlechter und die Schaltung reagiert langsamer auf Laständerungen. Wie immer ist es also ein Kompromiss zwischen Wirkungsgrad, Kosten und Bauteilgröße.

==== Schaltung ====

[[Bild:mc34063_constant_current_2.gif]]

==== Vorteile ====
* überschüssige Spannung wird nicht verheizt
* leerlauf
* kurzschlussfest

==== Nachteile ====
* träge beim Ausschalten

=== LM2576 Step Down ===
In einem Thread im Forum (http://www.mikrocontroller.net/topic/97838#new) wird folgende Schaltung genannt: http://www.mikrocontroller.net/attachment/34179/current_source.pdf
Vollständiger Artikel: http://www.ednasia.com/article-621-switchingregularformsconstantcurrentsource-Asia.html

== Konstantstromquelle mit Komparatoren ==
=== Einfache Abwärtswandlung (Vout < Vin)===
==== Beschreibung ====
Diese Schaltung wurde eigentlich für 1W LEDs entworfen, kann aber sicherlich auch anderweitig verwenden werden.
Sie ähnelt sehr der eines vollintegrierten Schaltreglers wie MC34063 oder LM2576 ohne jedoch einen solchen zu verwenden.
Der Komparator vergleicht den Spannungsabfall über einem Shunt mit dem einer Referenzspannungsquelle. Ist die Spannung über dem Shunt zu groß, so schaltet er ab und der P-FET sperrt. Umgekehrt, ist die Spannung über dem Shunt kleiner als die Referenzspannung, leitet der P-FET. Die Referenzspannung wird hier einfach durch einen 78L05 und einem Spannungsteiler eingestellt.
Für D5 muss zwingend eine Schottky-Diode eingesetzt werden!
D1 bis D4 dienen als Brückengleichrichter für die an X1 angelegte Spannung und kann bei Verwendung an Gleichspannung auch weggelassen werden.
T1 und T3 dienen als sehr einfacher MOSFET-Treiber.
IC1 für die Referenzspannungsquelle kann auch durch eine Z-Diode realisiert werden (aber ich gerade eine mit 20% Toleranz einsetzten ;-) )
D6 ist nur dafür da, dass wenn die Schaltung mit mehr als der zulässigen Gate-Source Spannung des FETs betrieben wird, dieser es auch überlebt.
Über X2 könnte ein PWM-Signal zur Dimmung eingespeist werden. Hierbei muss das PWM-Signal im An-Zustand größer als die Referenzspannung sein.

==== Schaltung ====
ACHTUNG: Im Schaltplan ist ein Fehler. Die Z-Diode D6 gehört zwischen +UB und Gate. Und zwar mit Anode an Gate und Kathode an +UB.
[[Bild:step-down-diskret-komparator.png]]

[http://s6b.directupload.net/images/090602/54pucpdt.png Der Orginal-Schaltplan] wurde von mir ([[Benutzer:Esko]]) nur nach gezeichnet.

Und die Idee scheint von hier zu stammen: [http://www.christiankoch.de/archiv/led-ksq/ www.christiankoch.de/archiv/led-ksq/]

==== Vorteile ====
* Kurzschlussfest
* Energie wird nicht wie bei einem Linearregler "verheizt"
* keine exotischen Komponenten
* Sehr billig
* Dimmung per PWM möglich
* Eingangsspannungsbereich sehr groß (ca. DC:6-30V / AC:5-20V)
* sehr einfach auch auf anderen Strom einstellbar

==== Preis ====
Je nach verwendeten Komponenten ist es möglich diese Schaltung für unter 2€ aufzubauen, da nur Cent-Artikel verwendet werden.



== Threads im Forum ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/75355#new Philosophiestunde Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/71573#new Suche regelbare Konstantstromquelle für ACULED]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/67593#new Konstantstrom für Windmessung]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/66825#new Konstantstromdiode]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/66033#new Konstantstromquelle als IC und einstellbar]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/59467#new Konstantstromquelle für einen Haufen LEDs]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/58036#new Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/61778#new temperaturunabhängige Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45039#new Konstanter Strom für LED bei 2,5V bis 5,5V]

== Weblinks ==
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Konstantstromquelle Konstantstromquelle bei Wikipedia]
* [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm DSE FAQ]
* [http://www.led-treiber.de Seite zu LED Treibern]
* [http://www.christiankoch.de/archiv/led-ksq/ Diskrete LED-Konstantstromquelle auf Schaltregler-Basis]
* [http://www.national.com/an/AN/AN-1392.pdf NATIONAL Application Note 1392: LM3485 LED Demo Board]
* [http://www.circuit-fantasia.com/circuit_stories/understanding_circuits/current_source/howland_current_source/howland_current_source.htm Howland Current Source]
* [http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml MC34063A Design Tool (engl.)]
* [http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34063A-D.PDF Datenblatt des MC34063 bei ON Semi]

== Fußnoten ==

<references />

[[Kategorie:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Konstantstromquelle

2010-02-02T14:16:37Z

212.117.81.29: /* Schrittweise einstellbare Variante */

== Einleitung ==

Eine '''Konstantstromquelle''' ist eine Schaltung, deren Zweck es ist, den Strom durch eine Last (z.B. eine [[LED]]) möglichst konstant zu halten, das heißt Änderungen des Stroms durch Variationen der Betriebsspannung und/oder des Lastwiderstands entgegen zu wirken.

Es gibt viele verschiedene Schaltungen, die zu diesem Zweck eingesetzt werden. Sie unterscheiden sich in ihrer Präzision, der minimalen und maximalen Betriebsspannung, und dem Bauteilaufwand. Es sollen hier nur einige besonders einfache Schaltungen vorgestellt werden.

== Konstantstromquelle mit J-FET ==

=== Beschreibung ===

Eine sehr einfache Konstantstromquelle lässt sich mit einem [[FET|JFET]] realisieren. Der resultierende Strom ist durch den verwendeten FET bestimmt, dabei wird die Eigenschaft genutzt, dass der JFET selbstleitend ist, also bei einer Gate-Source-Spannung von 0V seinen maximal möglichen Strom leitet und bei ansteigender negativer Gate-Source-Spannung U_GS den Drain-Source-Kanal zunehmend abschnürt. Es werden Bauteile angeboten, bei denen die Verbindung zwischen Gate und Source des FET schon intern vorgenommen wurde (Konstantstromdiode, engl. current regulator diode). Diese werden mit engeren Toleranzen gefertigt und erlauben daher eine genauere Definition des Stroms. Ausserdem benötigen diese keinen Widerstand in der Sourceleitung und brauchen damit weniger Spannungsabfall zum Betrieb.

=== Vorteile ===

* Großer Betriebsspannungsbereich, nach oben nur durch die maximale Drain-Source-Spannung (V_DS) des FETs und seine maximale Verlustleistung begrenzt.
* geringe Sättigungsspannung über dem FET, typ. 0,5V
* weitestgehend temperaturunabhängig

=== Nachteile ===

* Beeinflussung durch Toleranzen der Fertigungsparameter des FET, typ +/- 10%
* Selbstleitende FETs für Ströme grösser als 30mA sind selten und entsprechend teuer (Anmerkung: Es gibt aber einige Depletion-Mode Mosfets mit sehr hohen Sperrspannungen und z.T. auch grösseren Strömen).

=== Schaltung ===

[[Bild:Konstantstrom.gif]]

=== Weblinks ===
* [http://www.vishay.com/docs/70596/70596.pdf Vishay AN103 - The FET Constant-Current Source/Limiter]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0207011.htm ELKO: FET als Konstantstromquelle]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm ELKO: Der Transistor-LED-und der FET-Konstantstromzweipol]
* [http://home.arcor.de/slotracingtechnik/homepage/bd256b.htm Konstantstromquelle für Leuchtdioden mit dem BF256B]
* [[Mosfet-Übersicht#N-Kanal J-FET | Liste von J-FETs]]

== Konstantstromquelle mit bipolarem Transistor ==

=== Beschreibung ===

=== Vorteile ===
* gut bei niedriger Betriebsspannung, da Schaltung bereits mit kleiner Restspannung am Transistor läuft und die Regelung auch dann erfolgt, wenn nur noch wenige hundert mV zwischen Kollektor und Emitter des Transistors anliegen.
* Ausschließlich "Allerweltsteile", d.h. kann aus Resten aus der Bastelkiste aufgebaut werden

=== Nachteile ===
* viele Bauteile

=== Schaltung ===
[[Datei:Ksq.png]]

Wenn die Spannung über R1 0.7V überschreitet, schaltet T2 durch, was die Basis von T1 auf negatives Potential zieht. Die Spannung über R1 lässt nach, wodurch T2 wieder sperrt, was der Basis von T1 wieder ein wenig positives Potential zukommen lässt. Dadurch pendelt sich das ganze auf die konstante Spannung von ca. 0.7V über R1 ein, das heißt auch auf einen konstanten Strom (da R konstant).
Der für R1 zu wählende Wert berechnet sich daher wie folgt:

<math>
R = \frac{U}{I}
=>R_{R1} = \frac{U_{T2_{BE}}}{I_{soll}}
=> R_{R1} = \frac{0.7V}{I_{soll}}
</math>

=== Weblinks ===
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm ELKO: Transistor als Konstantstromquelle]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/currled.htm ELKO: Die Transistor-LED-Konstantstromquelle mit ein oder zwei Transistoren und Konstantstromquelle mit Bandgap und Opamp]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm ELKO: Der Transistor-LED-und der FET-Konstantstromzweipol]
* [http://www.ferromel.de/tronic_6.htm Verschiedene Konstantstromquellen mit Beschreibung]
* [http://www.elexs.de/kap5_9.htm Konstantstromquelle bei ELEXS]

=== Preise ===

== Konstantstromquelle mit Linearreglern ==
=== LM317 ===
==== Grundschaltung ====
===== Beschreibung =====
Eine sehr einfache, günstige und doch genaue Konstantstromquelle kann mittels LM317 aufgebaut werden. Für einen LED Strom von 20mA ist ein R1 von 62,5 Ohm erforderlich, praktisch wird man 68 Ohm wählen. Dabei ist zu beachten, daß die Eingangsspannung <math>V_{in}</math> mindestens 3,5V + <math>Uf_{LED}</math> (Flußspannung der LED) betragen muss.

===== Vorteile =====
* temperaturstabil
* sehr wenige, billige Bauteile

===== Nachteile =====
* Überschwinger beim Einschalten können vorkommen, so dass sensible Lasten zerstört werden können.
* Hohe Spannungsabfall über der Schaltung von mind. 3,5V
* Verlustleistung <math>PV_{LM317} = I_{out}\times (V_{in}- Uf_{LED} -1,25)</math> . Ein Kühlkörper am LM317 ist bei höheren Eingangsspannungen nötig, abhängig vom Gehäuse
** TO220: 1W
** TO92: 500mW
** SO-8: 600mW

===== Schaltung =====
[[Bild:LM317_constant_current.png]]

==== Schrittweise einstellbare Variante ====
Eine schrittweise voreinstellbare Variante der Grundschaltung wurde 2008 von einem Mitarbeiter von National Semiconductor (Hersteller des LM317) im EDN-Magazin vorgestellt: [http://www.edn.com/contents/images/6566536.pdf Programmable current source requires no power supply]. Dabei ist hier mit ''programmable'' manuell voreinstellbar gemeint, nicht Mikrocontroller-gesteuert. Auch der Teil des Titles ''requires no power supply'' ist irreführend. Die Konstantstromquelle benötigt sehr wohl eine externe Stromversorgung. Die Schaltung benötigt lediglich keine zusätzlichen Hilfsspannungen, entspricht sie doch der oben genannten Grundschaltung.

Mittels dreier 0 - 9 BCD-Schalter werden geschickt gewählte Widerstände zwischen ADJ und OUT parallel geschaltet. Die Widerstände sind so gewählt, dass der erste Schalter mit seinen zehn Stellungen und Widerständen zwischen 0 mA und 9 mA in 1 mA Schritten zum Gesamtstrom beiträgt, der zweite 0 mA bis 90 mA in 10 mA Schritten und der dritte 0 mA bis 900 mA in 100 mA Schritten.

In dieser Kombination ergibt das eine einstellbare Konstantstromquelle bis 999 mA in 1mA Schritten bei rund 2% Genauigkeit.

Insgesamt werden 35 Widerstände (15 x 1,24 kΩ, 15 x 124 Ω, 15 x 12,4 Ω, alle 1%, 1/4 W), ein LM317, drei 0 - 9 BCD-Schaltern und Gehäusematerial (Gehäuse, Kühlkörper für den LM317, Polklemmen, ...) benötigt.

Der LM317 wird bei dieser einstellbaren Stromquelle gerade noch innerhalb seiner Spezifikation betrieben - wenn man den Spannungsabfall über ihn gering hält. Im Stromquellen-Beispiel im Datenblatt wird ein maximaler Widerstand von 120 Ω genannt, wohingegen die einstellbare Stromquelle bis zu 1,24 kΩ (nominell 1 mA Ausgangsstrom) und ∞ Ω (offen, nominell 0 mA Ausgangsstrom) verwendet. Mit etwas Geduld kann man aus dem Datenblatt herauslesen, dass 1,24 kΩ gerade noch ausreichen, damit die Regelung des LM317 nicht aussetzt. Dies findet man im Datenblatt in der Graphik ''Minimum Operating Current'' und im Beispiel ''1.2V-20V Regulator with Minimum Program Current''. Mit ∞ Ω ist man definitiv außerhalb des Arbeitsbereiches.

Der Strom bei der Einstellung 000 mA (Widerstand -> ∞ Ω, d.h. offen) entspricht nicht 0,0 mA, sondern dem Strom aus dem ADJ-Anschluss für den nicht spezifizierten Fall, dass der LM317 außerhalb seines Arbeitsbereiches betrieben wird. Die im Datenblatt angegebenen 50 μA (typ.), 100 μA (max.) für den Arbeitsbereich können dabei je nach Exemplar überschnitten werden und sind nicht konstant.

Die Messung an neueren Chargen (gefertigt nach 2006) des LM317 diverser Hersteller zeigt, dass auch 1mA nicht sicher erreichbar sind. Es ist vielmehr so, das diese KSQ erst korrekt ab 3 mA bis hoch zu den 999mA funktioniert. Das heißt konkret, die Einstellungen 000 mA, 001 mA und 002 mA sind nicht mehr stromstabilsiert. Das sollte man beachten, sofern man unbedingt den LM317 bei sehr kleine Strömen einsetzen möchte.

In der Praxis lohnt es sich besonders bei kleinen Strömen ein Strommessgerät in Reihe zu schalten. Dabei ist Vorsicht bei billigen Multimetern geboten<ref>Bei billigen Multimetern ist immer Vorsicht geboten. Doch das ist eine andere Geschichte.</ref>. Deren niedrige Strommessbereichen sind häufig mit einer 200 mA oder 250 mA Schmelzsicherung abgesichert. Schaltet man die Stromquelle versehentlich über 200 mA, beziehungsweise 250 mA, ist ein Sicherungswechsel fällig.

==== Weblinks ====
* National Semiconductor Datenblatt [http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf LM117/LM317A/LM317 3-Terminal Adjustable Regulator]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/konstantstrom.php Passenden Widerstand für Konstantstromschaltung mit LM317 berechnen]
* [http://www.lumitronixforum.de/viewtopic.php?t=2611&highlight=lm317 Einfachste Konstantstromquelle mit dem LM317]
* [http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Strom/Quelle/Stromquelle.html Konstantstromquelle bis 3A mit LM2576]
*[http://www.edn.com/contents/images/6566536.pdf Programmable current source requires no power supply]

==== Preise ====
LM317: TO3: 1,90 EUR, TO-220: <0,25 EUR, TO-92: <0,15 EUR, SO-8 <0,20 EUR
=== Andere Linearregler ===

Der zuvor beschriebene LM317 eignet sich besonders gut als Stromquelle, da er seine Regelspannung auf der 'high-side' erwartet (1,25 V zwischen Vout und ADJ) und man den Regelpfad als Konstantstrompfad missbrauchen kann (ADJ als Ausgang nach GND, wobei der Strom über den Winderstand und nicht von ADJ geliefert wird) ).

==== Mittels Shunt und Messverstärker ====

Die meisten anderen Linearregler messen ihre Regelspannung im Bezug auf GND. Um einen solchen Regler als Konstantstromquelle zu benutzen, kann man einen Stromsensor und einen Messverstärker verwenden. Letzterer steuert dann die Regelung des Linearreglers. Maxim hat in http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/921 ein Beispiel veröffentlicht, das so oder so ähnlich auch mit anderen Linearreglern funktioniert. Maxim misst den Strom auf der Eingangsseite (Vorteil: der Innenwiderstand des Ausgangs des Linearreglers wird durch den Messwiderstand nicht erhöht, Nachteil: Der Eigenverbrauch des Linearreglers wird mitgemessen). Man kann den Strom auch auf der Ausgangsseite messen.

Das gleiche Prinzip funktioniert für Schaltregler, siehe zum Beispiel [[#LM2576_Step_Down| LM2576 Step Down]] auf dieser Seite.

==== Im Regelpfad - High-Side ====

Die meisten einstellbaren Linearregeler werden durch einen Spannungsteiler (R1, R2) zwischen Ausgangsspannung (Vout) und Masse (GND) eingestellt. Der Spannungsteiler wird dabei so dimensioniert, dass eine vorgegebene Spannung Vref (meist 1,25 V) gegen GND an der Anzapfung des Spannungsteilers abfällt, die dann zum Regeleingang des Linearreglers geführt wird. Dabei wird üblicherweise angenommen, dass der Strom Iref in den Regler hinein vernachlässigbar ist.

Dann gilt für den Strom I im Spannungsteiler:

:<math>I = I_{R_1} = I_{R_2} = \frac{V_{out}}{R_1 + R_2}</math>

und

:<math>I_{R_2} = \frac{V_{ref}}{R_2}</math>

Der Strom I im Spannungsteiler ist somit alleine durch Wahl von R2 bestimmt und unabhängig von R1 bei vorgegebenem R2.

Ersetzt man daher R1 durch die Last, so erzeugt der Linearregler durch Steuerung von Vout einen konstanten Strom

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>I = \frac{V_{ref}}{R_2}</math>
|}

durch die Last.

Dabei muss man die Grenzen des Linearreglers beachten:

Der maximale Strom Imax des Reglers darf nicht überschritten werden. Damit die Annahme gilt, dass der Reglerstrom Iref gegenüber dem Strom I im Spannungsteiler vernachlässigbar ist muss R2 klein gegenüber dem Innenwiderstand des Regeleingangs sein. Dass bedeutet, dass R2 so zu wählen ist, dass

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>\frac{V_{ref}}{I_{max}} \leqq R_2 \lll R_{in_{ref}} = \frac{V_{ref}}{I_{ref}}</math>
|}

immer gilt.

Es muss ein Minimalstrom Imin durch den Spannungsteiler fließen, damit die Regelung nicht aussetzt. Für diesen Strom gilt gegenüber dem Regelstrom Iref:

:<math>I_{min} = \frac{V_{out_{min}}}{R_1 + R_2} \ggg I_{ref}</math>

Mit

:<math>V_{out_{min}} = V_{ref}</math>

folgt

:<math>R_1 \lll \frac{V_{ref}}{I_{ref}} - R_2 = R_{in_{ref}} - R_2</math>

Angenähert:

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>R_{load} \mathrel{\widehat{=}} R_1 \lll \frac{V_{ref}}{I_{ref}}</math>
|}

Neben diesen Einschränkungen ist auch zu beachten, dass Die Last R1 auf der High-Side hängt und nicht gegen GND.

== Konstantstromquelle mit Schaltregler ==
=== MC34063, Step Up ===
==== Beschreibung ====
Der Ausgangsstrom beträgt 1,25V/Rx. Die Stromquelle ist '''nicht''' kurzschlussfest. Der Widerstand Rsc dient der Strombegrenzung der einzelnen Strompulse (Schaltregler), was u.a. einen gewissen Überlastschutz für den MC34063 darstellt. Rsc = 0.3/I_max, wobei I_max der maximale Pulsstrom ist und dieser kleiner 1.5A sein muss, weil der IC nicht mehr hergibt. In den meisten Anwendung nimmt man hier 0,22 Ohm oder mehr.
Das Ganze kann man z.B. für mehrere LEDs in Reihe verwenden um diese mit
5V oder mit 4x 1,5V Batterien zu betreiben. Weiterhin ist zu beachten,
dass die Schaltung nicht leerlauffest ist: Im Leerlauf läuft die
Spannung auf >40V, und dann geht der MC34063 kaputt. Daher sollte man
zur Sicherheit eine Z-Diode parallel zum Ausgang legen, deren Z-Spannung 2..3V über der maximal zu erwartenden Ausgangsspannung liegt, wenn es
passieren kann, dass die Last abgeklemmt wird.
Aufgrund des Elkos am Ausgang ist die Stromquelle recht träge. R1 dient dazu den MC34063 vor dem Stromstoß zu schützen, wenn sich der Elko in eine zu kleine Last entlädt und der Strom kurzzeitig höher als der eingestellte Wert wird.
Die Bauteilwerte sind alle relativ unkritisch. Je nach Betriebsspannung sind die Bauteilwerte etwas anzupassen um den optimalen Wirkungsgrad und die beste Performance zu erzielen. Die eingezeichneten Bauteilwerte sind für geringe Ströme (<100mA) und Eingangsspannungen zwischen 5 und 15V ausgelegt. R2 sollte bei hohen Spannungen vergrößert werden. Wie man die Werte genau berechnet, steht in der Application Note AN920/D.
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN920-D.PDF

==== Schaltung ====

[[Bild:mc34063_constant_current.gif]]

==== Vorteile ====
* überschüssige Spannung wird nicht verheizt

==== Nachteile ====
* nicht kurzschlussfest
* ohne Z-Diode D2 nicht leerlauffest
* träge beim Einschalten

=== MC34063, Step Down ===
==== Beschreibung ====

Die StepDown Version funktioniert im Prinzip genauso wie die normale, lineare Konstantstromquelle, nur dass die ungenutze Spannung nicht sinnlos verheizt wird. Die Eingangsspannung muss mindestens 2V größer sein als die Ausgangsspannung.

Diese Version ist auch ohne die Z-Diode leerlauffest. Kurzschlussfest wird sie durch Rsc. Allerdings entläd sich der Elko erstmal in die Last, wenn man diese im Betrieb anklemmt. Dadurch kann die Last und der MC34063 beschädigt werden, der Widerstand R1 verhindert aber letzeres.

Bei der StepDown Version kann man die Elkos etwas kleiner machen, als bei der StepUp Version, da der Stromfluss durch die Spule in die Last nahezu konstant ist. Wenn man die Spule vergrößert, wird der Strom gleichmäßiger und man kann die Elkos verkleinern. Allerdings wird der Wirkungsgrad aufgrund des höheren Gleichstromwiderstands der Spule schlechter und die Schaltung reagiert langsamer auf Laständerungen. Wie immer ist es also ein Kompromiss zwischen Wirkungsgrad, Kosten und Bauteilgröße.

==== Schaltung ====

[[Bild:mc34063_constant_current_2.gif]]

==== Vorteile ====
* überschüssige Spannung wird nicht verheizt
* leerlauf
* kurzschlussfest

==== Nachteile ====
* träge beim Ausschalten

=== LM2576 Step Down ===
In einem Thread im Forum (http://www.mikrocontroller.net/topic/97838#new) wird folgende Schaltung genannt: http://www.mikrocontroller.net/attachment/34179/current_source.pdf

== Konstantstromquelle mit Komparatoren ==
=== Einfache Abwärtswandlung (Vout < Vin)===
==== Beschreibung ====
Diese Schaltung wurde eigentlich für 1W LEDs entworfen, kann aber sicherlich auch anderweitig verwenden werden.
Sie ähnelt sehr der eines vollintegrierten Schaltreglers wie MC34063 oder LM2576 ohne jedoch einen dieser zu verwenden!
Der Komparator tut in diesem Fall eigentlich das, was er soll. Er Vergleicht! Er vergleicht den Spannungsabfall über einem Shunt mit dem einer Referenzspannungsquelle. Ist die Spannung über dem Shunt zu groß, so schaltet er "Ab" und der P-FET sperrt und umgekehrt, also ist die Spannung über dem Shunt kleiner als die Referenzspannung, so leitet der P-FET. Die Referenzspannung wird hier einfach durch einen 78L05 und einem Spanungsteiler eingestellt.
Für D5 muss zwingend eine Schottky-Diode eingesetzt werden!
D1 bis D4 dienen als Brückengleichrichter für die an X1 angelegte Spannung und kann bei Verwendung an Gleichspannung auch weggelassen werden.
T1 und T3 dienen als sehr einfacher MOSFET-Treiber.
IC1 für die Referenzspannungsquelle kann auch durch eine Z-Diode realisiert werden (aber Achtung!!! keine 20% Tol. einsetzten ;-) )
D6 ist nur dafür da, dass wenn die Schaltung mit mehr als der zulässigen Gate-Source Spannung des FETs betrieben wird, dieser es auch überlebt.
Über X2 könnte ein PWM zur Dimmung eingespeist werden. hierbei muss das PWM im High zustand größer als die Referenzspannung sein.

==== Schaltung ====
ACHTUNG: Im Schaltplan ist ein Fehler. Die Z-Diode D6 gehört zwischen +UB und Gate. Und zwar mit Anode an Gate und Kathode an +UB.
[[Bild:step-down-diskret-komparator.png]]

[http://s6b.directupload.net/images/090602/54pucpdt.png Der Orginal-Schaltplan] wurde von mir ([[Benutzer:Esko]]) nur nach gezeichnet.

Und die Idee scheint von hier zu stammen: [http://www.christiankoch.de/archiv/led-ksq/ www.christiankoch.de/archiv/led-ksq/]

==== Vorteile ====
* Kurzschlussfest
* Energie wird nicht wie bei einem Linearregler "verheizt"
* keine exotischen Komponenten
* Sehr billig
* Dimmung per PWM möglich
* Eingangsspannungsbereich sehr groß (ca. DC:6-30V / AC:5-20V)
* sehr einfach auch auf anderen Strom einstellbar

==== Preis ====
Je nach verwendeten Komponenten ist es möglich diese Schaltung für unter 2€ aufzubauen, da nur Cent-Artikel verwendet werden.



== Threads im Forum ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/75355#new Philosophiestunde Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/71573#new Suche regelbare Konstantstromquelle für ACULED]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/67593#new Konstantstrom für Windmessung]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/66825#new Konstantstromdiode]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/66033#new Konstantstromquelle als IC und einstellbar]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/59467#new Konstantstromquelle für einen Haufen LEDs]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/58036#new Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/61778#new temperaturunabhängige Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45039#new Konstanter Strom für LED bei 2,5V bis 5,5V]

== Weblinks ==
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Konstantstromquelle Konstantstromquelle bei Wikipedia]
* [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm DSE FAQ]
* [http://www.led-treiber.de Seite zu LED Treibern]
* [http://www.christiankoch.de/archiv/led-ksq/ Diskrete LED-Konstantstromquelle auf Schaltregler-Basis]
* [http://www.national.com/an/AN/AN-1392.pdf NATIONAL Application Note 1392: LM3485 LED Demo Board]
* [http://www.circuit-fantasia.com/circuit_stories/understanding_circuits/current_source/howland_current_source/howland_current_source.htm Howland Current Source]
* [http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml MC34063A Design Tool (engl.)]
* [http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34063A-D.PDF Datenblatt des MC34063 bei ON Semi]

[[Kategorie:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

AVR In System Programmer

2009-12-17T10:20:44Z

212.117.81.29: /* Atmel JTAGICE MkII */

== Einführung ==

In-System-Programming (ISP) bedeutet, einen Mikrocontroller oder anderen programmierbaren Baustein im eingebauten Zustand zu programmieren. Dazu muss der Mikrocontroller entsprechend verschaltet sein. Das bedeutet, die benötigten Anschlüsse am Mikrocontroller müssen zugänglich und nicht anderweitig benutzt sein, beziehungsweise nur im zulässigen Rahmen (Atmel Application Note AVR042).

Atmel verwendet für ihre 8-Bit RISC Mikrocontroller zum Teil unterschiedliche ISP-Protokolle. Das bekannteste davon wird einfach als ISP bezeichnet. Insgesamt findet man:

;ISP:Der Normalfall. Gelegentlich wird die Methode auch als SPI bezeichnet, da sich bei vielen, aber nicht allen AVRs die SPI- und ISP-Schnittstelle Pins teilen. [[Microchip]]-Jünger und [[Arduino]] bezeichnen die Schnittstelle gerne fälschlich als ICSP. Je nach AVR gibt es leichte Unterschiede im Protokoll. Normalerweise ist das Protokoll für einen Typ im Datenblatt des Typs etwas versteckt unter ''Memory Programming -> Serial Downloading'' beschrieben.
;TPI:Tiny Programming Interface. Einige AVRs der Tiny-Serie, besonders die 6-Pin Tinys.
;PDI:Programming and Debugging Interface. Die XMEGAs.
;JTAG:AVRs mit [[JTAG]] Debugging-Schnittstelle lassen sich im Normalfall auch über JTAG in-system programmieren.
;Bootloader:Einige wenige AVRs kommen bereits mit einem einprogrammierten [[Bootloader]]. Bei diesen kann man ein zum Bootloader passendes Programm nutzen um den AVR in-system zu programmieren. Auf Bootloadern basierende Systeme haben ansonsten ein Henne-Ei Problem. Irgendwie muss der Bootloader einmal konventionell in den AVR programmiert werden, zum Beispiel mit ISP.

Atmels [[debugWire]] ist keine Programmierschnittstelle, sondern eine reines Debugging-Interface. Zum Programmieren verwendet man bei AVRs mit debugWire daher normalerweise ISP.

Atmel hat für die AVR 8-Bit RISC Mikrocontroller mehrere Application Notes herausgegeben, auf deren Basis eine Vielzahl von Programmiergeräten (''programmer'') entwickelt wurden.

Natürlich liefert Atmel auch eigene, fertige Programmiergeräte (AVRISP (mk I), AVRISP mk II, [[AVR-Dragon]], ...), Programmiersoftware (AVRProg, AVR Studio) und Entwicklungsboards mit integriertem Programmiergerät (z.B. [[STK500]]).

<big>FAQ/Tipp: '''"Welchen ISP-Adapter sollte man sich zulegen oder bauen?"'''</big>

Man sollte sich einen fertigen, original Atmel (keinen Clone) ISP-Adapter kaufen. Zum Beispiel für ISP (und PDI) Programmierung '''Atmels original [[AVR_In_System_Programmer#Atmel_AVRISP_MKII|AVRISP mkII]] für rund 36,- Euro'''.

Das ist eine Investition, die viel Zeit und Ärger spart, denn es geht nichts über zuverlässiges Werkzeug. Beim Umgang mit µCs ist es sehr frustrierend an drei Fronten gleichzeitig zu kämpfen:
# Bugs in der Software,
# Bugs in der Schaltung und
# Bugs/Probleme beim ISP-Adapter - PC-Gespann.

Wenigstens Probleme mit dem IPS-Adapter lassen sich durch den Kauf eines zuverlässigen ISP-Adapters eliminieren. Siehe auch diverse Forenbeiträge u.a. [http://www.mikrocontroller.net/topic/91042#778908] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/153841#1447882].

Sehr unzuverlässig sind häufig billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit nichts außer ein paar Widerständen. Unzuverlässig sind häufig auch billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit einem einfachen Bustreiber. Nur weil sie bei manchen funktionieren heißt das nicht, dass sie überall problemlos funktionieren.

Parallelport- (Druckerport-) ISP-Adapter funktionieren gar nicht, wenn man sie mit einem USB <-> Druckerport Adapter an einen USB-Port am PC anschließt. Einfach (unintelligente) ISP-Adapter für die serielle Schnittstelle funktionieren gar nicht oder extrem langsam, wenn man sie mit einem USB <-> Seriell Adapter am PC anschließt. Gute intelligente serielle Programmieradapter, wie der in Atmels STK500 eingebaute, funktionieren normalerweise mit einem USB-Adapter.

Bei allen Programmieradaptern mit eigener Firmware, einschließlich der Original-Adapter von Atmel, ist man darauf angewiesen, dass der Hersteller wenn nötig Firmware-Updates bereitstellt. Bei Clones ist die Versorgung mit Firmware manchmal fraglich.

== Application Notes ==
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0943.PDF AVR910] (PDF) "''Low-cost''" ''In-system programming'' ('''AVRISP''') beschreibt einen einfachen, kostengünstigen Programmieradapter zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller. Auf dem Programmer befindet sich ein Mikrocontroller (natürlich von Atmel ;-), der serielle Steuerkommandos und Daten vom PC in Programmiersignale für den Mikrocontroller umsetzt.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2568.pdf AVR911] (PDF) ''Open source serial programmer'' ('''AVROSP''') beschreibt eine ''open source'' Programmiersoftware zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1644.pdf AVR109] (PDF) ''Self-Programming'' mit Hilfe eines [[Bootloader|Bootloaders]]. Hier wird im Mikrocontroller zunächst ein mikrocontroller-spezifisches Bootloader-Programm abgelegt. Dieses Programm empfängt das eigentliche Benutzerprogramm oder Daten z.B. über einen seriellen Anschluss ([[UART]]), legt es ggf. im Speicher (Flash-ROM, EEPROM) ab und führt ggf. anschliessend das Benutzerprogramm aus.

== Pinbelegung ==
===ISP===
Die Standard-Pinbelegung des ISP-Steckers zum Anschluss des Mikrocontrollers sieht nach obigen Application Notes und der [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042] (PDF) folgendermaßen aus (Anschluss auf der Platine, Ansicht von oben). Atmel bevorzugt dabei bereits seit Jahren den 6-poligen Anschluss.

[[Bild:avr-isp-pinout.png|right]]

10-poliger 6-poliger
Anschluss Anschluss

1 MOSI 1 MISO
2 VCC 2 VCC
3 - (*) 3 SCK
4,6,8,10 GND 4 MOSI
5 RESET 5 RESET
7 SCK 6 GND
9 MISO

Pin 1 ist am Pfostenstecker mit einen kleinen Pfeil gekennzeichnet.

(*) Einige Programmieradapter (Ponyprog-Adapter nach Lancos-Schaltplan) unterstützen an Pin 3 des 10-poligen Steckers eine LED (Kathode an Pin), die "Programmierzugriff" signalisieren soll. Dies ist aber kaum nützlich, daher wird der Pin auch von Atmel als N/C (not connected) definiert und beim original Atmel AVRISP mit GND verbunden.

Der 10-polige Anschluss wurde von der Firma Kanda beim STK200 verwendet und ist deshalb auch als "Kanda-Standard" bekannt und war zur Zeit der STK2000 Programmieradapter relativ weit verbreitet. Die Anschlussbelegung über einen 6-poligen Stecker stammt von Atmel selbst und ist platzsparender auf der Platine.

Am besten kauft oder fertigt man sich einen Adapter 6 <-> 10 (siehe [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=190], [https://www.watterott.com/AVR-ISP-Programming-Adapter], [https://www.watterott.com/AVR-Programmier-Kabel]), dann lassen sich praktisch alle Boards mit jedem Programmer programmieren.

Zehnpolige Messerleisten (Wannenstecker) zur Montage auf einer µC Platine zum verpolungssicheren Anschluss des Programmieradapters sind fast "überall" verfügbar, nach den sechspoligen muss man häufig etwas suchen. Alternativ bleibt nur der Griff zu den nicht verpolungssicheren 2xN Stiftleisten (z.B. 2x40), wobei man eine Stiftleiste auf 2x6 Pole kürzt.

Sechspolige Federleisten (Pfostenbuchsen) zum Anquetschen an ein Programmierkabel sind dagegen zumindest bei den großen Versendern und Distributoren erhältlich (z.B. von Bürklin Art.53F3500; Conrad Art.701980-62; Farnell Art.1097021; Reichelt PFL 6). Kleine lokale Elektronikläden führen diese jedoch häufig nicht. Zu den sechpoligen Pfostenbuchsen gibt es keine Alternative, wenn man ein sechpoliges Programmierkabel bauen möchte. Zehnpolige Pfostenbuchsen lassen sich nicht auf sechs Pole kürzen.

Je nach Programmieradapter hat der VCC-Anschluss unterschiedliche Funktionen:

# Versorgung des Programmieradapters mit Strom aus der Schaltung, wie es bei vielen Parallelport-Adaptern der Fall ist.

# Versorgung der Schaltung mit Strom aus dem Programmieradapter. Dies ist insbesondere beim STK500 möglich und dank dessen programmierbarer Versorgungsspannung manchmal ganz praktisch.

# Messung der Betriebsspannung der Schaltung, so dass der Programmieradapter sich auf diese Spannung einstellen kann und so ein 3,3 V Board mit 3,3 V und ein 5 V Board mit 5 V programmiert. So wie zum Beispiel beim AVRISP mkII. Daher wird VCC auf neueren Schaltbildern auch als Vtg oider VTref bezeichnet (Atmel kann sich da nicht auf eine Bezeichnung einigen).

'''Je nach verwendetem Programmer muss man daher sorgfältig auf die Beschaltung von VCC/Vtg/VTref und auf die Stromversorgung von Board und Programmer achten.'''

===TPI===
TODO

===PDI===
====Atmel Board-Schnittstelle & AVRISP MkII ====
Für Mikrocontroller-Boards schlägt Atmel einen 6-Pin Header, 2,54 mm Raster, mit folgender Pinbelegung vor (Ansicht von Oben):

DATA 1 2 VCC
N.C. 3 4 N.C.
CLK 5 6 GND

(N.C.: Not Connected, nicht verbunden). Diese Belegung wird auch von Atmels AVRISP MkII im PDI-Modus verwendet.

Bei Atmels eigenem XPlain Eval-Kit und anderen Programmieradaptern geht es zur Zeit jedoch noch fröhlich durcheinander. Folgenden Pinbelegungen lassen sich finden.

====Atmel XPlain Eval-Board====

Hier hat Atmel die Xmega PDI- und JTAG-Schnittstelle gemeinsam auf den Header J100 gelegt. Die PDI-Belegung ist wie folgt:

1 2 GND
3 4 VCC
5 6 CLK
VCC 7 '''8 DATA'''
9 10 GND

Nur jeweils ein VCC- und ein GND-Anschluss muss verwendet werden. Es bieten sich die Pins 2 und 4 an.

Man beachte die Position von DATA auf Pin 8 bei dieser Belegung von PDI auf dem XPlain JTAG-Header.

====Atmel JTAGICE MkII====

Einige sehr alte JTAGICE MkII unterstützen kein PDI. Alle neueren, in den letzten Jahren hergestellte tun es. Eventuell ist ein Firmware-Upgrade über AVR-Studio nötig.

Laut [http://support.atmel.no/knowledgebase/avrstudiohelp/mergedProjects/JTAGICEmkII/mkII/Html/Connecting_to_target_through_the_PDI_interface.htm] und der eingebauten Hilfe von [[AVR Studio]] 4.18 SP 1 verwendet ein JTAGICE MkII im PDI-Modus folgende Pinbelegung:

1 2 GND
3 4 VTref
5 6 CLK
7 8
'''DATA 9''' 10 GND

Man beachte, dass DATA hier angeblich auf Pin 9 liegt. (VTref dürfte VCC entsprechen). In der Hilfe zu AVR Studio 4.18 SP 1 ist der Pin CLK mit PDI_CLK, und der Pin DATA mit PDI_DATA bezeichnet.

====Atmel AVR Dragon====

Erst mit der Dragon-Firmware im SP 1 für AVR Studio 4.18 soll der PDI-Support des[[AVR Dragon]] funktionieren. Angekündigt war PDI-Support bereits für AVR Studio 4.18.

Leider hat Atmel es versäumt in der Dragon-Dokumentation die Pinbelegung für PDI auf der Seite des Dragon anzugeben. In der Studio-Dokumentation ist von einem ominösen Dragon PDI Adapter die Rede, der Teil des "Dragon Kit" sein soll. Allerdings wird der Dragon 'nackt' ausgeliefert und bisher gibt es keine Berichte darüber, dass jemand diesen ominösen Adapter gesehen hat. Von neueren Versionen des JTAGICE mkII ist hingegen bekannt, dass sie mit einem ''XMEGA PDI adapter kit'' geliefert werden.

Angeblich ist es nötig, beim Dragon jeweils einen 330 Ohm Widerstand in die CLK und DATA Leitung zu legen, um Probleme mit dem Überschwingen der Signale zu vermeiden.

== Programmer-Varianten ==

Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Zahl von Programmer-Varianten und Untervarianten. Hier sollen nur die wichtigsten Varianten mit Bauanleitungen aufgelistet werden, geordnet nach der Art des Anschlusses an den PC.

=== Parallelport ===

==== STK200-kompatibel ====

Fast alle erhältlichen Parallelport-Programmieradapter, u.a. auch der hier im [http://shop.mikrocontroller.net/ Shop] angebotene, sind kompatibel zum Programmer des [[STK200]] / STK300.

* Bauanleitung für einen [http://rumil.de/hardware/avrisp.html STK200-kompatiblen Programmieradapter] von Rolf Milde

==== Paralleles Interface für AVR und PonyProg ====

Schaltplan und Erläuterungen bei [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Scott-Falk Hühn]

==== SP12 Programmer ====

Schaltplan, Erläuterungen und Software für mehrere Plattformen, darunter auch MSDOS, gibt es bei [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Steven Bolt]. [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Ken's Dongle] ist ein spezieller Kabeladapter für SP12 zur Verbesserung der Signalqualität. Anpassung an neue Typen erfolgt durch leicht selbst erstellbare Beschreibungsdateien.

=== Serieller Port ([[RS-232]]) ===

==== Atmel AVRISP, STK500, AVR910 ====

Der original AVRISP von Atmel, das STK500 und der Programmer aus der Application Note AVR910 enthalten einen Mikrocontroller, der die Umsetzung der seriellen Daten auf das ISP-Programmierinterface vornimmt. Sie lassen sich direkt mit dem AVR-Studio programmieren und sind auch problemlos mit einem USB-seriell-Adapter verwendbar.

Ein Layout mit Schaltplan und erweitertem Sourcecode findet sich in diesem Thread in der Codesammlung [http://www.mikrocontroller.net/topic/88295#749553 AVR910 Programmer, Schaltplan, Layout, Firmware].

Das AVR910 Design ist u.a. auf der Seite von [http://www.serasidis.gr/circuits/avr_isp/avr_isp.htm Serasidis Vasilis] im Detail beschrieben.

Eine weitere, auführliche Anleitung zum AVR910 gibt es in deutsch auf der Seite von [http://www.klaus-leidinger.de/mp/Mikrocontroller/AVR-Prog/AVR-Programmer.html Klaus Leidinger].
* [https://www.ssl-id.de/b-redemann.de AVR910-USB-Prog: Bausatz incl. USB-seriell Wandler]
* [http://www.avr-projekte.de/isp.htm AVR910-USB: Bauanleitung incl. USB-seriell Wandler]

Einen AVR-ISP STK500 Protokoll Programmmer und JTAGICE kompatiblen Programmer/Debugger können Sie auf folgender Homepage bestellen: [http://www.myevertool.de myevertool]

==== SI-Prog ====

Daneben gibt es noch weitere Programmieradapter für den seriellen Port, die auf den eigenen Mikrocontroller im Programmieradapter verzichten und das ISP-Programmierprotokoll über die Steuerleitungen des RS-232-Port nachbilden. Das Programmierprogramm auf dem PC sendet jetzt keine Steuerkommandos und Daten mehr, sondern gibt direkt die Programmiersignale an der seriellen Schnittstelle aus ("Pinwackeln an den Statuspins"). Der Nachteil dieser Adapter ist, dass sie meistens relativ langsam sind und nur unter wenigen Betriebssystemen funktionieren. Ein Beispiel dafür ist SI-Prog.

* [http://www.lancos.com/siprogsch.html SI-Prog Originalversion]
* [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Schaltplan und Erläuterungen]

=== Sercon2 ===
Mit einer etwas anderen Steckerbelegung als der SI-Prog arbeitet die Sercon Familie an Adaptern. Nähere Unterlagen dazu finden sich
[http://www.speedy-bl.com/adapter.htm hier]

=== USB ===

Die meisten USB-Programmieradapter verwenden einen USB-seriell-Wandler und ein STK500/AVRPROG-kompatibles Protokoll und können damit direkt aus dem AVR-Studio programmiert werden.

==== Atmel AVRISP MKII ====

Nachfolger des Atmel AVRISP "MKI". Mit USB-Schnittstelle, leistungsfähigerem Programmiercontroller und erweiterem Hardwareschutz. Programmiersoftware: [[AVR-Studio]] und [[AVRDUDE]]. Herstellerinformation bei [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=AVR+8%2DBit+RISC+&tool_id=3808 atmel.com]

Weiter unten auf dieser Seite wird auch ein einfacher, kompatibler Nachbau namens [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#usbprog usbprog] vorgestellt.

==== Bascom USB ISP ====
Beliebter USB programmer der speziell für den Bascom Compiler entwickelt wurde.
Unterstützt Bascom einen neuen AVR-Controller, so kann dies automatisch auch dieser USB Programmer, eine neue Firmware ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass er speziell für Bascom entwickelt wurde und in der IDE unterstützt wird. Er unterstützt alle Features von Bascom, auch die automatische Fusebit-Einstellung per Direktive im Quellcode.

Angenehm ist auch, dass er keine 5V benötigt. Im Gegenteil, er kann sogar Boards über das übliche ISP-Programmierkabel mit 5V versorgen, so dass viele Boards auch ohne weitere Spannungsquelle programmiert werden können.
Ein wirklich empfehlenswerter Qualitätsprogrammer für alle Programmierer, die ausschließlich mit Bascom arbeiten wollen
* [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=73&products_id=161 Vertrieb in Deutschland bei robotikhardware.de]

Im Online- / Auktionshandel werden auch Alternativen angeboten, teils recht schick im Plexiglasgehäuse für ca. 20 Euro. Angeboten z.B. als "USB 2.0 Full Speed low cost Programmer für ATMEGA Chips" oder "AVR USB ISP Programmer ATMEL ATMEGA STK500". Die Adapter funktionieren auch mit BasCom (aber auch mit AVR Studio), z.B. mit der Einstellung "STK500 native driver".

Man kann die Targetspannungsversorgung per USB zwischen 3,3 und 5V umschalten oder ganz abschalten (per DIP-Schalter). Sie sind per USB an den PC angeschlossen und arbeiten über einen virtuellen COM-Port. Achtung: In BasCom funktioniert das nur bis COM9. Wenn sich das Gerät z.B. auf COM15 installiert, wird es im BasCom evtl. nicht gefunden. Dann in der Systemsteuerung entsprechend umstellen.

==== Atmel AVR Dragon ====

''Hauptartikel [[AVR-Dragon]]''

Der [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] ist ein preiswerter ISP (und ICE) von Atmel, der aufgrund Preis/Leistungs-Verhältnisses schnell populär wurde. Atmel wurde von dieser Popularität überrascht, da der Dragon wohl ursprünglich nur als ein "Gimmick" zur Verbreitung von AVRs in Asien gedacht war.

Die großen Vorteile des Dragons sind, dass er alle Programmiermodi beherrscht, inklusive High-Voltage Parallel Programming ("verfuste" AVRs retten), dass er ein natives USB-Interface hat, von AVR-Studio unterstützt wird, und sogar [[JTAG]] und [[debugWIRE]] ICE / Debugging unterstützt (bei den AVRs die dies können).

Zu den größten bekannten Nachteilen gehören, dass der Dragon völlig "nackt" kommt. Kein USB-Kabel, kein Gehäuse, nicht einmal Abstandsbolzen unter der Platine, keine Patchkabel und nicht einmal die Fassungen zum Einstecken von AVRs sind bestückt. Eine gedruckte Anleitung gibt es auch nicht. Daneben wird aufgrund des Stromverbrauchs des Dragon ein USB-Hub mit Netzteil benötigt.

Weiter ist der Dragon dafür bekannt, empfindlich auf statische Aufladungen zu reagieren. Ein Spannungsregler und ein Ausgangstreiber gehen dabei besonders gerne kaputt. Ein gerne von Anfängern gemachter Fehler ist es, den Dragon im Betrieb auf dem mitgelieferten "Schaumstoff" aus der Verpackung liegen zu lassen. Das ist jedoch kein Schaumstoff, sondern leitendes Moosgummi.

Weitere Schutzmaßnahmen für gefährdete AVR Dragons findet man auf der Dragonlair-Seite von [http://www.aplomb.nl/TechStuff/Dragon/Dragon.html Nard Awater].

Der Dragon wird unter Linux z.B. von der avrdude-Programmiersoftware unterstützt. Unerklärlicherweise stellt Atmel die Dokumentation und Beschreibung des Dragon nur als Teil der Online-Hilfe der AVR-Studio Software unter Windows zur Verfügung. Weiterhin lassen sich Firmware-Updates auch nur mittels eine proprietären Atmel-Software unter Windows einspielen. Daher ist der Dragon für Linux-Benutzer nur dann zu empfehlen, wenn man zusätzlich noch Zugriff auf eine Windows-Installation hat.

==== USBisp ====

AVR Programmierdongle mit USB Anschluss und kompatibel zum STK500-Protokoll. Unter anderem programmierbar mit [[AVR-Studio]], [[AVRDUDE]] und [[uisp]]. Schaltplan (PDF), Layout (PDF), Erläuterungen und Firmware gibt es vom Entwickler [http://www.matwei.de Matthias Weißer].

==== USB avrisp ====

USB AVR Programmer auf Basis des AVR 910 Designs. Den Schaltplan, Layout und Erläuterungen (englisch) gibt es von [http://www.e.kth.se/~joakimar/hardware.html Joakim Arfvidsson].

==== Evertool ====

Mit USB-seriell-Wandler. Getestet mit Adapterkabeln/ICs von FTDI, SiLabs und Prolific (Adapterkabel z.B. für ca. 10EUR bei Reichelt).

* [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/evertool/ Evertool-"Homepage"]

==== USBasp ====

Thomas Fischls [http://www.fischl.de/usbasp/ USBasp] ist ein
Openhardware/Openfirmware USB-ISP-Adapter. Er basiert auf einem
ATmega8 (oder ATmega88), der mittels einer rein auf Firmware
basierenden USB-Implementierung von
[http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html Objective Development]
arbeitet. Zum Ansteuern wird [[AVRDUDE]] in einem speziellen Modus
benötigt, der ab Version 5.2 standardmäßig vorhanden ist (vorher waren
Patches nötig).
Eine MacOS X Anpassung stammt von [http://www.macsven.de/Atmel.html Sven Schwiecker].
*Ein [http://www.FundF.net/usbasp/ offizieller USBasp Bausatz] ist erhältlich
*Einen preiswerten Bausatz incl. Dokumentation gibt es [http://www.b-redemann.de/produkte-programmer.shtml hier].

==== AvrUsb500 ====

* [http://www.tuxgraphics.org/electronics/200510/article05101.shtml AvrUsb500] - an open source Atmel AVR Programmer, stk500 V2 compatible, with USB interface
* [http://www.mechaos.de/avr_progusb.php meCHAOS] - Nachbau mit neuem Platinenlayout und weiteren Funktionen.

==== usbprog ====

[http://www.embedded-projects.net/usbprog usbprog] von Benedikt Sauter ist ein USB Programmieradapter, der fast alle Atmel Mikrocontroller unterstützt (ATiny, ATMega, AT89, AT90, ...) und daneben auch für ARM7/9 und MSP universell einsetzbar ist.

Der Programmer wurde so entwickelt, dass man die Firmware auf dem Adapter über die USB-Verbindung austauschen kann. Dadurch sollte der Adapter lange attraktiv bleiben, da alles rund um das Projekt als open Source veröffentlicht ist und daher neue Controller einfach in die usbprog-Firmware integriert werden können.
Es ensteht gerade eine Firmware für einen einfachen JTAG Adapter. Damit kann man dann ganz einfach debuggen (voraussichtlich auch aus dem AVR Studio aus).

Man kann den Adapter auch als 1:1 AVRISP mkII kompatibles Gerät betreiben. Dafür muss man eine andere Firmware einspielen, die ebenfalls Teil des Projektes ist. Der Vorteil ist der, dass man so auf jede bestehende Programmiersoftware zurückgreifen kann, die das originale AVRISP mkII unterstützt. Getestet wurde usbprog bis jetzt mit avrdude (Linux und Windows) und dem AVR Studio 4 (Windows).

Derzeit kann man bei Benedikt Sauter Platinen und Bauteile im Set für 22 EUR (neue v3 für 34 EUR) bestellen. Näheres auf der [http://www.embedded-projects.net/usbprog Projektseite].

==== AVR-Doper ====

[http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html AVR-Doper] kann neben ISP auch im High-Voltage Serial Mode als [[AVR HV-Programmer]] programmieren. Rein auf Firmware basierende USB-Implementierung. BUS-Powered. Einseitige Platine und damit auch für Selbstbauer geeignet. Verwendet einen Mega8 zur Steuerung des Programmers. Ist kompatibel zu AVR-Studio durch STK500-Protokoll.

==== USB AVR-Lab ====

[http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab USB AVR-Lab] besteht aus einer sehr einfachen Hardware, usb wird in Software gemacht. Mit einem Bootloader nebst Applikation kann die Funktion des Lab´s zwischen

*AVRISPmkII kompatiblem Programmer (AVR Studio,Linux,MacOS)
*STK500v2 kompatiblem Programmer (AVR Studio)
*USBasp kompatiblem Programmer (Linux, MacOS)
*RS232/RS485 Wandler
*I2C Logger
*Oszi (in Entwicklung)
*Multimeter (in Entwicklung)
*6-Kanal Logik analyzer
*AVR910 kompatibler Programmer (in Entwicklung)
*Labornetzteil (in Entwicklung)
*JTAG Adapter (geplant)

getauscht werden. Mit der STK500v2 kompatiblen Firmware kann der Programmer direkt aus dem AVR Studio heraus voll kompatibel zum AVR-ISP mkII arbeiten.
Zusätzlich bietet der Programmer den virtuellen Com Port als Debug Port an solange nicht geflasht wird. Man kann also direkt mit dem Terminal Programm auf seinen AVR zugreifen über den ISP Adapter.
Dieser Modi wird von jeder ISP Firmware unterstützt.
Statusanzeige des Targets (angeschlossen, falsch angeschlossen,nicht angeschlossen), max. 3 Mhz ISP Freq. Das ganze ist sehr günstig in der Beschaffung (10 Eur Bauteile bei Reichelt+ 3,5 Eur Platine von ullihome.de, oder 15 Eur bestückt von ullihome.de)

==== USBtinyISP ====

[http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/ USBtinyISP] ist ein preiswerter (ca. 16$ für die Bauteile) AVR ISP Programmer und SPI Interface auf open-source Basis. Als Software kann z.B. AVRDUDE oder AVRStudio verwendet werden. Der Programmer wurde auf Windows und MacOS X getestet. Bei Adafruit sind auch Selbstbaukits erhältlich.

==== UCOM-IR ====
Der [http://www.nibo-roboter.de/wiki/UCOM-IR UCOM-IR] Programmieradapter ist ein kommerzieller Bausatz (ca. 25 €), der auf einem AT90USB162 basiert. Durch die Verwendung des STK500v2 Protokolls kann zur Programmierung sowohl das [[AVR-Studio]] wie auch [[AVRDUDE]] verwendet werden. Zusätzlich hat der Adapter einen IR-Empfänger und zwei Sendedioden, die zur Kommunikation und zur Fernsteuerung verwendet werden können.

=== Standalone ===

==== TheCableAVR-SD (kommerziell) ====

[http://www.priio.com/productcart/pc/viewPrd.asp?idcategory=6&idproduct=88 TheCableAVR-SD] works by saving the "ISP", "HEX" and "EEP" files required for part programming from the PC application onto an SD-Card and inserting it into TheCableAVR-SD. This programmer is stand alone, making it very handy for field software updates and production programming.

==== ButtLoad ====

[http://www.fourwalledcubicle.com/ButtLoad.php ButtLoad] is based on the Atmel [[AVR Butterfly]] development board. ButtLoad is specially written firmware which converts a low-cost official Atmel Butterfly evaluation board into a smart ISP programmer for other members of the Atmel AVR family. It supports the entire AVR range, and allows for a complete program (including EEP, HEX, Fuse and Lock Bytes) to be stored and later programmed into a device from the Butterfly's on board non-volatile memory.

==== PalmAVR ====

* siehe [http://www.mikrocontroller.net/topic/77870#648376 Forenbeitrag]

==== mySmartUSB ====

Der mySmartUSB Programmer von myAVR ist ein kompakter ISP Programmer mit USB Anschluss (der Preis liegt bei 28€). Lt. Hersteller kann er auch für die Kommunikation via UART, TWI, SPI verwendet werden (hab ich noch nicht probiert).

ich aber: Beim Schreiben der Fuse Bits musste ich das Tool myAVR_ProgTool.exe verwenden - siehe http://www.opencharge.de/wiki/Mysmartusb

Mit avrdude ist das Schreiben der Fuse-Bits mit dem AVR910-Modus möglich.

avrdude-Kommandozeile :
''avrdude -c avr910 -P PORT -p PART -U lfuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD9:m''

'''Achtung:''' Die neuere Version (mySmartUSB MK3) scheint mit der aktuellen Firmwareversion noch große Probleme mit ISP zu haben (siehe Postings im Supportforum: http://myavr.info/myForum/viewforum.php?f=8). Solange diese Probleme nicht ausgemerzt sind, sollte man auf die ältere Version (mySmartUSB MK2) oder ein anderes Produkt ausweichen.

==== Amadeus-USB ====

[http://home.arcor.de/bernhard.michelis Amadeus-USB] ist ein ISP-Programmer zum Selberbauen. Er unterstützt eine Vielzahl von AVRs und verfügt über ein eigenes User-Interface. Der Programmer enthält einen einfach zu bedienenden Fuse-Editor. Sollte man einmal die falschen Clock-Einstellungen vorgenommen haben, ist das kein Problem, da der Programmer über eine Takterzeugung verfügt, mit der man den AVR wiederbeleben kann.
Auch wer mit niedrigen Taktraten arbeitet (z.B. 32kHz), kann einen ATmega64 in ca. 4,8 Sekunden programmieren und vergleichen. Darüber hinaus kann mit geeigneten Makros die Programmausführung getracet werden. Die maximale Programmierdauer beträgt bei einem ATmega64 mit 16MHz Quarz 3,1 Sekunden, wenn der gesamte Speicher geschrieben und verglichen werden muss. Ist das Programm kleiner, geht es natürlich schneller ;-) Für einen ATTiny2313 oder ATTiny24 braucht er weniger als eine Sekunde.

=== Geschwindigkeitsvergleich ===

Im Rahmen einer Forendiskussion entstand die folgende Messung, die
einige der möglichen Programmer in ihrer Geschwindigkeit vergleicht.
Mit einbezogen in den Vergleich wurde neben originalen
Atmel-ISP-Werkzeugen noch Werkzeuge für [[JTAG#AVR_JTAG|JTAG]].

Die Testdatei war 29704 Bytes groß. Target ist ein ATmega6490, der
mit 8 MHz vom RC-Oszillator getaktet wird. Das alles wurde mit einem
AVRDUDE 5.5 getestet.

<pre>
Programmer Parameter Zeit fürs
Schreiben Lesen
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII default 2,58 s 3,27 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII 1 MHz 8,34 s 8,51 s (**)
ISP
-----------------------------------------------
AVRISP mkII 250 kHz 5,37 s 5,46 s
1 MHz 2,45 s 2,45 s
2 MHz 1,89 s 1,99 s
-----------------------------------------------
STK500 900 kHz 5,84 s 3,49 s
(schnellstes)
-----------------------------------------------
AVR Dragon default 2,81 s 3,49 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
AVR Dragon 1 MHz 8,34 s 8,64 s
ISP 2 MHz - - (*)
-----------------------------------------------
Parallelport- keine Delay 13,20 s 12,45 s (**)
Dongle "alf" CPU 900 MHz
-----------------------------------------------
</pre>

(*) Benutzung unmöglich, weder Fuses noch Signature zuverlässig
lesbar.

(**) Fuses und Signature OK, aber das programmierte Ergebnis ist
fehlerhaft (verify errors)

== Software ==

* [http://www.myplace.nu/avr/yaap/ yaap] (Windows, diverse Parallelport-Programmer, GUI)
* [[Pony-Prog Tutorial|PonyProg]] (Linux, Windows, diverse Programmer für den parallelen und seriellen Port, GUI, am seriellen Port nur "Statuspinwackler" nach dem Schaltplan auf der lancos-Seite)
* [http://www.soft-land.de/index.php?page=avrburner AVRBurner] Ponyprog ähnliche Oberfläche für AVRDUDE.
* [http://www.nongnu.org/avrdude AVRDUDE] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, leicht erweiterbar auf andere Parallelportadapter-Anschlussbelegungen, Kommandozeile, auch für AVR Butterfly über dessen vorinstallierten Bootloader/Firmware-Uploader) siehe im Wiki [[AVRDUDE]]
* [http://savannah.nongnu.org/projects/uisp uisp] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, Kommandozeile, nicht mehr gepflegt).
* AVR-Studio (nur Programmieradapter mit integriertem Controller für den seriellen Port, z.B. AVR910, ATMEL AVRISP und STK500)
* [http://www.mcselec.com Eingebauter Programmer im Bascom-Basic Compiler]
* [http://esnips.com/web/AtmelAVR AvrOspII] - GUI Open Source programmer based on Atmels Application note AVR911.
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/60817 Forumsbeitrag] - Wie man Ponyprog aus dem AVR-Studio heraus nutzt
* [http://www.cadmaniac.org/projectMain.php?projectName=kontrollerlab Kontrollerlab] - (Linux), Grafische Oberfläche zu avr-gcc, uisp, avrdude und kate mit built-in debugger und serial terminal. Einfach verständlich und aufgeräumt (im KDE-Stil)

== ISP-Pins am AVR auch für andere Zwecke nutzen ==

Bei einem Programmer mit eingebautem [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate|Tristate]]-Treiber (z.B. 74HC(T)244) werden die Leitungen MISO, MOSI und SCK hochohmig geschaltet wenn die Programmierung beendet ist, d.h. sie beeinflussen die Schaltung nicht. Man kann die betreffenden Pins am AVR also relativ problemlos als Ausgänge verwenden, wenn man darauf achtet, dass die daran angeschlossene Peripherie durch die Programmierimpulse keinen Schaden nehmen kann. Als Eingänge sollte man die Pins allerdings nicht verwenden, da ein angeschlossener Taster zum Beispiel die Programmierimpulse kurzschließen würde, wenn er gedrückt ist.

Atmel empfiehlt in der Application Note [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042: AVR Hardware Design Considerations (PDF)] Peripherie an der SPI-Schnittstelle, bei gleichzeitiger Verwendung der Schnittstelle als In-System-Programmieranschluss, über Widerstände anzuschliessen.

siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_HV-Programmer AVR HV-Programmer]

[[Kategorie:AVR-Programmer und -Bootloader| ]]

AVR In System Programmer

2009-12-17T10:11:38Z

212.117.81.29: /* Atmel AVR Dragon */

== Einführung ==

In-System-Programming (ISP) bedeutet, einen Mikrocontroller oder anderen programmierbaren Baustein im eingebauten Zustand zu programmieren. Dazu muss der Mikrocontroller entsprechend verschaltet sein. Das bedeutet, die benötigten Anschlüsse am Mikrocontroller müssen zugänglich und nicht anderweitig benutzt sein, beziehungsweise nur im zulässigen Rahmen (Atmel Application Note AVR042).

Atmel verwendet für ihre 8-Bit RISC Mikrocontroller zum Teil unterschiedliche ISP-Protokolle. Das bekannteste davon wird einfach als ISP bezeichnet. Insgesamt findet man:

;ISP:Der Normalfall. Gelegentlich wird die Methode auch als SPI bezeichnet, da sich bei vielen, aber nicht allen AVRs die SPI- und ISP-Schnittstelle Pins teilen. [[Microchip]]-Jünger und [[Arduino]] bezeichnen die Schnittstelle gerne fälschlich als ICSP. Je nach AVR gibt es leichte Unterschiede im Protokoll. Normalerweise ist das Protokoll für einen Typ im Datenblatt des Typs etwas versteckt unter ''Memory Programming -> Serial Downloading'' beschrieben.
;TPI:Tiny Programming Interface. Einige AVRs der Tiny-Serie, besonders die 6-Pin Tinys.
;PDI:Programming and Debugging Interface. Die XMEGAs.
;JTAG:AVRs mit [[JTAG]] Debugging-Schnittstelle lassen sich im Normalfall auch über JTAG in-system programmieren.
;Bootloader:Einige wenige AVRs kommen bereits mit einem einprogrammierten [[Bootloader]]. Bei diesen kann man ein zum Bootloader passendes Programm nutzen um den AVR in-system zu programmieren. Auf Bootloadern basierende Systeme haben ansonsten ein Henne-Ei Problem. Irgendwie muss der Bootloader einmal konventionell in den AVR programmiert werden, zum Beispiel mit ISP.

Atmels [[debugWire]] ist keine Programmierschnittstelle, sondern eine reines Debugging-Interface. Zum Programmieren verwendet man bei AVRs mit debugWire daher normalerweise ISP.

Atmel hat für die AVR 8-Bit RISC Mikrocontroller mehrere Application Notes herausgegeben, auf deren Basis eine Vielzahl von Programmiergeräten (''programmer'') entwickelt wurden.

Natürlich liefert Atmel auch eigene, fertige Programmiergeräte (AVRISP (mk I), AVRISP mk II, [[AVR-Dragon]], ...), Programmiersoftware (AVRProg, AVR Studio) und Entwicklungsboards mit integriertem Programmiergerät (z.B. [[STK500]]).

<big>FAQ/Tipp: '''"Welchen ISP-Adapter sollte man sich zulegen oder bauen?"'''</big>

Man sollte sich einen fertigen, original Atmel (keinen Clone) ISP-Adapter kaufen. Zum Beispiel für ISP (und PDI) Programmierung '''Atmels original [[AVR_In_System_Programmer#Atmel_AVRISP_MKII|AVRISP mkII]] für rund 36,- Euro'''.

Das ist eine Investition, die viel Zeit und Ärger spart, denn es geht nichts über zuverlässiges Werkzeug. Beim Umgang mit µCs ist es sehr frustrierend an drei Fronten gleichzeitig zu kämpfen:
# Bugs in der Software,
# Bugs in der Schaltung und
# Bugs/Probleme beim ISP-Adapter - PC-Gespann.

Wenigstens Probleme mit dem IPS-Adapter lassen sich durch den Kauf eines zuverlässigen ISP-Adapters eliminieren. Siehe auch diverse Forenbeiträge u.a. [http://www.mikrocontroller.net/topic/91042#778908] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/153841#1447882].

Sehr unzuverlässig sind häufig billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit nichts außer ein paar Widerständen. Unzuverlässig sind häufig auch billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit einem einfachen Bustreiber. Nur weil sie bei manchen funktionieren heißt das nicht, dass sie überall problemlos funktionieren.

Parallelport- (Druckerport-) ISP-Adapter funktionieren gar nicht, wenn man sie mit einem USB <-> Druckerport Adapter an einen USB-Port am PC anschließt. Einfach (unintelligente) ISP-Adapter für die serielle Schnittstelle funktionieren gar nicht oder extrem langsam, wenn man sie mit einem USB <-> Seriell Adapter am PC anschließt. Gute intelligente serielle Programmieradapter, wie der in Atmels STK500 eingebaute, funktionieren normalerweise mit einem USB-Adapter.

Bei allen Programmieradaptern mit eigener Firmware, einschließlich der Original-Adapter von Atmel, ist man darauf angewiesen, dass der Hersteller wenn nötig Firmware-Updates bereitstellt. Bei Clones ist die Versorgung mit Firmware manchmal fraglich.

== Application Notes ==
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0943.PDF AVR910] (PDF) "''Low-cost''" ''In-system programming'' ('''AVRISP''') beschreibt einen einfachen, kostengünstigen Programmieradapter zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller. Auf dem Programmer befindet sich ein Mikrocontroller (natürlich von Atmel ;-), der serielle Steuerkommandos und Daten vom PC in Programmiersignale für den Mikrocontroller umsetzt.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2568.pdf AVR911] (PDF) ''Open source serial programmer'' ('''AVROSP''') beschreibt eine ''open source'' Programmiersoftware zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1644.pdf AVR109] (PDF) ''Self-Programming'' mit Hilfe eines [[Bootloader|Bootloaders]]. Hier wird im Mikrocontroller zunächst ein mikrocontroller-spezifisches Bootloader-Programm abgelegt. Dieses Programm empfängt das eigentliche Benutzerprogramm oder Daten z.B. über einen seriellen Anschluss ([[UART]]), legt es ggf. im Speicher (Flash-ROM, EEPROM) ab und führt ggf. anschliessend das Benutzerprogramm aus.

== Pinbelegung ==
===ISP===
Die Standard-Pinbelegung des ISP-Steckers zum Anschluss des Mikrocontrollers sieht nach obigen Application Notes und der [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042] (PDF) folgendermaßen aus (Anschluss auf der Platine, Ansicht von oben). Atmel bevorzugt dabei bereits seit Jahren den 6-poligen Anschluss.

[[Bild:avr-isp-pinout.png|right]]

10-poliger 6-poliger
Anschluss Anschluss

1 MOSI 1 MISO
2 VCC 2 VCC
3 - (*) 3 SCK
4,6,8,10 GND 4 MOSI
5 RESET 5 RESET
7 SCK 6 GND
9 MISO

Pin 1 ist am Pfostenstecker mit einen kleinen Pfeil gekennzeichnet.

(*) Einige Programmieradapter (Ponyprog-Adapter nach Lancos-Schaltplan) unterstützen an Pin 3 des 10-poligen Steckers eine LED (Kathode an Pin), die "Programmierzugriff" signalisieren soll. Dies ist aber kaum nützlich, daher wird der Pin auch von Atmel als N/C (not connected) definiert und beim original Atmel AVRISP mit GND verbunden.

Der 10-polige Anschluss wurde von der Firma Kanda beim STK200 verwendet und ist deshalb auch als "Kanda-Standard" bekannt und war zur Zeit der STK2000 Programmieradapter relativ weit verbreitet. Die Anschlussbelegung über einen 6-poligen Stecker stammt von Atmel selbst und ist platzsparender auf der Platine.

Am besten kauft oder fertigt man sich einen Adapter 6 <-> 10 (siehe [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=190], [https://www.watterott.com/AVR-ISP-Programming-Adapter], [https://www.watterott.com/AVR-Programmier-Kabel]), dann lassen sich praktisch alle Boards mit jedem Programmer programmieren.

Zehnpolige Messerleisten (Wannenstecker) zur Montage auf einer µC Platine zum verpolungssicheren Anschluss des Programmieradapters sind fast "überall" verfügbar, nach den sechspoligen muss man häufig etwas suchen. Alternativ bleibt nur der Griff zu den nicht verpolungssicheren 2xN Stiftleisten (z.B. 2x40), wobei man eine Stiftleiste auf 2x6 Pole kürzt.

Sechspolige Federleisten (Pfostenbuchsen) zum Anquetschen an ein Programmierkabel sind dagegen zumindest bei den großen Versendern und Distributoren erhältlich (z.B. von Bürklin Art.53F3500; Conrad Art.701980-62; Farnell Art.1097021; Reichelt PFL 6). Kleine lokale Elektronikläden führen diese jedoch häufig nicht. Zu den sechpoligen Pfostenbuchsen gibt es keine Alternative, wenn man ein sechpoliges Programmierkabel bauen möchte. Zehnpolige Pfostenbuchsen lassen sich nicht auf sechs Pole kürzen.

Je nach Programmieradapter hat der VCC-Anschluss unterschiedliche Funktionen:

# Versorgung des Programmieradapters mit Strom aus der Schaltung, wie es bei vielen Parallelport-Adaptern der Fall ist.

# Versorgung der Schaltung mit Strom aus dem Programmieradapter. Dies ist insbesondere beim STK500 möglich und dank dessen programmierbarer Versorgungsspannung manchmal ganz praktisch.

# Messung der Betriebsspannung der Schaltung, so dass der Programmieradapter sich auf diese Spannung einstellen kann und so ein 3,3 V Board mit 3,3 V und ein 5 V Board mit 5 V programmiert. So wie zum Beispiel beim AVRISP mkII. Daher wird VCC auf neueren Schaltbildern auch als Vtg oider VTref bezeichnet (Atmel kann sich da nicht auf eine Bezeichnung einigen).

'''Je nach verwendetem Programmer muss man daher sorgfältig auf die Beschaltung von VCC/Vtg/VTref und auf die Stromversorgung von Board und Programmer achten.'''

===TPI===
TODO

===PDI===
====Atmel Board-Schnittstelle & AVRISP MkII ====
Für Mikrocontroller-Boards schlägt Atmel einen 6-Pin Header, 2,54 mm Raster, mit folgender Pinbelegung vor (Ansicht von Oben):

DATA 1 2 VCC
N.C. 3 4 N.C.
CLK 5 6 GND

(N.C.: Not Connected, nicht verbunden). Diese Belegung wird auch von Atmels AVRISP MkII im PDI-Modus verwendet.

Bei Atmels eigenem XPlain Eval-Kit und anderen Programmieradaptern geht es zur Zeit jedoch noch fröhlich durcheinander. Folgenden Pinbelegungen lassen sich finden.

====Atmel XPlain Eval-Board====

Hier hat Atmel die Xmega PDI- und JTAG-Schnittstelle gemeinsam auf den Header J100 gelegt. Die PDI-Belegung ist wie folgt:

1 2 GND
3 4 VCC
5 6 CLK
VCC 7 '''8 DATA'''
9 10 GND

Nur jeweils ein VCC- und ein GND-Anschluss muss verwendet werden. Es bieten sich die Pins 2 und 4 an.

Man beachte die Position von DATA auf Pin 8 bei dieser Belegung von PDI auf dem XPlain JTAG-Header.

====Atmel JTAGICE MkII====

Laut [http://support.atmel.no/knowledgebase/avrstudiohelp/mergedProjects/JTAGICEmkII/mkII/Html/Connecting_to_target_through_the_PDI_interface.htm] und der eingebauten Hilfe von [[AVR Studio]] 4.18 SP 1 verwendet ein JTAGICE MkII im PDI-Modus folgende Pinbelegung:

1 2 GND
3 4 VTref
5 6 CLK
7 8
'''DATA 9''' 10 GND

Man beachte, dass DATA hier angeblich auf Pin 9 liegt. (VTref dürfte VCC entsprechen). In der Hilfe zu AVR Studio 4.18 SP 1 ist der Pin CLK mit PDI_CLK, und der Pin DATA mit PDI_DATA bezeichnet.

====Atmel AVR Dragon====

Erst mit der Dragon-Firmware im SP 1 für AVR Studio 4.18 soll der PDI-Support des[[AVR Dragon]] funktionieren. Angekündigt war PDI-Support bereits für AVR Studio 4.18.

Leider hat Atmel es versäumt in der Dragon-Dokumentation die Pinbelegung für PDI auf der Seite des Dragon anzugeben. In der Studio-Dokumentation ist von einem ominösen Dragon PDI Adapter die Rede, der Teil des "Dragon Kit" sein soll. Allerdings wird der Dragon 'nackt' ausgeliefert und bisher gibt es keine Berichte darüber, dass jemand diesen ominösen Adapter gesehen hat. Von neueren Versionen des JTAGICE mkII ist hingegen bekannt, dass sie mit einem ''XMEGA PDI adapter kit'' geliefert werden.

Angeblich ist es nötig, beim Dragon jeweils einen 330 Ohm Widerstand in die CLK und DATA Leitung zu legen, um Probleme mit dem Überschwingen der Signale zu vermeiden.

== Programmer-Varianten ==

Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Zahl von Programmer-Varianten und Untervarianten. Hier sollen nur die wichtigsten Varianten mit Bauanleitungen aufgelistet werden, geordnet nach der Art des Anschlusses an den PC.

=== Parallelport ===

==== STK200-kompatibel ====

Fast alle erhältlichen Parallelport-Programmieradapter, u.a. auch der hier im [http://shop.mikrocontroller.net/ Shop] angebotene, sind kompatibel zum Programmer des [[STK200]] / STK300.

* Bauanleitung für einen [http://rumil.de/hardware/avrisp.html STK200-kompatiblen Programmieradapter] von Rolf Milde

==== Paralleles Interface für AVR und PonyProg ====

Schaltplan und Erläuterungen bei [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Scott-Falk Hühn]

==== SP12 Programmer ====

Schaltplan, Erläuterungen und Software für mehrere Plattformen, darunter auch MSDOS, gibt es bei [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Steven Bolt]. [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Ken's Dongle] ist ein spezieller Kabeladapter für SP12 zur Verbesserung der Signalqualität. Anpassung an neue Typen erfolgt durch leicht selbst erstellbare Beschreibungsdateien.

=== Serieller Port ([[RS-232]]) ===

==== Atmel AVRISP, STK500, AVR910 ====

Der original AVRISP von Atmel, das STK500 und der Programmer aus der Application Note AVR910 enthalten einen Mikrocontroller, der die Umsetzung der seriellen Daten auf das ISP-Programmierinterface vornimmt. Sie lassen sich direkt mit dem AVR-Studio programmieren und sind auch problemlos mit einem USB-seriell-Adapter verwendbar.

Ein Layout mit Schaltplan und erweitertem Sourcecode findet sich in diesem Thread in der Codesammlung [http://www.mikrocontroller.net/topic/88295#749553 AVR910 Programmer, Schaltplan, Layout, Firmware].

Das AVR910 Design ist u.a. auf der Seite von [http://www.serasidis.gr/circuits/avr_isp/avr_isp.htm Serasidis Vasilis] im Detail beschrieben.

Eine weitere, auführliche Anleitung zum AVR910 gibt es in deutsch auf der Seite von [http://www.klaus-leidinger.de/mp/Mikrocontroller/AVR-Prog/AVR-Programmer.html Klaus Leidinger].
* [https://www.ssl-id.de/b-redemann.de AVR910-USB-Prog: Bausatz incl. USB-seriell Wandler]
* [http://www.avr-projekte.de/isp.htm AVR910-USB: Bauanleitung incl. USB-seriell Wandler]

Einen AVR-ISP STK500 Protokoll Programmmer und JTAGICE kompatiblen Programmer/Debugger können Sie auf folgender Homepage bestellen: [http://www.myevertool.de myevertool]

==== SI-Prog ====

Daneben gibt es noch weitere Programmieradapter für den seriellen Port, die auf den eigenen Mikrocontroller im Programmieradapter verzichten und das ISP-Programmierprotokoll über die Steuerleitungen des RS-232-Port nachbilden. Das Programmierprogramm auf dem PC sendet jetzt keine Steuerkommandos und Daten mehr, sondern gibt direkt die Programmiersignale an der seriellen Schnittstelle aus ("Pinwackeln an den Statuspins"). Der Nachteil dieser Adapter ist, dass sie meistens relativ langsam sind und nur unter wenigen Betriebssystemen funktionieren. Ein Beispiel dafür ist SI-Prog.

* [http://www.lancos.com/siprogsch.html SI-Prog Originalversion]
* [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Schaltplan und Erläuterungen]

=== Sercon2 ===
Mit einer etwas anderen Steckerbelegung als der SI-Prog arbeitet die Sercon Familie an Adaptern. Nähere Unterlagen dazu finden sich
[http://www.speedy-bl.com/adapter.htm hier]

=== USB ===

Die meisten USB-Programmieradapter verwenden einen USB-seriell-Wandler und ein STK500/AVRPROG-kompatibles Protokoll und können damit direkt aus dem AVR-Studio programmiert werden.

==== Atmel AVRISP MKII ====

Nachfolger des Atmel AVRISP "MKI". Mit USB-Schnittstelle, leistungsfähigerem Programmiercontroller und erweiterem Hardwareschutz. Programmiersoftware: [[AVR-Studio]] und [[AVRDUDE]]. Herstellerinformation bei [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=AVR+8%2DBit+RISC+&tool_id=3808 atmel.com]

Weiter unten auf dieser Seite wird auch ein einfacher, kompatibler Nachbau namens [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#usbprog usbprog] vorgestellt.

==== Bascom USB ISP ====
Beliebter USB programmer der speziell für den Bascom Compiler entwickelt wurde.
Unterstützt Bascom einen neuen AVR-Controller, so kann dies automatisch auch dieser USB Programmer, eine neue Firmware ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass er speziell für Bascom entwickelt wurde und in der IDE unterstützt wird. Er unterstützt alle Features von Bascom, auch die automatische Fusebit-Einstellung per Direktive im Quellcode.

Angenehm ist auch, dass er keine 5V benötigt. Im Gegenteil, er kann sogar Boards über das übliche ISP-Programmierkabel mit 5V versorgen, so dass viele Boards auch ohne weitere Spannungsquelle programmiert werden können.
Ein wirklich empfehlenswerter Qualitätsprogrammer für alle Programmierer, die ausschließlich mit Bascom arbeiten wollen
* [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=73&products_id=161 Vertrieb in Deutschland bei robotikhardware.de]

Im Online- / Auktionshandel werden auch Alternativen angeboten, teils recht schick im Plexiglasgehäuse für ca. 20 Euro. Angeboten z.B. als "USB 2.0 Full Speed low cost Programmer für ATMEGA Chips" oder "AVR USB ISP Programmer ATMEL ATMEGA STK500". Die Adapter funktionieren auch mit BasCom (aber auch mit AVR Studio), z.B. mit der Einstellung "STK500 native driver".

Man kann die Targetspannungsversorgung per USB zwischen 3,3 und 5V umschalten oder ganz abschalten (per DIP-Schalter). Sie sind per USB an den PC angeschlossen und arbeiten über einen virtuellen COM-Port. Achtung: In BasCom funktioniert das nur bis COM9. Wenn sich das Gerät z.B. auf COM15 installiert, wird es im BasCom evtl. nicht gefunden. Dann in der Systemsteuerung entsprechend umstellen.

==== Atmel AVR Dragon ====

''Hauptartikel [[AVR-Dragon]]''

Der [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] ist ein preiswerter ISP (und ICE) von Atmel, der aufgrund Preis/Leistungs-Verhältnisses schnell populär wurde. Atmel wurde von dieser Popularität überrascht, da der Dragon wohl ursprünglich nur als ein "Gimmick" zur Verbreitung von AVRs in Asien gedacht war.

Die großen Vorteile des Dragons sind, dass er alle Programmiermodi beherrscht, inklusive High-Voltage Parallel Programming ("verfuste" AVRs retten), dass er ein natives USB-Interface hat, von AVR-Studio unterstützt wird, und sogar [[JTAG]] und [[debugWIRE]] ICE / Debugging unterstützt (bei den AVRs die dies können).

Zu den größten bekannten Nachteilen gehören, dass der Dragon völlig "nackt" kommt. Kein USB-Kabel, kein Gehäuse, nicht einmal Abstandsbolzen unter der Platine, keine Patchkabel und nicht einmal die Fassungen zum Einstecken von AVRs sind bestückt. Eine gedruckte Anleitung gibt es auch nicht. Daneben wird aufgrund des Stromverbrauchs des Dragon ein USB-Hub mit Netzteil benötigt.

Weiter ist der Dragon dafür bekannt, empfindlich auf statische Aufladungen zu reagieren. Ein Spannungsregler und ein Ausgangstreiber gehen dabei besonders gerne kaputt. Ein gerne von Anfängern gemachter Fehler ist es, den Dragon im Betrieb auf dem mitgelieferten "Schaumstoff" aus der Verpackung liegen zu lassen. Das ist jedoch kein Schaumstoff, sondern leitendes Moosgummi.

Weitere Schutzmaßnahmen für gefährdete AVR Dragons findet man auf der Dragonlair-Seite von [http://www.aplomb.nl/TechStuff/Dragon/Dragon.html Nard Awater].

Der Dragon wird unter Linux z.B. von der avrdude-Programmiersoftware unterstützt. Unerklärlicherweise stellt Atmel die Dokumentation und Beschreibung des Dragon nur als Teil der Online-Hilfe der AVR-Studio Software unter Windows zur Verfügung. Weiterhin lassen sich Firmware-Updates auch nur mittels eine proprietären Atmel-Software unter Windows einspielen. Daher ist der Dragon für Linux-Benutzer nur dann zu empfehlen, wenn man zusätzlich noch Zugriff auf eine Windows-Installation hat.

==== USBisp ====

AVR Programmierdongle mit USB Anschluss und kompatibel zum STK500-Protokoll. Unter anderem programmierbar mit [[AVR-Studio]], [[AVRDUDE]] und [[uisp]]. Schaltplan (PDF), Layout (PDF), Erläuterungen und Firmware gibt es vom Entwickler [http://www.matwei.de Matthias Weißer].

==== USB avrisp ====

USB AVR Programmer auf Basis des AVR 910 Designs. Den Schaltplan, Layout und Erläuterungen (englisch) gibt es von [http://www.e.kth.se/~joakimar/hardware.html Joakim Arfvidsson].

==== Evertool ====

Mit USB-seriell-Wandler. Getestet mit Adapterkabeln/ICs von FTDI, SiLabs und Prolific (Adapterkabel z.B. für ca. 10EUR bei Reichelt).

* [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/evertool/ Evertool-"Homepage"]

==== USBasp ====

Thomas Fischls [http://www.fischl.de/usbasp/ USBasp] ist ein
Openhardware/Openfirmware USB-ISP-Adapter. Er basiert auf einem
ATmega8 (oder ATmega88), der mittels einer rein auf Firmware
basierenden USB-Implementierung von
[http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html Objective Development]
arbeitet. Zum Ansteuern wird [[AVRDUDE]] in einem speziellen Modus
benötigt, der ab Version 5.2 standardmäßig vorhanden ist (vorher waren
Patches nötig).
Eine MacOS X Anpassung stammt von [http://www.macsven.de/Atmel.html Sven Schwiecker].
*Ein [http://www.FundF.net/usbasp/ offizieller USBasp Bausatz] ist erhältlich
*Einen preiswerten Bausatz incl. Dokumentation gibt es [http://www.b-redemann.de/produkte-programmer.shtml hier].

==== AvrUsb500 ====

* [http://www.tuxgraphics.org/electronics/200510/article05101.shtml AvrUsb500] - an open source Atmel AVR Programmer, stk500 V2 compatible, with USB interface
* [http://www.mechaos.de/avr_progusb.php meCHAOS] - Nachbau mit neuem Platinenlayout und weiteren Funktionen.

==== usbprog ====

[http://www.embedded-projects.net/usbprog usbprog] von Benedikt Sauter ist ein USB Programmieradapter, der fast alle Atmel Mikrocontroller unterstützt (ATiny, ATMega, AT89, AT90, ...) und daneben auch für ARM7/9 und MSP universell einsetzbar ist.

Der Programmer wurde so entwickelt, dass man die Firmware auf dem Adapter über die USB-Verbindung austauschen kann. Dadurch sollte der Adapter lange attraktiv bleiben, da alles rund um das Projekt als open Source veröffentlicht ist und daher neue Controller einfach in die usbprog-Firmware integriert werden können.
Es ensteht gerade eine Firmware für einen einfachen JTAG Adapter. Damit kann man dann ganz einfach debuggen (voraussichtlich auch aus dem AVR Studio aus).

Man kann den Adapter auch als 1:1 AVRISP mkII kompatibles Gerät betreiben. Dafür muss man eine andere Firmware einspielen, die ebenfalls Teil des Projektes ist. Der Vorteil ist der, dass man so auf jede bestehende Programmiersoftware zurückgreifen kann, die das originale AVRISP mkII unterstützt. Getestet wurde usbprog bis jetzt mit avrdude (Linux und Windows) und dem AVR Studio 4 (Windows).

Derzeit kann man bei Benedikt Sauter Platinen und Bauteile im Set für 22 EUR (neue v3 für 34 EUR) bestellen. Näheres auf der [http://www.embedded-projects.net/usbprog Projektseite].

==== AVR-Doper ====

[http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html AVR-Doper] kann neben ISP auch im High-Voltage Serial Mode als [[AVR HV-Programmer]] programmieren. Rein auf Firmware basierende USB-Implementierung. BUS-Powered. Einseitige Platine und damit auch für Selbstbauer geeignet. Verwendet einen Mega8 zur Steuerung des Programmers. Ist kompatibel zu AVR-Studio durch STK500-Protokoll.

==== USB AVR-Lab ====

[http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab USB AVR-Lab] besteht aus einer sehr einfachen Hardware, usb wird in Software gemacht. Mit einem Bootloader nebst Applikation kann die Funktion des Lab´s zwischen

*AVRISPmkII kompatiblem Programmer (AVR Studio,Linux,MacOS)
*STK500v2 kompatiblem Programmer (AVR Studio)
*USBasp kompatiblem Programmer (Linux, MacOS)
*RS232/RS485 Wandler
*I2C Logger
*Oszi (in Entwicklung)
*Multimeter (in Entwicklung)
*6-Kanal Logik analyzer
*AVR910 kompatibler Programmer (in Entwicklung)
*Labornetzteil (in Entwicklung)
*JTAG Adapter (geplant)

getauscht werden. Mit der STK500v2 kompatiblen Firmware kann der Programmer direkt aus dem AVR Studio heraus voll kompatibel zum AVR-ISP mkII arbeiten.
Zusätzlich bietet der Programmer den virtuellen Com Port als Debug Port an solange nicht geflasht wird. Man kann also direkt mit dem Terminal Programm auf seinen AVR zugreifen über den ISP Adapter.
Dieser Modi wird von jeder ISP Firmware unterstützt.
Statusanzeige des Targets (angeschlossen, falsch angeschlossen,nicht angeschlossen), max. 3 Mhz ISP Freq. Das ganze ist sehr günstig in der Beschaffung (10 Eur Bauteile bei Reichelt+ 3,5 Eur Platine von ullihome.de, oder 15 Eur bestückt von ullihome.de)

==== USBtinyISP ====

[http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/ USBtinyISP] ist ein preiswerter (ca. 16$ für die Bauteile) AVR ISP Programmer und SPI Interface auf open-source Basis. Als Software kann z.B. AVRDUDE oder AVRStudio verwendet werden. Der Programmer wurde auf Windows und MacOS X getestet. Bei Adafruit sind auch Selbstbaukits erhältlich.

==== UCOM-IR ====
Der [http://www.nibo-roboter.de/wiki/UCOM-IR UCOM-IR] Programmieradapter ist ein kommerzieller Bausatz (ca. 25 €), der auf einem AT90USB162 basiert. Durch die Verwendung des STK500v2 Protokolls kann zur Programmierung sowohl das [[AVR-Studio]] wie auch [[AVRDUDE]] verwendet werden. Zusätzlich hat der Adapter einen IR-Empfänger und zwei Sendedioden, die zur Kommunikation und zur Fernsteuerung verwendet werden können.

=== Standalone ===

==== TheCableAVR-SD (kommerziell) ====

[http://www.priio.com/productcart/pc/viewPrd.asp?idcategory=6&idproduct=88 TheCableAVR-SD] works by saving the "ISP", "HEX" and "EEP" files required for part programming from the PC application onto an SD-Card and inserting it into TheCableAVR-SD. This programmer is stand alone, making it very handy for field software updates and production programming.

==== ButtLoad ====

[http://www.fourwalledcubicle.com/ButtLoad.php ButtLoad] is based on the Atmel [[AVR Butterfly]] development board. ButtLoad is specially written firmware which converts a low-cost official Atmel Butterfly evaluation board into a smart ISP programmer for other members of the Atmel AVR family. It supports the entire AVR range, and allows for a complete program (including EEP, HEX, Fuse and Lock Bytes) to be stored and later programmed into a device from the Butterfly's on board non-volatile memory.

==== PalmAVR ====

* siehe [http://www.mikrocontroller.net/topic/77870#648376 Forenbeitrag]

==== mySmartUSB ====

Der mySmartUSB Programmer von myAVR ist ein kompakter ISP Programmer mit USB Anschluss (der Preis liegt bei 28€). Lt. Hersteller kann er auch für die Kommunikation via UART, TWI, SPI verwendet werden (hab ich noch nicht probiert).

ich aber: Beim Schreiben der Fuse Bits musste ich das Tool myAVR_ProgTool.exe verwenden - siehe http://www.opencharge.de/wiki/Mysmartusb

Mit avrdude ist das Schreiben der Fuse-Bits mit dem AVR910-Modus möglich.

avrdude-Kommandozeile :
''avrdude -c avr910 -P PORT -p PART -U lfuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD9:m''

'''Achtung:''' Die neuere Version (mySmartUSB MK3) scheint mit der aktuellen Firmwareversion noch große Probleme mit ISP zu haben (siehe Postings im Supportforum: http://myavr.info/myForum/viewforum.php?f=8). Solange diese Probleme nicht ausgemerzt sind, sollte man auf die ältere Version (mySmartUSB MK2) oder ein anderes Produkt ausweichen.

==== Amadeus-USB ====

[http://home.arcor.de/bernhard.michelis Amadeus-USB] ist ein ISP-Programmer zum Selberbauen. Er unterstützt eine Vielzahl von AVRs und verfügt über ein eigenes User-Interface. Der Programmer enthält einen einfach zu bedienenden Fuse-Editor. Sollte man einmal die falschen Clock-Einstellungen vorgenommen haben, ist das kein Problem, da der Programmer über eine Takterzeugung verfügt, mit der man den AVR wiederbeleben kann.
Auch wer mit niedrigen Taktraten arbeitet (z.B. 32kHz), kann einen ATmega64 in ca. 4,8 Sekunden programmieren und vergleichen. Darüber hinaus kann mit geeigneten Makros die Programmausführung getracet werden. Die maximale Programmierdauer beträgt bei einem ATmega64 mit 16MHz Quarz 3,1 Sekunden, wenn der gesamte Speicher geschrieben und verglichen werden muss. Ist das Programm kleiner, geht es natürlich schneller ;-) Für einen ATTiny2313 oder ATTiny24 braucht er weniger als eine Sekunde.

=== Geschwindigkeitsvergleich ===

Im Rahmen einer Forendiskussion entstand die folgende Messung, die
einige der möglichen Programmer in ihrer Geschwindigkeit vergleicht.
Mit einbezogen in den Vergleich wurde neben originalen
Atmel-ISP-Werkzeugen noch Werkzeuge für [[JTAG#AVR_JTAG|JTAG]].

Die Testdatei war 29704 Bytes groß. Target ist ein ATmega6490, der
mit 8 MHz vom RC-Oszillator getaktet wird. Das alles wurde mit einem
AVRDUDE 5.5 getestet.

<pre>
Programmer Parameter Zeit fürs
Schreiben Lesen
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII default 2,58 s 3,27 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII 1 MHz 8,34 s 8,51 s (**)
ISP
-----------------------------------------------
AVRISP mkII 250 kHz 5,37 s 5,46 s
1 MHz 2,45 s 2,45 s
2 MHz 1,89 s 1,99 s
-----------------------------------------------
STK500 900 kHz 5,84 s 3,49 s
(schnellstes)
-----------------------------------------------
AVR Dragon default 2,81 s 3,49 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
AVR Dragon 1 MHz 8,34 s 8,64 s
ISP 2 MHz - - (*)
-----------------------------------------------
Parallelport- keine Delay 13,20 s 12,45 s (**)
Dongle "alf" CPU 900 MHz
-----------------------------------------------
</pre>

(*) Benutzung unmöglich, weder Fuses noch Signature zuverlässig
lesbar.

(**) Fuses und Signature OK, aber das programmierte Ergebnis ist
fehlerhaft (verify errors)

== Software ==

* [http://www.myplace.nu/avr/yaap/ yaap] (Windows, diverse Parallelport-Programmer, GUI)
* [[Pony-Prog Tutorial|PonyProg]] (Linux, Windows, diverse Programmer für den parallelen und seriellen Port, GUI, am seriellen Port nur "Statuspinwackler" nach dem Schaltplan auf der lancos-Seite)
* [http://www.soft-land.de/index.php?page=avrburner AVRBurner] Ponyprog ähnliche Oberfläche für AVRDUDE.
* [http://www.nongnu.org/avrdude AVRDUDE] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, leicht erweiterbar auf andere Parallelportadapter-Anschlussbelegungen, Kommandozeile, auch für AVR Butterfly über dessen vorinstallierten Bootloader/Firmware-Uploader) siehe im Wiki [[AVRDUDE]]
* [http://savannah.nongnu.org/projects/uisp uisp] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, Kommandozeile, nicht mehr gepflegt).
* AVR-Studio (nur Programmieradapter mit integriertem Controller für den seriellen Port, z.B. AVR910, ATMEL AVRISP und STK500)
* [http://www.mcselec.com Eingebauter Programmer im Bascom-Basic Compiler]
* [http://esnips.com/web/AtmelAVR AvrOspII] - GUI Open Source programmer based on Atmels Application note AVR911.
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/60817 Forumsbeitrag] - Wie man Ponyprog aus dem AVR-Studio heraus nutzt
* [http://www.cadmaniac.org/projectMain.php?projectName=kontrollerlab Kontrollerlab] - (Linux), Grafische Oberfläche zu avr-gcc, uisp, avrdude und kate mit built-in debugger und serial terminal. Einfach verständlich und aufgeräumt (im KDE-Stil)

== ISP-Pins am AVR auch für andere Zwecke nutzen ==

Bei einem Programmer mit eingebautem [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate|Tristate]]-Treiber (z.B. 74HC(T)244) werden die Leitungen MISO, MOSI und SCK hochohmig geschaltet wenn die Programmierung beendet ist, d.h. sie beeinflussen die Schaltung nicht. Man kann die betreffenden Pins am AVR also relativ problemlos als Ausgänge verwenden, wenn man darauf achtet, dass die daran angeschlossene Peripherie durch die Programmierimpulse keinen Schaden nehmen kann. Als Eingänge sollte man die Pins allerdings nicht verwenden, da ein angeschlossener Taster zum Beispiel die Programmierimpulse kurzschließen würde, wenn er gedrückt ist.

Atmel empfiehlt in der Application Note [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042: AVR Hardware Design Considerations (PDF)] Peripherie an der SPI-Schnittstelle, bei gleichzeitiger Verwendung der Schnittstelle als In-System-Programmieranschluss, über Widerstände anzuschliessen.

siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_HV-Programmer AVR HV-Programmer]

[[Kategorie:AVR-Programmer und -Bootloader| ]]

AVR In System Programmer

2009-12-03T14:17:12Z

212.117.81.29: /* ISP */

== Einführung ==

In-System-Programming (ISP) bedeutet, einen Mikrocontroller oder anderen programmierbaren Baustein im eingebauten Zustand zu programmieren. Dazu muss der Mikrocontroller entsprechende verschaltet sein. Das bedeutet, die benötigten Anschlüsse am Mikrocontroller müssen zugänglich und nicht anderweitig benutzt sein, beziehungsweise nur im zulässigen Rahmen (Atmel Application Note AVR042).

Atmel verwendet für ihre 8-Bit RISC Mikrocontroller zum Teil unterschiedliche ISP-Protokolle. Das bekannteste davon wird einfach als ISP bezeichnet. Insgesamt findet man:

;ISP:Der Normalfall. Gelegentlich wird die Methode auch als SPI bezeichnet, da sich bei vielen, aber nicht allen AVRs die SPI- und ISP-Schnittstelle Pins teilen. [[Microchip]]-Jünger und [[Arduino]] bezeichnen die Schnittstelle gerne fälschlich als ICSP. Je nach AVR gibt es leichte Unterschiede im Protokoll. Normalerweise ist das Protokoll für einen Typ im Datenblatt des Typs etwas versteckt unter ''Memory Programming -> Serial Downloading'' beschrieben.
;TPI:Tiny Programming Interface. Einige AVRs der Tiny-Serie, besonders die 6-Pin Tinys.
;PDI:Programming and Debugging Interface. Die XMEGAs.
;JTAG:AVRs mit [[JTAG]] Debugging-Schnittstelle lassen sich im Normalfall auch über JTAG in-system programmieren.
;Bootloader:Einige wenige AVRs kommen bereits mit einem einprogrammierten [[Bootloader]]. Bei diesen kann man ein zum Bootloader passendes Programm nutzen um den AVR in-system zu programmieren. Auf Bootloadern basierende Systeme haben ansonsten ein Henne-Ei Problem. Irgendwie muss der Bootloader einmal konventionell in den AVR programmiert werden, zum Beispiel mit ISP.

Atmels [[debugWire]] ist keine Programmierschnittstelle, sondern eine reines Debugging-Interface. Zum Programmieren verwendet man bei AVRs mit debugWire daher normalerweise ISP.

Atmel hat für die AVR 8-Bit RISC Mikrocontroller mehrere Application Notes herausgegeben, auf deren Basis eine Vielzahl von Programmiergeräten (''programmer'') entwickelt wurden.

Natürlich liefert Atmel auch eigene, fertige Programmiergeräte (AVRISP (mk I), AVRISP mk II, [[AVR-Dragon]], ...), Programmiersoftware (AVRProg, AVR Studio) und Entwicklungsboards mit integriertem Programmiergerät (z.B. [[STK500]]).

<big>FAQ/Tipp: '''"Welchen ISP-Adapter sollte man sich zulegen oder bauen?"'''</big>

Man sollte sich einen fertigen, original Atmel (keinen Clone) ISP-Adapter kaufen. Zum Beispiel für ISP (und PDI) Programmierung '''Atmels original [[AVR_In_System_Programmer#Atmel_AVRISP_MKII|AVRISP mkII]] für rund 36,- Euro'''.

Das ist eine Investition, die viel Zeit und Ärger spart, denn es geht nichts über zuverlässiges Werkzeug. Beim Umgang mit µCs ist es sehr frustrierend an drei Fronten gleichzeitig zu kämpfen:
# Bugs in der Software,
# Bugs in der Schaltung und
# Bugs/Probleme beim ISP-Adapter - PC-Gespann.

Wenigstens Probleme mit dem IPS-Adapter lassen sich durch den Kauf eines zuverlässigen ISP-Adapters eliminieren. Siehe auch diverse Forenbeiträge u.a. [http://www.mikrocontroller.net/topic/91042#778908] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/153841#1447882].

Sehr unzuverlässig sind häufig billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit nichts außer ein paar Widerständen. Unzuverlässig sind häufig auch billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit einem einfachen Bustreiber. Nur weil sie bei manchen funktionieren heißt das nicht, dass sie überall problemlos funktionieren.

Parallelport- (Druckerport-) ISP-Adapter funktionieren gar nicht, wenn man sie mit einem USB <-> Druckerport Adapter an einen USB-Port am PC anschließt. Einfach (unintelligente) ISP-Adapter für die serielle Schnittstelle funktionieren gar nicht oder extrem langsam, wenn man sie mit einem USB <-> Seriell Adapter am PC anschließt. Gute intelligente serielle Programmieradapter, wie der in Atmels STK500 eingebaute, funktionieren normalerweise mit einem USB-Adapter.

Bei allen Programmieradaptern mit eigener Firmware, einschließlich der Original-Adapter von Atmel, ist man darauf angewiesen, dass der Hersteller wenn nötig Firmware-Updates bereitstellt. Bei Clones ist die Versorgung mit Firmware manchmal fraglich.

== Application Notes ==
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0943.PDF AVR910] (PDF) "''Low-cost''" ''In-system programming'' ('''AVRISP''') beschreibt einen einfachen, kostengünstigen Programmieradapter zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller. Auf dem Programmer befindet sich ein Mikrocontroller (natürlich von Atmel ;-), der serielle Steuerkommandos und Daten vom PC in Programmiersignale für den Mikrocontroller umsetzt.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2568.pdf AVR911] (PDF) ''Open source serial programmer'' ('''AVROSP''') beschreibt eine ''open source'' Programmiersoftware zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1644.pdf AVR109] (PDF) ''Self-Programming'' mit Hilfe eines [[Bootloader|Bootloaders]]. Hier wird im Mikrocontroller zunächst ein mikrocontroller-spezifisches Bootloader-Programm abgelegt. Dieses Programm empfängt das eigentliche Benutzerprogramm oder Daten z.B. über einen seriellen Anschluss ([[UART]]), legt es ggf. im Speicher (Flash-ROM, EEPROM) ab und führt ggf. anschliessend das Benutzerprogramm aus.

== Pinbelegung ==
===ISP===
Die Standard-Pinbelegung des ISP-Steckers zum Anschluss des Mikrocontrollers sieht nach obigen Application Notes und der [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042] (PDF) folgendermaßen aus (Anschluss auf der Platine, Ansicht von oben). Atmel bevorzugt dabei bereits seit Jahren den 6-poligen Anschluss.

[[Bild:avr-isp-pinout.png|right]]

10-poliger 6-poliger
Anschluss Anschluss

1 MOSI 1 MISO
2 VCC 2 VCC
3 - (*) 3 SCK
4,6,8,10 GND 4 MOSI
5 RESET 5 RESET
7 SCK 6 GND
9 MISO

Pin 1 ist am Pfostenstecker mit einen kleinen Pfeil gekennzeichnet.

(*) Einige Programmieradapter (Ponyprog-Adapter nach Lancos-Schaltplan) unterstützen an Pin 3 des 10-poligen Steckers eine LED (Kathode an Pin), die "Programmierzugriff" signalisieren soll. Dies ist aber kaum nützlich, daher wird der Pin auch von Atmel als N/C (not connected) definiert und beim original Atmel AVRISP mit GND verbunden.

Der 10-polige Anschluss wurde von der Firma Kanda beim STK200 verwendet und ist deshalb auch als "Kanda-Standard" bekannt und war zur Zeit der STK2000 Programmieradapter relativ weit verbreitet. Die Anschlussbelegung über einen 6-poligen Stecker stammt von Atmel selbst und ist platzsparender auf der Platine.

Am besten kauft oder fertigt man sich einen Adapter 6 <-> 10 (siehe [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=190], [https://www.watterott.com/AVR-ISP-Programming-Adapter], [https://www.watterott.com/AVR-Programmier-Kabel]), dann lassen sich praktisch alle Boards mit jedem Programmer programmieren.

Zehnpolige Messerleisten (Wannenstecker) zur Montage auf einer µC Platine zum verpolungssicheren Anschluss des Programmieradapters sind fast "überall" verfügbar, nach den sechspoligen muss man häufig etwas suchen. Alternativ bleibt nur der Griff zu den nicht verpolungssicheren 2xN Stiftleisten (z.B. 2x40), wobei man eine Stiftleiste auf 2x6 Pole kürzt.

Sechspolige Federleisten (Pfostenbuchsen) zum Anquetschen an ein Programmierkabel sind dagegen zumindest bei den großen Versendern und Distributoren erhältlich (z.B. von Bürklin Art.53F3500; Conrad Art.701980-62; Farnell Art.1097021; Reichelt PFL 6). Kleine lokale Elektronikläden führen diese jedoch häufig nicht. Zu den sechpoligen Pfostenbuchsen gibt es keine Alternative, wenn man ein sechpoliges Programmierkabel bauen möchte. Zehnpolige Pfostenbuchsen lassen sich nicht auf sechs Pole kürzen.

Je nach Programmieradapter hat der VCC-Anschluss unterschiedliche Funktionen:

# Versorgung des Programmieradapters mit Strom aus der Schaltung, wie es bei vielen Parallelport-Adaptern der Fall ist.

# Versorgung der Schaltung mit Strom aus dem Programmieradapter. Dies ist insbesondere beim STK500 möglich und dank dessen programmierbarer Versorgungsspannung manchmal ganz praktisch.

# Messung der Betriebsspannung der Schaltung, so dass der Programmieradapter sich auf diese Spannung einstellen kann und so ein 3,3 V Board mit 3,3 V und ein 5 V Board mit 5 V programmiert. So wie zum Beispiel beim AVRISP mkII. Daher wird VCC auf neueren Schaltbildern auch als Vtg bezeichnet.

'''Je nach verwendetem Programmer muss man daher sorgfältig auf die Beschaltung von VCC/Vtg und die Stromversorgung von Board und Programmer achten.'''

===TPI===
TODO

===PDI===
TODO

== Programmer-Varianten ==

Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Zahl von Programmer-Varianten und Untervarianten. Hier sollen nur die wichtigsten Varianten mit Bauanleitungen aufgelistet werden, geordnet nach der Art des Anschlusses an den PC.

=== Parallelport ===

==== STK200-kompatibel ====

Fast alle erhältlichen Parallelport-Programmieradapter, u.a. auch der hier im [http://shop.mikrocontroller.net/ Shop] angebotene, sind kompatibel zum Programmer des [[STK200]] / STK300.

* Bauanleitung für einen [http://rumil.de/hardware/avrisp.html STK200-kompatiblen Programmieradapter] von Rolf Milde

==== Paralleles Interface für AVR und PonyProg ====

Schaltplan und Erläuterungen bei [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Scott-Falk Hühn]

==== SP12 Programmer ====

Schaltplan, Erläuterungen und Software für mehrere Plattformen, darunter auch MSDOS, gibt es bei [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Steven Bolt]. [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Ken's Dongle] ist ein spezieller Kabeladapter für SP12 zur Verbesserung der Signalqualität. Anpassung an neue Typen erfolgt durch leicht selbst erstellbare Beschreibungsdateien.

=== Serieller Port ([[RS-232]]) ===

==== Atmel AVRISP, STK500, AVR910 ====

Der original AVRISP von Atmel, das STK500 und der Programmer aus der Application Note AVR910 enthalten einen Mikrocontroller, der die Umsetzung der seriellen Daten auf das ISP-Programmierinterface vornimmt. Sie lassen sich direkt mit dem AVR-Studio programmieren und sind auch problemlos mit einem USB-seriell-Adapter verwendbar.

Ein Layout mit Schaltplan und erweitertem Sourcecode findet sich in diesem Thread in der Codesammlung [http://www.mikrocontroller.net/topic/88295#749553 AVR910 Programmer, Schaltplan, Layout, Firmware].

Das AVR910 Design ist u.a. auf der Seite von [http://www.serasidis.gr/circuits/avr_isp/avr_isp.htm Serasidis Vasilis] im Detail beschrieben.

Eine weitere, auführliche Anleitung zum AVR910 gibt es in deutsch auf der Seite von [http://www.klaus-leidinger.de/mp/Mikrocontroller/AVR-Prog/AVR-Programmer.html Klaus Leidinger].
* [https://www.ssl-id.de/b-redemann.de AVR910-USB-Prog: Bausatz incl. USB-seriell Wandler]
* [http://www.avr-projekte.de/isp.htm AVR910-USB: Bauanleitung incl. USB-seriell Wandler]

Einen AVR-ISP STK500 Protokoll Programmmer und JTAGICE kompatiblen Programmer/Debugger können Sie auf folgender Homepage bestellen: [http://www.myevertool.de myevertool]

==== SI-Prog ====

Daneben gibt es noch weitere Programmieradapter für den seriellen Port, die auf den eigenen Mikrocontroller im Programmieradapter verzichten und das ISP-Programmierprotokoll über die Steuerleitungen des RS-232-Port nachbilden. Das Programmierprogramm auf dem PC sendet jetzt keine Steuerkommandos und Daten mehr, sondern gibt direkt die Programmiersignale an der seriellen Schnittstelle aus ("Pinwackeln an den Statuspins"). Der Nachteil dieser Adapter ist, dass sie meistens relativ langsam sind und nur unter wenigen Betriebssystemen funktionieren. Ein Beispiel dafür ist SI-Prog.

* [http://www.lancos.com/siprogsch.html SI-Prog Originalversion]
* [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Schaltplan und Erläuterungen]

=== Sercon2 ===
Mit einer etwas anderen Steckerbelegung als der SI-Prog arbeitet die Sercon Familie an Adaptern. Nähere Unterlagen dazu finden sich
[http://www.speedy-bl.com/adapter.htm hier]

=== USB ===

Die meisten USB-Programmieradapter verwenden einen USB-seriell-Wandler und ein STK500/AVRPROG-kompatibles Protokoll und können damit direkt aus dem AVR-Studio programmiert werden.

==== Atmel AVRISP MKII ====

Nachfolger des Atmel AVRISP "MKI". Mit USB-Schnittstelle, leistungsfähigerem Programmiercontroller und erweiterem Hardwareschutz. Programmiersoftware: [[AVR-Studio]] und [[AVRDUDE]]. Herstellerinformation bei [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=AVR+8%2DBit+RISC+&tool_id=3808 atmel.com]

Weiter unten auf dieser Seite wird auch ein einfacher, kompatibler Nachbau namens [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#usbprog usbprog] vorgestellt.

==== Bascom USB ISP ====
Beliebter USB programmer der speziell für den Bascom Compiler entwickelt wurde.
Unterstützt Bascom einen neuen AVR-Controller, so kann dies automatisch auch dieser USB Programmer, eine neue Firmware ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass er speziell für Bascom entwickelt wurde und in der IDE unterstützt wird. Er unterstützt alle Features von Bascom, auch die automatische Fusebit-Einstellung per Direktive im Quellcode.

Angenehm ist auch, dass er keine 5V benötigt. Im Gegenteil, er kann sogar Boards über das übliche ISP-Programmierkabel mit 5V versorgen, so dass viele Boards auch ohne weitere Spannungsquelle programmiert werden können.
Ein wirklich empfehlenswerter Qualitätsprogrammer für alle Programmierer, die ausschließlich mit Bascom arbeiten wollen
* [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=73&products_id=161 Vertrieb in Deutschland bei robotikhardware.de]

Im Online- / Auktionshandel werden auch Alternativen angeboten, teils recht schick im Plexiglasgehäuse für ca. 20 Euro. Angeboten z.B. als "USB 2.0 Full Speed low cost Programmer für ATMEGA Chips" oder "AVR USB ISP Programmer ATMEL ATMEGA STK500". Die Adapter funktionieren auch mit BasCom (aber auch mit AVR Studio), z.B. mit der Einstellung "STK500 native driver".

Man kann die Targetspannungsversorgung per USB zwischen 3,3 und 5V umschalten oder ganz abschalten (per DIP-Schalter). Sie sind per USB an den PC angeschlossen und arbeiten über einen virtuellen COM-Port. Achtung: In BasCom funktioniert das nur bis COM9. Wenn sich das Gerät z.B. auf COM15 installiert, wird es im BasCom evtl. nicht gefunden. Dann in der Systemsteuerung entsprechend umstellen.

==== Atmel AVR Dragon ====

Der [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] ist ein preiswerter ISP (und ICE) von Atmel, der aufgrund Preis/Leistungs-Verhältnisses schnell populär wurde. Atmel wurde von dieser Popularität überrascht, da der Dragon wohl ursprünglich nur als ein "Gimmick" zur Verbreitung von AVRs in Asien gedacht war.

Die großen Vorteile des Dragons sind, dass er alle Programmiermodi beherrscht, inklusive High-Voltage Parallel Programming ("verfuste" AVRs retten), dass er ein natives USB-Interface hat, von AVR-Studio unterstützt wird, und mit Einschränkungen (max. 32K AVRs) sogar [[JTAG]] und [[debugWIRE]] ICE / Debugging unterstützt (bei den AVRs die dies können).

Zu den größten bekannten Nachteilen gehören, dass der Dragon völlig "nackt" kommt. Kein USB-Kabel, kein Gehäuse, nicht einmal Abstandsbolzen unter der Platine, keine Patchkabel und nicht einmal die Fassungen zum Einstecken von AVRs sind bestückt. Eine gedruckte Anleitung gibt es auch nicht. Daneben wird aufgrund des Stromverbrauchs des Dragon ein USB-Hub mit Netzteil benötigt.

Weiter ist der Dragon dafür bekannt, empfindlich auf statische Aufladungen zu reagieren. Ein Spannungsregler und ein Ausgangstreiber gehen dabei besonders gerne kaputt. Ein gerne von Anfängern gemachter Fehler ist es, den Dragon im Betrieb auf dem mitgelieferten "Schaumstoff" aus der Verpackung liegen zu lassen. Das ist jedoch kein Schaumstoff, sondern leitendes Moosgummi.

Weitere Schutzmaßnahmen für gefährdete AVR Dragons findet man auf der Dragonlair-Seite von [http://www.aplomb.nl/TechStuff/Dragon/Dragon.html Nard Awater].

Der Dragon wird unter Linux z.B. von der avrdude-Programmiersoftware unterstützt. Unerklärlicherweise stellt Atmel die Dokumentation und Beschreibung des Dragon nur als Teil der Online-Hilfe der AVR-Studio Software unter Windows zur Verfügung. Weiterhin lassen sich Firmware-Updates auch nur mittels eine proprietären Atmel-Software unter Windows einspielen. Daher ist der Dragon für Linux-Benutzer nur dann zu empfehlen, wenn man zusätzlich noch Zugriff auf eine Windows-Installation hat.

==== USBisp ====

AVR Programmierdongle mit USB Anschluss und kompatibel zum STK500-Protokoll. Unter anderem programmierbar mit [[AVR-Studio]], [[AVRDUDE]] und [[uisp]]. Schaltplan (PDF), Layout (PDF), Erläuterungen und Firmware gibt es vom Entwickler [http://www.matwei.de Matthias Weißer].

==== USB avrisp ====

USB AVR Programmer auf Basis des AVR 910 Designs. Den Schaltplan, Layout und Erläuterungen (englisch) gibt es von [http://www.e.kth.se/~joakimar/hardware.html Joakim Arfvidsson].

==== Evertool ====

Mit USB-seriell-Wandler. Getestet mit Adapterkabeln/ICs von FTDI, SiLabs und Prolific (Adapterkabel z.B. für ca. 10EUR bei Reichelt).

* [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/evertool/ Evertool-"Homepage"]

==== USBasp ====

Thomas Fischls [http://www.fischl.de/usbasp/ USBasp] ist ein
Openhardware/Openfirmware USB-ISP-Adapter. Er basiert auf einem
ATmega8 (oder ATmega88), der mittels einer rein auf Firmware
basierenden USB-Implementierung von
[http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html Objective Development]
arbeitet. Zum Ansteuern wird [[AVRDUDE]] in einem speziellen Modus
benötigt, der ab Version 5.2 standardmäßig vorhanden ist (vorher waren
Patches nötig).
Eine MacOS X Anpassung stammt von [http://www.macsven.de/Atmel.html Sven Schwiecker].
*Ein [http://www.FundF.net/usbasp/ offizieller USBasp Bausatz] ist erhältlich
*Einen preiswerten Bausatz incl. Dokumentation gibt es [http://www.b-redemann.de/produkte-programmer.shtml hier].

==== AvrUsb500 ====

* [http://www.tuxgraphics.org/electronics/200510/article05101.shtml AvrUsb500] - an open source Atmel AVR Programmer, stk500 V2 compatible, with USB interface
* [http://www.mechaos.de/avr_progusb.php meCHAOS] - Nachbau mit neuem Platinenlayout und weiteren Funktionen.

==== usbprog ====

[http://www.embedded-projects.net/usbprog usbprog] von Benedikt Sauter ist ein USB Programmieradapter, der fast alle Atmel Mikrocontroller unterstützt (ATiny, ATMega, AT89, AT90, ...) und daneben auch für ARM7/9 und MSP universell einsetzbar ist.

Der Programmer wurde so entwickelt, dass man die Firmware auf dem Adapter über die USB-Verbindung austauschen kann. Dadurch sollte der Adapter lange attraktiv bleiben, da alles rund um das Projekt als open Source veröffentlicht ist und daher neue Controller einfach in die usbprog-Firmware integriert werden können.
Es ensteht gerade eine Firmware für einen einfachen JTAG Adapter. Damit kann man dann ganz einfach debuggen (voraussichtlich auch aus dem AVR Studio aus).

Man kann den Adapter auch als 1:1 AVRISP mkII kompatibles Gerät betreiben. Dafür muss man eine andere Firmware einspielen, die ebenfalls Teil des Projektes ist. Der Vorteil ist der, dass man so auf jede bestehende Programmiersoftware zurückgreifen kann, die das originale AVRISP mkII unterstützt. Getestet wurde usbprog bis jetzt mit avrdude (Linux und Windows) und dem AVR Studio 4 (Windows).

Derzeit kann man bei Benedikt Sauter Platinen und Bauteile im Set für 22 EUR (neue v3 für 34 EUR) bestellen. Näheres auf der [http://www.embedded-projects.net/usbprog Projektseite].

==== AVR-Doper ====

[http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html AVR-Doper] kann neben ISP auch im High-Voltage Serial Mode als [[AVR HV-Programmer]] programmieren. Rein auf Firmware basierende USB-Implementierung. BUS-Powered. Einseitige Platine und damit auch für Selbstbauer geeignet. Verwendet einen Mega8 zur Steuerung des Programmers. Ist kompatibel zu AVR-Studio durch STK500-Protokoll.

==== USB AVR-Lab ====

[http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab USB AVR-Lab] besteht aus einer sehr einfachen Hardware, usb wird in Software gemacht. Mit einem Bootloader nebst Applikation kann die Funktion des Lab´s zwischen

*AVRISPmkII kompatiblem Programmer (AVR Studio,Linux,MacOS)
*STK500v2 kompatiblem Programmer (AVR Studio)
*USBasp kompatiblem Programmer (Linux, MacOS)
*RS232/RS485 Wandler
*I2C Logger
*Oszi (in Entwicklung)
*Multimeter (in Entwicklung)
*6-Kanal Logik analyzer
*AVR910 kompatibler Programmer (in Entwicklung)
*Labornetzteil (in Entwicklung)
*JTAG Adapter (geplant)

getauscht werden. Mit der STK500v2 kompatiblen Firmware kann der Programmer direkt aus dem AVR Studio heraus voll kompatibel zum AVR-ISP mkII arbeiten.
Zusätzlich bietet der Programmer den virtuellen Com Port als Debug Port an solange nicht geflasht wird. Man kann also direkt mit dem Terminal Programm auf seinen AVR zugreifen über den ISP Adapter.
Dieser Modi wird von jeder ISP Firmware unterstützt.
Statusanzeige des Targets (angeschlossen, falsch angeschlossen,nicht angeschlossen), max. 3 Mhz ISP Freq. Das ganze ist sehr günstig in der Beschaffung (10 Eur Bauteile bei Reichelt+ 3,5 Eur Platine von ullihome.de, oder 15 Eur bestückt von ullihome.de)

==== USBtinyISP ====

[http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/ USBtinyISP] ist ein preiswerter (ca. 16$ für die Bauteile) AVR ISP Programmer und SPI Interface auf open-source Basis. Als Software kann z.B. AVRDUDE oder AVRStudio verwendet werden. Der Programmer wurde auf Windows und MacOS X getestet. Bei Adafruit sind auch Selbstbaukits erhältlich.

==== UCOM-IR ====
Der [http://www.nibo-roboter.de/wiki/UCOM-IR UCOM-IR] Programmieradapter ist ein kommerzieller Bausatz (ca. 25 €), der auf einem AT90USB162 basiert. Durch die Verwendung des STK500v2 Protokolls kann zur Programmierung sowohl das [[AVR-Studio]] wie auch [[AVRDUDE]] verwendet werden. Zusätzlich hat der Adapter einen IR-Empfänger und zwei Sendedioden, die zur Kommunikation und zur Fernsteuerung verwendet werden können.

=== Standalone ===

==== TheCableAVR-SD (kommerziell) ====

[http://www.priio.com/productcart/pc/viewPrd.asp?idcategory=6&idproduct=88 TheCableAVR-SD] works by saving the "ISP", "HEX" and "EEP" files required for part programming from the PC application onto an SD-Card and inserting it into TheCableAVR-SD. This programmer is stand alone, making it very handy for field software updates and production programming.

==== ButtLoad ====

[http://www.fourwalledcubicle.com/ButtLoad.php ButtLoad] is based on the Atmel [[AVR Butterfly]] development board. ButtLoad is specially written firmware which converts a low-cost official Atmel Butterfly evaluation board into a smart ISP programmer for other members of the Atmel AVR family. It supports the entire AVR range, and allows for a complete program (including EEP, HEX, Fuse and Lock Bytes) to be stored and later programmed into a device from the Butterfly's on board non-volatile memory.

==== PalmAVR ====

* siehe [http://www.mikrocontroller.net/topic/77870#648376 Forenbeitrag]

==== mySmartUSB ====

Der mySmartUSB Programmer von myAVR ist ein kompakter ISP Programmer mit USB Anschluss (der Preis liegt bei 28€). Lt. Hersteller kann er auch für die Kommunikation via UART, TWI, SPI verwendet werden (hab ich noch nicht probiert).

ich aber: Beim Schreiben der Fuse Bits musste ich das Tool myAVR_ProgTool.exe verwenden - siehe http://www.opencharge.de/wiki/Mysmartusb

Mit avrdude ist das Schreiben der Fuse-Bits mit dem AVR910-Modus möglich.

avrdude-Kommandozeile :
''avrdude -c avr910 -P PORT -p PART -U lfuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD9:m''

'''Achtung:''' Die neuere Version (mySmartUSB MK3) scheint mit der aktuellen Firmwareversion noch große Probleme mit ISP zu haben (siehe Postings im Supportforum: http://myavr.info/myForum/viewforum.php?f=8). Solange diese Probleme nicht ausgemerzt sind, sollte man auf die ältere Version (mySmartUSB MK2) oder ein anderes Produkt ausweichen.

==== Amadeus-USB ====

[http://home.arcor.de/bernhard.michelis Amadeus-USB] ist ein ISP-Programmer zum Selberbauen. Er unterstützt eine Vielzahl von AVRs und verfügt über ein eigenes User-Interface. Der Programmer enthält einen einfach zu bedienenden Fuse-Editor. Sollte man einmal die falschen Clock-Einstellungen vorgenommen haben, ist das kein Problem, da der Programmer über eine Takterzeugung verfügt, mit der man den AVR wiederbeleben kann.
Auch wer mit niedrigen Taktraten arbeitet (z.B. 32kHz), kann einen ATmega64 in ca. 4,8 Sekunden programmieren und vergleichen. Darüber hinaus kann mit geeigneten Makros die Programmausführung getracet werden. Die maximale Programmierdauer beträgt bei einem ATmega64 mit 16MHz Quarz 3,1 Sekunden, wenn der gesamte Speicher geschrieben und verglichen werden muss. Ist das Programm kleiner, geht es natürlich schneller ;-) Für einen ATTiny2313 oder ATTiny24 braucht er weniger als eine Sekunde.

=== Geschwindigkeitsvergleich ===

Im Rahmen einer Forendiskussion entstand die folgende Messung, die
einige der möglichen Programmer in ihrer Geschwindigkeit vergleicht.
Mit einbezogen in den Vergleich wurde neben originalen
Atmel-ISP-Werkzeugen noch Werkzeuge für [[JTAG#AVR_JTAG|JTAG]].

Die Testdatei war 29704 Bytes groß. Target ist ein ATmega6490, der
mit 8 MHz vom RC-Oszillator getaktet wird. Das alles wurde mit einem
AVRDUDE 5.5 getestet.

<pre>
Programmer Parameter Zeit fürs
Schreiben Lesen
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII default 2,58 s 3,27 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII 1 MHz 8,34 s 8,51 s (**)
ISP
-----------------------------------------------
AVRISP mkII 250 kHz 5,37 s 5,46 s
1 MHz 2,45 s 2,45 s
2 MHz 1,89 s 1,99 s
-----------------------------------------------
STK500 900 kHz 5,84 s 3,49 s
(schnellstes)
-----------------------------------------------
AVR Dragon default 2,81 s 3,49 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
AVR Dragon 1 MHz 8,34 s 8,64 s
ISP 2 MHz - - (*)
-----------------------------------------------
Parallelport- keine Delay 13,20 s 12,45 s (**)
Dongle "alf" CPU 900 MHz
-----------------------------------------------
</pre>

(*) Benutzung unmöglich, weder Fuses noch Signature zuverlässig
lesbar.

(**) Fuses und Signature OK, aber das programmierte Ergebnis ist
fehlerhaft (verify errors)

== Software ==

* [http://www.myplace.nu/avr/yaap/ yaap] (Windows, diverse Parallelport-Programmer, GUI)
* [[Pony-Prog Tutorial|PonyProg]] (Linux, Windows, diverse Programmer für den parallelen und seriellen Port, GUI, am seriellen Port nur "Statuspinwackler" nach dem Schaltplan auf der lancos-Seite)
* [http://www.soft-land.de/index.php?page=avrburner AVRBurner] Ponyprog ähnliche Oberfläche für AVRDUDE.
* [http://www.nongnu.org/avrdude AVRDUDE] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, leicht erweiterbar auf andere Parallelportadapter-Anschlussbelegungen, Kommandozeile, auch für AVR Butterfly über dessen vorinstallierten Bootloader/Firmware-Uploader) siehe im Wiki [[AVRDUDE]]
* [http://savannah.nongnu.org/projects/uisp uisp] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, Kommandozeile, nicht mehr gepflegt).
* AVR-Studio (nur Programmieradapter mit integriertem Controller für den seriellen Port, z.B. AVR910, ATMEL AVRISP und STK500)
* [http://www.mcselec.com Eingebauter Programmer im Bascom-Basic Compiler]
* [http://esnips.com/web/AtmelAVR AvrOspII] - GUI Open Source programmer based on Atmels Application note AVR911.
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/60817 Forumsbeitrag] - Wie man Ponyprog aus dem AVR-Studio heraus nutzt
* [http://www.cadmaniac.org/projectMain.php?projectName=kontrollerlab Kontrollerlab] - (Linux), Grafische Oberfläche zu avr-gcc, uisp, avrdude und kate mit built-in debugger und serial terminal. Einfach verständlich und aufgeräumt (im KDE-Stil)

== ISP-Pins am AVR auch für andere Zwecke nutzen ==

Bei einem Programmer mit eingebautem [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate|Tristate]]-Treiber (z.B. 74HC(T)244) werden die Leitungen MISO, MOSI und SCK hochohmig geschaltet wenn die Programmierung beendet ist, d.h. sie beeinflussen die Schaltung nicht. Man kann die betreffenden Pins am AVR also relativ problemlos als Ausgänge verwenden, wenn man darauf achtet, dass die daran angeschlossene Peripherie durch die Programmierimpulse keinen Schaden nehmen kann. Als Eingänge sollte man die Pins allerdings nicht verwenden, da ein angeschlossener Taster zum Beispiel die Programmierimpulse kurzschließen würde, wenn er gedrückt ist.

Atmel empfiehlt in der Application Note [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042: AVR Hardware Design Considerations (PDF)] Peripherie an der SPI-Schnittstelle, bei gleichzeitiger Verwendung der Schnittstelle als In-System-Programmieranschluss, über Widerstände anzuschliessen.

siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_HV-Programmer AVR HV-Programmer]

[[Kategorie:AVR-Programmer und -Bootloader| ]]

AVR In System Programmer

2009-12-03T14:16:08Z

212.117.81.29: /* Einführung */

== Einführung ==

In-System-Programming (ISP) bedeutet, einen Mikrocontroller oder anderen programmierbaren Baustein im eingebauten Zustand zu programmieren. Dazu muss der Mikrocontroller entsprechende verschaltet sein. Das bedeutet, die benötigten Anschlüsse am Mikrocontroller müssen zugänglich und nicht anderweitig benutzt sein, beziehungsweise nur im zulässigen Rahmen (Atmel Application Note AVR042).

Atmel verwendet für ihre 8-Bit RISC Mikrocontroller zum Teil unterschiedliche ISP-Protokolle. Das bekannteste davon wird einfach als ISP bezeichnet. Insgesamt findet man:

;ISP:Der Normalfall. Gelegentlich wird die Methode auch als SPI bezeichnet, da sich bei vielen, aber nicht allen AVRs die SPI- und ISP-Schnittstelle Pins teilen. [[Microchip]]-Jünger und [[Arduino]] bezeichnen die Schnittstelle gerne fälschlich als ICSP. Je nach AVR gibt es leichte Unterschiede im Protokoll. Normalerweise ist das Protokoll für einen Typ im Datenblatt des Typs etwas versteckt unter ''Memory Programming -> Serial Downloading'' beschrieben.
;TPI:Tiny Programming Interface. Einige AVRs der Tiny-Serie, besonders die 6-Pin Tinys.
;PDI:Programming and Debugging Interface. Die XMEGAs.
;JTAG:AVRs mit [[JTAG]] Debugging-Schnittstelle lassen sich im Normalfall auch über JTAG in-system programmieren.
;Bootloader:Einige wenige AVRs kommen bereits mit einem einprogrammierten [[Bootloader]]. Bei diesen kann man ein zum Bootloader passendes Programm nutzen um den AVR in-system zu programmieren. Auf Bootloadern basierende Systeme haben ansonsten ein Henne-Ei Problem. Irgendwie muss der Bootloader einmal konventionell in den AVR programmiert werden, zum Beispiel mit ISP.

Atmels [[debugWire]] ist keine Programmierschnittstelle, sondern eine reines Debugging-Interface. Zum Programmieren verwendet man bei AVRs mit debugWire daher normalerweise ISP.

Atmel hat für die AVR 8-Bit RISC Mikrocontroller mehrere Application Notes herausgegeben, auf deren Basis eine Vielzahl von Programmiergeräten (''programmer'') entwickelt wurden.

Natürlich liefert Atmel auch eigene, fertige Programmiergeräte (AVRISP (mk I), AVRISP mk II, [[AVR-Dragon]], ...), Programmiersoftware (AVRProg, AVR Studio) und Entwicklungsboards mit integriertem Programmiergerät (z.B. [[STK500]]).

<big>FAQ/Tipp: '''"Welchen ISP-Adapter sollte man sich zulegen oder bauen?"'''</big>

Man sollte sich einen fertigen, original Atmel (keinen Clone) ISP-Adapter kaufen. Zum Beispiel für ISP (und PDI) Programmierung '''Atmels original [[AVR_In_System_Programmer#Atmel_AVRISP_MKII|AVRISP mkII]] für rund 36,- Euro'''.

Das ist eine Investition, die viel Zeit und Ärger spart, denn es geht nichts über zuverlässiges Werkzeug. Beim Umgang mit µCs ist es sehr frustrierend an drei Fronten gleichzeitig zu kämpfen:
# Bugs in der Software,
# Bugs in der Schaltung und
# Bugs/Probleme beim ISP-Adapter - PC-Gespann.

Wenigstens Probleme mit dem IPS-Adapter lassen sich durch den Kauf eines zuverlässigen ISP-Adapters eliminieren. Siehe auch diverse Forenbeiträge u.a. [http://www.mikrocontroller.net/topic/91042#778908] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/153841#1447882].

Sehr unzuverlässig sind häufig billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit nichts außer ein paar Widerständen. Unzuverlässig sind häufig auch billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit einem einfachen Bustreiber. Nur weil sie bei manchen funktionieren heißt das nicht, dass sie überall problemlos funktionieren.

Parallelport- (Druckerport-) ISP-Adapter funktionieren gar nicht, wenn man sie mit einem USB <-> Druckerport Adapter an einen USB-Port am PC anschließt. Einfach (unintelligente) ISP-Adapter für die serielle Schnittstelle funktionieren gar nicht oder extrem langsam, wenn man sie mit einem USB <-> Seriell Adapter am PC anschließt. Gute intelligente serielle Programmieradapter, wie der in Atmels STK500 eingebaute, funktionieren normalerweise mit einem USB-Adapter.

Bei allen Programmieradaptern mit eigener Firmware, einschließlich der Original-Adapter von Atmel, ist man darauf angewiesen, dass der Hersteller wenn nötig Firmware-Updates bereitstellt. Bei Clones ist die Versorgung mit Firmware manchmal fraglich.

== Application Notes ==
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0943.PDF AVR910] (PDF) "''Low-cost''" ''In-system programming'' ('''AVRISP''') beschreibt einen einfachen, kostengünstigen Programmieradapter zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller. Auf dem Programmer befindet sich ein Mikrocontroller (natürlich von Atmel ;-), der serielle Steuerkommandos und Daten vom PC in Programmiersignale für den Mikrocontroller umsetzt.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2568.pdf AVR911] (PDF) ''Open source serial programmer'' ('''AVROSP''') beschreibt eine ''open source'' Programmiersoftware zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1644.pdf AVR109] (PDF) ''Self-Programming'' mit Hilfe eines [[Bootloader|Bootloaders]]. Hier wird im Mikrocontroller zunächst ein mikrocontroller-spezifisches Bootloader-Programm abgelegt. Dieses Programm empfängt das eigentliche Benutzerprogramm oder Daten z.B. über einen seriellen Anschluss ([[UART]]), legt es ggf. im Speicher (Flash-ROM, EEPROM) ab und führt ggf. anschliessend das Benutzerprogramm aus.

== Pinbelegung ==
===ISP===
Die Standard-Pinbelegung des ISP-Steckers zum Anschluss des Mikrocontrollers sieht nach obigen Application Notes und der [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042] (PDF) folgendermaßen aus (Anschluss auf der Platine, Ansicht von oben). Atmel bevorzugt dabei bereits seit Jahren den 6-poligen Anschluss.

[[Bild:avr-isp-pinout.png|right]]

10-poliger 6-poliger
Anschluss Anschluss

1 MOSI 1 MISO
2 VCC 2 VCC
3 - (*) 3 SCK
4,6,8,10 GND 4 MOSI
5 RESET 5 RESET
7 SCK 6 GND
9 MISO

Pin 1 ist am Pfostenstecker mit einen kleinen Pfeil gekennzeichnet.

(*) Einige Programmieradapter (Ponyprog-Adapter nach Lancos-Schaltplan) unterstützen an Pin 3 des 10-poligen Steckers eine LED (Kathode an Pin), die "Programmierzugriff" signalisieren soll. Dies ist aber kaum nützlich, daher wird der Pin auch von Atmel als N/C (not connected) definiert und beim original Atmel AVRISP mit GND verbunden.

Der 10-polige Anschluss wurde von der Firma Kanda beim STK200 verwendet und ist deshalb auch als "Kanda-Standard" bekannt und war zur Zeit der STK2000 Programmieradapter relativ weit verbreitet. Die Anschlussbelegung über einen 6-poligen Stecker stammt von Atmel selbst und ist platzsparender auf der Platine.

Am besten man kauft oder fertigt man sich einen Adapter 6 <-> 10 (siehe [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=190], [https://www.watterott.com/AVR-ISP-Programming-Adapter], [https://www.watterott.com/AVR-Programmier-Kabel]), dann lassen sich praktisch alle Boards mit jedem Programmer programmieren.

Zehnpolige Messerleisten (Wannenstecker) zur Montage auf einer µC Platine zum verpolungssicheren Anschluss des Programmieradapters sind fast "überall" verfügbar, nach den sechspoligen muss man häufig etwas suchen. Alternativ bleibt nur der Griff zu den nicht verpolungssicheren 2xN Stiftleisten (z.B. 2x40), wobei man eine Stiftleiste auf 2x6 Pole kürzt.

Sechspolige Federleisten (Pfostenbuchsen) zum Anquetschen an ein Programmierkabel sind dagegen zumindest bei den großen Versendern und Distributoren erhältlich (z.B. von Bürklin Art.53F3500; Conrad Art.701980-62; Farnell Art.1097021; Reichelt PFL 6). Kleine lokale Elektronikläden führen diese jedoch häufig nicht. Zu den sechpoligen Pfostenbuchsen gibt es keine Alternative, wenn man ein sechpoliges Programmierkabel bauen möchte. Zehnpolige Pfostenbuchsen lassen sich nicht auf sechs Pole kürzen.

Je nach Programmieradapter hat der VCC-Anschluss unterschiedliche Funktionen:

# Versorgung des Programmieradapters mit Strom aus der Schaltung, wie es bei vielen Parallelport-Adaptern der Fall ist.

# Versorgung der Schaltung mit Strom aus dem Programmieradapter. Dies ist insbesondere beim STK500 möglich und dank dessen programmierbarer Versorgungsspannung manchmal ganz praktisch.

# Messung der Betriebsspannung der Schaltung, so dass der Programmieradapter sich auf diese Spannung einstellen kann und so ein 3,3 V Board mit 3,3 V und ein 5 V Board mit 5 V programmiert. So wie zum Beispiel beim AVRISP mkII. Daher wird VCC auf neueren Schaltbildern auch als Vtg bezeichnet.

'''Je nach verwendetem Programmer muss man daher sorgfältig auf die Beschaltung von VCC/Vtg und die Stromversorgung von Baord und Programmer achten.'''

===TPI===
TODO

===PDI===
TODO

== Programmer-Varianten ==

Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Zahl von Programmer-Varianten und Untervarianten. Hier sollen nur die wichtigsten Varianten mit Bauanleitungen aufgelistet werden, geordnet nach der Art des Anschlusses an den PC.

=== Parallelport ===

==== STK200-kompatibel ====

Fast alle erhältlichen Parallelport-Programmieradapter, u.a. auch der hier im [http://shop.mikrocontroller.net/ Shop] angebotene, sind kompatibel zum Programmer des [[STK200]] / STK300.

* Bauanleitung für einen [http://rumil.de/hardware/avrisp.html STK200-kompatiblen Programmieradapter] von Rolf Milde

==== Paralleles Interface für AVR und PonyProg ====

Schaltplan und Erläuterungen bei [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Scott-Falk Hühn]

==== SP12 Programmer ====

Schaltplan, Erläuterungen und Software für mehrere Plattformen, darunter auch MSDOS, gibt es bei [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Steven Bolt]. [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Ken's Dongle] ist ein spezieller Kabeladapter für SP12 zur Verbesserung der Signalqualität. Anpassung an neue Typen erfolgt durch leicht selbst erstellbare Beschreibungsdateien.

=== Serieller Port ([[RS-232]]) ===

==== Atmel AVRISP, STK500, AVR910 ====

Der original AVRISP von Atmel, das STK500 und der Programmer aus der Application Note AVR910 enthalten einen Mikrocontroller, der die Umsetzung der seriellen Daten auf das ISP-Programmierinterface vornimmt. Sie lassen sich direkt mit dem AVR-Studio programmieren und sind auch problemlos mit einem USB-seriell-Adapter verwendbar.

Ein Layout mit Schaltplan und erweitertem Sourcecode findet sich in diesem Thread in der Codesammlung [http://www.mikrocontroller.net/topic/88295#749553 AVR910 Programmer, Schaltplan, Layout, Firmware].

Das AVR910 Design ist u.a. auf der Seite von [http://www.serasidis.gr/circuits/avr_isp/avr_isp.htm Serasidis Vasilis] im Detail beschrieben.

Eine weitere, auführliche Anleitung zum AVR910 gibt es in deutsch auf der Seite von [http://www.klaus-leidinger.de/mp/Mikrocontroller/AVR-Prog/AVR-Programmer.html Klaus Leidinger].
* [https://www.ssl-id.de/b-redemann.de AVR910-USB-Prog: Bausatz incl. USB-seriell Wandler]
* [http://www.avr-projekte.de/isp.htm AVR910-USB: Bauanleitung incl. USB-seriell Wandler]

Einen AVR-ISP STK500 Protokoll Programmmer und JTAGICE kompatiblen Programmer/Debugger können Sie auf folgender Homepage bestellen: [http://www.myevertool.de myevertool]

==== SI-Prog ====

Daneben gibt es noch weitere Programmieradapter für den seriellen Port, die auf den eigenen Mikrocontroller im Programmieradapter verzichten und das ISP-Programmierprotokoll über die Steuerleitungen des RS-232-Port nachbilden. Das Programmierprogramm auf dem PC sendet jetzt keine Steuerkommandos und Daten mehr, sondern gibt direkt die Programmiersignale an der seriellen Schnittstelle aus ("Pinwackeln an den Statuspins"). Der Nachteil dieser Adapter ist, dass sie meistens relativ langsam sind und nur unter wenigen Betriebssystemen funktionieren. Ein Beispiel dafür ist SI-Prog.

* [http://www.lancos.com/siprogsch.html SI-Prog Originalversion]
* [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Schaltplan und Erläuterungen]

=== Sercon2 ===
Mit einer etwas anderen Steckerbelegung als der SI-Prog arbeitet die Sercon Familie an Adaptern. Nähere Unterlagen dazu finden sich
[http://www.speedy-bl.com/adapter.htm hier]

=== USB ===

Die meisten USB-Programmieradapter verwenden einen USB-seriell-Wandler und ein STK500/AVRPROG-kompatibles Protokoll und können damit direkt aus dem AVR-Studio programmiert werden.

==== Atmel AVRISP MKII ====

Nachfolger des Atmel AVRISP "MKI". Mit USB-Schnittstelle, leistungsfähigerem Programmiercontroller und erweiterem Hardwareschutz. Programmiersoftware: [[AVR-Studio]] und [[AVRDUDE]]. Herstellerinformation bei [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=AVR+8%2DBit+RISC+&tool_id=3808 atmel.com]

Weiter unten auf dieser Seite wird auch ein einfacher, kompatibler Nachbau namens [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#usbprog usbprog] vorgestellt.

==== Bascom USB ISP ====
Beliebter USB programmer der speziell für den Bascom Compiler entwickelt wurde.
Unterstützt Bascom einen neuen AVR-Controller, so kann dies automatisch auch dieser USB Programmer, eine neue Firmware ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass er speziell für Bascom entwickelt wurde und in der IDE unterstützt wird. Er unterstützt alle Features von Bascom, auch die automatische Fusebit-Einstellung per Direktive im Quellcode.

Angenehm ist auch, dass er keine 5V benötigt. Im Gegenteil, er kann sogar Boards über das übliche ISP-Programmierkabel mit 5V versorgen, so dass viele Boards auch ohne weitere Spannungsquelle programmiert werden können.
Ein wirklich empfehlenswerter Qualitätsprogrammer für alle Programmierer, die ausschließlich mit Bascom arbeiten wollen
* [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=73&products_id=161 Vertrieb in Deutschland bei robotikhardware.de]

Im Online- / Auktionshandel werden auch Alternativen angeboten, teils recht schick im Plexiglasgehäuse für ca. 20 Euro. Angeboten z.B. als "USB 2.0 Full Speed low cost Programmer für ATMEGA Chips" oder "AVR USB ISP Programmer ATMEL ATMEGA STK500". Die Adapter funktionieren auch mit BasCom (aber auch mit AVR Studio), z.B. mit der Einstellung "STK500 native driver".

Man kann die Targetspannungsversorgung per USB zwischen 3,3 und 5V umschalten oder ganz abschalten (per DIP-Schalter). Sie sind per USB an den PC angeschlossen und arbeiten über einen virtuellen COM-Port. Achtung: In BasCom funktioniert das nur bis COM9. Wenn sich das Gerät z.B. auf COM15 installiert, wird es im BasCom evtl. nicht gefunden. Dann in der Systemsteuerung entsprechend umstellen.

==== Atmel AVR Dragon ====

Der [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] ist ein preiswerter ISP (und ICE) von Atmel, der aufgrund Preis/Leistungs-Verhältnisses schnell populär wurde. Atmel wurde von dieser Popularität überrascht, da der Dragon wohl ursprünglich nur als ein "Gimmick" zur Verbreitung von AVRs in Asien gedacht war.

Die großen Vorteile des Dragons sind, dass er alle Programmiermodi beherrscht, inklusive High-Voltage Parallel Programming ("verfuste" AVRs retten), dass er ein natives USB-Interface hat, von AVR-Studio unterstützt wird, und mit Einschränkungen (max. 32K AVRs) sogar [[JTAG]] und [[debugWIRE]] ICE / Debugging unterstützt (bei den AVRs die dies können).

Zu den größten bekannten Nachteilen gehören, dass der Dragon völlig "nackt" kommt. Kein USB-Kabel, kein Gehäuse, nicht einmal Abstandsbolzen unter der Platine, keine Patchkabel und nicht einmal die Fassungen zum Einstecken von AVRs sind bestückt. Eine gedruckte Anleitung gibt es auch nicht. Daneben wird aufgrund des Stromverbrauchs des Dragon ein USB-Hub mit Netzteil benötigt.

Weiter ist der Dragon dafür bekannt, empfindlich auf statische Aufladungen zu reagieren. Ein Spannungsregler und ein Ausgangstreiber gehen dabei besonders gerne kaputt. Ein gerne von Anfängern gemachter Fehler ist es, den Dragon im Betrieb auf dem mitgelieferten "Schaumstoff" aus der Verpackung liegen zu lassen. Das ist jedoch kein Schaumstoff, sondern leitendes Moosgummi.

Weitere Schutzmaßnahmen für gefährdete AVR Dragons findet man auf der Dragonlair-Seite von [http://www.aplomb.nl/TechStuff/Dragon/Dragon.html Nard Awater].

Der Dragon wird unter Linux z.B. von der avrdude-Programmiersoftware unterstützt. Unerklärlicherweise stellt Atmel die Dokumentation und Beschreibung des Dragon nur als Teil der Online-Hilfe der AVR-Studio Software unter Windows zur Verfügung. Weiterhin lassen sich Firmware-Updates auch nur mittels eine proprietären Atmel-Software unter Windows einspielen. Daher ist der Dragon für Linux-Benutzer nur dann zu empfehlen, wenn man zusätzlich noch Zugriff auf eine Windows-Installation hat.

==== USBisp ====

AVR Programmierdongle mit USB Anschluss und kompatibel zum STK500-Protokoll. Unter anderem programmierbar mit [[AVR-Studio]], [[AVRDUDE]] und [[uisp]]. Schaltplan (PDF), Layout (PDF), Erläuterungen und Firmware gibt es vom Entwickler [http://www.matwei.de Matthias Weißer].

==== USB avrisp ====

USB AVR Programmer auf Basis des AVR 910 Designs. Den Schaltplan, Layout und Erläuterungen (englisch) gibt es von [http://www.e.kth.se/~joakimar/hardware.html Joakim Arfvidsson].

==== Evertool ====

Mit USB-seriell-Wandler. Getestet mit Adapterkabeln/ICs von FTDI, SiLabs und Prolific (Adapterkabel z.B. für ca. 10EUR bei Reichelt).

* [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/evertool/ Evertool-"Homepage"]

==== USBasp ====

Thomas Fischls [http://www.fischl.de/usbasp/ USBasp] ist ein
Openhardware/Openfirmware USB-ISP-Adapter. Er basiert auf einem
ATmega8 (oder ATmega88), der mittels einer rein auf Firmware
basierenden USB-Implementierung von
[http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html Objective Development]
arbeitet. Zum Ansteuern wird [[AVRDUDE]] in einem speziellen Modus
benötigt, der ab Version 5.2 standardmäßig vorhanden ist (vorher waren
Patches nötig).
Eine MacOS X Anpassung stammt von [http://www.macsven.de/Atmel.html Sven Schwiecker].
*Ein [http://www.FundF.net/usbasp/ offizieller USBasp Bausatz] ist erhältlich
*Einen preiswerten Bausatz incl. Dokumentation gibt es [http://www.b-redemann.de/produkte-programmer.shtml hier].

==== AvrUsb500 ====

* [http://www.tuxgraphics.org/electronics/200510/article05101.shtml AvrUsb500] - an open source Atmel AVR Programmer, stk500 V2 compatible, with USB interface
* [http://www.mechaos.de/avr_progusb.php meCHAOS] - Nachbau mit neuem Platinenlayout und weiteren Funktionen.

==== usbprog ====

[http://www.embedded-projects.net/usbprog usbprog] von Benedikt Sauter ist ein USB Programmieradapter, der fast alle Atmel Mikrocontroller unterstützt (ATiny, ATMega, AT89, AT90, ...) und daneben auch für ARM7/9 und MSP universell einsetzbar ist.

Der Programmer wurde so entwickelt, dass man die Firmware auf dem Adapter über die USB-Verbindung austauschen kann. Dadurch sollte der Adapter lange attraktiv bleiben, da alles rund um das Projekt als open Source veröffentlicht ist und daher neue Controller einfach in die usbprog-Firmware integriert werden können.
Es ensteht gerade eine Firmware für einen einfachen JTAG Adapter. Damit kann man dann ganz einfach debuggen (voraussichtlich auch aus dem AVR Studio aus).

Man kann den Adapter auch als 1:1 AVRISP mkII kompatibles Gerät betreiben. Dafür muss man eine andere Firmware einspielen, die ebenfalls Teil des Projektes ist. Der Vorteil ist der, dass man so auf jede bestehende Programmiersoftware zurückgreifen kann, die das originale AVRISP mkII unterstützt. Getestet wurde usbprog bis jetzt mit avrdude (Linux und Windows) und dem AVR Studio 4 (Windows).

Derzeit kann man bei Benedikt Sauter Platinen und Bauteile im Set für 22 EUR (neue v3 für 34 EUR) bestellen. Näheres auf der [http://www.embedded-projects.net/usbprog Projektseite].

==== AVR-Doper ====

[http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html AVR-Doper] kann neben ISP auch im High-Voltage Serial Mode als [[AVR HV-Programmer]] programmieren. Rein auf Firmware basierende USB-Implementierung. BUS-Powered. Einseitige Platine und damit auch für Selbstbauer geeignet. Verwendet einen Mega8 zur Steuerung des Programmers. Ist kompatibel zu AVR-Studio durch STK500-Protokoll.

==== USB AVR-Lab ====

[http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab USB AVR-Lab] besteht aus einer sehr einfachen Hardware, usb wird in Software gemacht. Mit einem Bootloader nebst Applikation kann die Funktion des Lab´s zwischen

*AVRISPmkII kompatiblem Programmer (AVR Studio,Linux,MacOS)
*STK500v2 kompatiblem Programmer (AVR Studio)
*USBasp kompatiblem Programmer (Linux, MacOS)
*RS232/RS485 Wandler
*I2C Logger
*Oszi (in Entwicklung)
*Multimeter (in Entwicklung)
*6-Kanal Logik analyzer
*AVR910 kompatibler Programmer (in Entwicklung)
*Labornetzteil (in Entwicklung)
*JTAG Adapter (geplant)

getauscht werden. Mit der STK500v2 kompatiblen Firmware kann der Programmer direkt aus dem AVR Studio heraus voll kompatibel zum AVR-ISP mkII arbeiten.
Zusätzlich bietet der Programmer den virtuellen Com Port als Debug Port an solange nicht geflasht wird. Man kann also direkt mit dem Terminal Programm auf seinen AVR zugreifen über den ISP Adapter.
Dieser Modi wird von jeder ISP Firmware unterstützt.
Statusanzeige des Targets (angeschlossen, falsch angeschlossen,nicht angeschlossen), max. 3 Mhz ISP Freq. Das ganze ist sehr günstig in der Beschaffung (10 Eur Bauteile bei Reichelt+ 3,5 Eur Platine von ullihome.de, oder 15 Eur bestückt von ullihome.de)

==== USBtinyISP ====

[http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/ USBtinyISP] ist ein preiswerter (ca. 16$ für die Bauteile) AVR ISP Programmer und SPI Interface auf open-source Basis. Als Software kann z.B. AVRDUDE oder AVRStudio verwendet werden. Der Programmer wurde auf Windows und MacOS X getestet. Bei Adafruit sind auch Selbstbaukits erhältlich.

==== UCOM-IR ====
Der [http://www.nibo-roboter.de/wiki/UCOM-IR UCOM-IR] Programmieradapter ist ein kommerzieller Bausatz (ca. 25 €), der auf einem AT90USB162 basiert. Durch die Verwendung des STK500v2 Protokolls kann zur Programmierung sowohl das [[AVR-Studio]] wie auch [[AVRDUDE]] verwendet werden. Zusätzlich hat der Adapter einen IR-Empfänger und zwei Sendedioden, die zur Kommunikation und zur Fernsteuerung verwendet werden können.

=== Standalone ===

==== TheCableAVR-SD (kommerziell) ====

[http://www.priio.com/productcart/pc/viewPrd.asp?idcategory=6&idproduct=88 TheCableAVR-SD] works by saving the "ISP", "HEX" and "EEP" files required for part programming from the PC application onto an SD-Card and inserting it into TheCableAVR-SD. This programmer is stand alone, making it very handy for field software updates and production programming.

==== ButtLoad ====

[http://www.fourwalledcubicle.com/ButtLoad.php ButtLoad] is based on the Atmel [[AVR Butterfly]] development board. ButtLoad is specially written firmware which converts a low-cost official Atmel Butterfly evaluation board into a smart ISP programmer for other members of the Atmel AVR family. It supports the entire AVR range, and allows for a complete program (including EEP, HEX, Fuse and Lock Bytes) to be stored and later programmed into a device from the Butterfly's on board non-volatile memory.

==== PalmAVR ====

* siehe [http://www.mikrocontroller.net/topic/77870#648376 Forenbeitrag]

==== mySmartUSB ====

Der mySmartUSB Programmer von myAVR ist ein kompakter ISP Programmer mit USB Anschluss (der Preis liegt bei 28€). Lt. Hersteller kann er auch für die Kommunikation via UART, TWI, SPI verwendet werden (hab ich noch nicht probiert).

ich aber: Beim Schreiben der Fuse Bits musste ich das Tool myAVR_ProgTool.exe verwenden - siehe http://www.opencharge.de/wiki/Mysmartusb

Mit avrdude ist das Schreiben der Fuse-Bits mit dem AVR910-Modus möglich.

avrdude-Kommandozeile :
''avrdude -c avr910 -P PORT -p PART -U lfuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD9:m''

'''Achtung:''' Die neuere Version (mySmartUSB MK3) scheint mit der aktuellen Firmwareversion noch große Probleme mit ISP zu haben (siehe Postings im Supportforum: http://myavr.info/myForum/viewforum.php?f=8). Solange diese Probleme nicht ausgemerzt sind, sollte man auf die ältere Version (mySmartUSB MK2) oder ein anderes Produkt ausweichen.

==== Amadeus-USB ====

[http://home.arcor.de/bernhard.michelis Amadeus-USB] ist ein ISP-Programmer zum Selberbauen. Er unterstützt eine Vielzahl von AVRs und verfügt über ein eigenes User-Interface. Der Programmer enthält einen einfach zu bedienenden Fuse-Editor. Sollte man einmal die falschen Clock-Einstellungen vorgenommen haben, ist das kein Problem, da der Programmer über eine Takterzeugung verfügt, mit der man den AVR wiederbeleben kann.
Auch wer mit niedrigen Taktraten arbeitet (z.B. 32kHz), kann einen ATmega64 in ca. 4,8 Sekunden programmieren und vergleichen. Darüber hinaus kann mit geeigneten Makros die Programmausführung getracet werden. Die maximale Programmierdauer beträgt bei einem ATmega64 mit 16MHz Quarz 3,1 Sekunden, wenn der gesamte Speicher geschrieben und verglichen werden muss. Ist das Programm kleiner, geht es natürlich schneller ;-) Für einen ATTiny2313 oder ATTiny24 braucht er weniger als eine Sekunde.

=== Geschwindigkeitsvergleich ===

Im Rahmen einer Forendiskussion entstand die folgende Messung, die
einige der möglichen Programmer in ihrer Geschwindigkeit vergleicht.
Mit einbezogen in den Vergleich wurde neben originalen
Atmel-ISP-Werkzeugen noch Werkzeuge für [[JTAG#AVR_JTAG|JTAG]].

Die Testdatei war 29704 Bytes groß. Target ist ein ATmega6490, der
mit 8 MHz vom RC-Oszillator getaktet wird. Das alles wurde mit einem
AVRDUDE 5.5 getestet.

<pre>
Programmer Parameter Zeit fürs
Schreiben Lesen
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII default 2,58 s 3,27 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII 1 MHz 8,34 s 8,51 s (**)
ISP
-----------------------------------------------
AVRISP mkII 250 kHz 5,37 s 5,46 s
1 MHz 2,45 s 2,45 s
2 MHz 1,89 s 1,99 s
-----------------------------------------------
STK500 900 kHz 5,84 s 3,49 s
(schnellstes)
-----------------------------------------------
AVR Dragon default 2,81 s 3,49 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
AVR Dragon 1 MHz 8,34 s 8,64 s
ISP 2 MHz - - (*)
-----------------------------------------------
Parallelport- keine Delay 13,20 s 12,45 s (**)
Dongle "alf" CPU 900 MHz
-----------------------------------------------
</pre>

(*) Benutzung unmöglich, weder Fuses noch Signature zuverlässig
lesbar.

(**) Fuses und Signature OK, aber das programmierte Ergebnis ist
fehlerhaft (verify errors)

== Software ==

* [http://www.myplace.nu/avr/yaap/ yaap] (Windows, diverse Parallelport-Programmer, GUI)
* [[Pony-Prog Tutorial|PonyProg]] (Linux, Windows, diverse Programmer für den parallelen und seriellen Port, GUI, am seriellen Port nur "Statuspinwackler" nach dem Schaltplan auf der lancos-Seite)
* [http://www.soft-land.de/index.php?page=avrburner AVRBurner] Ponyprog ähnliche Oberfläche für AVRDUDE.
* [http://www.nongnu.org/avrdude AVRDUDE] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, leicht erweiterbar auf andere Parallelportadapter-Anschlussbelegungen, Kommandozeile, auch für AVR Butterfly über dessen vorinstallierten Bootloader/Firmware-Uploader) siehe im Wiki [[AVRDUDE]]
* [http://savannah.nongnu.org/projects/uisp uisp] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, Kommandozeile, nicht mehr gepflegt).
* AVR-Studio (nur Programmieradapter mit integriertem Controller für den seriellen Port, z.B. AVR910, ATMEL AVRISP und STK500)
* [http://www.mcselec.com Eingebauter Programmer im Bascom-Basic Compiler]
* [http://esnips.com/web/AtmelAVR AvrOspII] - GUI Open Source programmer based on Atmels Application note AVR911.
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/60817 Forumsbeitrag] - Wie man Ponyprog aus dem AVR-Studio heraus nutzt
* [http://www.cadmaniac.org/projectMain.php?projectName=kontrollerlab Kontrollerlab] - (Linux), Grafische Oberfläche zu avr-gcc, uisp, avrdude und kate mit built-in debugger und serial terminal. Einfach verständlich und aufgeräumt (im KDE-Stil)

== ISP-Pins am AVR auch für andere Zwecke nutzen ==

Bei einem Programmer mit eingebautem [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate|Tristate]]-Treiber (z.B. 74HC(T)244) werden die Leitungen MISO, MOSI und SCK hochohmig geschaltet wenn die Programmierung beendet ist, d.h. sie beeinflussen die Schaltung nicht. Man kann die betreffenden Pins am AVR also relativ problemlos als Ausgänge verwenden, wenn man darauf achtet, dass die daran angeschlossene Peripherie durch die Programmierimpulse keinen Schaden nehmen kann. Als Eingänge sollte man die Pins allerdings nicht verwenden, da ein angeschlossener Taster zum Beispiel die Programmierimpulse kurzschließen würde, wenn er gedrückt ist.

Atmel empfiehlt in der Application Note [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042: AVR Hardware Design Considerations (PDF)] Peripherie an der SPI-Schnittstelle, bei gleichzeitiger Verwendung der Schnittstelle als In-System-Programmieranschluss, über Widerstände anzuschliessen.

siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_HV-Programmer AVR HV-Programmer]

[[Kategorie:AVR-Programmer und -Bootloader| ]]

AVR In System Programmer

2009-12-02T11:16:00Z

212.117.81.29: /* Pinbelegung */

== Einführung ==

In-System-Programming (ISP) bedeutet, einen Mikrocontroller oder anderen programmierbaren Baustein im eingebauten Zustand zu programmieren. Dazu muss der Mikrocontroller entsprechende verschaltet sein. Das bedeutet, die benötigten Anschlüsse am Mikrocontroller müssen zugänglich und nicht anderweitig benutzt sein, beziehungsweise nur im zulässigen Rahmen (Atmel Application Note AVR042).

Atmel verwendet für ihre 8-Bit RISC Mikrocontroller zum Teil unterschiedliche ISP-Protokolle. Das bekannteste davon wird einfach als ISP bezeichnet. Insgesamt findet man:

;ISP:Der Normalfall. Gelegentlich wird die Methode auch als SPI bezeichnet, das sich bei vielen, aber nicht allen AVRs die SPI- und ISP-Schnittstelle Pins teilen.
;TPI:Tiny Programming Interface. Einige AVRs der Tiny-Serie, besonders die 6-Pin Tinys.
;PDI:Programming and Debugging Interface. Die XMEGAs.
;JTAG:AVRs mit [[JTAG]] Debugging-Schnittstelle lassen sich im Normalfall auch über JTAG in-system programmieren.
;Bootloader:Einige wenige AVRs kommen bereits mit einem einprogrammierten [[Bootloader]]. Bei diesen kann man ein zum Bootloader passendes Programm nutzen um den AVR in-system zu programmieren. Auf Bootloadern basierende Systeme haben ansonsten ein Henne-Ei Problem. Irgendwie muss der Bootloader einmal konventionell in den AVR programmiert werden, zum Beispiel mit ISP.

Atmels [[debugWire]] ist keine Programmierschnittstelle, sondern eine reines Debugging-Interface. Zum Programmieren verwendet man bei AVRs mit debugWire daher normalerweise ISP.

Atmel hat für die AVR 8-Bit RISC Mikrocontroller mehrere Application Notes herausgegeben, auf deren Basis eine Vielzahl von Programmiergeräten (''programmer'') entwickelt wurden.

Natürlich liefert Atmel auch eigene, fertige Programmiergeräte (AVRISP (mk I), AVRISP mk II, [[AVR-Dragon]], ...), Programmiersoftware (AVRProg, AVR Studio) und Entwicklungsboards mit integriertem Programmiergerät (z.B. [[STK500]]).

<big>FAQ/Tipp: '''"Welchen ISP-Adapter sollte man sich zulegen oder bauen?"'''</big>

Grundsätzlich muss er das Programmierprotokoll des zu programmierenden AVRs verstehen (ISP, TPI, PDI, JTAG).

Es geht nichts über ein wirklich zuverlässiges Werkzeug. Beim Umgang mit µCs ist es sehr frustrierend an drei Fronten gleichzeitig zu kämpfen:
# Bugs in der Software,
# Bugs in der Schaltung und
# Bugs/Probleme beim ISP-Adapter - PC-Gespann.

Wenigstens Probleme mit dem IPS-Adapter lassen sich durch den Kauf eines zuverlässigen ISP-Adapters eliminieren. Siehe auch diverse Forenbeiträge u.a. [http://www.mikrocontroller.net/topic/91042#778908] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/153841#1447882]. Zuverlässig ist zum Beispiel '''Atmels original AVRISP mkII mit USB-Anschluss für rund 36,- Euro''' mit ISP und PDI. Eine Investition, die viel Zeit und Ärger spart.

Sehr unzuverlässig sind häufig billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit nichts außer ein paar Widerständen. Unzuverlässig sind häufig auch billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit einem einfachen Bustreiber. Nur weil sie bei manchen funktionieren heißt das nicht, dass sie überall problemlos funktionieren.

Parallelport- (Druckerport-) ISP-Adapter funktionieren gar nicht, wenn man sie mit einem USB <-> Druckerport Adapter an einen USB-Port am PC anschließt. Einfach (unintelligente) ISP-Adapter für die serielle Schnittstelle funktionieren gar nicht oder extrem langsam, wenn man sie mit einem USB <-> Seriell Adapter am PC anschließt.

Bei allen Programmieradaptern mit eigener Firmware, einschließlich der Original-Adapter von Atmel, ist man darauf angewiesen, dass der Hersteller wenn nötig Firmware-Updates bereitstellt. Bei Clones ist das manchmal fraglich.

== Application Notes ==
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0943.PDF AVR910] (PDF) "''Low-cost''" ''In-system programming'' ('''AVRISP''') beschreibt einen einfachen, kostengünstigen Programmieradapter zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller. Auf dem Programmer befindet sich ein Mikrocontroller (natürlich von Atmel ;-), der serielle Steuerkommandos und Daten vom PC in Programmiersignale für den Mikrocontroller umsetzt.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2568.pdf AVR911] (PDF) ''Open source serial programmer'' ('''AVROSP''') beschreibt eine ''open source'' Programmiersoftware zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1644.pdf AVR109] (PDF) ''Self-Programming'' mit Hilfe eines [[Bootloader|Bootloaders]]. Hier wird im Mikrocontroller zunächst ein mikrocontroller-spezifisches Bootloader-Programm abgelegt. Dieses Programm empfängt das eigentliche Benutzerprogramm oder Daten z.B. über einen seriellen Anschluss ([[UART]]), legt es ggf. im Speicher (Flash-ROM, EEPROM) ab und führt ggf. anschliessend das Benutzerprogramm aus.

== Pinbelegung ==
===ISP===
Die Standard-Pinbelegung des ISP-Steckers zum Anschluss des Mikrocontrollers sieht nach obigen Application Notes und der [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042] (PDF) folgendermaßen aus (Anschluss auf der Platine, Ansicht von oben). Atmel bevorzugt dabei bereits seit Jahren den 6-poligen Anschluss.

[[Bild:avr-isp-pinout.png|right]]

10-poliger 6-poliger
Anschluss Anschluss

1 MOSI 1 MISO
2 VCC 2 VCC
3 - (*) 3 SCK
4,6,8,10 GND 4 MOSI
5 RESET 5 RESET
7 SCK 6 GND
9 MISO

Pin 1 ist am Pfostenstecker mit einen kleinen Pfeil gekennzeichnet.

(*) Einige Programmieradapter (Ponyprog-Adapter nach Lancos-Schaltplan) unterstützen an Pin 3 des 10-poligen Steckers eine LED (Kathode an Pin), die "Programmierzugriff" signalisieren soll. Dies ist aber kaum nützlich, daher wird der Pin auch von Atmel als N/C (not connected) definiert und beim original Atmel AVRISP mit GND verbunden.

Der 10-polige Anschluss wurde von der Firma Kanda beim STK200 verwendet und ist deshalb auch als "Kanda-Standard" bekannt und war zur Zeit der STK2000 Programmieradapter relativ weit verbreitet. Die Anschlussbelegung über einen 6-poligen Stecker stammt von Atmel selbst und ist platzsparender auf der Platine.

Am besten man kauft oder fertigt man sich einen Adapter 6 <-> 10 (siehe [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=190], [https://www.watterott.com/AVR-ISP-Programming-Adapter], [https://www.watterott.com/AVR-Programmier-Kabel]), dann lassen sich praktisch alle Boards mit jedem Programmer programmieren.

Zehnpolige Messerleisten (Wannenstecker) zur Montage auf einer µC Platine zum verpolungssicheren Anschluss des Programmieradapters sind fast "überall" verfügbar, nach den sechspoligen muss man häufig etwas suchen. Alternativ bleibt nur der Griff zu den nicht verpolungssicheren 2xN Stiftleisten (z.B. 2x40), wobei man eine Stiftleiste auf 2x6 Pole kürzt.

Sechspolige Federleisten (Pfostenbuchsen) zum Anquetschen an ein Programmierkabel sind dagegen zumindest bei den großen Versendern und Distributoren erhältlich (z.B. von Bürklin Art.53F3500; Conrad Art.701980-62; Farnell Art.1097021; Reichelt PFL 6). Kleine lokale Elektronikläden führen diese jedoch häufig nicht. Zu den sechpoligen Pfostenbuchsen gibt es keine Alternative, wenn man ein sechpoliges Programmierkabel bauen möchte. Zehnpolige Pfostenbuchsen lassen sich nicht auf sechs Pole kürzen.

Je nach Programmieradapter hat der VCC-Anschluss unterschiedliche Funktionen:

# Versorgung des Programmieradapters mit Strom aus der Schaltung, wie es bei vielen Parallelport-Adaptern der Fall ist.

# Versorgung der Schaltung mit Strom aus dem Programmieradapter. Dies ist insbesondere beim STK500 möglich und dank dessen programmierbarer Versorgungsspannung manchmal ganz praktisch.

# Messung der Betriebsspannung der Schaltung, so dass der Programmieradapter sich auf diese Spannung einstellen kann und so ein 3,3 V Board mit 3,3 V und ein 5 V Board mit 5 V programmiert. So wie zum Beispiel beim AVRISP mkII. Daher wird VCC auf neueren Schaltbildern auch als Vtg bezeichnet.

'''Je nach verwendetem Programmer muss man daher sorgfältig auf die Beschaltung von VCC/Vtg und die Stromversorgung von Baord und Programmer achten.'''

===TPI===
TODO

===PDI===
TODO

== Programmer-Varianten ==

Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Zahl von Programmer-Varianten und Untervarianten. Hier sollen nur die wichtigsten Varianten mit Bauanleitungen aufgelistet werden, geordnet nach der Art des Anschlusses an den PC.

=== Parallelport ===

==== STK200-kompatibel ====

Fast alle erhältlichen Parallelport-Programmieradapter, u.a. auch der hier im [http://shop.mikrocontroller.net/ Shop] angebotene, sind kompatibel zum Programmer des [[STK200]] / STK300.

* Bauanleitung für einen [http://rumil.de/hardware/avrisp.html STK200-kompatiblen Programmieradapter] von Rolf Milde

==== Paralleles Interface für AVR und PonyProg ====

Schaltplan und Erläuterungen bei [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Scott-Falk Hühn]

==== SP12 Programmer ====

Schaltplan, Erläuterungen und Software für mehrere Plattformen, darunter auch MSDOS, gibt es bei [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Steven Bolt]. [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Ken's Dongle] ist ein spezieller Kabeladapter für SP12 zur Verbesserung der Signalqualität. Anpassung an neue Typen erfolgt durch leicht selbst erstellbare Beschreibungsdateien.

=== Serieller Port ([[RS-232]]) ===

==== Atmel AVRISP, STK500, AVR910 ====

Der original AVRISP von Atmel, das STK500 und der Programmer aus der Application Note AVR910 enthalten einen Mikrocontroller, der die Umsetzung der seriellen Daten auf das ISP-Programmierinterface vornimmt. Sie lassen sich direkt mit dem AVR-Studio programmieren und sind auch problemlos mit einem USB-seriell-Adapter verwendbar.

Ein Layout mit Schaltplan und erweitertem Sourcecode findet sich in diesem Thread in der Codesammlung [http://www.mikrocontroller.net/topic/88295#749553 AVR910 Programmer, Schaltplan, Layout, Firmware].

Das AVR910 Design ist u.a. auf der Seite von [http://www.serasidis.gr/circuits/avr_isp/avr_isp.htm Serasidis Vasilis] im Detail beschrieben.

Eine weitere, auführliche Anleitung zum AVR910 gibt es in deutsch auf der Seite von [http://www.klaus-leidinger.de/mp/Mikrocontroller/AVR-Prog/AVR-Programmer.html Klaus Leidinger].
* [https://www.ssl-id.de/b-redemann.de AVR910-USB-Prog: Bausatz incl. USB-seriell Wandler]
* [http://www.avr-projekte.de/isp.htm AVR910-USB: Bauanleitung incl. USB-seriell Wandler]

Einen AVR-ISP STK500 Protokoll Programmmer und JTAGICE kompatiblen Programmer/Debugger können Sie auf folgender Homepage bestellen: [http://www.myevertool.de myevertool]

==== SI-Prog ====

Daneben gibt es noch weitere Programmieradapter für den seriellen Port, die auf den eigenen Mikrocontroller im Programmieradapter verzichten und das ISP-Programmierprotokoll über die Steuerleitungen des RS-232-Port nachbilden. Das Programmierprogramm auf dem PC sendet jetzt keine Steuerkommandos und Daten mehr, sondern gibt direkt die Programmiersignale an der seriellen Schnittstelle aus ("Pinwackeln an den Statuspins"). Der Nachteil dieser Adapter ist, dass sie meistens relativ langsam sind und nur unter wenigen Betriebssystemen funktionieren. Ein Beispiel dafür ist SI-Prog.

* [http://www.lancos.com/siprogsch.html SI-Prog Originalversion]
* [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Schaltplan und Erläuterungen]

=== Sercon2 ===
Mit einer etwas anderen Steckerbelegung als der SI-Prog arbeitet die Sercon Familie an Adaptern. Nähere Unterlagen dazu finden sich
[http://www.speedy-bl.com/adapter.htm hier]

=== USB ===

Die meisten USB-Programmieradapter verwenden einen USB-seriell-Wandler und ein STK500/AVRPROG-kompatibles Protokoll und können damit direkt aus dem AVR-Studio programmiert werden.

==== Atmel AVRISP MKII ====

Nachfolger des Atmel AVRISP "MKI". Mit USB-Schnittstelle, leistungsfähigerem Programmiercontroller und erweiterem Hardwareschutz. Programmiersoftware: [[AVR-Studio]] und [[AVRDUDE]]. Herstellerinformation bei [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=AVR+8%2DBit+RISC+&tool_id=3808 atmel.com]

Weiter unten auf dieser Seite wird auch ein einfacher, kompatibler Nachbau namens [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#usbprog usbprog] vorgestellt.

==== Bascom USB ISP ====
Beliebter USB programmer der speziell für den Bascom Compiler entwickelt wurde.
Unterstützt Bascom einen neuen AVR-Controller, so kann dies automatisch auch dieser USB Programmer, eine neue Firmware ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass er speziell für Bascom entwickelt wurde und in der IDE unterstützt wird. Er unterstützt alle Features von Bascom, auch die automatische Fusebit-Einstellung per Direktive im Quellcode.

Angenehm ist auch, dass er keine 5V benötigt. Im Gegenteil, er kann sogar Boards über das übliche ISP-Programmierkabel mit 5V versorgen, so dass viele Boards auch ohne weitere Spannungsquelle programmiert werden können.
Ein wirklich empfehlenswerter Qualitätsprogrammer für alle Programmierer, die ausschließlich mit Bascom arbeiten wollen
* [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=73&products_id=161 Vertrieb in Deutschland bei robotikhardware.de]

Im Online- / Auktionshandel werden auch Alternativen angeboten, teils recht schick im Plexiglasgehäuse für ca. 20 Euro. Angeboten z.B. als "USB 2.0 Full Speed low cost Programmer für ATMEGA Chips" oder "AVR USB ISP Programmer ATMEL ATMEGA STK500". Die Adapter funktionieren auch mit BasCom (aber auch mit AVR Studio), z.B. mit der Einstellung "STK500 native driver".

Man kann die Targetspannungsversorgung per USB zwischen 3,3 und 5V umschalten oder ganz abschalten (per DIP-Schalter). Sie sind per USB an den PC angeschlossen und arbeiten über einen virtuellen COM-Port. Achtung: In BasCom funktioniert das nur bis COM9. Wenn sich das Gerät z.B. auf COM15 installiert, wird es im BasCom evtl. nicht gefunden. Dann in der Systemsteuerung entsprechend umstellen.

==== Atmel AVR Dragon ====

Der [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] ist ein preiswerter ISP (und ICE) von Atmel, der aufgrund Preis/Leistungs-Verhältnisses schnell populär wurde. Atmel wurde von dieser Popularität überrascht, da der Dragon wohl ursprünglich nur als ein "Gimmick" zur Verbreitung von AVRs in Asien gedacht war.

Die großen Vorteile des Dragons sind, dass er alle Programmiermodi beherrscht, inklusive High-Voltage Parallel Programming ("verfuste" AVRs retten), dass er ein natives USB-Interface hat, von AVR-Studio unterstützt wird, und mit Einschränkungen (max. 32K AVRs) sogar [[JTAG]] und [[debugWIRE]] ICE / Debugging unterstützt (bei den AVRs die dies können).

Zu den größten bekannten Nachteilen gehören, dass der Dragon völlig "nackt" kommt. Kein USB-Kabel, kein Gehäuse, nicht einmal Abstandsbolzen unter der Platine, keine Patchkabel und nicht einmal die Fassungen zum Einstecken von AVRs sind bestückt. Eine gedruckte Anleitung gibt es auch nicht. Daneben wird aufgrund des Stromverbrauchs des Dragon ein USB-Hub mit Netzteil benötigt.

Weiter ist der Dragon dafür bekannt, empfindlich auf statische Aufladungen zu reagieren. Ein Spannungsregler und ein Ausgangstreiber gehen dabei besonders gerne kaputt. Ein gerne von Anfängern gemachter Fehler ist es, den Dragon im Betrieb auf dem mitgelieferten "Schaumstoff" aus der Verpackung liegen zu lassen. Das ist jedoch kein Schaumstoff, sondern leitendes Moosgummi.

Weitere Schutzmaßnahmen für gefährdete AVR Dragons findet man auf der Dragonlair-Seite von [http://www.aplomb.nl/TechStuff/Dragon/Dragon.html Nard Awater].

Der Dragon wird unter Linux z.B. von der avrdude-Programmiersoftware unterstützt. Unerklärlicherweise stellt Atmel die Dokumentation und Beschreibung des Dragon nur als Teil der Online-Hilfe der AVR-Studio Software unter Windows zur Verfügung. Weiterhin lassen sich Firmware-Updates auch nur mittels eine proprietären Atmel-Software unter Windows einspielen. Daher ist der Dragon für Linux-Benutzer nur dann zu empfehlen, wenn man zusätzlich noch Zugriff auf eine Windows-Installation hat.

==== USBisp ====

AVR Programmierdongle mit USB Anschluss und kompatibel zum STK500-Protokoll. Unter anderem programmierbar mit [[AVR-Studio]], [[AVRDUDE]] und [[uisp]]. Schaltplan (PDF), Layout (PDF), Erläuterungen und Firmware gibt es vom Entwickler [http://www.matwei.de Matthias Weißer].

==== USB avrisp ====

USB AVR Programmer auf Basis des AVR 910 Designs. Den Schaltplan, Layout und Erläuterungen (englisch) gibt es von [http://www.e.kth.se/~joakimar/hardware.html Joakim Arfvidsson].

==== Evertool ====

Mit USB-seriell-Wandler. Getestet mit Adapterkabeln/ICs von FTDI, SiLabs und Prolific (Adapterkabel z.B. für ca. 10EUR bei Reichelt).

* [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/evertool/ Evertool-"Homepage"]

==== USBasp ====

Thomas Fischls [http://www.fischl.de/usbasp/ USBasp] ist ein
Openhardware/Openfirmware USB-ISP-Adapter. Er basiert auf einem
ATmega8 (oder ATmega88), der mittels einer rein auf Firmware
basierenden USB-Implementierung von
[http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html Objective Development]
arbeitet. Zum Ansteuern wird [[AVRDUDE]] in einem speziellen Modus
benötigt, der ab Version 5.2 standardmäßig vorhanden ist (vorher waren
Patches nötig).
Eine MacOS X Anpassung stammt von [http://www.macsven.de/Atmel.html Sven Schwiecker].
*Ein [http://www.FundF.net/usbasp/ offizieller USBasp Bausatz] ist erhältlich
*Einen preiswerten Bausatz incl. Dokumentation gibt es [http://www.b-redemann.de/produkte-programmer.shtml hier].

==== AvrUsb500 ====

* [http://www.tuxgraphics.org/electronics/200510/article05101.shtml AvrUsb500] - an open source Atmel AVR Programmer, stk500 V2 compatible, with USB interface
* [http://www.mechaos.de/avr_progusb.php meCHAOS] - Nachbau mit neuem Platinenlayout und weiteren Funktionen.

==== usbprog ====

[http://www.embedded-projects.net/usbprog usbprog] von Benedikt Sauter ist ein USB Programmieradapter, der fast alle Atmel Mikrocontroller unterstützt (ATiny, ATMega, AT89, AT90, ...) und daneben auch für ARM7/9 und MSP universell einsetzbar ist.

Der Programmer wurde so entwickelt, dass man die Firmware auf dem Adapter über die USB-Verbindung austauschen kann. Dadurch sollte der Adapter lange attraktiv bleiben, da alles rund um das Projekt als open Source veröffentlicht ist und daher neue Controller einfach in die usbprog-Firmware integriert werden können.
Es ensteht gerade eine Firmware für einen einfachen JTAG Adapter. Damit kann man dann ganz einfach debuggen (voraussichtlich auch aus dem AVR Studio aus).

Man kann den Adapter auch als 1:1 AVRISP mkII kompatibles Gerät betreiben. Dafür muss man eine andere Firmware einspielen, die ebenfalls Teil des Projektes ist. Der Vorteil ist der, dass man so auf jede bestehende Programmiersoftware zurückgreifen kann, die das originale AVRISP mkII unterstützt. Getestet wurde usbprog bis jetzt mit avrdude (Linux und Windows) und dem AVR Studio 4 (Windows).

Derzeit kann man bei Benedikt Sauter Platinen und Bauteile im Set für 22 EUR (neue v3 für 34 EUR) bestellen. Näheres auf der [http://www.embedded-projects.net/usbprog Projektseite].

==== AVR-Doper ====

[http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html AVR-Doper] kann neben ISP auch im High-Voltage Serial Mode als [[AVR HV-Programmer]] programmieren. Rein auf Firmware basierende USB-Implementierung. BUS-Powered. Einseitige Platine und damit auch für Selbstbauer geeignet. Verwendet einen Mega8 zur Steuerung des Programmers. Ist kompatibel zu AVR-Studio durch STK500-Protokoll.

==== USB AVR-Lab ====

[http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab USB AVR-Lab] besteht aus einer sehr einfachen Hardware, usb wird in Software gemacht. Mit einem Bootloader nebst Applikation kann die Funktion des Lab´s zwischen

*AVRISPmkII kompatiblem Programmer (AVR Studio,Linux,MacOS)
*STK500v2 kompatiblem Programmer (AVR Studio)
*USBasp kompatiblem Programmer (Linux, MacOS)
*RS232/RS485 Wandler
*I2C Logger
*Oszi (in Entwicklung)
*Multimeter (in Entwicklung)
*6-Kanal Logik analyzer
*AVR910 kompatibler Programmer (in Entwicklung)
*Labornetzteil (in Entwicklung)
*JTAG Adapter (geplant)

getauscht werden. Mit der STK500v2 kompatiblen Firmware kann der Programmer direkt aus dem AVR Studio heraus voll kompatibel zum AVR-ISP mkII arbeiten.
Zusätzlich bietet der Programmer den virtuellen Com Port als Debug Port an solange nicht geflasht wird. Man kann also direkt mit dem Terminal Programm auf seinen AVR zugreifen über den ISP Adapter.
Dieser Modi wird von jeder ISP Firmware unterstützt.
Statusanzeige des Targets (angeschlossen, falsch angeschlossen,nicht angeschlossen), max. 3 Mhz ISP Freq. Das ganze ist sehr günstig in der Beschaffung (10 Eur Bauteile bei Reichelt+ 3,5 Eur Platine von ullihome.de, oder 15 Eur bestückt von ullihome.de)

==== USBtinyISP ====

[http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/ USBtinyISP] ist ein preiswerter (ca. 16$ für die Bauteile) AVR ISP Programmer und SPI Interface auf open-source Basis. Als Software kann z.B. AVRDUDE oder AVRStudio verwendet werden. Der Programmer wurde auf Windows und MacOS X getestet. Bei Adafruit sind auch Selbstbaukits erhältlich.

==== UCOM-IR ====
Der [http://www.nibo-roboter.de/wiki/UCOM-IR UCOM-IR] Programmieradapter ist ein kommerzieller Bausatz (ca. 25 €), der auf einem AT90USB162 basiert. Durch die Verwendung des STK500v2 Protokolls kann zur Programmierung sowohl das [[AVR-Studio]] wie auch [[AVRDUDE]] verwendet werden. Zusätzlich hat der Adapter einen IR-Empfänger und zwei Sendedioden, die zur Kommunikation und zur Fernsteuerung verwendet werden können.

=== Standalone ===

==== TheCableAVR-SD (kommerziell) ====

[http://www.priio.com/productcart/pc/viewPrd.asp?idcategory=6&idproduct=88 TheCableAVR-SD] works by saving the "ISP", "HEX" and "EEP" files required for part programming from the PC application onto an SD-Card and inserting it into TheCableAVR-SD. This programmer is stand alone, making it very handy for field software updates and production programming.

==== ButtLoad ====

[http://www.fourwalledcubicle.com/ButtLoad.php ButtLoad] is based on the Atmel [[AVR Butterfly]] development board. ButtLoad is specially written firmware which converts a low-cost official Atmel Butterfly evaluation board into a smart ISP programmer for other members of the Atmel AVR family. It supports the entire AVR range, and allows for a complete program (including EEP, HEX, Fuse and Lock Bytes) to be stored and later programmed into a device from the Butterfly's on board non-volatile memory.

==== PalmAVR ====

* siehe [http://www.mikrocontroller.net/topic/77870#648376 Forenbeitrag]

==== mySmartUSB ====

Der mySmartUSB Programmer von myAVR ist ein kompakter ISP Programmer mit USB Anschluss (der Preis liegt bei 28€). Lt. Hersteller kann er auch für die Kommunikation via UART, TWI, SPI verwendet werden (hab ich noch nicht probiert).

ich aber: Beim Schreiben der Fuse Bits musste ich das Tool myAVR_ProgTool.exe verwenden - siehe http://www.opencharge.de/wiki/Mysmartusb

Mit avrdude ist das Schreiben der Fuse-Bits mit dem AVR910-Modus möglich.

avrdude-Kommandozeile :
''avrdude -c avr910 -P PORT -p PART -U lfuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD9:m''

'''Achtung:''' Die neuere Version (mySmartUSB MK3) scheint mit der aktuellen Firmwareversion noch große Probleme mit ISP zu haben (siehe Postings im Supportforum: http://myavr.info/myForum/viewforum.php?f=8). Solange diese Probleme nicht ausgemerzt sind, sollte man auf die ältere Version (mySmartUSB MK2) oder ein anderes Produkt ausweichen.

==== Amadeus-USB ====

[http://home.arcor.de/bernhard.michelis Amadeus-USB] ist ein ISP-Programmer zum Selberbauen. Er unterstützt eine Vielzahl von AVRs und verfügt über ein eigenes User-Interface. Der Programmer enthält einen einfach zu bedienenden Fuse-Editor. Sollte man einmal die falschen Clock-Einstellungen vorgenommen haben, ist das kein Problem, da der Programmer über eine Takterzeugung verfügt, mit der man den AVR wiederbeleben kann.
Auch wer mit niedrigen Taktraten arbeitet (z.B. 32kHz), kann einen ATmega64 in ca. 4,8 Sekunden programmieren und vergleichen. Darüber hinaus kann mit geeigneten Makros die Programmausführung getracet werden. Die maximale Programmierdauer beträgt bei einem ATmega64 mit 16MHz Quarz 3,1 Sekunden, wenn der gesamte Speicher geschrieben und verglichen werden muss. Ist das Programm kleiner, geht es natürlich schneller ;-) Für einen ATTiny2313 oder ATTiny24 braucht er weniger als eine Sekunde.

=== Geschwindigkeitsvergleich ===

Im Rahmen einer Forendiskussion entstand die folgende Messung, die
einige der möglichen Programmer in ihrer Geschwindigkeit vergleicht.
Mit einbezogen in den Vergleich wurde neben originalen
Atmel-ISP-Werkzeugen noch Werkzeuge für [[JTAG#AVR_JTAG|JTAG]].

Die Testdatei war 29704 Bytes groß. Target ist ein ATmega6490, der
mit 8 MHz vom RC-Oszillator getaktet wird. Das alles wurde mit einem
AVRDUDE 5.5 getestet.

<pre>
Programmer Parameter Zeit fürs
Schreiben Lesen
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII default 2,58 s 3,27 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII 1 MHz 8,34 s 8,51 s (**)
ISP
-----------------------------------------------
AVRISP mkII 250 kHz 5,37 s 5,46 s
1 MHz 2,45 s 2,45 s
2 MHz 1,89 s 1,99 s
-----------------------------------------------
STK500 900 kHz 5,84 s 3,49 s
(schnellstes)
-----------------------------------------------
AVR Dragon default 2,81 s 3,49 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
AVR Dragon 1 MHz 8,34 s 8,64 s
ISP 2 MHz - - (*)
-----------------------------------------------
Parallelport- keine Delay 13,20 s 12,45 s (**)
Dongle "alf" CPU 900 MHz
-----------------------------------------------
</pre>

(*) Benutzung unmöglich, weder Fuses noch Signature zuverlässig
lesbar.

(**) Fuses und Signature OK, aber das programmierte Ergebnis ist
fehlerhaft (verify errors)

== Software ==

* [http://www.myplace.nu/avr/yaap/ yaap] (Windows, diverse Parallelport-Programmer, GUI)
* [[Pony-Prog Tutorial|PonyProg]] (Linux, Windows, diverse Programmer für den parallelen und seriellen Port, GUI, am seriellen Port nur "Statuspinwackler" nach dem Schaltplan auf der lancos-Seite)
* [http://www.soft-land.de/index.php?page=avrburner AVRBurner] Ponyprog ähnliche Oberfläche für AVRDUDE.
* [http://www.nongnu.org/avrdude AVRDUDE] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, leicht erweiterbar auf andere Parallelportadapter-Anschlussbelegungen, Kommandozeile, auch für AVR Butterfly über dessen vorinstallierten Bootloader/Firmware-Uploader) siehe im Wiki [[AVRDUDE]]
* [http://savannah.nongnu.org/projects/uisp uisp] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, Kommandozeile, nicht mehr gepflegt).
* AVR-Studio (nur Programmieradapter mit integriertem Controller für den seriellen Port, z.B. AVR910, ATMEL AVRISP und STK500)
* [http://www.mcselec.com Eingebauter Programmer im Bascom-Basic Compiler]
* [http://esnips.com/web/AtmelAVR AvrOspII] - GUI Open Source programmer based on Atmels Application note AVR911.
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/60817 Forumsbeitrag] - Wie man Ponyprog aus dem AVR-Studio heraus nutzt
* [http://www.cadmaniac.org/projectMain.php?projectName=kontrollerlab Kontrollerlab] - (Linux), Grafische Oberfläche zu avr-gcc, uisp, avrdude und kate mit built-in debugger und serial terminal. Einfach verständlich und aufgeräumt (im KDE-Stil)

== ISP-Pins am AVR auch für andere Zwecke nutzen ==

Bei einem Programmer mit eingebautem [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate|Tristate]]-Treiber (z.B. 74HC(T)244) werden die Leitungen MISO, MOSI und SCK hochohmig geschaltet wenn die Programmierung beendet ist, d.h. sie beeinflussen die Schaltung nicht. Man kann die betreffenden Pins am AVR also relativ problemlos als Ausgänge verwenden, wenn man darauf achtet, dass die daran angeschlossene Peripherie durch die Programmierimpulse keinen Schaden nehmen kann. Als Eingänge sollte man die Pins allerdings nicht verwenden, da ein angeschlossener Taster zum Beispiel die Programmierimpulse kurzschließen würde, wenn er gedrückt ist.

Atmel empfiehlt in der Application Note [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042: AVR Hardware Design Considerations (PDF)] Peripherie an der SPI-Schnittstelle, bei gleichzeitiger Verwendung der Schnittstelle als In-System-Programmieranschluss, über Widerstände anzuschliessen.

siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_HV-Programmer AVR HV-Programmer]

[[Kategorie:AVR-Programmer und -Bootloader| ]]

AVR In System Programmer

2009-12-02T10:57:07Z

212.117.81.29: /* Einführung */

== Einführung ==

In-System-Programming (ISP) bedeutet, einen Mikrocontroller oder anderen programmierbaren Baustein im eingebauten Zustand zu programmieren. Dazu muss der Mikrocontroller entsprechende verschaltet sein. Das bedeutet, die benötigten Anschlüsse am Mikrocontroller müssen zugänglich und nicht anderweitig benutzt sein, beziehungsweise nur im zulässigen Rahmen (Atmel Application Note AVR042).

Atmel verwendet für ihre 8-Bit RISC Mikrocontroller zum Teil unterschiedliche ISP-Protokolle. Das bekannteste davon wird einfach als ISP bezeichnet. Insgesamt findet man:

;ISP:Der Normalfall. Gelegentlich wird die Methode auch als SPI bezeichnet, das sich bei vielen, aber nicht allen AVRs die SPI- und ISP-Schnittstelle Pins teilen.
;TPI:Tiny Programming Interface. Einige AVRs der Tiny-Serie, besonders die 6-Pin Tinys.
;PDI:Programming and Debugging Interface. Die XMEGAs.
;JTAG:AVRs mit [[JTAG]] Debugging-Schnittstelle lassen sich im Normalfall auch über JTAG in-system programmieren.
;Bootloader:Einige wenige AVRs kommen bereits mit einem einprogrammierten [[Bootloader]]. Bei diesen kann man ein zum Bootloader passendes Programm nutzen um den AVR in-system zu programmieren. Auf Bootloadern basierende Systeme haben ansonsten ein Henne-Ei Problem. Irgendwie muss der Bootloader einmal konventionell in den AVR programmiert werden, zum Beispiel mit ISP.

Atmels [[debugWire]] ist keine Programmierschnittstelle, sondern eine reines Debugging-Interface. Zum Programmieren verwendet man bei AVRs mit debugWire daher normalerweise ISP.

Atmel hat für die AVR 8-Bit RISC Mikrocontroller mehrere Application Notes herausgegeben, auf deren Basis eine Vielzahl von Programmiergeräten (''programmer'') entwickelt wurden.

Natürlich liefert Atmel auch eigene, fertige Programmiergeräte (AVRISP (mk I), AVRISP mk II, [[AVR-Dragon]], ...), Programmiersoftware (AVRProg, AVR Studio) und Entwicklungsboards mit integriertem Programmiergerät (z.B. [[STK500]]).

<big>FAQ/Tipp: '''"Welchen ISP-Adapter sollte man sich zulegen oder bauen?"'''</big>

Grundsätzlich muss er das Programmierprotokoll des zu programmierenden AVRs verstehen (ISP, TPI, PDI, JTAG).

Es geht nichts über ein wirklich zuverlässiges Werkzeug. Beim Umgang mit µCs ist es sehr frustrierend an drei Fronten gleichzeitig zu kämpfen:
# Bugs in der Software,
# Bugs in der Schaltung und
# Bugs/Probleme beim ISP-Adapter - PC-Gespann.

Wenigstens Probleme mit dem IPS-Adapter lassen sich durch den Kauf eines zuverlässigen ISP-Adapters eliminieren. Siehe auch diverse Forenbeiträge u.a. [http://www.mikrocontroller.net/topic/91042#778908] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/153841#1447882]. Zuverlässig ist zum Beispiel '''Atmels original AVRISP mkII mit USB-Anschluss für rund 36,- Euro''' mit ISP und PDI. Eine Investition, die viel Zeit und Ärger spart.

Sehr unzuverlässig sind häufig billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit nichts außer ein paar Widerständen. Unzuverlässig sind häufig auch billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit einem einfachen Bustreiber. Nur weil sie bei manchen funktionieren heißt das nicht, dass sie überall problemlos funktionieren.

Parallelport- (Druckerport-) ISP-Adapter funktionieren gar nicht, wenn man sie mit einem USB <-> Druckerport Adapter an einen USB-Port am PC anschließt. Einfach (unintelligente) ISP-Adapter für die serielle Schnittstelle funktionieren gar nicht oder extrem langsam, wenn man sie mit einem USB <-> Seriell Adapter am PC anschließt.

Bei allen Programmieradaptern mit eigener Firmware, einschließlich der Original-Adapter von Atmel, ist man darauf angewiesen, dass der Hersteller wenn nötig Firmware-Updates bereitstellt. Bei Clones ist das manchmal fraglich.

== Application Notes ==
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0943.PDF AVR910] (PDF) "''Low-cost''" ''In-system programming'' ('''AVRISP''') beschreibt einen einfachen, kostengünstigen Programmieradapter zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller. Auf dem Programmer befindet sich ein Mikrocontroller (natürlich von Atmel ;-), der serielle Steuerkommandos und Daten vom PC in Programmiersignale für den Mikrocontroller umsetzt.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2568.pdf AVR911] (PDF) ''Open source serial programmer'' ('''AVROSP''') beschreibt eine ''open source'' Programmiersoftware zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1644.pdf AVR109] (PDF) ''Self-Programming'' mit Hilfe eines [[Bootloader|Bootloaders]]. Hier wird im Mikrocontroller zunächst ein mikrocontroller-spezifisches Bootloader-Programm abgelegt. Dieses Programm empfängt das eigentliche Benutzerprogramm oder Daten z.B. über einen seriellen Anschluss ([[UART]]), legt es ggf. im Speicher (Flash-ROM, EEPROM) ab und führt ggf. anschliessend das Benutzerprogramm aus.

== Pinbelegung ==

Die Standard-Pinbelegung des ISP-Steckers zum Anschluss des Mikrocontrollers sieht nach obigen Application Notes und der [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042] (PDF) folgendermaßen aus (Anschluss auf der Platine, Ansicht von oben):

[[Bild:avr-isp-pinout.png|right]]

10-poliger 6-poliger
Anschluss Anschluss

1 MOSI 1 MISO
2 VCC 2 VCC
3 - (*) 3 SCK
4,6,8,10 GND 4 MOSI
5 RESET 5 RESET
7 SCK 6 GND
9 MISO

Pin 1 ist am Pfostenstecker mit einen kleinen Pfeil gekennzeichnet.

(*) Einige Programmieradapter (Ponyprog-Adapter nach Lancos-Schaltplan) unterstützen an Pin 3 des 10-poligen Steckers eine LED (Kathode an Pin), die "Programmierzugriff" signalisieren soll. Dies ist aber kaum nützlich, daher wird der Pin auch von Atmel als N/C (not connected) definiert und beim original Atmel AVRISP mit GND verbunden.

Der '''10-polige''' Anschluss wurde von der Firma Kanda beim STK200 verwendet und ist deshalb auch als "Kanda-Standard" bekannt und relativ weit verbreitet. Die Anschlussbelegung über einen '''6-poligen''' Stecker stammt von Atmel selbst. Der 10-polige Anschluss wird zwar häufiger genutzt (insbesondere bei billigen Parallelport-Adaptern) aber der 6-polige Anschluss ist platzsparender auf der Platine.
Am besten man besorgt sich einen Adapter6/10 ([http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=190 siehe hier]), dann lassen sich praktisch alle Boards mit jedem Programmer programmieren.

Zehnpolige Messerleisten (Wannenstecker) zur Montage auf einer µC Platine zum verpolungssicheren Anschluss des Programmieradapters sind fast "überall" verfügbar, nach den sechspoligen muss man häufig etwas suchen. Alternativ bleibt nur der Griff zu den nicht verpolungssicheren 2xN Stiftleisten (z.B. 2x40), wobei man eine Stiftleiste auf 2x6 Pole kürzt.

Sechspolige Federleisten (Pfostenbuchsen) zum Anquetschen an ein Programmierkabel sind dagegen zumindest bei den großen Versendern und Distributoren erhältlich (z.B. von Bürklin Art.53F3500; Conrad Art.701980-62; Farnell Art.1097021; Reichelt PFL 6). Kleine lokale Elektronikläden führen diese jedoch häufig nicht. Zu den sechpoligen Pfostenbuchsen gibt es keine Alternative, wenn man ein sechpoliges Programmierkabel bauen möchte. Zehnpolige Pfostenbuchsen lassen sich nicht auf sechs Pole kürzen.

Der VCC-Anschluss kann einerseits den Programmieradapter mit Strom versorgen, wie es bei vielen Parallelport-Adaptern der Fall ist. Er kann aber auch dazu verwendet werden, die zu programmierende Schaltung aus dem Programmieradapter mit Strom zu versorgen, was insbesondere beim STK500 möglich und dank dessen programmierbarer Versorgungsspannung manchmal ganz praktisch ist. Werden jedoch beide Seiten separat mit Strom versorgt, sollten die Stromversorgungen nicht über den VCC-Pin des ISP-Anschlusses miteinander verbunden werden, da manche Spannungsregler-ICs das nicht verkraften.

== Programmer-Varianten ==

Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Zahl von Programmer-Varianten und Untervarianten. Hier sollen nur die wichtigsten Varianten mit Bauanleitungen aufgelistet werden, geordnet nach der Art des Anschlusses an den PC.

=== Parallelport ===

==== STK200-kompatibel ====

Fast alle erhältlichen Parallelport-Programmieradapter, u.a. auch der hier im [http://shop.mikrocontroller.net/ Shop] angebotene, sind kompatibel zum Programmer des [[STK200]] / STK300.

* Bauanleitung für einen [http://rumil.de/hardware/avrisp.html STK200-kompatiblen Programmieradapter] von Rolf Milde

==== Paralleles Interface für AVR und PonyProg ====

Schaltplan und Erläuterungen bei [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Scott-Falk Hühn]

==== SP12 Programmer ====

Schaltplan, Erläuterungen und Software für mehrere Plattformen, darunter auch MSDOS, gibt es bei [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Steven Bolt]. [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Ken's Dongle] ist ein spezieller Kabeladapter für SP12 zur Verbesserung der Signalqualität. Anpassung an neue Typen erfolgt durch leicht selbst erstellbare Beschreibungsdateien.

=== Serieller Port ([[RS-232]]) ===

==== Atmel AVRISP, STK500, AVR910 ====

Der original AVRISP von Atmel, das STK500 und der Programmer aus der Application Note AVR910 enthalten einen Mikrocontroller, der die Umsetzung der seriellen Daten auf das ISP-Programmierinterface vornimmt. Sie lassen sich direkt mit dem AVR-Studio programmieren und sind auch problemlos mit einem USB-seriell-Adapter verwendbar.

Ein Layout mit Schaltplan und erweitertem Sourcecode findet sich in diesem Thread in der Codesammlung [http://www.mikrocontroller.net/topic/88295#749553 AVR910 Programmer, Schaltplan, Layout, Firmware].

Das AVR910 Design ist u.a. auf der Seite von [http://www.serasidis.gr/circuits/avr_isp/avr_isp.htm Serasidis Vasilis] im Detail beschrieben.

Eine weitere, auführliche Anleitung zum AVR910 gibt es in deutsch auf der Seite von [http://www.klaus-leidinger.de/mp/Mikrocontroller/AVR-Prog/AVR-Programmer.html Klaus Leidinger].
* [https://www.ssl-id.de/b-redemann.de AVR910-USB-Prog: Bausatz incl. USB-seriell Wandler]
* [http://www.avr-projekte.de/isp.htm AVR910-USB: Bauanleitung incl. USB-seriell Wandler]

Einen AVR-ISP STK500 Protokoll Programmmer und JTAGICE kompatiblen Programmer/Debugger können Sie auf folgender Homepage bestellen: [http://www.myevertool.de myevertool]

==== SI-Prog ====

Daneben gibt es noch weitere Programmieradapter für den seriellen Port, die auf den eigenen Mikrocontroller im Programmieradapter verzichten und das ISP-Programmierprotokoll über die Steuerleitungen des RS-232-Port nachbilden. Das Programmierprogramm auf dem PC sendet jetzt keine Steuerkommandos und Daten mehr, sondern gibt direkt die Programmiersignale an der seriellen Schnittstelle aus ("Pinwackeln an den Statuspins"). Der Nachteil dieser Adapter ist, dass sie meistens relativ langsam sind und nur unter wenigen Betriebssystemen funktionieren. Ein Beispiel dafür ist SI-Prog.

* [http://www.lancos.com/siprogsch.html SI-Prog Originalversion]
* [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Schaltplan und Erläuterungen]

=== Sercon2 ===
Mit einer etwas anderen Steckerbelegung als der SI-Prog arbeitet die Sercon Familie an Adaptern. Nähere Unterlagen dazu finden sich
[http://www.speedy-bl.com/adapter.htm hier]

=== USB ===

Die meisten USB-Programmieradapter verwenden einen USB-seriell-Wandler und ein STK500/AVRPROG-kompatibles Protokoll und können damit direkt aus dem AVR-Studio programmiert werden.

==== Atmel AVRISP MKII ====

Nachfolger des Atmel AVRISP "MKI". Mit USB-Schnittstelle, leistungsfähigerem Programmiercontroller und erweiterem Hardwareschutz. Programmiersoftware: [[AVR-Studio]] und [[AVRDUDE]]. Herstellerinformation bei [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=AVR+8%2DBit+RISC+&tool_id=3808 atmel.com]

Weiter unten auf dieser Seite wird auch ein einfacher, kompatibler Nachbau namens [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#usbprog usbprog] vorgestellt.

==== Bascom USB ISP ====
Beliebter USB programmer der speziell für den Bascom Compiler entwickelt wurde.
Unterstützt Bascom einen neuen AVR-Controller, so kann dies automatisch auch dieser USB Programmer, eine neue Firmware ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass er speziell für Bascom entwickelt wurde und in der IDE unterstützt wird. Er unterstützt alle Features von Bascom, auch die automatische Fusebit-Einstellung per Direktive im Quellcode.

Angenehm ist auch, dass er keine 5V benötigt. Im Gegenteil, er kann sogar Boards über das übliche ISP-Programmierkabel mit 5V versorgen, so dass viele Boards auch ohne weitere Spannungsquelle programmiert werden können.
Ein wirklich empfehlenswerter Qualitätsprogrammer für alle Programmierer, die ausschließlich mit Bascom arbeiten wollen
* [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=73&products_id=161 Vertrieb in Deutschland bei robotikhardware.de]

Im Online- / Auktionshandel werden auch Alternativen angeboten, teils recht schick im Plexiglasgehäuse für ca. 20 Euro. Angeboten z.B. als "USB 2.0 Full Speed low cost Programmer für ATMEGA Chips" oder "AVR USB ISP Programmer ATMEL ATMEGA STK500". Die Adapter funktionieren auch mit BasCom (aber auch mit AVR Studio), z.B. mit der Einstellung "STK500 native driver".

Man kann die Targetspannungsversorgung per USB zwischen 3,3 und 5V umschalten oder ganz abschalten (per DIP-Schalter). Sie sind per USB an den PC angeschlossen und arbeiten über einen virtuellen COM-Port. Achtung: In BasCom funktioniert das nur bis COM9. Wenn sich das Gerät z.B. auf COM15 installiert, wird es im BasCom evtl. nicht gefunden. Dann in der Systemsteuerung entsprechend umstellen.

==== Atmel AVR Dragon ====

Der [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] ist ein preiswerter ISP (und ICE) von Atmel, der aufgrund Preis/Leistungs-Verhältnisses schnell populär wurde. Atmel wurde von dieser Popularität überrascht, da der Dragon wohl ursprünglich nur als ein "Gimmick" zur Verbreitung von AVRs in Asien gedacht war.

Die großen Vorteile des Dragons sind, dass er alle Programmiermodi beherrscht, inklusive High-Voltage Parallel Programming ("verfuste" AVRs retten), dass er ein natives USB-Interface hat, von AVR-Studio unterstützt wird, und mit Einschränkungen (max. 32K AVRs) sogar [[JTAG]] und [[debugWIRE]] ICE / Debugging unterstützt (bei den AVRs die dies können).

Zu den größten bekannten Nachteilen gehören, dass der Dragon völlig "nackt" kommt. Kein USB-Kabel, kein Gehäuse, nicht einmal Abstandsbolzen unter der Platine, keine Patchkabel und nicht einmal die Fassungen zum Einstecken von AVRs sind bestückt. Eine gedruckte Anleitung gibt es auch nicht. Daneben wird aufgrund des Stromverbrauchs des Dragon ein USB-Hub mit Netzteil benötigt.

Weiter ist der Dragon dafür bekannt, empfindlich auf statische Aufladungen zu reagieren. Ein Spannungsregler und ein Ausgangstreiber gehen dabei besonders gerne kaputt. Ein gerne von Anfängern gemachter Fehler ist es, den Dragon im Betrieb auf dem mitgelieferten "Schaumstoff" aus der Verpackung liegen zu lassen. Das ist jedoch kein Schaumstoff, sondern leitendes Moosgummi.

Weitere Schutzmaßnahmen für gefährdete AVR Dragons findet man auf der Dragonlair-Seite von [http://www.aplomb.nl/TechStuff/Dragon/Dragon.html Nard Awater].

Der Dragon wird unter Linux z.B. von der avrdude-Programmiersoftware unterstützt. Unerklärlicherweise stellt Atmel die Dokumentation und Beschreibung des Dragon nur als Teil der Online-Hilfe der AVR-Studio Software unter Windows zur Verfügung. Weiterhin lassen sich Firmware-Updates auch nur mittels eine proprietären Atmel-Software unter Windows einspielen. Daher ist der Dragon für Linux-Benutzer nur dann zu empfehlen, wenn man zusätzlich noch Zugriff auf eine Windows-Installation hat.

==== USBisp ====

AVR Programmierdongle mit USB Anschluss und kompatibel zum STK500-Protokoll. Unter anderem programmierbar mit [[AVR-Studio]], [[AVRDUDE]] und [[uisp]]. Schaltplan (PDF), Layout (PDF), Erläuterungen und Firmware gibt es vom Entwickler [http://www.matwei.de Matthias Weißer].

==== USB avrisp ====

USB AVR Programmer auf Basis des AVR 910 Designs. Den Schaltplan, Layout und Erläuterungen (englisch) gibt es von [http://www.e.kth.se/~joakimar/hardware.html Joakim Arfvidsson].

==== Evertool ====

Mit USB-seriell-Wandler. Getestet mit Adapterkabeln/ICs von FTDI, SiLabs und Prolific (Adapterkabel z.B. für ca. 10EUR bei Reichelt).

* [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/evertool/ Evertool-"Homepage"]

==== USBasp ====

Thomas Fischls [http://www.fischl.de/usbasp/ USBasp] ist ein
Openhardware/Openfirmware USB-ISP-Adapter. Er basiert auf einem
ATmega8 (oder ATmega88), der mittels einer rein auf Firmware
basierenden USB-Implementierung von
[http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html Objective Development]
arbeitet. Zum Ansteuern wird [[AVRDUDE]] in einem speziellen Modus
benötigt, der ab Version 5.2 standardmäßig vorhanden ist (vorher waren
Patches nötig).
Eine MacOS X Anpassung stammt von [http://www.macsven.de/Atmel.html Sven Schwiecker].
*Ein [http://www.FundF.net/usbasp/ offizieller USBasp Bausatz] ist erhältlich
*Einen preiswerten Bausatz incl. Dokumentation gibt es [http://www.b-redemann.de/produkte-programmer.shtml hier].

==== AvrUsb500 ====

* [http://www.tuxgraphics.org/electronics/200510/article05101.shtml AvrUsb500] - an open source Atmel AVR Programmer, stk500 V2 compatible, with USB interface
* [http://www.mechaos.de/avr_progusb.php meCHAOS] - Nachbau mit neuem Platinenlayout und weiteren Funktionen.

==== usbprog ====

[http://www.embedded-projects.net/usbprog usbprog] von Benedikt Sauter ist ein USB Programmieradapter, der fast alle Atmel Mikrocontroller unterstützt (ATiny, ATMega, AT89, AT90, ...) und daneben auch für ARM7/9 und MSP universell einsetzbar ist.

Der Programmer wurde so entwickelt, dass man die Firmware auf dem Adapter über die USB-Verbindung austauschen kann. Dadurch sollte der Adapter lange attraktiv bleiben, da alles rund um das Projekt als open Source veröffentlicht ist und daher neue Controller einfach in die usbprog-Firmware integriert werden können.
Es ensteht gerade eine Firmware für einen einfachen JTAG Adapter. Damit kann man dann ganz einfach debuggen (voraussichtlich auch aus dem AVR Studio aus).

Man kann den Adapter auch als 1:1 AVRISP mkII kompatibles Gerät betreiben. Dafür muss man eine andere Firmware einspielen, die ebenfalls Teil des Projektes ist. Der Vorteil ist der, dass man so auf jede bestehende Programmiersoftware zurückgreifen kann, die das originale AVRISP mkII unterstützt. Getestet wurde usbprog bis jetzt mit avrdude (Linux und Windows) und dem AVR Studio 4 (Windows).

Derzeit kann man bei Benedikt Sauter Platinen und Bauteile im Set für 22 EUR (neue v3 für 34 EUR) bestellen. Näheres auf der [http://www.embedded-projects.net/usbprog Projektseite].

==== AVR-Doper ====

[http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html AVR-Doper] kann neben ISP auch im High-Voltage Serial Mode als [[AVR HV-Programmer]] programmieren. Rein auf Firmware basierende USB-Implementierung. BUS-Powered. Einseitige Platine und damit auch für Selbstbauer geeignet. Verwendet einen Mega8 zur Steuerung des Programmers. Ist kompatibel zu AVR-Studio durch STK500-Protokoll.

==== USB AVR-Lab ====

[http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab USB AVR-Lab] besteht aus einer sehr einfachen Hardware, usb wird in Software gemacht. Mit einem Bootloader nebst Applikation kann die Funktion des Lab´s zwischen

*AVRISPmkII kompatiblem Programmer (AVR Studio,Linux,MacOS)
*STK500v2 kompatiblem Programmer (AVR Studio)
*USBasp kompatiblem Programmer (Linux, MacOS)
*RS232/RS485 Wandler
*I2C Logger
*Oszi (in Entwicklung)
*Multimeter (in Entwicklung)
*6-Kanal Logik analyzer
*AVR910 kompatibler Programmer (in Entwicklung)
*Labornetzteil (in Entwicklung)
*JTAG Adapter (geplant)

getauscht werden. Mit der STK500v2 kompatiblen Firmware kann der Programmer direkt aus dem AVR Studio heraus voll kompatibel zum AVR-ISP mkII arbeiten.
Zusätzlich bietet der Programmer den virtuellen Com Port als Debug Port an solange nicht geflasht wird. Man kann also direkt mit dem Terminal Programm auf seinen AVR zugreifen über den ISP Adapter.
Dieser Modi wird von jeder ISP Firmware unterstützt.
Statusanzeige des Targets (angeschlossen, falsch angeschlossen,nicht angeschlossen), max. 3 Mhz ISP Freq. Das ganze ist sehr günstig in der Beschaffung (10 Eur Bauteile bei Reichelt+ 3,5 Eur Platine von ullihome.de, oder 15 Eur bestückt von ullihome.de)

==== USBtinyISP ====

[http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/ USBtinyISP] ist ein preiswerter (ca. 16$ für die Bauteile) AVR ISP Programmer und SPI Interface auf open-source Basis. Als Software kann z.B. AVRDUDE oder AVRStudio verwendet werden. Der Programmer wurde auf Windows und MacOS X getestet. Bei Adafruit sind auch Selbstbaukits erhältlich.

==== UCOM-IR ====
Der [http://www.nibo-roboter.de/wiki/UCOM-IR UCOM-IR] Programmieradapter ist ein kommerzieller Bausatz (ca. 25 €), der auf einem AT90USB162 basiert. Durch die Verwendung des STK500v2 Protokolls kann zur Programmierung sowohl das [[AVR-Studio]] wie auch [[AVRDUDE]] verwendet werden. Zusätzlich hat der Adapter einen IR-Empfänger und zwei Sendedioden, die zur Kommunikation und zur Fernsteuerung verwendet werden können.

=== Standalone ===

==== TheCableAVR-SD (kommerziell) ====

[http://www.priio.com/productcart/pc/viewPrd.asp?idcategory=6&idproduct=88 TheCableAVR-SD] works by saving the "ISP", "HEX" and "EEP" files required for part programming from the PC application onto an SD-Card and inserting it into TheCableAVR-SD. This programmer is stand alone, making it very handy for field software updates and production programming.

==== ButtLoad ====

[http://www.fourwalledcubicle.com/ButtLoad.php ButtLoad] is based on the Atmel [[AVR Butterfly]] development board. ButtLoad is specially written firmware which converts a low-cost official Atmel Butterfly evaluation board into a smart ISP programmer for other members of the Atmel AVR family. It supports the entire AVR range, and allows for a complete program (including EEP, HEX, Fuse and Lock Bytes) to be stored and later programmed into a device from the Butterfly's on board non-volatile memory.

==== PalmAVR ====

* siehe [http://www.mikrocontroller.net/topic/77870#648376 Forenbeitrag]

==== mySmartUSB ====

Der mySmartUSB Programmer von myAVR ist ein kompakter ISP Programmer mit USB Anschluss (der Preis liegt bei 28€). Lt. Hersteller kann er auch für die Kommunikation via UART, TWI, SPI verwendet werden (hab ich noch nicht probiert).

ich aber: Beim Schreiben der Fuse Bits musste ich das Tool myAVR_ProgTool.exe verwenden - siehe http://www.opencharge.de/wiki/Mysmartusb

Mit avrdude ist das Schreiben der Fuse-Bits mit dem AVR910-Modus möglich.

avrdude-Kommandozeile :
''avrdude -c avr910 -P PORT -p PART -U lfuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD9:m''

'''Achtung:''' Die neuere Version (mySmartUSB MK3) scheint mit der aktuellen Firmwareversion noch große Probleme mit ISP zu haben (siehe Postings im Supportforum: http://myavr.info/myForum/viewforum.php?f=8). Solange diese Probleme nicht ausgemerzt sind, sollte man auf die ältere Version (mySmartUSB MK2) oder ein anderes Produkt ausweichen.

==== Amadeus-USB ====

[http://home.arcor.de/bernhard.michelis Amadeus-USB] ist ein ISP-Programmer zum Selberbauen. Er unterstützt eine Vielzahl von AVRs und verfügt über ein eigenes User-Interface. Der Programmer enthält einen einfach zu bedienenden Fuse-Editor. Sollte man einmal die falschen Clock-Einstellungen vorgenommen haben, ist das kein Problem, da der Programmer über eine Takterzeugung verfügt, mit der man den AVR wiederbeleben kann.
Auch wer mit niedrigen Taktraten arbeitet (z.B. 32kHz), kann einen ATmega64 in ca. 4,8 Sekunden programmieren und vergleichen. Darüber hinaus kann mit geeigneten Makros die Programmausführung getracet werden. Die maximale Programmierdauer beträgt bei einem ATmega64 mit 16MHz Quarz 3,1 Sekunden, wenn der gesamte Speicher geschrieben und verglichen werden muss. Ist das Programm kleiner, geht es natürlich schneller ;-) Für einen ATTiny2313 oder ATTiny24 braucht er weniger als eine Sekunde.

=== Geschwindigkeitsvergleich ===

Im Rahmen einer Forendiskussion entstand die folgende Messung, die
einige der möglichen Programmer in ihrer Geschwindigkeit vergleicht.
Mit einbezogen in den Vergleich wurde neben originalen
Atmel-ISP-Werkzeugen noch Werkzeuge für [[JTAG#AVR_JTAG|JTAG]].

Die Testdatei war 29704 Bytes groß. Target ist ein ATmega6490, der
mit 8 MHz vom RC-Oszillator getaktet wird. Das alles wurde mit einem
AVRDUDE 5.5 getestet.

<pre>
Programmer Parameter Zeit fürs
Schreiben Lesen
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII default 2,58 s 3,27 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII 1 MHz 8,34 s 8,51 s (**)
ISP
-----------------------------------------------
AVRISP mkII 250 kHz 5,37 s 5,46 s
1 MHz 2,45 s 2,45 s
2 MHz 1,89 s 1,99 s
-----------------------------------------------
STK500 900 kHz 5,84 s 3,49 s
(schnellstes)
-----------------------------------------------
AVR Dragon default 2,81 s 3,49 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
AVR Dragon 1 MHz 8,34 s 8,64 s
ISP 2 MHz - - (*)
-----------------------------------------------
Parallelport- keine Delay 13,20 s 12,45 s (**)
Dongle "alf" CPU 900 MHz
-----------------------------------------------
</pre>

(*) Benutzung unmöglich, weder Fuses noch Signature zuverlässig
lesbar.

(**) Fuses und Signature OK, aber das programmierte Ergebnis ist
fehlerhaft (verify errors)

== Software ==

* [http://www.myplace.nu/avr/yaap/ yaap] (Windows, diverse Parallelport-Programmer, GUI)
* [[Pony-Prog Tutorial|PonyProg]] (Linux, Windows, diverse Programmer für den parallelen und seriellen Port, GUI, am seriellen Port nur "Statuspinwackler" nach dem Schaltplan auf der lancos-Seite)
* [http://www.soft-land.de/index.php?page=avrburner AVRBurner] Ponyprog ähnliche Oberfläche für AVRDUDE.
* [http://www.nongnu.org/avrdude AVRDUDE] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, leicht erweiterbar auf andere Parallelportadapter-Anschlussbelegungen, Kommandozeile, auch für AVR Butterfly über dessen vorinstallierten Bootloader/Firmware-Uploader) siehe im Wiki [[AVRDUDE]]
* [http://savannah.nongnu.org/projects/uisp uisp] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, Kommandozeile, nicht mehr gepflegt).
* AVR-Studio (nur Programmieradapter mit integriertem Controller für den seriellen Port, z.B. AVR910, ATMEL AVRISP und STK500)
* [http://www.mcselec.com Eingebauter Programmer im Bascom-Basic Compiler]
* [http://esnips.com/web/AtmelAVR AvrOspII] - GUI Open Source programmer based on Atmels Application note AVR911.
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/60817 Forumsbeitrag] - Wie man Ponyprog aus dem AVR-Studio heraus nutzt
* [http://www.cadmaniac.org/projectMain.php?projectName=kontrollerlab Kontrollerlab] - (Linux), Grafische Oberfläche zu avr-gcc, uisp, avrdude und kate mit built-in debugger und serial terminal. Einfach verständlich und aufgeräumt (im KDE-Stil)

== ISP-Pins am AVR auch für andere Zwecke nutzen ==

Bei einem Programmer mit eingebautem [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate|Tristate]]-Treiber (z.B. 74HC(T)244) werden die Leitungen MISO, MOSI und SCK hochohmig geschaltet wenn die Programmierung beendet ist, d.h. sie beeinflussen die Schaltung nicht. Man kann die betreffenden Pins am AVR also relativ problemlos als Ausgänge verwenden, wenn man darauf achtet, dass die daran angeschlossene Peripherie durch die Programmierimpulse keinen Schaden nehmen kann. Als Eingänge sollte man die Pins allerdings nicht verwenden, da ein angeschlossener Taster zum Beispiel die Programmierimpulse kurzschließen würde, wenn er gedrückt ist.

Atmel empfiehlt in der Application Note [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042: AVR Hardware Design Considerations (PDF)] Peripherie an der SPI-Schnittstelle, bei gleichzeitiger Verwendung der Schnittstelle als In-System-Programmieranschluss, über Widerstände anzuschliessen.

siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_HV-Programmer AVR HV-Programmer]

[[Kategorie:AVR-Programmer und -Bootloader| ]]

AVR In System Programmer

2009-12-02T10:54:40Z

212.117.81.29: /* Einführung */

== Einführung ==

In-System-Programming (ISP) bedeutet, einen Mikrocontroller oder anderen programmierbaren Baustein im eingebauten Zustand zu programmieren. Dazu muss der Mikrocontroller entsprechende verschaltet sein. Das bedeutet, die benötigten Anschlüsse am Mikrocontroller müssen zugänglich und nicht anderweitig benutzt sein, beziehungsweise nur im zulässigen Rahmen (Atmel Application Note AVR042).

Atmel verwendet für ihre 8-Bit RISC Mikrocontroller zum Teil unterschiedliche ISP-Protokolle. Das bekannteste davon wird einfach als ISP bezeichnet. Insgesamt findet man:

;ISP:Der Normalfall. Gelegentlich wird die Methode auch als SPI bezeichnet, das sich bei vielen, aber nicht allen AVRs die SPI- und ISP-Schnittstelle Pins teilen.
;TPI:Tiny Programming Interface. Einige AVRs der Tiny-Serie, besonders die 6-Pin Tinys.
;PDI:Programming and Debugging Interface. Die XMEGAs.
;JTAG:AVRs mit [[JTAG]] Debugging-Schnittstelle lassen sich im Normalfall auch über JTAG in-system programmieren.
;Bootloader:Einige wenige AVRs kommen bereits mit einem einprogrammierten [[Bootloader]]. Bei diesen kann man ein zum Bootloader passendes Programm nutzen um den AVR in-system zu programmieren. Auf Bootloadern basierende Systeme haben ansonsten ein Henne-Ei Problem. Irgendwie muss der Bootloader einmal konventionell in den AVR programmiert werden, zum Beispiel mit ISP.

Atmels [[debugWire]] ist keine Programmierschnittstelle, sondern eine reines Debugging-Interface. Zum Programmieren verwendet man bei AVRs mit debugWire daher normalerweise ISP.

Atmel hat für die AVR 8-Bit RISC Mikrocontroller mehrere Application Notes herausgegeben, auf deren Basis eine Vielzahl von Programmiergeräten (''programmer'') entwickelt wurden.

Natürlich liefert Atmel auch eigene, fertige Programmiergeräte (AVRISP (mk I), AVRISP mk II, [[AVR-Dragon]], ...), Programmiersoftware (AVRProg, AVR Studio) und Entwicklungsboards mit integriertem Programmiergerät (z.B. [[STK500]]).

<big>FAQ/Tipp: '''"Welchen ISP-Adapter sollte man sich zulegen oder bauen?"'''</big>

Grundsätzlich muss er das Programmierprotokoll des zu programmierenden AVRs verstehen (ISP, TPI, PDI, JTAG).

Es geht nichts über ein wirklich zuverlässiges Werkzeug. Beim Umgang mit µCs ist es sehr frustrierend an drei Fronten gleichzeitig zu kämpfen:
# Bugs in der Software,
# Bugs in der Schaltung und
# Bugs/Probleme beim ISP-Adapter - PC-Gespann.

Wenigstens Probleme mit dem IPS-Adapter lassen sich durch den Kauf eines zuverlässigen ISP-Adapters eliminieren. Siehe auch diverse Forenbeiträge u.a. [http://www.mikrocontroller.net/topic/91042#778908] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/153841#1447882]. Zuverlässig ist zum Beispiel '''Atmels original AVRISP mkII mit USB-Anschluss für rund 36,- Euro''' mit ISP und PDI. Eine Investition, die viel Zeit und Ärger spart.

Sehr unzuverlässig sind häufig billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit nichts außer ein paar Widerständen. Unzuverlässig sind häufig auch billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit einem einfachen Bustreiber. Nur weil sie bei manchen funktionieren heißt das nicht, dass sie überall problemlos funktionieren.

Parallelport- (Druckerport-) ISP-Adapter funktionieren gar nicht, wenn man sie mit einem USB <-> Druckerport Adapter an einen USB-Port am PC anschließt. ISP-Adapter für die serielle Schnittstelle funktionieren gar nicht oder extrem langsam, wenn man sie mit einem USB <-> Seriell Adapter am PC anschließt.

Bei allen Programmieradaptern mit eigener Firmware, einschließlich der Original-Adapter von Atmel, ist man darauf angewiesen, dass der Hersteller wenn nötig Firmware-Updates bereitstellt. Bei Clones ist das manchmal fraglich.

== Application Notes ==
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0943.PDF AVR910] (PDF) "''Low-cost''" ''In-system programming'' ('''AVRISP''') beschreibt einen einfachen, kostengünstigen Programmieradapter zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller. Auf dem Programmer befindet sich ein Mikrocontroller (natürlich von Atmel ;-), der serielle Steuerkommandos und Daten vom PC in Programmiersignale für den Mikrocontroller umsetzt.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2568.pdf AVR911] (PDF) ''Open source serial programmer'' ('''AVROSP''') beschreibt eine ''open source'' Programmiersoftware zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1644.pdf AVR109] (PDF) ''Self-Programming'' mit Hilfe eines [[Bootloader|Bootloaders]]. Hier wird im Mikrocontroller zunächst ein mikrocontroller-spezifisches Bootloader-Programm abgelegt. Dieses Programm empfängt das eigentliche Benutzerprogramm oder Daten z.B. über einen seriellen Anschluss ([[UART]]), legt es ggf. im Speicher (Flash-ROM, EEPROM) ab und führt ggf. anschliessend das Benutzerprogramm aus.

== Pinbelegung ==

Die Standard-Pinbelegung des ISP-Steckers zum Anschluss des Mikrocontrollers sieht nach obigen Application Notes und der [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042] (PDF) folgendermaßen aus (Anschluss auf der Platine, Ansicht von oben):

[[Bild:avr-isp-pinout.png|right]]

10-poliger 6-poliger
Anschluss Anschluss

1 MOSI 1 MISO
2 VCC 2 VCC
3 - (*) 3 SCK
4,6,8,10 GND 4 MOSI
5 RESET 5 RESET
7 SCK 6 GND
9 MISO

Pin 1 ist am Pfostenstecker mit einen kleinen Pfeil gekennzeichnet.

(*) Einige Programmieradapter (Ponyprog-Adapter nach Lancos-Schaltplan) unterstützen an Pin 3 des 10-poligen Steckers eine LED (Kathode an Pin), die "Programmierzugriff" signalisieren soll. Dies ist aber kaum nützlich, daher wird der Pin auch von Atmel als N/C (not connected) definiert und beim original Atmel AVRISP mit GND verbunden.

Der '''10-polige''' Anschluss wurde von der Firma Kanda beim STK200 verwendet und ist deshalb auch als "Kanda-Standard" bekannt und relativ weit verbreitet. Die Anschlussbelegung über einen '''6-poligen''' Stecker stammt von Atmel selbst. Der 10-polige Anschluss wird zwar häufiger genutzt (insbesondere bei billigen Parallelport-Adaptern) aber der 6-polige Anschluss ist platzsparender auf der Platine.
Am besten man besorgt sich einen Adapter6/10 ([http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=190 siehe hier]), dann lassen sich praktisch alle Boards mit jedem Programmer programmieren.

Zehnpolige Messerleisten (Wannenstecker) zur Montage auf einer µC Platine zum verpolungssicheren Anschluss des Programmieradapters sind fast "überall" verfügbar, nach den sechspoligen muss man häufig etwas suchen. Alternativ bleibt nur der Griff zu den nicht verpolungssicheren 2xN Stiftleisten (z.B. 2x40), wobei man eine Stiftleiste auf 2x6 Pole kürzt.

Sechspolige Federleisten (Pfostenbuchsen) zum Anquetschen an ein Programmierkabel sind dagegen zumindest bei den großen Versendern und Distributoren erhältlich (z.B. von Bürklin Art.53F3500; Conrad Art.701980-62; Farnell Art.1097021; Reichelt PFL 6). Kleine lokale Elektronikläden führen diese jedoch häufig nicht. Zu den sechpoligen Pfostenbuchsen gibt es keine Alternative, wenn man ein sechpoliges Programmierkabel bauen möchte. Zehnpolige Pfostenbuchsen lassen sich nicht auf sechs Pole kürzen.

Der VCC-Anschluss kann einerseits den Programmieradapter mit Strom versorgen, wie es bei vielen Parallelport-Adaptern der Fall ist. Er kann aber auch dazu verwendet werden, die zu programmierende Schaltung aus dem Programmieradapter mit Strom zu versorgen, was insbesondere beim STK500 möglich und dank dessen programmierbarer Versorgungsspannung manchmal ganz praktisch ist. Werden jedoch beide Seiten separat mit Strom versorgt, sollten die Stromversorgungen nicht über den VCC-Pin des ISP-Anschlusses miteinander verbunden werden, da manche Spannungsregler-ICs das nicht verkraften.

== Programmer-Varianten ==

Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Zahl von Programmer-Varianten und Untervarianten. Hier sollen nur die wichtigsten Varianten mit Bauanleitungen aufgelistet werden, geordnet nach der Art des Anschlusses an den PC.

=== Parallelport ===

==== STK200-kompatibel ====

Fast alle erhältlichen Parallelport-Programmieradapter, u.a. auch der hier im [http://shop.mikrocontroller.net/ Shop] angebotene, sind kompatibel zum Programmer des [[STK200]] / STK300.

* Bauanleitung für einen [http://rumil.de/hardware/avrisp.html STK200-kompatiblen Programmieradapter] von Rolf Milde

==== Paralleles Interface für AVR und PonyProg ====

Schaltplan und Erläuterungen bei [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Scott-Falk Hühn]

==== SP12 Programmer ====

Schaltplan, Erläuterungen und Software für mehrere Plattformen, darunter auch MSDOS, gibt es bei [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Steven Bolt]. [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Ken's Dongle] ist ein spezieller Kabeladapter für SP12 zur Verbesserung der Signalqualität. Anpassung an neue Typen erfolgt durch leicht selbst erstellbare Beschreibungsdateien.

=== Serieller Port ([[RS-232]]) ===

==== Atmel AVRISP, STK500, AVR910 ====

Der original AVRISP von Atmel, das STK500 und der Programmer aus der Application Note AVR910 enthalten einen Mikrocontroller, der die Umsetzung der seriellen Daten auf das ISP-Programmierinterface vornimmt. Sie lassen sich direkt mit dem AVR-Studio programmieren und sind auch problemlos mit einem USB-seriell-Adapter verwendbar.

Ein Layout mit Schaltplan und erweitertem Sourcecode findet sich in diesem Thread in der Codesammlung [http://www.mikrocontroller.net/topic/88295#749553 AVR910 Programmer, Schaltplan, Layout, Firmware].

Das AVR910 Design ist u.a. auf der Seite von [http://www.serasidis.gr/circuits/avr_isp/avr_isp.htm Serasidis Vasilis] im Detail beschrieben.

Eine weitere, auführliche Anleitung zum AVR910 gibt es in deutsch auf der Seite von [http://www.klaus-leidinger.de/mp/Mikrocontroller/AVR-Prog/AVR-Programmer.html Klaus Leidinger].
* [https://www.ssl-id.de/b-redemann.de AVR910-USB-Prog: Bausatz incl. USB-seriell Wandler]
* [http://www.avr-projekte.de/isp.htm AVR910-USB: Bauanleitung incl. USB-seriell Wandler]

Einen AVR-ISP STK500 Protokoll Programmmer und JTAGICE kompatiblen Programmer/Debugger können Sie auf folgender Homepage bestellen: [http://www.myevertool.de myevertool]

==== SI-Prog ====

Daneben gibt es noch weitere Programmieradapter für den seriellen Port, die auf den eigenen Mikrocontroller im Programmieradapter verzichten und das ISP-Programmierprotokoll über die Steuerleitungen des RS-232-Port nachbilden. Das Programmierprogramm auf dem PC sendet jetzt keine Steuerkommandos und Daten mehr, sondern gibt direkt die Programmiersignale an der seriellen Schnittstelle aus ("Pinwackeln an den Statuspins"). Der Nachteil dieser Adapter ist, dass sie meistens relativ langsam sind und nur unter wenigen Betriebssystemen funktionieren. Ein Beispiel dafür ist SI-Prog.

* [http://www.lancos.com/siprogsch.html SI-Prog Originalversion]
* [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Schaltplan und Erläuterungen]

=== Sercon2 ===
Mit einer etwas anderen Steckerbelegung als der SI-Prog arbeitet die Sercon Familie an Adaptern. Nähere Unterlagen dazu finden sich
[http://www.speedy-bl.com/adapter.htm hier]

=== USB ===

Die meisten USB-Programmieradapter verwenden einen USB-seriell-Wandler und ein STK500/AVRPROG-kompatibles Protokoll und können damit direkt aus dem AVR-Studio programmiert werden.

==== Atmel AVRISP MKII ====

Nachfolger des Atmel AVRISP "MKI". Mit USB-Schnittstelle, leistungsfähigerem Programmiercontroller und erweiterem Hardwareschutz. Programmiersoftware: [[AVR-Studio]] und [[AVRDUDE]]. Herstellerinformation bei [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=AVR+8%2DBit+RISC+&tool_id=3808 atmel.com]

Weiter unten auf dieser Seite wird auch ein einfacher, kompatibler Nachbau namens [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#usbprog usbprog] vorgestellt.

==== Bascom USB ISP ====
Beliebter USB programmer der speziell für den Bascom Compiler entwickelt wurde.
Unterstützt Bascom einen neuen AVR-Controller, so kann dies automatisch auch dieser USB Programmer, eine neue Firmware ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass er speziell für Bascom entwickelt wurde und in der IDE unterstützt wird. Er unterstützt alle Features von Bascom, auch die automatische Fusebit-Einstellung per Direktive im Quellcode.

Angenehm ist auch, dass er keine 5V benötigt. Im Gegenteil, er kann sogar Boards über das übliche ISP-Programmierkabel mit 5V versorgen, so dass viele Boards auch ohne weitere Spannungsquelle programmiert werden können.
Ein wirklich empfehlenswerter Qualitätsprogrammer für alle Programmierer, die ausschließlich mit Bascom arbeiten wollen
* [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=73&products_id=161 Vertrieb in Deutschland bei robotikhardware.de]

Im Online- / Auktionshandel werden auch Alternativen angeboten, teils recht schick im Plexiglasgehäuse für ca. 20 Euro. Angeboten z.B. als "USB 2.0 Full Speed low cost Programmer für ATMEGA Chips" oder "AVR USB ISP Programmer ATMEL ATMEGA STK500". Die Adapter funktionieren auch mit BasCom (aber auch mit AVR Studio), z.B. mit der Einstellung "STK500 native driver".

Man kann die Targetspannungsversorgung per USB zwischen 3,3 und 5V umschalten oder ganz abschalten (per DIP-Schalter). Sie sind per USB an den PC angeschlossen und arbeiten über einen virtuellen COM-Port. Achtung: In BasCom funktioniert das nur bis COM9. Wenn sich das Gerät z.B. auf COM15 installiert, wird es im BasCom evtl. nicht gefunden. Dann in der Systemsteuerung entsprechend umstellen.

==== Atmel AVR Dragon ====

Der [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] ist ein preiswerter ISP (und ICE) von Atmel, der aufgrund Preis/Leistungs-Verhältnisses schnell populär wurde. Atmel wurde von dieser Popularität überrascht, da der Dragon wohl ursprünglich nur als ein "Gimmick" zur Verbreitung von AVRs in Asien gedacht war.

Die großen Vorteile des Dragons sind, dass er alle Programmiermodi beherrscht, inklusive High-Voltage Parallel Programming ("verfuste" AVRs retten), dass er ein natives USB-Interface hat, von AVR-Studio unterstützt wird, und mit Einschränkungen (max. 32K AVRs) sogar [[JTAG]] und [[debugWIRE]] ICE / Debugging unterstützt (bei den AVRs die dies können).

Zu den größten bekannten Nachteilen gehören, dass der Dragon völlig "nackt" kommt. Kein USB-Kabel, kein Gehäuse, nicht einmal Abstandsbolzen unter der Platine, keine Patchkabel und nicht einmal die Fassungen zum Einstecken von AVRs sind bestückt. Eine gedruckte Anleitung gibt es auch nicht. Daneben wird aufgrund des Stromverbrauchs des Dragon ein USB-Hub mit Netzteil benötigt.

Weiter ist der Dragon dafür bekannt, empfindlich auf statische Aufladungen zu reagieren. Ein Spannungsregler und ein Ausgangstreiber gehen dabei besonders gerne kaputt. Ein gerne von Anfängern gemachter Fehler ist es, den Dragon im Betrieb auf dem mitgelieferten "Schaumstoff" aus der Verpackung liegen zu lassen. Das ist jedoch kein Schaumstoff, sondern leitendes Moosgummi.

Weitere Schutzmaßnahmen für gefährdete AVR Dragons findet man auf der Dragonlair-Seite von [http://www.aplomb.nl/TechStuff/Dragon/Dragon.html Nard Awater].

Der Dragon wird unter Linux z.B. von der avrdude-Programmiersoftware unterstützt. Unerklärlicherweise stellt Atmel die Dokumentation und Beschreibung des Dragon nur als Teil der Online-Hilfe der AVR-Studio Software unter Windows zur Verfügung. Weiterhin lassen sich Firmware-Updates auch nur mittels eine proprietären Atmel-Software unter Windows einspielen. Daher ist der Dragon für Linux-Benutzer nur dann zu empfehlen, wenn man zusätzlich noch Zugriff auf eine Windows-Installation hat.

==== USBisp ====

AVR Programmierdongle mit USB Anschluss und kompatibel zum STK500-Protokoll. Unter anderem programmierbar mit [[AVR-Studio]], [[AVRDUDE]] und [[uisp]]. Schaltplan (PDF), Layout (PDF), Erläuterungen und Firmware gibt es vom Entwickler [http://www.matwei.de Matthias Weißer].

==== USB avrisp ====

USB AVR Programmer auf Basis des AVR 910 Designs. Den Schaltplan, Layout und Erläuterungen (englisch) gibt es von [http://www.e.kth.se/~joakimar/hardware.html Joakim Arfvidsson].

==== Evertool ====

Mit USB-seriell-Wandler. Getestet mit Adapterkabeln/ICs von FTDI, SiLabs und Prolific (Adapterkabel z.B. für ca. 10EUR bei Reichelt).

* [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/evertool/ Evertool-"Homepage"]

==== USBasp ====

Thomas Fischls [http://www.fischl.de/usbasp/ USBasp] ist ein
Openhardware/Openfirmware USB-ISP-Adapter. Er basiert auf einem
ATmega8 (oder ATmega88), der mittels einer rein auf Firmware
basierenden USB-Implementierung von
[http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html Objective Development]
arbeitet. Zum Ansteuern wird [[AVRDUDE]] in einem speziellen Modus
benötigt, der ab Version 5.2 standardmäßig vorhanden ist (vorher waren
Patches nötig).
Eine MacOS X Anpassung stammt von [http://www.macsven.de/Atmel.html Sven Schwiecker].
*Ein [http://www.FundF.net/usbasp/ offizieller USBasp Bausatz] ist erhältlich
*Einen preiswerten Bausatz incl. Dokumentation gibt es [http://www.b-redemann.de/produkte-programmer.shtml hier].

==== AvrUsb500 ====

* [http://www.tuxgraphics.org/electronics/200510/article05101.shtml AvrUsb500] - an open source Atmel AVR Programmer, stk500 V2 compatible, with USB interface
* [http://www.mechaos.de/avr_progusb.php meCHAOS] - Nachbau mit neuem Platinenlayout und weiteren Funktionen.

==== usbprog ====

[http://www.embedded-projects.net/usbprog usbprog] von Benedikt Sauter ist ein USB Programmieradapter, der fast alle Atmel Mikrocontroller unterstützt (ATiny, ATMega, AT89, AT90, ...) und daneben auch für ARM7/9 und MSP universell einsetzbar ist.

Der Programmer wurde so entwickelt, dass man die Firmware auf dem Adapter über die USB-Verbindung austauschen kann. Dadurch sollte der Adapter lange attraktiv bleiben, da alles rund um das Projekt als open Source veröffentlicht ist und daher neue Controller einfach in die usbprog-Firmware integriert werden können.
Es ensteht gerade eine Firmware für einen einfachen JTAG Adapter. Damit kann man dann ganz einfach debuggen (voraussichtlich auch aus dem AVR Studio aus).

Man kann den Adapter auch als 1:1 AVRISP mkII kompatibles Gerät betreiben. Dafür muss man eine andere Firmware einspielen, die ebenfalls Teil des Projektes ist. Der Vorteil ist der, dass man so auf jede bestehende Programmiersoftware zurückgreifen kann, die das originale AVRISP mkII unterstützt. Getestet wurde usbprog bis jetzt mit avrdude (Linux und Windows) und dem AVR Studio 4 (Windows).

Derzeit kann man bei Benedikt Sauter Platinen und Bauteile im Set für 22 EUR (neue v3 für 34 EUR) bestellen. Näheres auf der [http://www.embedded-projects.net/usbprog Projektseite].

==== AVR-Doper ====

[http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html AVR-Doper] kann neben ISP auch im High-Voltage Serial Mode als [[AVR HV-Programmer]] programmieren. Rein auf Firmware basierende USB-Implementierung. BUS-Powered. Einseitige Platine und damit auch für Selbstbauer geeignet. Verwendet einen Mega8 zur Steuerung des Programmers. Ist kompatibel zu AVR-Studio durch STK500-Protokoll.

==== USB AVR-Lab ====

[http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab USB AVR-Lab] besteht aus einer sehr einfachen Hardware, usb wird in Software gemacht. Mit einem Bootloader nebst Applikation kann die Funktion des Lab´s zwischen

*AVRISPmkII kompatiblem Programmer (AVR Studio,Linux,MacOS)
*STK500v2 kompatiblem Programmer (AVR Studio)
*USBasp kompatiblem Programmer (Linux, MacOS)
*RS232/RS485 Wandler
*I2C Logger
*Oszi (in Entwicklung)
*Multimeter (in Entwicklung)
*6-Kanal Logik analyzer
*AVR910 kompatibler Programmer (in Entwicklung)
*Labornetzteil (in Entwicklung)
*JTAG Adapter (geplant)

getauscht werden. Mit der STK500v2 kompatiblen Firmware kann der Programmer direkt aus dem AVR Studio heraus voll kompatibel zum AVR-ISP mkII arbeiten.
Zusätzlich bietet der Programmer den virtuellen Com Port als Debug Port an solange nicht geflasht wird. Man kann also direkt mit dem Terminal Programm auf seinen AVR zugreifen über den ISP Adapter.
Dieser Modi wird von jeder ISP Firmware unterstützt.
Statusanzeige des Targets (angeschlossen, falsch angeschlossen,nicht angeschlossen), max. 3 Mhz ISP Freq. Das ganze ist sehr günstig in der Beschaffung (10 Eur Bauteile bei Reichelt+ 3,5 Eur Platine von ullihome.de, oder 15 Eur bestückt von ullihome.de)

==== USBtinyISP ====

[http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/ USBtinyISP] ist ein preiswerter (ca. 16$ für die Bauteile) AVR ISP Programmer und SPI Interface auf open-source Basis. Als Software kann z.B. AVRDUDE oder AVRStudio verwendet werden. Der Programmer wurde auf Windows und MacOS X getestet. Bei Adafruit sind auch Selbstbaukits erhältlich.

==== UCOM-IR ====
Der [http://www.nibo-roboter.de/wiki/UCOM-IR UCOM-IR] Programmieradapter ist ein kommerzieller Bausatz (ca. 25 €), der auf einem AT90USB162 basiert. Durch die Verwendung des STK500v2 Protokolls kann zur Programmierung sowohl das [[AVR-Studio]] wie auch [[AVRDUDE]] verwendet werden. Zusätzlich hat der Adapter einen IR-Empfänger und zwei Sendedioden, die zur Kommunikation und zur Fernsteuerung verwendet werden können.

=== Standalone ===

==== TheCableAVR-SD (kommerziell) ====

[http://www.priio.com/productcart/pc/viewPrd.asp?idcategory=6&idproduct=88 TheCableAVR-SD] works by saving the "ISP", "HEX" and "EEP" files required for part programming from the PC application onto an SD-Card and inserting it into TheCableAVR-SD. This programmer is stand alone, making it very handy for field software updates and production programming.

==== ButtLoad ====

[http://www.fourwalledcubicle.com/ButtLoad.php ButtLoad] is based on the Atmel [[AVR Butterfly]] development board. ButtLoad is specially written firmware which converts a low-cost official Atmel Butterfly evaluation board into a smart ISP programmer for other members of the Atmel AVR family. It supports the entire AVR range, and allows for a complete program (including EEP, HEX, Fuse and Lock Bytes) to be stored and later programmed into a device from the Butterfly's on board non-volatile memory.

==== PalmAVR ====

* siehe [http://www.mikrocontroller.net/topic/77870#648376 Forenbeitrag]

==== mySmartUSB ====

Der mySmartUSB Programmer von myAVR ist ein kompakter ISP Programmer mit USB Anschluss (der Preis liegt bei 28€). Lt. Hersteller kann er auch für die Kommunikation via UART, TWI, SPI verwendet werden (hab ich noch nicht probiert).

ich aber: Beim Schreiben der Fuse Bits musste ich das Tool myAVR_ProgTool.exe verwenden - siehe http://www.opencharge.de/wiki/Mysmartusb

Mit avrdude ist das Schreiben der Fuse-Bits mit dem AVR910-Modus möglich.

avrdude-Kommandozeile :
''avrdude -c avr910 -P PORT -p PART -U lfuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD9:m''

'''Achtung:''' Die neuere Version (mySmartUSB MK3) scheint mit der aktuellen Firmwareversion noch große Probleme mit ISP zu haben (siehe Postings im Supportforum: http://myavr.info/myForum/viewforum.php?f=8). Solange diese Probleme nicht ausgemerzt sind, sollte man auf die ältere Version (mySmartUSB MK2) oder ein anderes Produkt ausweichen.

==== Amadeus-USB ====

[http://home.arcor.de/bernhard.michelis Amadeus-USB] ist ein ISP-Programmer zum Selberbauen. Er unterstützt eine Vielzahl von AVRs und verfügt über ein eigenes User-Interface. Der Programmer enthält einen einfach zu bedienenden Fuse-Editor. Sollte man einmal die falschen Clock-Einstellungen vorgenommen haben, ist das kein Problem, da der Programmer über eine Takterzeugung verfügt, mit der man den AVR wiederbeleben kann.
Auch wer mit niedrigen Taktraten arbeitet (z.B. 32kHz), kann einen ATmega64 in ca. 4,8 Sekunden programmieren und vergleichen. Darüber hinaus kann mit geeigneten Makros die Programmausführung getracet werden. Die maximale Programmierdauer beträgt bei einem ATmega64 mit 16MHz Quarz 3,1 Sekunden, wenn der gesamte Speicher geschrieben und verglichen werden muss. Ist das Programm kleiner, geht es natürlich schneller ;-) Für einen ATTiny2313 oder ATTiny24 braucht er weniger als eine Sekunde.

=== Geschwindigkeitsvergleich ===

Im Rahmen einer Forendiskussion entstand die folgende Messung, die
einige der möglichen Programmer in ihrer Geschwindigkeit vergleicht.
Mit einbezogen in den Vergleich wurde neben originalen
Atmel-ISP-Werkzeugen noch Werkzeuge für [[JTAG#AVR_JTAG|JTAG]].

Die Testdatei war 29704 Bytes groß. Target ist ein ATmega6490, der
mit 8 MHz vom RC-Oszillator getaktet wird. Das alles wurde mit einem
AVRDUDE 5.5 getestet.

<pre>
Programmer Parameter Zeit fürs
Schreiben Lesen
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII default 2,58 s 3,27 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII 1 MHz 8,34 s 8,51 s (**)
ISP
-----------------------------------------------
AVRISP mkII 250 kHz 5,37 s 5,46 s
1 MHz 2,45 s 2,45 s
2 MHz 1,89 s 1,99 s
-----------------------------------------------
STK500 900 kHz 5,84 s 3,49 s
(schnellstes)
-----------------------------------------------
AVR Dragon default 2,81 s 3,49 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
AVR Dragon 1 MHz 8,34 s 8,64 s
ISP 2 MHz - - (*)
-----------------------------------------------
Parallelport- keine Delay 13,20 s 12,45 s (**)
Dongle "alf" CPU 900 MHz
-----------------------------------------------
</pre>

(*) Benutzung unmöglich, weder Fuses noch Signature zuverlässig
lesbar.

(**) Fuses und Signature OK, aber das programmierte Ergebnis ist
fehlerhaft (verify errors)

== Software ==

* [http://www.myplace.nu/avr/yaap/ yaap] (Windows, diverse Parallelport-Programmer, GUI)
* [[Pony-Prog Tutorial|PonyProg]] (Linux, Windows, diverse Programmer für den parallelen und seriellen Port, GUI, am seriellen Port nur "Statuspinwackler" nach dem Schaltplan auf der lancos-Seite)
* [http://www.soft-land.de/index.php?page=avrburner AVRBurner] Ponyprog ähnliche Oberfläche für AVRDUDE.
* [http://www.nongnu.org/avrdude AVRDUDE] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, leicht erweiterbar auf andere Parallelportadapter-Anschlussbelegungen, Kommandozeile, auch für AVR Butterfly über dessen vorinstallierten Bootloader/Firmware-Uploader) siehe im Wiki [[AVRDUDE]]
* [http://savannah.nongnu.org/projects/uisp uisp] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, Kommandozeile, nicht mehr gepflegt).
* AVR-Studio (nur Programmieradapter mit integriertem Controller für den seriellen Port, z.B. AVR910, ATMEL AVRISP und STK500)
* [http://www.mcselec.com Eingebauter Programmer im Bascom-Basic Compiler]
* [http://esnips.com/web/AtmelAVR AvrOspII] - GUI Open Source programmer based on Atmels Application note AVR911.
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/60817 Forumsbeitrag] - Wie man Ponyprog aus dem AVR-Studio heraus nutzt
* [http://www.cadmaniac.org/projectMain.php?projectName=kontrollerlab Kontrollerlab] - (Linux), Grafische Oberfläche zu avr-gcc, uisp, avrdude und kate mit built-in debugger und serial terminal. Einfach verständlich und aufgeräumt (im KDE-Stil)

== ISP-Pins am AVR auch für andere Zwecke nutzen ==

Bei einem Programmer mit eingebautem [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate|Tristate]]-Treiber (z.B. 74HC(T)244) werden die Leitungen MISO, MOSI und SCK hochohmig geschaltet wenn die Programmierung beendet ist, d.h. sie beeinflussen die Schaltung nicht. Man kann die betreffenden Pins am AVR also relativ problemlos als Ausgänge verwenden, wenn man darauf achtet, dass die daran angeschlossene Peripherie durch die Programmierimpulse keinen Schaden nehmen kann. Als Eingänge sollte man die Pins allerdings nicht verwenden, da ein angeschlossener Taster zum Beispiel die Programmierimpulse kurzschließen würde, wenn er gedrückt ist.

Atmel empfiehlt in der Application Note [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042: AVR Hardware Design Considerations (PDF)] Peripherie an der SPI-Schnittstelle, bei gleichzeitiger Verwendung der Schnittstelle als In-System-Programmieranschluss, über Widerstände anzuschliessen.

siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_HV-Programmer AVR HV-Programmer]

[[Kategorie:AVR-Programmer und -Bootloader| ]]

AVR In System Programmer

2009-12-02T10:21:49Z

212.117.81.29: /* Einführung */

== Einführung ==

Atmel hat für die AVR 8-Bit RISC Mikrocontroller mehrere Application Notes herausgegeben, auf deren Basis eine Vielzahl von Programmiergeräten (''programmer'') entwickelt wurden.

Natürlich liefert Atmel auch eigene, fertige Programmiergeräte (AVRISP (mk I), AVRISP mk II, AVR Dragon, ...), Programmiersoftware (AVRProg, AVR Studio) und Entwicklungsboards mit integriertem Programmiergerät (z.B. [[STK500]]).

<big>FAQ/Tipp: '''"Welchen ISP-Adapter sollte man sich zulegen oder bauen?"'''</big>

Es geht nichts über ein wirklich zuverlässiges Werkzeug. Beim Umgang mit µCs ist es sehr frustrierend an drei Fronten gleichzeitig zu kämpfen:
# Bugs in der Software,
# Bugs in der Schaltung und
# Bugs/Probleme beim ISP-Adapter - PC-Gespann.

Wenigstens Probleme mit dem IPS-Adapter lassen sich durch den Kauf eines zuverlässigen ISP-Adapters eliminieren. Siehe auch diverse Forenbeiträge u.a. [http://www.mikrocontroller.net/topic/91042#778908] und [http://www.mikrocontroller.net/topic/153841#1447882]. Zuverlässig ist zum Beispiel '''Atmels original AVRISP mkII mit USB-Anschluss für rund 36,- Euro'''. Eine Investition, die viel Zeit und Ärger spart.

Sehr unzuverlässig sind häufig billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit nichts außer ein paar Widerständen. Unzuverlässig sind häufig auch billige oder selbstgebaute Programmierkabel mit einem einfachen Bustreiber. Nur weil sie bei manchen funktionieren heißt das nicht, dass sie überall problemlos funktionieren.

Parallelport- (Druckerport-) ISP-Adapter funktionieren gar nicht, wenn man sie mit einem USB <-> Druckerport Adapter an einen USB-Port am PC anschließt. ISP-Adapter für die serielle Schnittstelle funktionieren gar nicht oder extrem langsam, wenn man sie mit einem USB <-> Seriell Adapter am PC anschließt.

== Application Notes ==
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0943.PDF AVR910] (PDF) "''Low-cost''" ''In-system programming'' ('''AVRISP''') beschreibt einen einfachen, kostengünstigen Programmieradapter zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller. Auf dem Programmer befindet sich ein Mikrocontroller (natürlich von Atmel ;-), der serielle Steuerkommandos und Daten vom PC in Programmiersignale für den Mikrocontroller umsetzt.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2568.pdf AVR911] (PDF) ''Open source serial programmer'' ('''AVROSP''') beschreibt eine ''open source'' Programmiersoftware zur Übertragung von Programmen in den Mikrocontroller.

* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1644.pdf AVR109] (PDF) ''Self-Programming'' mit Hilfe eines [[Bootloader|Bootloaders]]. Hier wird im Mikrocontroller zunächst ein mikrocontroller-spezifisches Bootloader-Programm abgelegt. Dieses Programm empfängt das eigentliche Benutzerprogramm oder Daten z.B. über einen seriellen Anschluss ([[UART]]), legt es ggf. im Speicher (Flash-ROM, EEPROM) ab und führt ggf. anschliessend das Benutzerprogramm aus.

== Pinbelegung ==

Die Standard-Pinbelegung des ISP-Steckers zum Anschluss des Mikrocontrollers sieht nach obigen Application Notes und der [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042] (PDF) folgendermaßen aus (Anschluss auf der Platine, Ansicht von oben):

[[Bild:avr-isp-pinout.png|right]]

10-poliger 6-poliger
Anschluss Anschluss

1 MOSI 1 MISO
2 VCC 2 VCC
3 - (*) 3 SCK
4,6,8,10 GND 4 MOSI
5 RESET 5 RESET
7 SCK 6 GND
9 MISO

Pin 1 ist am Pfostenstecker mit einen kleinen Pfeil gekennzeichnet.

(*) Einige Programmieradapter (Ponyprog-Adapter nach Lancos-Schaltplan) unterstützen an Pin 3 des 10-poligen Steckers eine LED (Kathode an Pin), die "Programmierzugriff" signalisieren soll. Dies ist aber kaum nützlich, daher wird der Pin auch von Atmel als N/C (not connected) definiert und beim original Atmel AVRISP mit GND verbunden.

Der '''10-polige''' Anschluss wurde von der Firma Kanda beim STK200 verwendet und ist deshalb auch als "Kanda-Standard" bekannt und relativ weit verbreitet. Die Anschlussbelegung über einen '''6-poligen''' Stecker stammt von Atmel selbst. Der 10-polige Anschluss wird zwar häufiger genutzt (insbesondere bei billigen Parallelport-Adaptern) aber der 6-polige Anschluss ist platzsparender auf der Platine.
Am besten man besorgt sich einen Adapter6/10 ([http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=190 siehe hier]), dann lassen sich praktisch alle Boards mit jedem Programmer programmieren.

Zehnpolige Messerleisten (Wannenstecker) zur Montage auf einer µC Platine zum verpolungssicheren Anschluss des Programmieradapters sind fast "überall" verfügbar, nach den sechspoligen muss man häufig etwas suchen. Alternativ bleibt nur der Griff zu den nicht verpolungssicheren 2xN Stiftleisten (z.B. 2x40), wobei man eine Stiftleiste auf 2x6 Pole kürzt.

Sechspolige Federleisten (Pfostenbuchsen) zum Anquetschen an ein Programmierkabel sind dagegen zumindest bei den großen Versendern und Distributoren erhältlich (z.B. von Bürklin Art.53F3500; Conrad Art.701980-62; Farnell Art.1097021; Reichelt PFL 6). Kleine lokale Elektronikläden führen diese jedoch häufig nicht. Zu den sechpoligen Pfostenbuchsen gibt es keine Alternative, wenn man ein sechpoliges Programmierkabel bauen möchte. Zehnpolige Pfostenbuchsen lassen sich nicht auf sechs Pole kürzen.

Der VCC-Anschluss kann einerseits den Programmieradapter mit Strom versorgen, wie es bei vielen Parallelport-Adaptern der Fall ist. Er kann aber auch dazu verwendet werden, die zu programmierende Schaltung aus dem Programmieradapter mit Strom zu versorgen, was insbesondere beim STK500 möglich und dank dessen programmierbarer Versorgungsspannung manchmal ganz praktisch ist. Werden jedoch beide Seiten separat mit Strom versorgt, sollten die Stromversorgungen nicht über den VCC-Pin des ISP-Anschlusses miteinander verbunden werden, da manche Spannungsregler-ICs das nicht verkraften.

== Programmer-Varianten ==

Mittlerweile existiert eine fast unüberschaubare Zahl von Programmer-Varianten und Untervarianten. Hier sollen nur die wichtigsten Varianten mit Bauanleitungen aufgelistet werden, geordnet nach der Art des Anschlusses an den PC.

=== Parallelport ===

==== STK200-kompatibel ====

Fast alle erhältlichen Parallelport-Programmieradapter, u.a. auch der hier im [http://shop.mikrocontroller.net/ Shop] angebotene, sind kompatibel zum Programmer des [[STK200]] / STK300.

* Bauanleitung für einen [http://rumil.de/hardware/avrisp.html STK200-kompatiblen Programmieradapter] von Rolf Milde

==== Paralleles Interface für AVR und PonyProg ====

Schaltplan und Erläuterungen bei [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Scott-Falk Hühn]

==== SP12 Programmer ====

Schaltplan, Erläuterungen und Software für mehrere Plattformen, darunter auch MSDOS, gibt es bei [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Steven Bolt]. [http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-spider_prog.html#programmer Ken's Dongle] ist ein spezieller Kabeladapter für SP12 zur Verbesserung der Signalqualität. Anpassung an neue Typen erfolgt durch leicht selbst erstellbare Beschreibungsdateien.

=== Serieller Port ([[RS-232]]) ===

==== Atmel AVRISP, STK500, AVR910 ====

Der original AVRISP von Atmel, das STK500 und der Programmer aus der Application Note AVR910 enthalten einen Mikrocontroller, der die Umsetzung der seriellen Daten auf das ISP-Programmierinterface vornimmt. Sie lassen sich direkt mit dem AVR-Studio programmieren und sind auch problemlos mit einem USB-seriell-Adapter verwendbar.

Ein Layout mit Schaltplan und erweitertem Sourcecode findet sich in diesem Thread in der Codesammlung [http://www.mikrocontroller.net/topic/88295#749553 AVR910 Programmer, Schaltplan, Layout, Firmware].

Das AVR910 Design ist u.a. auf der Seite von [http://www.serasidis.gr/circuits/avr_isp/avr_isp.htm Serasidis Vasilis] im Detail beschrieben.

Eine weitere, auführliche Anleitung zum AVR910 gibt es in deutsch auf der Seite von [http://www.klaus-leidinger.de/mp/Mikrocontroller/AVR-Prog/AVR-Programmer.html Klaus Leidinger].
* [https://www.ssl-id.de/b-redemann.de AVR910-USB-Prog: Bausatz incl. USB-seriell Wandler]
* [http://www.avr-projekte.de/isp.htm AVR910-USB: Bauanleitung incl. USB-seriell Wandler]

Einen AVR-ISP STK500 Protokoll Programmmer und JTAGICE kompatiblen Programmer/Debugger können Sie auf folgender Homepage bestellen: [http://www.myevertool.de myevertool]

==== SI-Prog ====

Daneben gibt es noch weitere Programmieradapter für den seriellen Port, die auf den eigenen Mikrocontroller im Programmieradapter verzichten und das ISP-Programmierprotokoll über die Steuerleitungen des RS-232-Port nachbilden. Das Programmierprogramm auf dem PC sendet jetzt keine Steuerkommandos und Daten mehr, sondern gibt direkt die Programmiersignale an der seriellen Schnittstelle aus ("Pinwackeln an den Statuspins"). Der Nachteil dieser Adapter ist, dass sie meistens relativ langsam sind und nur unter wenigen Betriebssystemen funktionieren. Ein Beispiel dafür ist SI-Prog.

* [http://www.lancos.com/siprogsch.html SI-Prog Originalversion]
* [http://s-huehn.de/elektronik/avr-prog/avr-prog.htm Schaltplan und Erläuterungen]

=== Sercon2 ===
Mit einer etwas anderen Steckerbelegung als der SI-Prog arbeitet die Sercon Familie an Adaptern. Nähere Unterlagen dazu finden sich
[http://www.speedy-bl.com/adapter.htm hier]

=== USB ===

Die meisten USB-Programmieradapter verwenden einen USB-seriell-Wandler und ein STK500/AVRPROG-kompatibles Protokoll und können damit direkt aus dem AVR-Studio programmiert werden.

==== Atmel AVRISP MKII ====

Nachfolger des Atmel AVRISP "MKI". Mit USB-Schnittstelle, leistungsfähigerem Programmiercontroller und erweiterem Hardwareschutz. Programmiersoftware: [[AVR-Studio]] und [[AVRDUDE]]. Herstellerinformation bei [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?family_id=607&family_name=AVR+8%2DBit+RISC+&tool_id=3808 atmel.com]

Weiter unten auf dieser Seite wird auch ein einfacher, kompatibler Nachbau namens [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#usbprog usbprog] vorgestellt.

==== Bascom USB ISP ====
Beliebter USB programmer der speziell für den Bascom Compiler entwickelt wurde.
Unterstützt Bascom einen neuen AVR-Controller, so kann dies automatisch auch dieser USB Programmer, eine neue Firmware ist nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, dass er speziell für Bascom entwickelt wurde und in der IDE unterstützt wird. Er unterstützt alle Features von Bascom, auch die automatische Fusebit-Einstellung per Direktive im Quellcode.

Angenehm ist auch, dass er keine 5V benötigt. Im Gegenteil, er kann sogar Boards über das übliche ISP-Programmierkabel mit 5V versorgen, so dass viele Boards auch ohne weitere Spannungsquelle programmiert werden können.
Ein wirklich empfehlenswerter Qualitätsprogrammer für alle Programmierer, die ausschließlich mit Bascom arbeiten wollen
* [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=73&products_id=161 Vertrieb in Deutschland bei robotikhardware.de]

Im Online- / Auktionshandel werden auch Alternativen angeboten, teils recht schick im Plexiglasgehäuse für ca. 20 Euro. Angeboten z.B. als "USB 2.0 Full Speed low cost Programmer für ATMEGA Chips" oder "AVR USB ISP Programmer ATMEL ATMEGA STK500". Die Adapter funktionieren auch mit BasCom (aber auch mit AVR Studio), z.B. mit der Einstellung "STK500 native driver".

Man kann die Targetspannungsversorgung per USB zwischen 3,3 und 5V umschalten oder ganz abschalten (per DIP-Schalter). Sie sind per USB an den PC angeschlossen und arbeiten über einen virtuellen COM-Port. Achtung: In BasCom funktioniert das nur bis COM9. Wenn sich das Gerät z.B. auf COM15 installiert, wird es im BasCom evtl. nicht gefunden. Dann in der Systemsteuerung entsprechend umstellen.

==== Atmel AVR Dragon ====

Der [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] ist ein preiswerter ISP (und ICE) von Atmel, der aufgrund Preis/Leistungs-Verhältnisses schnell populär wurde. Atmel wurde von dieser Popularität überrascht, da der Dragon wohl ursprünglich nur als ein "Gimmick" zur Verbreitung von AVRs in Asien gedacht war.

Die großen Vorteile des Dragons sind, dass er alle Programmiermodi beherrscht, inklusive High-Voltage Parallel Programming ("verfuste" AVRs retten), dass er ein natives USB-Interface hat, von AVR-Studio unterstützt wird, und mit Einschränkungen (max. 32K AVRs) sogar [[JTAG]] und [[debugWIRE]] ICE / Debugging unterstützt (bei den AVRs die dies können).

Zu den größten bekannten Nachteilen gehören, dass der Dragon völlig "nackt" kommt. Kein USB-Kabel, kein Gehäuse, nicht einmal Abstandsbolzen unter der Platine, keine Patchkabel und nicht einmal die Fassungen zum Einstecken von AVRs sind bestückt. Eine gedruckte Anleitung gibt es auch nicht. Daneben wird aufgrund des Stromverbrauchs des Dragon ein USB-Hub mit Netzteil benötigt.

Weiter ist der Dragon dafür bekannt, empfindlich auf statische Aufladungen zu reagieren. Ein Spannungsregler und ein Ausgangstreiber gehen dabei besonders gerne kaputt. Ein gerne von Anfängern gemachter Fehler ist es, den Dragon im Betrieb auf dem mitgelieferten "Schaumstoff" aus der Verpackung liegen zu lassen. Das ist jedoch kein Schaumstoff, sondern leitendes Moosgummi.

Weitere Schutzmaßnahmen für gefährdete AVR Dragons findet man auf der Dragonlair-Seite von [http://www.aplomb.nl/TechStuff/Dragon/Dragon.html Nard Awater].

Der Dragon wird unter Linux z.B. von der avrdude-Programmiersoftware unterstützt. Unerklärlicherweise stellt Atmel die Dokumentation und Beschreibung des Dragon nur als Teil der Online-Hilfe der AVR-Studio Software unter Windows zur Verfügung. Weiterhin lassen sich Firmware-Updates auch nur mittels eine proprietären Atmel-Software unter Windows einspielen. Daher ist der Dragon für Linux-Benutzer nur dann zu empfehlen, wenn man zusätzlich noch Zugriff auf eine Windows-Installation hat.

==== USBisp ====

AVR Programmierdongle mit USB Anschluss und kompatibel zum STK500-Protokoll. Unter anderem programmierbar mit [[AVR-Studio]], [[AVRDUDE]] und [[uisp]]. Schaltplan (PDF), Layout (PDF), Erläuterungen und Firmware gibt es vom Entwickler [http://www.matwei.de Matthias Weißer].

==== USB avrisp ====

USB AVR Programmer auf Basis des AVR 910 Designs. Den Schaltplan, Layout und Erläuterungen (englisch) gibt es von [http://www.e.kth.se/~joakimar/hardware.html Joakim Arfvidsson].

==== Evertool ====

Mit USB-seriell-Wandler. Getestet mit Adapterkabeln/ICs von FTDI, SiLabs und Prolific (Adapterkabel z.B. für ca. 10EUR bei Reichelt).

* [http://www.siwawi.arubi.uni-kl.de/avr_projects/evertool/ Evertool-"Homepage"]

==== USBasp ====

Thomas Fischls [http://www.fischl.de/usbasp/ USBasp] ist ein
Openhardware/Openfirmware USB-ISP-Adapter. Er basiert auf einem
ATmega8 (oder ATmega88), der mittels einer rein auf Firmware
basierenden USB-Implementierung von
[http://www.obdev.at/products/avrusb/index.html Objective Development]
arbeitet. Zum Ansteuern wird [[AVRDUDE]] in einem speziellen Modus
benötigt, der ab Version 5.2 standardmäßig vorhanden ist (vorher waren
Patches nötig).
Eine MacOS X Anpassung stammt von [http://www.macsven.de/Atmel.html Sven Schwiecker].
*Ein [http://www.FundF.net/usbasp/ offizieller USBasp Bausatz] ist erhältlich
*Einen preiswerten Bausatz incl. Dokumentation gibt es [http://www.b-redemann.de/produkte-programmer.shtml hier].

==== AvrUsb500 ====

* [http://www.tuxgraphics.org/electronics/200510/article05101.shtml AvrUsb500] - an open source Atmel AVR Programmer, stk500 V2 compatible, with USB interface
* [http://www.mechaos.de/avr_progusb.php meCHAOS] - Nachbau mit neuem Platinenlayout und weiteren Funktionen.

==== usbprog ====

[http://www.embedded-projects.net/usbprog usbprog] von Benedikt Sauter ist ein USB Programmieradapter, der fast alle Atmel Mikrocontroller unterstützt (ATiny, ATMega, AT89, AT90, ...) und daneben auch für ARM7/9 und MSP universell einsetzbar ist.

Der Programmer wurde so entwickelt, dass man die Firmware auf dem Adapter über die USB-Verbindung austauschen kann. Dadurch sollte der Adapter lange attraktiv bleiben, da alles rund um das Projekt als open Source veröffentlicht ist und daher neue Controller einfach in die usbprog-Firmware integriert werden können.
Es ensteht gerade eine Firmware für einen einfachen JTAG Adapter. Damit kann man dann ganz einfach debuggen (voraussichtlich auch aus dem AVR Studio aus).

Man kann den Adapter auch als 1:1 AVRISP mkII kompatibles Gerät betreiben. Dafür muss man eine andere Firmware einspielen, die ebenfalls Teil des Projektes ist. Der Vorteil ist der, dass man so auf jede bestehende Programmiersoftware zurückgreifen kann, die das originale AVRISP mkII unterstützt. Getestet wurde usbprog bis jetzt mit avrdude (Linux und Windows) und dem AVR Studio 4 (Windows).

Derzeit kann man bei Benedikt Sauter Platinen und Bauteile im Set für 22 EUR (neue v3 für 34 EUR) bestellen. Näheres auf der [http://www.embedded-projects.net/usbprog Projektseite].

==== AVR-Doper ====

[http://www.obdev.at/products/avrusb/avrdoper.html AVR-Doper] kann neben ISP auch im High-Voltage Serial Mode als [[AVR HV-Programmer]] programmieren. Rein auf Firmware basierende USB-Implementierung. BUS-Powered. Einseitige Platine und damit auch für Selbstbauer geeignet. Verwendet einen Mega8 zur Steuerung des Programmers. Ist kompatibel zu AVR-Studio durch STK500-Protokoll.

==== USB AVR-Lab ====

[http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab USB AVR-Lab] besteht aus einer sehr einfachen Hardware, usb wird in Software gemacht. Mit einem Bootloader nebst Applikation kann die Funktion des Lab´s zwischen

*AVRISPmkII kompatiblem Programmer (AVR Studio,Linux,MacOS)
*STK500v2 kompatiblem Programmer (AVR Studio)
*USBasp kompatiblem Programmer (Linux, MacOS)
*RS232/RS485 Wandler
*I2C Logger
*Oszi (in Entwicklung)
*Multimeter (in Entwicklung)
*6-Kanal Logik analyzer
*AVR910 kompatibler Programmer (in Entwicklung)
*Labornetzteil (in Entwicklung)
*JTAG Adapter (geplant)

getauscht werden. Mit der STK500v2 kompatiblen Firmware kann der Programmer direkt aus dem AVR Studio heraus voll kompatibel zum AVR-ISP mkII arbeiten.
Zusätzlich bietet der Programmer den virtuellen Com Port als Debug Port an solange nicht geflasht wird. Man kann also direkt mit dem Terminal Programm auf seinen AVR zugreifen über den ISP Adapter.
Dieser Modi wird von jeder ISP Firmware unterstützt.
Statusanzeige des Targets (angeschlossen, falsch angeschlossen,nicht angeschlossen), max. 3 Mhz ISP Freq. Das ganze ist sehr günstig in der Beschaffung (10 Eur Bauteile bei Reichelt+ 3,5 Eur Platine von ullihome.de, oder 15 Eur bestückt von ullihome.de)

==== USBtinyISP ====

[http://www.ladyada.net/make/usbtinyisp/ USBtinyISP] ist ein preiswerter (ca. 16$ für die Bauteile) AVR ISP Programmer und SPI Interface auf open-source Basis. Als Software kann z.B. AVRDUDE oder AVRStudio verwendet werden. Der Programmer wurde auf Windows und MacOS X getestet. Bei Adafruit sind auch Selbstbaukits erhältlich.

==== UCOM-IR ====
Der [http://www.nibo-roboter.de/wiki/UCOM-IR UCOM-IR] Programmieradapter ist ein kommerzieller Bausatz (ca. 25 €), der auf einem AT90USB162 basiert. Durch die Verwendung des STK500v2 Protokolls kann zur Programmierung sowohl das [[AVR-Studio]] wie auch [[AVRDUDE]] verwendet werden. Zusätzlich hat der Adapter einen IR-Empfänger und zwei Sendedioden, die zur Kommunikation und zur Fernsteuerung verwendet werden können.

=== Standalone ===

==== TheCableAVR-SD (kommerziell) ====

[http://www.priio.com/productcart/pc/viewPrd.asp?idcategory=6&idproduct=88 TheCableAVR-SD] works by saving the "ISP", "HEX" and "EEP" files required for part programming from the PC application onto an SD-Card and inserting it into TheCableAVR-SD. This programmer is stand alone, making it very handy for field software updates and production programming.

==== ButtLoad ====

[http://www.fourwalledcubicle.com/ButtLoad.php ButtLoad] is based on the Atmel [[AVR Butterfly]] development board. ButtLoad is specially written firmware which converts a low-cost official Atmel Butterfly evaluation board into a smart ISP programmer for other members of the Atmel AVR family. It supports the entire AVR range, and allows for a complete program (including EEP, HEX, Fuse and Lock Bytes) to be stored and later programmed into a device from the Butterfly's on board non-volatile memory.

==== PalmAVR ====

* siehe [http://www.mikrocontroller.net/topic/77870#648376 Forenbeitrag]

==== mySmartUSB ====

Der mySmartUSB Programmer von myAVR ist ein kompakter ISP Programmer mit USB Anschluss (der Preis liegt bei 28€). Lt. Hersteller kann er auch für die Kommunikation via UART, TWI, SPI verwendet werden (hab ich noch nicht probiert).

ich aber: Beim Schreiben der Fuse Bits musste ich das Tool myAVR_ProgTool.exe verwenden - siehe http://www.opencharge.de/wiki/Mysmartusb

Mit avrdude ist das Schreiben der Fuse-Bits mit dem AVR910-Modus möglich.

avrdude-Kommandozeile :
''avrdude -c avr910 -P PORT -p PART -U lfuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD9:m''

'''Achtung:''' Die neuere Version (mySmartUSB MK3) scheint mit der aktuellen Firmwareversion noch große Probleme mit ISP zu haben (siehe Postings im Supportforum: http://myavr.info/myForum/viewforum.php?f=8). Solange diese Probleme nicht ausgemerzt sind, sollte man auf die ältere Version (mySmartUSB MK2) oder ein anderes Produkt ausweichen.

==== Amadeus-USB ====

[http://home.arcor.de/bernhard.michelis Amadeus-USB] ist ein ISP-Programmer zum Selberbauen. Er unterstützt eine Vielzahl von AVRs und verfügt über ein eigenes User-Interface. Der Programmer enthält einen einfach zu bedienenden Fuse-Editor. Sollte man einmal die falschen Clock-Einstellungen vorgenommen haben, ist das kein Problem, da der Programmer über eine Takterzeugung verfügt, mit der man den AVR wiederbeleben kann.
Auch wer mit niedrigen Taktraten arbeitet (z.B. 32kHz), kann einen ATmega64 in ca. 4,8 Sekunden programmieren und vergleichen. Darüber hinaus kann mit geeigneten Makros die Programmausführung getracet werden. Die maximale Programmierdauer beträgt bei einem ATmega64 mit 16MHz Quarz 3,1 Sekunden, wenn der gesamte Speicher geschrieben und verglichen werden muss. Ist das Programm kleiner, geht es natürlich schneller ;-) Für einen ATTiny2313 oder ATTiny24 braucht er weniger als eine Sekunde.

=== Geschwindigkeitsvergleich ===

Im Rahmen einer Forendiskussion entstand die folgende Messung, die
einige der möglichen Programmer in ihrer Geschwindigkeit vergleicht.
Mit einbezogen in den Vergleich wurde neben originalen
Atmel-ISP-Werkzeugen noch Werkzeuge für [[JTAG#AVR_JTAG|JTAG]].

Die Testdatei war 29704 Bytes groß. Target ist ein ATmega6490, der
mit 8 MHz vom RC-Oszillator getaktet wird. Das alles wurde mit einem
AVRDUDE 5.5 getestet.

<pre>
Programmer Parameter Zeit fürs
Schreiben Lesen
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII default 2,58 s 3,27 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
JTAG ICE mkII 1 MHz 8,34 s 8,51 s (**)
ISP
-----------------------------------------------
AVRISP mkII 250 kHz 5,37 s 5,46 s
1 MHz 2,45 s 2,45 s
2 MHz 1,89 s 1,99 s
-----------------------------------------------
STK500 900 kHz 5,84 s 3,49 s
(schnellstes)
-----------------------------------------------
AVR Dragon default 2,81 s 3,49 s
JTAG (4 MHz)
-----------------------------------------------
AVR Dragon 1 MHz 8,34 s 8,64 s
ISP 2 MHz - - (*)
-----------------------------------------------
Parallelport- keine Delay 13,20 s 12,45 s (**)
Dongle "alf" CPU 900 MHz
-----------------------------------------------
</pre>

(*) Benutzung unmöglich, weder Fuses noch Signature zuverlässig
lesbar.

(**) Fuses und Signature OK, aber das programmierte Ergebnis ist
fehlerhaft (verify errors)

== Software ==

* [http://www.myplace.nu/avr/yaap/ yaap] (Windows, diverse Parallelport-Programmer, GUI)
* [[Pony-Prog Tutorial|PonyProg]] (Linux, Windows, diverse Programmer für den parallelen und seriellen Port, GUI, am seriellen Port nur "Statuspinwackler" nach dem Schaltplan auf der lancos-Seite)
* [http://www.soft-land.de/index.php?page=avrburner AVRBurner] Ponyprog ähnliche Oberfläche für AVRDUDE.
* [http://www.nongnu.org/avrdude AVRDUDE] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, leicht erweiterbar auf andere Parallelportadapter-Anschlussbelegungen, Kommandozeile, auch für AVR Butterfly über dessen vorinstallierten Bootloader/Firmware-Uploader) siehe im Wiki [[AVRDUDE]]
* [http://savannah.nongnu.org/projects/uisp uisp] (Unix, Linux, Windows, praktisch alle Programmer, Kommandozeile, nicht mehr gepflegt).
* AVR-Studio (nur Programmieradapter mit integriertem Controller für den seriellen Port, z.B. AVR910, ATMEL AVRISP und STK500)
* [http://www.mcselec.com Eingebauter Programmer im Bascom-Basic Compiler]
* [http://esnips.com/web/AtmelAVR AvrOspII] - GUI Open Source programmer based on Atmels Application note AVR911.
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/60817 Forumsbeitrag] - Wie man Ponyprog aus dem AVR-Studio heraus nutzt
* [http://www.cadmaniac.org/projectMain.php?projectName=kontrollerlab Kontrollerlab] - (Linux), Grafische Oberfläche zu avr-gcc, uisp, avrdude und kate mit built-in debugger und serial terminal. Einfach verständlich und aufgeräumt (im KDE-Stil)

== ISP-Pins am AVR auch für andere Zwecke nutzen ==

Bei einem Programmer mit eingebautem [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate|Tristate]]-Treiber (z.B. 74HC(T)244) werden die Leitungen MISO, MOSI und SCK hochohmig geschaltet wenn die Programmierung beendet ist, d.h. sie beeinflussen die Schaltung nicht. Man kann die betreffenden Pins am AVR also relativ problemlos als Ausgänge verwenden, wenn man darauf achtet, dass die daran angeschlossene Peripherie durch die Programmierimpulse keinen Schaden nehmen kann. Als Eingänge sollte man die Pins allerdings nicht verwenden, da ein angeschlossener Taster zum Beispiel die Programmierimpulse kurzschließen würde, wenn er gedrückt ist.

Atmel empfiehlt in der Application Note [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf AVR042: AVR Hardware Design Considerations (PDF)] Peripherie an der SPI-Schnittstelle, bei gleichzeitiger Verwendung der Schnittstelle als In-System-Programmieranschluss, über Widerstände anzuschliessen.

siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_HV-Programmer AVR HV-Programmer]

[[Kategorie:AVR-Programmer und -Bootloader| ]]

MC34063

2009-10-02T13:21:35Z

212.117.81.29: /* Vergleich 34063 vs. LM257x */

Der MC34063 ist ein kleiner, billiger, beliebter und sehr vielseitig einsetzbarer Schaltregler. Er ist seit Jahrzehnten auf dem Markt. Sein Regelverhalten ist etwas anderes als man es von modernen Schaltreglern gewohnt ist.

=== StepDown (Abwärtswandler)===

Ein Abwärtswandler erzeugt aus einer Eingangsspannung eine niedrigere Ausgangsspannung. Die häufigste Anwendung dieser Schaltung liegt in der Erzeugung einer stabilisierten, niedrigen Spannung aus einer höheren Eingangsspannung. z.B. 5V und 3,3V für eine µC Schaltung aus einem unstabilisierten Netzteil das 8-15V liefert.

====StepDown Schaltungvariante 1====
[[Bild:34063_sdown.gif]]

Der interne Transistor schaltet die positive Spannung auf eine Spule. Da es ein NPN Transistor ist, ist dieser als Emitterfolger geschaltet. Dies hat den großen Nachteil, dass der Spannungsabfall recht hoch ist. Da es eine Darlingtonschaltung ist, gehen hier 1,0-2,0V je nach Strom verloren.
Von daher kann der Regler auch nicht die vollen 1,5A an Ausgangsstrom liefern, da dann die zulässige Verlustleitung überschritten werden würde: Bei 1A Ausgangsstrom fallen etwa 1,5V am Transistor ab. Dies ergibt 1,5W Verlustleistung. Da der Transistor maximal 85% der Zeit leitet, ergibt sich so worst case eine Verlustleistung von etwa 1,3W. Laut Datenblatt kann der MC34063 im DIP Gehäuse maximal 1,25W. Es wäre also an der Grenze. Bei einem thermischen Widerstand von 100K/W würde sich das IC so auf über 150°C Chiptemperatur bei Raumtemperatur erhitzen. Am Gehäuse würde man sich dann auch die Finger verbrennen!
In der Stepdown Konfiguration sollte man den internen Transistor daher am besten mit nicht mehr als etwa 0,5A Ausgangsstrom belasten. Den Strombegrenzungswiderstand könnte man dann zu etwa 0,5 Ohm anstelle der minimal zulässigen 0,2 Ohm wählen, um auf der sicheren Seite zu sein.

====StepDown Schaltungvariante 2 für höheren Wirkungsgrad ====
[[Bild:34063_sdown2.gif]]

Diese Variante verwendet einen externen PNP Transistor anstelle dem internen Emitterfolger. Dadurch reduziert sich der Spannungsabfall von etwa 1,0-2V auf 0,3-0,7V. Allerdings auf Kosten eines höheren Stromverbrauch: Denn hier fließt der Basisstrom aus der Eingangsspannung nach Masse ab, und nicht wie beim Emitterfolger in die Last. Weiterhin ist diese Schaltung im Eingangsspannunsgbereich etwas eingeschränkt, denn der Vorwiderstand R4 muss bei niedrigen Spannung ausreichend Strom liefern, und bei hohen Spannungen darf der Strom nicht zu hoch werden, bzw. geht der Wirkungsgrad aufgrund des hohen Stroms runter.
Der 100 Ohm Widerstand dient weniger als Spannungsteiler mit dem 330 Ohm Widerstand, sondern vielmehr dazu, den Transistor beim Abschalten schneller sperren zu lassen.

=== StepUp (Aufwärtswandler)===

Ein Aufwärtswandler erzeugt aus einer Eingangsspannung eine höhere Ausgangsspannung. Die häufigste Anwendung dieser Schaltung liegt in der Erzeugung einer höheren Betriebsspanung z.B. aus [[Versorgung aus einer Zelle | Batterien]], oder die Erzeugung von 12V aus einer vorhanden 5V Quelle (z.B. USB).

====StepUp Schaltungvariante 1====
[[Bild:34063_stepup.gif]]

Der interne Transistor schaltet die Spule periodisch gegen Masse, wodurch beim Abschalten eine höhere Spannung induziert wird. In dieser Dimensionierung liefert die Schaltung 12V bei etwa 100mA aus einer Eingangsspannung zwischen 4 und 12V. Diese Spannung kann z.B. zur Programmierung eines EPROMs oder µCs (Vpp Spannung) verwendet werden. Da der Strom im Gegensatz zur Stepdown Schaltung nur impulsartig abgegeben wird wird, ist ein größerer Elko am Ausgang erforderlich.

====StepUp Schaltungvariante 2 für mehr Strom====
[[Bild:34063_stepup2.gif]]

Es gibt eigentlich nur 2 Fälle in denen der Transistor sinnvoll ist:
*Höherer Ausgangsstrom. Da der interne Transistor nur 1,5A Spitze aushält, was bei einem Stepupwandler nicht viel ist (bei 4V Eingangsspannung sind das gerade mal etwa 1W Ausgangsleistung), kann man hier einen stärkeren Transistor verwenden.
*Höhere Ausgangsspannung. Da der interne Transistor nur 40V aushält, kann man die Spannung durch einen externen Transistor erhöhen. Allerdings sollte man beachten, dass der MC34063 nur maximal 85% Tastverhältnis erreichen kann. Dies entspricht einer um etwa Faktor 6 höheren Ausgangsspannung als die Eingangsspannung. Sollte man über diesen Wert gehen, ist bei der Wahl der Spule folgendes zu beachten.

Die Induktivität darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, um eine bestimmte Leistung übertragen zu können. Gemäß der Formel

<math>U=L\frac{di}{dt}</math>

kann man den Strom ausrechnen der bei einer bestimmten Frequenz maximal in der Spule auftreten kann, wenn der Strom zu Beginn 0 ist.

<math>I=\frac{0,85 \cdot U_{IN}}{f\cdot L}</math>

Und gemäß der Energie in der Spule

<math>E=\frac{1}{2}L \cdot I^2</math>

und der Kenntnis, dass diese Energie in jedem Takt übertragen wird, kann man nun durch Einsetzen der einen Gleichung in die andere die maximale Induktivität ausrechnen, die es ermöglicht eine bestimmte Leistung bei den 85% Tastverhältnis zu übertragen. Am Ende erhält man dann folgende Formel:

<math>L_{MAX}=\frac {0,36 \cdot {U_{IN}}^2}{f \cdot P_{AUS}}</math>

Um die Verluste usw. zu berücksichtigen sollte man die Spule etwa zwischen 30..70% des oben berechneten Maximalwertes wählen, aber unter keinen Umständen größer, denn dann kann der Wandler die geforderte Leistung nicht liefern und die Spannung bricht bei Belastung zusammen. <math>U_{IN}</math> ist dabei die Eingangsspannung, f die Schaltfrequenz des Wandlers und <math>P_{AUS}</math> die Ausgangsleistung. Während im Normalbetrieb eine zu große Induktivität nicht stört, ist es hier dagegen also genau umgekehrt.

=== Invertierender Wandler ===

Ein invertierender Wandler erzeugt aus einer positiven Eingangsspannung eine negative Ausgangsspannung. Streng genommen handelt es sich um einen StepUp Wandler, bei dem die Spule nicht an der positiven Spannung sondern an der negativen liegt. Daher sind die Vorzeichen gespiegelt.

Die häufigste Anwendung dieser Schaltung liegt in der Erzeugung einer negativen Betriebsspannung z.B. für einen Operationsverstärker, oder in der Erzeugung der VLCD Spannung eines [[LCD | LC-Displays]].

====Invertierende Schaltungsvariante 1 gemäß Datenblatt ====
[[Bild:volt_inv.gif]]

Der interne Transistor schaltet die positive Spannung. Da es ein NPN Transistor ist, wird dieser als Emitterfolger geschaltet. Dies hat den großen Nachteil, dass der Spannungsabfall recht hoch ist. Da es eine Darlingtonschaltung ist, gehen hier 1,0-1,3V je nach Strom verloren. Da der MC34063 keine negativen Spannungen verarbeiten kann, wird dessen GND Potential nun der Ausgang der negativen Spannung. Die maximal zulässige Ausgangsspannung wird daher durch die Differenz der positiven Betriebsspannung und der negativen Ausgangsspannung begrenzt. Diese darf 40V nicht übersteigen. Da der Bezugspunkt des Feedbackpins des MC34063 die negative Ausgangsspannung ist, sieht der MC34063 Masse als positive Spannung. Der Spannungsteiler aus R3 und R1 wird daher genauso berechnet wie bei jeder anderen Schaltung. Damit der Wandler sicher startet sollte der Glättungselko am Ausgang nicht zu klein sein, da dieser beim Einschalten quasi in Reihe zum MC34063 sitzt und dieser sich daher aus diesem mit Strom versorgen muss.

====Invertierende Schaltungsvariante 2 mit externem Transistor gemäß Datenblatt====
[[Bild:volt_inv1.gif]]

Um den hohen Spannungsverlust am Schalttransistor zu umgehen kann man einen externen PNP Transistor einsetzen. Sobald der interne Transistor des MC34063 einschaltet, bekommt der externe PNP Transistor seinen Basisstrom und schaltet ein. Somit hat dieser nun einen sehr geringen Spannungsabfall von wenigen 100mV. Der 100 Ohm Widerstand dient weniger als Spannungsteiler mit dem 220 Ohm Widerstand, sondern vielmehr dazu, den Transistor beim Abschalten schneller sperren zu lassen. Ein Nachteil dieser Schaltung ist, dass der Basisstrom aus der negativen Spannung stammt, die aufwendig erzeugt wurde. Von den so erzeugen -14,5V gegen GND, also -19,5V gegen 5V werden nur etwa 0,7V benötigt, der Rest wird im Vorwiderstand verheizt.

Da bei [[LCD]]s die Kontrastspannung als Bezugspunkt die positive Betriebsspannung besitzt, ist es auch sinnvoll die Regelung des MC34063 nicht an GND sondern an die positive Betriebsspannung anzuschließen. Dadurch ist die Kontrastspannung auch bei Betriebsspannungsschwankungen konstant.

====Invertierende Schaltungsvariante 3 mit externem Transistor gemäß Datenblatt von ST====
[[Bild:volt_inv2.gif]]

Um das Problem mit dem Basisstrom für den externen Transistor aus der negativen Spannung zu beseitigen liegt es nahe, den Strom aus der Schaltungsmasse anstelle der negativen Spannung zu nehmen. Solch eine Schaltung findet sich sogar in einem Datenblatt vom MC34063, allerdings nicht in der eines MC34063 von ON/Motorola sondern in einem von ST. Diese Schaltung sieht auf den ersten Blick besser aus als die vorhergehende, hat aber dennoch einen gravierenden Nachteil: In der Praxis ist nämlich der Strom im Leerlauf höher als bei der vorhergehenden Schaltung. Dies liegt daran, dass das interne Flipflop anscheinend zwischen GND und V+ hin und herschaltet, was ja eigentlich gewünscht ist. In diesem Fall wird die Basis-Emitterspannung der Transistoren negativ, und bei etwa -8V bricht die Basis-Emitter Diode durch und wird somit leitend. Auch in der Sperrphase wird daher der erzeugten negativen Spannung ein Strom entnommen der wieder nachgeliefert werden muss. Zumindest die ICs von Fairchild, ON und TSC verhalten sich so. ICs von ST konnte ich noch keine bekommen um nachzuprüfen ob diese vielleicht anders aufgebaut sind. Diese Schaltung ist auf jedenfall '''nicht empfehlenswert'''.

====Invertierende Schaltungsvariante 4 mit externem Transistor, Eigenkreation====
[[Bild:volt_inv3.gif]]

Das Problem mit dem Durchbruch der Basis-Emitter Diode umgeht diese Schaltung.
Da ein Transistor an sich aus 2 Dioden besteht, kann man bei diesem Emitter und Kollektor vertauschen. Die Basis-Kollektor Diode hat nämlich den Vorteil, dass sie eine sehr viel höhere Spannung aushält, die meist genauso groß ist wie die zulässige Kollektor-Emitter Spannung. In diesem Fall also 40V. Da der Transistor ein Darlingtontransistor ist und hier nur wenig Strom benötigt wird, wird nur der schwache Treibertransistor als Transistor verwendet, und der eigentliche Schalttransistor dient als Diode um den Basistrom des PNP Transistors über den Treiber Transistor nach Masse abzuführen. Dieser Betrieb ist in keinem Datenblatt erwähnt, aber auch nirgends verboten, von daher kann man nicht mit Sicherheit sagen, dass diese Schaltung zulässig ist. Ich verwende die Schaltung aber schon seit Jahren ohne Probleme. Der Wirkungsgrad dieser Schaltung ist deutlich höher als bei den zuvor gezeigten. Der offene Emitterpin schwingt wie erwartet zwischen etwa +0,7V und negativer Ausgangsspannung hin und her.

====Invertierende Schaltungsvariante 5 für bipolare Spannungen====
[[Bild:vlcd_bipol.gif]]

Die letze Variante erzeugt gleichzeitig eine positive und eine negative Spannung aus einer niedrigeren positiven Spannung. Dies ist z.B. für Operationsverstärker oder aber auch für TFT Displays wichtig, die häufig +15V und -10V benötigen. Bei der Schaltung handelt es sich um einen StepUp Wandler der über D1 an C1 eine positive Spannung erzeugt, die über den Spannungsteiler zurückgeführt und geregelt wird. Die Spannung an Pin 1 schwingt daher zwischen 0V (eingeschaltetem Transistor) und Ausgangsspannung + Diodenspannung (Spannungsspitze beim abgeschalteten Transistor) hin und her. Diese Wechselspannung wird über C4 und D2-3 gleichgerichtet und zwar in negativer Richtung. C5 läd sich daher auf eine um eine Diodenspannung niedrigere Spannung (und negativem Vorzeichen) als die Spannung an C1 auf. Diese Spannung ist an sich nicht geregelt, aber über C4 mit der geregelten, positiven Spannung verkoppelt. Lediglich der Spannungsabfall an C4 und D2-D3 wird nicht ausgeregelt.

=== Weitere Anwendungen===

* verlustarme [[Konstantstromquelle]]

=== Wichtig zu wissen ===

* Das IC verwendet ein festes Tastverhältnis von ca. 0,85. Die einzige Möglichkeit, dieses Tastverhältnis zu verkürzen liegt in Rsc bzw. durch eine zu hohe Eingangsspannung vor dem Beginn eines Zyklus. Da die Abschaltung des Impulses nach Erkennen des Überstroms eine kurze Zeitspanne benötigt, darf der Strom in der Spule nicht zu schnell ansteigen, sie muss also eine bestimmte Mindestinduktivität haben und darf nicht in die Sättigung kommen. Im StepUp Fall sollte auch eine bestimmte Maximalinduktivität nicht überschritten werden, damit die Spule in der durch C definierten Zeit auch aufgeladen werden kann.

* Die Regelschleife des ICs ist nur im diskontinuierlichen Betrieb (Spulenstrom fällt in jedem Takt wieder auf 0) stabil. Im kontinuierlichen Betrieb, also bei zu hoher Spuleninduktivität, kann es zu Regelartefakten kommen. Dann stiegt z.B. der Spulenstrom bis doch die Überstromabschaltung greift, die Regelschleife schwingt.

* Bei niedriger Last geschieht die Spannungsregelung über das Auslassen von Impulsen (Pulsfrequenzmodulation). Dies kann dazu führen, dass der Ripple der Ausgangsspannung eine sehr viel niedrigere Frequenz aufweist als die Schaltfrequenz.

* Die im Datenblatt angegebenen 1,5A sind der Spitzenstrom des internen Transistors, nicht der Ausgangsstrom des Schaltreglers. Insbesondere in der StepUp Konfiguration ist der Ausgangsstrom viel geringer.

* StepUp oder Inverter mit einem Spannungsverhältnis über 6,5 ist nur im diskontinuierlichen Betrieb möglich. Daraus ergibt sich eine Obergrenze für die Induktivität.

* Der Strombegrenzungswiderstand Rsc dient nicht nur als Strombegrenzung für den Ausgangsstrom, sondern ist auch wichtig um den Spulenstrom in jedem Schaltzyklus zu begrenzen: Geht die Spule z.B. bei 0,15A in die Sättigung muss Rsc so dimensioniert werden, dass der Strom die 0,15A nie übersteigt (der passende Wert wäre hierfür also Rsc=0,33V/0,15A=2,2Ohm.) Ansonsten verringert sich der Wirkungsgrad der Schaltung stark.

=== Vergleich 34063 vs. LM257x ===

Der MC34063 und der LM2575 sind von den Daten her in etwa vergleichbar, der LM257x ist allerdings nur ein reiner Stepdown Regler.

Im Schaltverhalten unterscheiden sich beide Regler deutlich wie nachfolgende Messungen zeigen. Um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten wurden bei beiden die gleichen Spulen, Dioden und Elkos verwendet. Auch das Platinenlayout war vergleichbar.
Die Eingangsspannung betrug 12 V, die Ausgangsspannung 5 V. Verwendet wurden ein TS34063 und ein LM2575-5 (mit LM2574 und LM2576 sind identische Ergebnisse zu erwarten). Beim 34063 wurde die Strombegrenzung mit 0,5 Ohm auf etwa 0,6 A eingestellt. Für den Oszillator wurden 470 pF verwendet was etwa 50 kHz ergibt, um im gleichen Bereich wie der LM257x zu liegen.
Belastet wurde der Ausgang mit 50 Ohm bzw. 100 Ohm was einen Laststrom von 100mA bzw. 50mA ergibt.
Am Eingang wurde ein normaler 100 µF Elko verbaut, am Ausgang ein 220 µF SMD Elko.
Gemäß Datenblatt wäre für diesen niedrigen Strom beim LM257x eigentlich eine weitaus größere Induktivität von etwa 680 µH notwendig. Die Schaltung ist aber bewusst auf einen höheren Strom dimensioniert und nur mit einem geringen Strom belastet wurden, da dieser Zustand in der Praxis häufig vorkommt und hier die Unterschiede zwischen beiden Reglern am deutlichsten ausfallen. Für den 34063 entsprecht die Größe der Induktivität sogar den Empfehlungen aus dem Datenblatt.

==== Messung 1: 100 mA Last ====
[[Datei:LM257x_100mA.gif|thumb|250x250px|LM2575, 100 mA rot: Ausgangsspannung grün: Ausgangsripple]]Das Ergebnis ist wie erwartet: Die Spannung am Ausgang des LM2575 (rot) ist ein sauberes Rechteck das zwischen Vin-Vsat und 0 V - V diode, also zwischen etwa 10,5 V und -0,5 V pendelt. Der Ripple auf der Ausgangsspannung (grün) ist dreieckförmig, ein Zeichen dass der Ripple vor allem durch den ESR des Ausgangselkos in Verbindung mit dem dreickförmigen Spulenstrom entsteht. Die Amplitude beträgt etwa 120 mVss. Das ist nicht wirklich gut, aber akzeptabel. Die Ursache liegt darin, dass es sich bei den Elkos nicht um Low ESR Elkos handelt.

[[Datei:34063_100mA.gif|thumb|250x250px|34063, 100 mA rot: Ausgangsspannung grün: Ausgangsripple]]An der Ausgangsspannung erkannt man beim 34063 deutlich, dass der Regler im diskontinuierlichen Betrieb arbeitet, der Spulenstrom erreicht den Wert Null, der Ausgang des Reglers wird dann über die Spule auf Höhe der Ausgangsspannung gezogen und schwingt aufgrund parasitärer Kapazitäten. Dieser Verhalten entsteht dadurch, dass der 34063 die Impulsbreite nur durch einen Überstrom verkürzen kann, oder durch eine hohe Feedbackspannung zu Beginn einer Taktperiode. Ist beides nicht der Fall, erfolgt ein voller Zyklus. Dies führt dazu, dass die Regelung durch Auslassen einzelner Impulse (hier jedes 2. Impulses) geschieht. Dadurch halbiert sich in diesem Fall die effektive Schaltfrequenz auf etwa 25 kHz, was logischerweise den Ripple auf der Ausgangsspannung vergrößert. Die Amplitude beträgt daher etwa 175 mVss. Etwas mehr als beim LM257x, aber noch im grünen Bereich für übliche Anwendungen.

==== Messung 2: 50 mA Last ====
[[Datei:LM257x_50mA.gif|thumb|250x250px|LM2575, 50 mA rot: Ausgangsspannung grün: Ausgangsripple]]Auch hier ist das Ergebnis wie erwartet: Aufgrund des geringen Stromes arbeitet der LM257x im diskontinuierlichen Betrieb, der Spulenstrom erreicht also den Wert Null. Dennoch liegt der Ripple auf der Ausgangsspannung bei gerade mal etwa 100 mVss. Dieser niedrige Wert liegt an der kurzen Einschaltdauer und dem dementsprechend niedrigeren Spitzenstrom in der Spule, der logischerweise zu einem geringeren Spannungsabfall am ESR des Ausgangselkos führt. Die Arbeitsfrequenz liegt wie auch bei der 100 mA Messung bei knapp über 50 kHz, ist also unabhängig vom Strom.

[[Datei:34063_50mA.gif|thumb|250x250px|34063, 50 mA rot: Ausgangsspannung grün: Ausgangsripple]]Beim ersten Blick sieht man schon: Das Verhalten des 34063 bei geringen Lasten ist chaotisch und nur schwer vorherzusagen, da der Zufall eine große Rolle spielt.
Dieses chaotische Schaltverhalten macht sich oft auch akustisch in der Spule bemerkbar: Man hört ein Rauschen.
Ursache für dieses Verhalten ist das Funktionsprinzip des 34063: Ist während seiner Einschaltdauer die Eingangsspannung oberhalb des Schwellwertes des internen Komparators, bleibt der Ausgang aus. Ist die Eingangsspannung zu Beginn des Zyklus schon niedriger, ist der interne Transistor für eine ganze Einschaltdauer (0,85*Periodendauer) an. Unterschreitet die Spannung dagegen während der Einschaltdauer den Schwellwert, schaltet der 34063 für den Rest der Zeit ein. Dadurch entstehen diese unterschiedlich langen Einschalt- und Ausschaltzeiten. Da der Zeitpunkt an dem der interne Komparator schaltet von sehr vielen Faktoren abhängig ist (Ausgangsspannung, Spulenstrom (also vorhergehende Zyklen), Störungen usw. lässt sich das genaue Verhalten nicht vorhersagen, der 34063 schaltet mehr oder weniger zufällig.

Die Arbeitsfrequenz lässt sich hier daher nicht wirklich bestimmen, da nahezu jeder Impuls eine andere Länge hat. Der Ripple liegt bei etwa 180mVss, fast dem doppelten Wert den der LM257x bei diesem Strom aufweist. Das Hauptproblem an dem Ripple ist aber nicht der hohe Ripple selbst, sondern die unberechenbare Frequenz die eine Dimensionierung eines Filters am Ausgang erschwert.

Dass der Ripple sich hier dennoch in Grenzen hält, liegt vor allem daran, dass sich beim Stepdownregler die Änderungen direkt auf den Ausgang auswirken: Ein Einschaltzyklus führt zu einem höheren Spulenstrom und somit zu einer höheren Ausgangsspannung, was wiederum zu einer höheren Feedbackspannung führt. Ein gewisser Ripple auf der Ausgangsspannung ist für das Regelverhalten sogar hilfreich, da er hilft die Hysterese des Komparators zu überwinden und somit zu einer höheren Schaltfrequenz führt.
Im Stepup Modus ist der Zusammenhang zwischen Tastverhältnis und übertragener Energiemenge nicht ganz so einfach, denn wenn das Tastverhältnis zu hoch ist, wird die Spule in der Ausschaltphase die Energie nicht los, was dazu führt dass effektiv weniger Energie am Ausgang ankommt, stattdessen der Spulenstrom von Zyklus zu Zyklus weiter ansteigt. Dies setzt sich solange fort, bis die Strombegrenzung anspricht. Diese ist daher im Stepup Modus zwingend erforderlich.

==== Fazit ====

Für Schaltungen die eine saubere Spannung benötigen, und eine stark wechselnde Stromaufnahme haben (es also vorkommen kann, dass die Stromaufnahme recht gering ist, wie hier gezeigt), dann sollte man auf den etwas teureren LM257x (oder andere PWM Regler) zurückgreifen, da sich dessen Spannung gut filtern lässt. Der 34063 eignet sich dagegen für alle Anwendungen bei den es nicht zu sehr auf den Ripple ankommt, wie z.B. Digitalschaltungen oder Motoren.
Wenn der 34063 mit einem ausreichend hohen Strom belastet wird, bzw. die Spule ausreichend groß dimensioniert wird, dann erreicht er zumindest im Stepdown Betrieb aber auch gute Werte.
Möchte man den Ripple weiter wegfiltern, ist hinter den Ausgangselko ein LC Filter zu setzen. Der Abgriff des Feedbackanschlusses erfolgt aber weiterhin am bisherigen Ausgangselko, denn wie weiter oben beschrieben ist, ist der Ripple für die Regelung des 34063 notwendig. Ohne diesen Ripple verhält sich der 34063 wie ein Zweipunktregler: Die Spannung pendelt zwischen 2 Werten. Durch die Zusätzliche Zeitverzögerung des LC Filters würde sich das Pendeln sogar noch verstärken (dies trifft bei den meisten Reglern zu, denn die zusätzliche Phasenverschiebung kann die Regelschleife destabilisieren).

== Links ==

=== Informationen ===

*[http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34063A-D.PDF Datenblatt MC34063]

*[http://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN920-D.PDF AN920 Theory and Applications of the MC34063 and µA78S40 Switching Regulator Circuits] Die bekannteste und wichtigste Application Note für den MC34063 und seinen Verwandten 78S40. Mit vielen Schaltungsbeispielen, Herleitungen der Berechnungsformeln und Beispielrechnungen.

*[http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converters for Dummies]

*[http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Guter Grundlagenartikel über Trafos in Englisch]

=== Werkzeuge ===

*[http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html Ausführliche Seite mit Onlineberechnung verschiedener Schaltnetzteiltypen, und Grundlagenwissen]

*[http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml Ein Tool um die Bauteile zu dimensionieren]

=== SPICE Modelle ===

Für den MC34064 gibt es brauchbare SPICE-Modelle.

* [http://www.onsemi.com/pub/Collateral/MC34063A%20SPICE%20MODEL.ZIP OnSemi] Die Dateien im ZIP-Archiv tragen die Bezeichnung MC3'''3'''063. Das ist die Variante des MC34063 für einen grösseren Temperaturbereich. Ansonsten ist der MC33063 identisch.

* [http://perso.wanadoo.fr/cbasso/Downloads/PSpice/34063.zip PSpice-Modell] Von Christophe Basso für PSpice erstelltes/angepasstes Modell (Siehe auch seine [http://www.amazon.com/Christophe-P.-Basso/e/B001IOH604/ SMPS-Bücher])

* [http://perso.wanadoo.fr/cbasso/Downloads/IsSpice/MC34063.zip IsSpice-Modell] Von Christophe Basso für IsSpice erstelltes/angepasstes Modell

[[Kategorie:Bauteile]]
[[Kategorie:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Oszilloskop

2009-08-05T09:15:38Z

212.117.81.29:

Ein Oszilloskop dient zur grafischen Darstellung des Spannungsverlaufs eines oder mehrerer Signale in einem einstellbaren Zeitbereich.

== Anfragen nach Kaufberatung im Forum ==

Im Forum finden sich regelmäßig Anfragen nach individueller Beratung zum Oszilloskopkauf. Solche Anfragen sind weitgehend sinnlos. Besonders dann, wenn sich der Fragesteller nicht mit den Grundlagen eines Oszilloskops und den wichtigsten Kennzahlen bekannt gemacht hat oder nicht weiß, was er messen will.

Abgesehen davon sind die üblichen Fragen ("Wo/wie bekomme ich billig ...", "Taugt das was ...?") schon oft diskutiert worden. Die Anzahl von "Oszilloskop-Threads" auf mikrocontroller.net liegt über 1000. Wer glaubt, gerade sein Oszilloskopkauf sei etwas ganz besonderes, seltenes und ganz anders als alle anderen Oszilloskopkäufe, und daraus einen Beratungsbedarf ableitet, hat schon den ersten Fehler gemacht.

Besonders die immer wiederkehrende Forderung, dass es unbedingt das maßgeschneiderte Oszilloskop zum Superpreis genau für den Fragesteller geben muss, ist sinnlos. Wer mit diesem Anspruch kommt, der wird enttäuscht werden. Das gibt es nicht, und gute Oszilloskope kosten Geld, da sie keine Massenware sind.

Eine andere Variante, von der man abraten muss, ist die Frage nach Erfahrungen. Besonders dann, wenn man nicht willens ist, die Erfahrungen anderer zur Kenntnis zu nehmen, wenn sie der eigenen Forderung nach einem billigen Superoszilloskop widersprechen.

== Was messen Oszilloskope? ==

Oszilloskope zeigen einen Spannungsverlauf über einen relativ kurzen Zeitraum an. Je teurer das Oszilloskop, desto länger ist dieser kurze Zeitraum, beziehungsweise desto schneller darf das Signal sein. Darüber hinaus lassen sich andere Größen, zum Beispiel Ströme anzeigen, wenn man zusätzlich entsprechende Wandler einsetzt, um aus ihnen eine Spannung zu erzeugen. Bei Mehrkanal-Oszilloskopen kann man üblicherweise auch eine Spannung über eine Spannung darstellen (XY-Modus). Als Kanal bezeichnet man bei einem Oszilloskop einen Eingang für eine Spannung. Die an den Kanäle anliegenden Spannungen können vom Oszilloskop einzeln oder gemeinsam angezeigt werden.

Zusätzlich bieten moderne Oszilloskope die Möglichkeit, sich gewisse Kenngrößen der Spannungsverläufe anzeigen zu lassen. Gängige sind zum Beispiel die Anzeige von Spitzenspannung und Effektivwert einer Spannung, Frequenz/Periodendauer, Anstiegs- und Abfallzeiten, Tastverhältnis und so weiter. Darüber hinaus bieten gute Oszilloskope sogenannte Cursor, mit dem man, durch eine Linie dargestellt, auf dem Bildschirm Positionen im Spannungsverlauf markieren kann. Zur Position zugehörige Werte (Zeit oder Spannung), sowie die Differenz dieser Werte zwischen zwei Cursorn können abgelesen werden.

Besonders [[#Digitale_Tischoszilloskope|digitale Oszilloskope]] können relativ viele unterschiedliche Kenngrößen anzeigen, da sich viele dieser Größen mit einfachen Algorithmen aus den vom Oszilloskop im Speicher erfassten Daten ausrechnen lassen. Ebenso sind einfache mathematische Operationen, wie eine diskrete Fourier-Transformation oder die Summe oder Differenz der Spannungsverläufe von zwei Kanälen möglich. Oszilloskope der Oberklasse bieten darüber hinaus ausgeklügelte Möglichkeiten der Signalanalyse. Bereits in der Unterklasse digitaler Oszilloskope ist heutzutage eine PC-Schnittstelle üblich. Beim Kauf sollte man darauf achten, dass das Protokoll der Schnittstelle dokumentiert ist. Sonst ist man auf proprietäre, manchmal sehr teure, PC-Software des Herstellers angewiesen.

Für spezielle Anwendungen finden sich in manchen Oszilloskopen besondere Messfunktionen. Zum Beispiel go/no-go Messungen, mit denen eine Spannungsverlauf mit einem vorgegebenen Verlauf verglichen wird. Entspricht der Spannungsverlauf hinreichend dem vorgegebenen Verlauf wird ein "go" (alles ist OK) Signal ausgegeben. Weicht der Verlauf zu stark ab, ein "no go" (Spannung stimmt nicht) Signal.

== Analoge Oszilloskope ==
=== Allgemeines ===
[[Bild:Oszilloskop.png|thumb|right|300px|Hybrides Analog/Digital Oszilloskop]]
Bei analogen Oszilloskopen wird das darzustellende Signal nach der Verstärkung direkt zur Ablenkung eines Elektronenstrahls verwendet.

Brauchbare analoge Oszilloskope findet man oft schon für ca. 50 Euro bei Online-Auktionen und Kleinanzeigenmärkten. Für 200-400 Euro bekommt man dort recht gute Profigeräte<ref>Ein Gerät, welche mit dem Attribut ''Profigerät'' beworben wird, ist normalerweise keins.</ref> mit 60-200 MHz Bandbreite. Brauchbare Neugeräte fangen bei 600 Euro an. Der Oszilloskopmarkt wird von einigen wenigen Marken dominiert. Im höherpreisigen Segment sind es vor allem HP (Agilent) und Tektronix, sowie Yokogava und Lecroy. Hameg ist vor allem im mittleren Segment (500-1500 Euro) weit verbreitet. Man findet sie oft in Schule und Ausbildung. Preislich darunter finden sich diverse asiatische oder gelegentlich noch osteuropäische Hersteller von Analogoszilloskopen. Häufig treten diese Hersteller nicht unter eigenem Namen auf, sondern bieten ihre einfachen Geräte als OEM-Produkte an.

Ganz einfache Geräte verfügen nur über einen Kanal<ref>Es gibt, beziehungsweise gab, nochmals einfachere Gerät, nämlich solche ohne Trigger. Die Zeiten solcher Gerät sind allerdings seit rund 50 Jahren vorbei. Daher sollte man den fehlenden Trigger nur bei historischen Gebrauchtgeräten finden.</ref> Damit ist es nicht möglich, zwei Signale in zeitliche Beziehung zu setzen. Dies ist jedoch oft wichtig. Deshalb verfügen heutzutage auch einfache Geräte meist über 2 Kanäle.

Die '''Bandbreite''' gibt Auskunft, welche Signal-Frequenzen das Oszilloskop noch verarbeiten kann. Bei angegebener Bandbreite fällt die Verstärkung des Oszilloskops um 3dB ab, ein Sinussignal wir dann nur noch mit ca. 70% der wahren Amplitude angezeigt. Um Signalverläufe noch vernünftig interpretieren zu können, kann man grob sagen, dass man Signale bis 1/10 der Bandbreite dargestellt bekommt. Ein Rechtecksignal nahe der Bandbreite würde z.B. nur noch als Sinus dargestellt werden<ref>Häufig wird von Anfängern bei der Bandbreitenbetrachtung vergessen, dass ein Rechtecksignal nicht aus einer einzigen Sinusschwingung der Frequenz f, sondern aus einer theoretisch unendlichen Summe von Signalen der Frequenzen f, 3 * f, 5 * f ... besteht. Für eine vernünftige Darstellung eines Rechtecksignals sollte die Oszilloskopbandbreite so groß sein, dass zumindest die ersten paar Oberwellen nicht zu stark gedämpft werden. Aus dieser Betrachtung ergeben sich Faustformeln, wie die, dass die Bandbreite eines Oszilloskops zehn Mal (oder drei Mal, oder fünf Mal, je nachdem wie genau man messen möchte) grösser sein sollte als die Grundfrequenz des Rechtecks.
</ref>.

Oszilloskope unterscheiden sich oft stark in den Triggerungsmöglichkeiten. Bei guten Geräten kann man z.B. die Triggerung variabel verzögern. Erst dadurch wird es möglich, dass man sich Signale, die zeitlich weit hinter einem Triggerevent kommen, genauer anschauen kann. Eine andere Möglichkeit, die sich bei höherklassigen Oszilloskopen findet, ist eine zweite Zeitbasis. Mit dieser kann man in ein Teil des Signals hereinzoomen<ref>Die zweite Zeitbasis steuert einen zweiten Strahl (ähnlich wie einen separaten Kanal), der das gleiche Eingangssignal erhält. Die zweite Zeitbasis wird auf eine höhere Horizontalfrequenz eingestellt als die erste. Zusammen mit einer horizontalen Verschiebung der Darstellung kann man nun Ausschnitte des Signals durchfahren und vergrößert betrachten.</ref>

Mit Analog-Oszilloskopen kann man sich hauptsächlich periodische Signalverläufe anschauen, also solche, die zeitlich immer wiederkehrend sind. Denn nur so kann ein Signal immer wieder auf den Schirm "geschrieben" werden und erscheint als stehendes Bild. Aperiodische Signale, wie z.B. auf Datenübertragungsleitungen, sind damit nicht darstellbar. Sie laufen mit einem Strahldurchgang über den Schirm. In dieser kurzen Zeit ist es jedoch nur selten möglich, sie visuell aufzunehmen. Mit einer Digitalkamera kann man solche Signalverläufe mitunter trotzdem einfangen. Manche Analog-Oszilloskope bieten eine Möglichkeit, die Triggerung nur zu einem definiertem Zeitpunkt anzustoßen, somit kann auch der Anlaufstrom eines Motors mit einem Analog-Oszi dargestellt werden.

=== Analoge Speicheroszilloskope ===
Inzwischen eher selten sind analoge Speicheroszilloskope anzutreffen. Diese speichern im Gegensatz zu digitalen Speicheroszilloskopen nicht das Signal selbst, sondern das Bild auf der Röhre. Dies wird mit speziellen speichernden Bildröhren erreicht. Je nach Typ kann es mehrere getrennt betreibbare Bereiche geben, um beispielsweise 2 Bilder eines Signales zu unterschiedlichen Zeitpunkten darstellen zu können. (z.Bsp. Tektronix 549)

Einige wenige dieser Oszilloskope waren sogar in der Lage, das aufgezeichnete Bild auf Papier auszugeben. (z.Bsp. "HP Model 175A" mit Modul 1784A)

=== Vergleichstabelle Analogoszilloskope ===

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Neugeräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="analogoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Bandbreite [MHz]
! Röhre
! Bemerkungen
|-
| generisches 10 MHz Oszilloskop unter Bezeichnungen wie C1-94, S1-94, OS10, AO-610, ST16, CS10, GOS-310, 72-6602, HUC70, CS1010
| -
| 130
| 1
| 10
| 4 cm bis 4,8 cm x 6 cm
| Seit Jahrzehnten von vielen No-Name Herstellern in unterschiedlichen Ausführungen und Bauformen im Angebot. Wenig empfehlenswert für µC-Arbeiten.
|-
| [http://www.atten.com.cn/english/products/rf_microwave/AT7328_40.htm Atten AT7328], CS-4128 und andere Bezeichnungen wie 100867.
| Atten
| 250
| 2
| 20
| 8 cm x 10 cm
|
|-
| HM 303-6
| Hameg
| 600
| 2
| 35
| 8 cm x 10 cm
|
|}

== Digitale Speicheroszilloskope ==
=== Allgemein ===

[[Bild:tektronix.jpg|thumb|right|300px|Digitales Speicheroszilloskop]]
Ein digitales Speicheroszilloskop (englisch DSO, '''D'''igital '''S'''torage '''O'''scilloscope) digitalisiert das Eingangssignal mit einem Analog-Digital-Wandler und legt die Werte in einem Speicher ab. Der Vorteil daran ist, dass man auf diese Weise Momentaufnahmen eines Signals machen und damit einmalige (transiente) Ereignisse (Spikes, Datenübertragungen) erkennen und darstellen kann, was besonders bei digitalen Schaltungen, z.B. mit Mikrocontrollern, sehr nützlich ist. Weiterhin lässt sich das Signal "vermessen" (z.B. um die Baudrate einer Datenübertragung zu bestimmen), man kann die Frequenz und den Effektivwert anzeigen lassen, das Frequenzspektrum, und je nach Modell noch vieles mehr. Das Signal wird in S/W oder Farbe auf einem LCD dargestellt, lässt sich aber oft auch über einen angeschlossenen Drucker ausdrucken oder an den PC übermitteln.

Der wichtigste Parameter bei digitalen Oszilloskopen ist die '''Abtastrate''', die angibt mit welcher Geschwindigkeit das Eingangssignal digitalisiert wird. Um ein Signal mit einer bestimmten Frequenz vernünftig darstellen zu können muss es mindestens mit der 10-fachen Frequenz abgetastet werden<ref>Dieser Anhaltswert liegt über der Nyquist-Frequenz (zweifache Frequenz), da man Abweichungen von der idealen Signalform sehen und beurteilen möchte.

Die zehnfache Abtastfrequenz bedeutet, dass man 10 Messpunkte pro Signalperiode hat, was in einer 1:1 Darstellung auf dem Bildschirm gerade mal 10 nebeneinander liegenden Pixeln entspricht. Das ist immer noch sehr wenig ist um ein Signal zu beurteilen.</ref>

Außerdem sind die '''Speichertiefe''' und die '''Wandler-Auflösung''' interessant. Ein Oszilloskop, das mit 8 Bit Auflösung abtastet und 2000*8 Bit Speicher hat, kann 2000 Samples abspeichern, was einer Darstellung von 2000*256 Pixeln entspricht. 8 Bit Auflösung ist heutzutage ein gängiger Wert, auch wenn er niedrig erscheint. Ein normales Oszilloskop ist kein Präzisionsmessgerät und 8 Bit sind für die Darstellung auf den Displays normaler Oszilloskope ausreichend.

Bei der Wandlung und Speicherung gibt es unterschiedliche Verfahren: günstige Oszilloskope wie die TDS1000-Serie von Tektronix verwenden '''CCD-Speicher''' (Eimerkettenspeicher, ein analoges Schieberegister); die Messwerte werden erst gespeichert, und dann digitalisiert. Nachteile dieser Vorgehensweise sind ein stärkeres Rauschen, die begrenzte Speichertiefe und Totzeiten, während der keine Eingangswerte aufgenommen werden. Diese enstehen da das Wandeln aller Werte aus dem analogen Zwischenspeicher länger dauert als die Zeit zum Füllen dieses Speichers. Deshalb muss das Gerät bis zum Abschluss der Wandlung warten bevor es den Speicher erneut füllt.

Früher wandelten nur teurere Modelle in Echtzeit mit schnellen Flash-[[AD-Wandler]]n und speicherten die Messwerte direkt in einem schnellen RAM. Die Speichertiefe ist dabei praktisch unbegrenzt, allerdings sind Wandler die mehrere GS/s schaffen sehr teuer. Durch einen Trick (mehrere verschachtelte langsame AD-Wandler) setzen sich AD-Wandler bei günstigen Modellen durch. Oszilloskope die diesen Trick verwenden erkennt man daran, dass die Abtastfrequenz mit der Anzahl der aktivierten Kanäle sinkt. Zum Beispiel, findet man Vierkanaloszilloskop mit vier Wandlern a 250 MS/s, die bei Benutzung nur eines Kanals 1 GS/s für diesen Kanal erreichen, bei Benutzung von zwei Kanäle 500 MS/s pro Kanal erreichen und bei Benutzung von drei oder vier Kanälen 250 MS/s pro Kanal erreichen.

In den richtig schnellen Geräten (mehrere GHz Samplerate) ist ein ähnlicher Trick üblich. Dort sind in den verwendeten Wandlerschaltkreisen eine größere Anzahl Sample-and-Hold-Stufen und AD-Wandler integriert. Die Eingangsspannung wird dann zeitversetzt in den Sample-and-Hold-Stufen gespeichert und von den im Vergleich zur Samplerate langsameren AD-Wandlern umgesetzt. Die Ausgangslogik sorgt dann dafür, dass die Daten in der richtigen Reihenfolge ausgegeben werden. Ein Problem bei dieser Vorgehensweise sind unterschiedliche elektrische Eigenschaften der parallelen Wandlerstufen.

Natürlich spielt der Verwendungszweck eine entscheidende Rolle bei der Auswahl. Auf dem Labortisch, wo meist nur kleine Spannungen mit einem gemeinsamen Massebezug vorkommen, werden andere Anforderungen an ein Oszilloskop gestellt, als z.B. im Servicebereich für Industriesteuerungsanlagen, Automatisierungstechnik, usw. Dort sind weniger hohe Abtastraten wichtig, sondern eher eine größere Anzahl Eingangskanäle, die galvanisch voneinander getrennt sind, Spannungsfestigkeit bis min. 500 Volt, sowie speziell bei Störungsanalysen, die Möglichkeit komplexe Triggermuster einzustellen und eine integrierte große Festplatte, um einzelne Ereignisse automatisiert über lange Zeiträume hinweg festhalten zu können. Ein Beispiel für so ein hochwertiges Gerät ist ein Yokogawa Scopecorder (DL708). Allerdings sind bei solchen Geräten die Preise nach oben hin offen.

=== Digitale Tischoszilloskope ===
==== Allgemeines ====

DSO Tischoszilloskope sind die klassischen, in sich abgeschlossenen Geräte, die in der Gestaltung analogen Oszilloskopen ähneln. Daneben gibt es zum Beispiel auch PC DSOs. Viele Tischgeräte sind bereits so klein (geringe Tiefe) und leicht, dass sie zurecht auch als tragbare Geräte bezeichnet werden.

Mittlerweile ist es üblich, dass man bereits bei Einsteigermodellen eingebaute USB oder RS-232 Schnittstellen findet, und eine (häufig sehr simple) PC-Software zur Bedienung vom PC aus oder zumindest zum Auslesen von Daten auf den PC. Ebenfalls häufig sind USB oder ähnliche Schnittstellen für USB-Memorysticks oder Speicherkarten zum Speichern von Messwerten, Screenshots und Konfigurationen. Ironischerweise sind dies Schnittstellen und PC-Software bei Markengeräten häufig gesondert zu erwerben, während sie bei eher unbekannten Marken kostenlos mitgeliefert werden, wenn auch die Qualität der kostenlosen Software häufig zu wünschen übrig lässt.

Ein Beispiel für günstige Eistiegsmodelle sind die Geräte der [http://owon.co.uk/index.asp Owon PDS Serie]. Für wenig Geld erhält man ein für einfache Anwendungen brauchbares Oszilloskop mit ein paar Highlights (Bildschirmauflösung) aber auch auffälligen Einschränkungen wie eine geringe Abtastrate. Zum Beispiel 250 MS/s beim [http://owon.co.uk/pds6062.asp PDS6062].

Ein vernünftiges Verhältnis von Bandbreite zu Abtastrate haben die Geräte der [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=4&p2sn=4 GDS-2000 Serie von GW Instek]. 1 GS/s, allerdings sinkt die Abtastrate je mehr Kanäle man gleichzeitig verwendet. Die 25 kByte Speichertiefe verteilt sich ebenfalls über die benutzten Kanäle. Die neuere GDS-1000'''A''' Serie (dazwischen gibt es noch die GDS-1000 Serie), bietet mit Einschränkungen 2 MByte Speichertiefe, ist kompakter als die GDS-2000 Serie und hat fast alle Features der GDS-2000 Serie. Für Oszilloskope aller GW Instek GDS-Serien gibt es eine [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache freie Software für Linux], ansonsten ist Linux-Software für DSOs eher selten.

Ein weiteres Beispiel für ein Einstiegsmodell ist das [http://www.tek.com/site/ps/0,,40-15314-INTRO_EN,00.html TDS1002] von Tektronix (ca. 1200 Euro). Es hat zwei Kanäle mit je 1 GS/s und ist für Signale bis 60 MHz verwendbar. Die Wandlerauflösung beträgt 8 Bit (256 Stufen), der Speicher ist nur 2 kByte groß. Markengeräte wie das TDS1002 sind häufig Vorbilder für die Geräte der Hersteller weniger bekannter Marken.

==== Vergleichstabelle digitale Tischoszilloskope ====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="digitaloszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| TDS-1002B
| Tektronix
| 1100
| 2
| 1000
| 60
| 8
| 2.5k
| 320x240
| USB inkl.
| verhältnismäßig starkes Rauschen, siehe Text oben
|-
| WaveJet 3xx
| LeCroy
| 2800..8000 (brutto)
| 2 oder 4
| 1000/2000
| 100/200/350/500
| 8
| 500k
| 640x480
| USB inkl.
| verfügbar z.B. bei Farnell
|-
| WaveAce Serie
| LeCroy
| 1000 - 3500
| 2
| 250 - 2000
| 60 - 300
| 8
| 4k - 8k
| 320x240
| USB (Geräte- und Host-Modus), RS-232(?)
| Das Gerät wird von ATTEN(Taiwan) gebaut, ein Rigol Gerät wurde raubkopiert, Unterschied, ein Speicherbaustein ist nicht bestückt.
|-
| DSO3062A||Agilent||800||2||500 ||60||8||4k||320x240||USB||weitgehend baugleich mit Rigol DS5000
|-
| DS1000 Serie
| Rigol
| 600 - 1650
| 2
| 400/200 (1/2 Kanäle)
| 25-100
| 8
| 1M
| 320x240
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator
|-
| Owon PDS Serie
| Owon, alias Xiamen Lilliput Technology Co., Ltd
| 299,- (PDS5022S); 495,- (PDS6062T)
| 2
| 100 - 500
| 25 - 100
| 8
| 5k pro Kanal
| 640x480
| USB, seriell incl.
| Qualität entspricht Preis. Relativ unausgewogenes Verhältnis von Bandbreite zu Samplingrate. Geräte mit einem 'S' am Ende der Typenbezeichnung haben ein STN LCD mit niedriger Qualität. nur Real-Time Sampling
|-
| GW Instek GDS-1000 Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 350 - 550 (Conrad: 475 - 950)
| 2
| 250
| 25 - 100
| 8
| 4k
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| Von Conrad teurer als DSO-4000 Serie erhältlich. [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| GW Instek GDS-1000'''A''' Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 500 - ?
| 2
| bis 1GS/s
| 60 - 150
| 8
| bis 2M
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| Gerade (2009) in der Markteinführungen.
|-
| [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=17&p2sn=41 GW Instek GDS-2000 Serie]
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 850 - 1800
| 2 - 4
| 1000
| 60 - 200
| 8
| max. 5000 (alle Kanäle benutzt) / 25000 (ein Kanal in Benutzung)
| 320x234
| Inkl. USB (Geräte-Modus zum PC, zwei weitere USB-Buchsen Host-Modus für eine Speicherkarte oder Drucker), RS-232
| Weitgehend baugleich mit Conrad Voltcraft DSO-8000 Serie. Vier-Kanal Versionen haben keinen externen Trigger und weniger Trigger-Funktionen. [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| [http://www.uni-trend.com/UT2025B.html UNI-T UT2025B] / Voltcraft DSO-1022 M
| [http://www.uni-trend.com/ Uni-Trend Group Limited]
| 290 - 356
| 2
| 250
| 25
| 8
| 512k/Kanal
| 320x240 (Monochrom)
| USB, RS-232.
| Als UT2025'''C''' mit Farbdisplay. UT2000 Serie 25-200MHz, 2CH 250MSa/s bis 1GSa/s wenig Rauschen
|-
| HM2008
| [http://www.hameg.com Hameg]
| 2000
| 2
| 2GSa/s(1CH)1GSa/s(2CH)
| 200
| 8 bit
| 4048k
| Röhre 8x10cm
| USB für Speicherstick(vorne),USB/RS232 für PC(hinten),
| 4 Logikkanäle nachrüstbar, Ethernet/USB nachrüstbar
|}

=== PC-Oszilloskope ===
==== PC-Zusätze ====
===== Allgemeines & Beachtenswertes =====

PC-Oszilloskope / PC-Zusätze sind im Prinzip digitale Speicheroszilloskope, mit der Besonderheit, dass sie die Daten nicht selbst anzeigen sondern an einen PC übermitteln. Beim Kauf eines PC-Oszilloskops sollte man besonders vorsichtig sein, da viele Angebote irreführende Informationen enthalten. Sehr beliebt ist z.B. die Werbung mit der Analogbandbreite, also die Bandbreite die der Analogteil der Schaltung (Eingangsverstärker) verarbeiten kann. Wenn hier 100 MHz angegeben sind bedeutet das aber nicht dass sich auch wirklich Signale bis 100 MHz darstellen lassen; wenn der Wandler nur mit 40 MS/s abtastet ist das Oszilloskop gerade noch bis 4 MHz verwendbar. Ebenso sollte man nur die Echtzeit- oder Realtime-Abtastrate beachten, eine manchmal ebenfalls angegebene "Äquivalent-Abtastrate" ist nur bei periodischen Signalen zu gebrauchen und damit im Umfeld von Mikrocontrollern meist wertlos.

Die Wahl zwischen einem Tischoszilloskop und einem PC-Zusatz ist nicht nur eine Geld-, Leistungs- oder Qualitätsfrage. Ein Tischgerät lässt sich anders bedienen (echte Knöpfe, sicherer Stand) und belegt nicht den PC oder Laptop. Erfahrene Entwickler ziehen ein separates Gerät einem PC-Zusatz vor. Zum Teil ist dies eine Generationsfrage.

Hinzu kommt, dass billige PC-Oszilloskope meist keine galvanische Trennung an ihrer USB-Schnittstelle besitzen. Ein Fehler bei einer Messung kann daher nicht nur das Oszilloskop, sondern gleich den PC mit beschädigen. Ein Problem, dass man auch bei einfachen Tischoszilloskopen mit PC-Schnittstelle haben kann. Allerdings kann man Tischgeräte ohne die PC-Verbindung betreiben.

Gelegentlich wird geraten das Oszilloskop, egal ob Tischgerät oder PC-Zusatz, immer über einen "self powered" USB-Hub (einer mit eigenem Netzteil) mit dem PC zu verbinden. Ob ein solcher Hub als Schutzmaßnahme, besonders zum Personenschutz, geeignet ist, sei dahingestellt. Schaden sollte er nicht.

Besonders zu beachten ist die PC-Software. Nicht nur, ob sie zum Zeitpunkt des Kaufs wenigstens grundsätzlichen Ansprüchen genügt, sondern auch, ob der Hersteller vermutlich willens und in der Lage ist, die Software über viele Jahre zu warten. Stichwort Investitionssicherheit. Ohne Wartung kann eine Inkompatibilität in der Software zum nächste Windows Service-Pack oder zur nächste Windows-Version das Gerät völlig entwerten.

Leider ist es so, dass es fast keine [[freie Software|freie Oszilloskop-Software]] gibt. Die Protokolle zwischen Oszilloskop-Vorsätzen und Computer sind meist proprietär und selten hat sich ein Entwickler freier Software die Mühe gemacht, ein Protokoll zu entschlüsseln. Noch seltener ist es, dass auf dieser Basis eine brauchbare oder gar gute Software geschrieben wurde. So ist ein Ausweichen auf freie Software kaum möglich, sollte der Hersteller die Wartung aufgeben. Man ist im Normalfall auf Gedeih und Verderben dem Hersteller ausgeliefert.

===== Vergleichstabelle PC-Zusätze =====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="pczusatzoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| PicoScope 2205
| Pico Technology
| 350
| 2
| 200
| 25
| 8 - 12
| 16k
| auf dem PC
| USB
| Kleiner Arbitrary Waveform Generator eingebaut.
|-
| DSO-2090 USB
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| 1 Kanal: 100 / 2 Kanäle: 50
| 40
| 8
| 1 Kanal: 64k / 2 Kanäle: 32k
| auf dem PC
| USB
| Wenige Vorteile gegenüber einem Tischgerät. Analogbandbreite bei der Samplingrate nicht ausnutzbar. Kleiner Eingangsspannungsbereich. Unter diversen anderen Namen erhältlich.
|-
| Mephisto Scope 1 (UM202)
| Meilhaus
| 333.-
| 2
| 1
| 2
| 16 bit
| 256k
| ..
| USB
| 5 in 1,
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Voltmeter,
Datenlogger analog und digital,
Digital-I/O,
|}

==== Soundkarten-Oszilloskope ====
[[Bild:Soundoszi.JPG|thumb|right|300px|Soundkarten Oszilloskop]]
Wem ein wirklich einfaches Oszilloskop für kleine Frequenzen (bis etwa 20 kHz) ausreicht, bspw. um die Kommunikation am I2C-Bus zu analysieren, findet [http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/mess/soundkarte/lcsound.htm hier] eine Anleitung für das Messen mit der Soundkarte. Der Vorteil ist hierbei, dass es sich, dank des PCs, um ein Speicheroszilloskop handelt und die Daten zum Beispiel in Excel analysiert werden können. Ebenfalls in diese Kategorie fällt die Donateware [http://www.sillanumsoft.org/ Visual Analyser] für Windows.

Allerdings eignet sich eine Soundkarte nicht dazu, Gleichspannungen zu messen, zu niederfrequente Signale können daher nicht damit erfasst werden: Im Screenshot nebenan erkennt man das z.B. an der fallenden Gerade am Schluss (obwohl der tatsächliche Signalpegel konstant oben bleibt). Auch ist hier besondere Vorsicht geboten, da Soundkarten nur für geringe Spannungen ausgelegt sind und bei einer zu hohen Eingangsspannung möglicherweise der ganze PC beschädigt wird.

== Siehe auch ==

* [[AVR_Softwarepool#Oszilloskop|AVR Softwarepool: Oszilloskop]]
* [[Einfaches Oszilloskop mit Bascom-AVR]]
* [[USB_Oszilloskop]]
* [[Logic_Analyzer]]
* [[LCS-1M - Ein einfaches, preiswertes, mikrokontrollergesteuertes Zweikanal-Oszilloskop zum Selberbauen]] ([[Picaxe]])

== Links & Literatur ==

* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/XYZs/03W_8605_3.pdf XYZs of Oscilloscopes Primer]. Tektronix 03W-8605-3. 20091. Grundlagen digitaler Oszilloskope und das messen mit ihnen, wobei die Tektronix-Produktpalette im Vordergrund steht.
* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/ABCsProbes/60W_6053_9.pdf ABCs of Probes Primer]. Tektronix 60W-6053-9. 2009. Die Grundlagen von Tastköpfen, natürlich am Beispiel von Tektronixs Tastköpfen.
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/1?filter=oszi*+-oszillator Forum-Beiträge zum Thema Oszilloskop] (Kaufberatung, Anwendung)
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/3?filter=oszi*+-oszillator Beiträge im Markt-Forum]
* [http://www.virtuelles-oszilloskop.de/ Ein virtuelles interaktives Oszi] (zum üben)
* [http://www.eosystems.ro/eoscope/eoscope_en.htm Selbstbau-DSO 40MSPS]
* [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm Probing High-Speed Digital Designs], Originally published in [http://www.elecdesign.com/ Electronic Design Magazine], March, 1997
* [http://hackedgadgets.com/2007/12/10/oscilloscope-tutorials/ Oscilloscope Tutorials] Linkliste bei hackedgadgets.com
* [http://yveslebrac.blogspot.com/2008/10/cheapest-dual-trace-scope-in-galaxy.html 10 bit 2 Kanäle USB tiny45 mit Obdev]

== Fussnoten ==
<references />

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer| ]]

Oszilloskop

2009-08-05T08:10:21Z

212.117.81.29: /* Allgemeines */

Ein Oszilloskop dient zur grafischen Darstellung des Spannungsverlaufs eines oder mehrerer Signale in einem einstellbaren Zeitbereich.

== Anfragen nach Kaufberatung im Forum ==

Im Forum finden sich regelmäßig Anfragen nach individueller Beratung zum Oszilloskopkauf. Solche Anfragen sind weitgehend sinnlos. Besonders dann, wenn sich der Fragesteller nicht mit den Grundlagen eines Oszilloskops und den wichtigsten Kennzahlen bekannt gemacht hat oder nicht weiß, was er messen will.

Abgesehen davon sind die üblichen Fragen ("Wo/wie bekomme ich billig ...", "Taugt das was ...?") schon oft diskutiert worden. Die Anzahl von "Oszilloskop-Threads" auf mikrocontroller.net liegt über 1000. Wer glaubt, gerade sein Oszilloskopkauf sei etwas ganz besonderes, seltenes und ganz anders als alle anderen Oszilloskopkäufe, und daraus einen Beratungsbedarf ableitet, hat schon den ersten Fehler gemacht.

Besonders die immer wiederkehrende Forderung, dass es unbedingt das maßgeschneiderte Oszilloskop zum Superpreis genau für den Fragesteller geben muss, ist sinnlos. Wer mit diesem Anspruch kommt, der wird enttäuscht werden. Das gibt es nicht, und gute Oszilloskope kosten Geld, da sie keine Massenware sind.

Eine andere Variante, von der man abraten muss, ist die Frage nach Erfahrungen. Besonders dann, wenn man nicht willens ist, die Erfahrungen anderer zur Kenntnis zu nehmen, wenn sie der eigenen Forderung nach einem billigen Superoszilloskop widersprechen.

== Was messen Oszilloskope? ==

Oszilloskope zeigen einen Spannungsverlauf über einen relativ kurzen Zeitraum an. Je teurer das Oszilloskop, desto länger ist dieser kurze Zeitraum, beziehungsweise desto schneller darf das Signal sein. Darüber hinaus lassen sich andere Größen, zum Beispiel Ströme anzeigen, wenn man zusätzlich entsprechende Wandler einsetzt, um aus ihnen eine Spannung zu erzeugen. Bei Mehrkanal-Oszilloskopen kann man üblicherweise auch eine Spannung über eine Spannung darstellen (XY-Modus). Als Kanal bezeichnet man bei einem Oszilloskop einen Eingang für eine Spannung. Die an den Kanäle anliegenden Spannungen können vom Oszilloskop einzeln oder gemeinsam angezeigt werden.

Zusätzlich bieten moderne Oszilloskope die Möglichkeit, sich gewisse Kenngrößen der Spannungsverläufe anzeigen zu lassen. Gängige sind zum Beispiel die Anzeige von Spitzenspannung und Effektivwert einer Spannung, Frequenz/Periodendauer, Anstiegs- und Abfallzeiten, Tastverhältnis und so weiter. Darüber hinaus bieten gute Oszilloskope sogenannte Cursor, mit dem man, durch eine Linie dargestellt, auf dem Bildschirm Positionen im Spannungsverlauf markieren kann. Zur Position zugehörige Werte (Zeit oder Spannung), sowie die Differenz dieser Werte zwischen zwei Cursorn können abgelesen werden.

Besonders [[#Digitale_Tischoszilloskope|digitale Oszilloskope]] können relativ viele unterschiedliche Kenngrößen anzeigen, da sich viele dieser Größen mit einfachen Algorithmen aus den vom Oszilloskop im Speicher erfassten Daten ausrechnen lassen. Ebenso sind einfache mathematische Operationen, wie eine diskrete Fourier-Transformation oder die Summe oder Differenz der Spannungsverläufe von zwei Kanälen möglich. Oszilloskope der Oberklasse bieten darüber hinaus ausgeklügelte Möglichkeiten der Signalanalyse. Bereits in der Unterklasse digitaler Oszilloskope ist heutzutage eine PC-Schnittstelle üblich. Beim Kauf sollte man darauf achten, dass das Protokoll der Schnittstelle dokumentiert ist. Sonst ist man auf proprietäre, manchmal sehr teure, PC-Software des Herstellers angewiesen.

Für spezielle Anwendungen finden sich in manchen Oszilloskopen besondere Messfunktionen. Zum Beispiel go/no-go Messungen, mit denen eine Spannungsverlauf mit einem vorgegebenen Verlauf verglichen wird. Entspricht der Spannungsverlauf hinreichend dem vorgegebenen Verlauf wird ein "go" (alles ist OK) Signal ausgegeben. Weicht der Verlauf zu stark ab, ein "no go" (Spannung stimmt nicht) Signal.

== Analoge Oszilloskope ==
=== Allgemeines ===
[[Bild:Oszilloskop.png|thumb|right|300px|Hybrides Analog/Digital Oszilloskop]]
Bei analogen Oszilloskopen wird das darzustellende Signal nach der Verstärkung direkt zur Ablenkung eines Elektronenstrahls verwendet.

Brauchbare analoge Oszilloskope findet man oft schon für ca. 50 Euro bei Online-Auktionen und Kleinanzeigenmärkten. Für 200-400 Euro bekommt man dort recht gute Profigeräte<ref>Ein Gerät, welche mit dem Attribut Profigerät beworben wird, ist normalerweise keins.</ref> mit 60-200 MHz Bandbreite. Brauchbare Neugeräte fangen bei 600 Euro an. Der Oszilloskopmarkt wird von einigen wenigen Marken dominiert. Im höherpreisigen Segment sind es vor allem HP (Agilent) und Tektronix, sowie Yokogava und Lecroy. Hameg ist vor allem im mittleren Segment (500-1500 Euro) weit verbreitet. Man findet sie oft in Schule und Ausbildung. Preislich darunter finden sich diverse asiatische oder gelegentlich noch osteuropäische Hersteller von Analogoszilloskopen. Häufig treten diese Hersteller nicht unter eigenem Namen auf, sondern bieten ihre einfachen Geräte als OEM-Produkte an.

Ganz einfache Geräte verfügen nur über einen Kanal. Damit ist es nicht möglich, zwei Signale in zeitliche Beziehung zu setzen. Dies ist jedoch oft wichtig. Deshalb verfügen heutzutage auch einfache Geräte meist über 2 Kanäle.

Die Bandbreite gibt Auskunft, welche Signal-Frequenzen das Oszilloskop noch verarbeiten kann. Bei angegebener Bandbreite fällt die Verstärkung des Oszilloskops um 3dB ab, ein Sinussignal wir dann nur noch mit ca. 70% der wahren Amplitude angezeigt. Um Signalverläufe noch vernünftig interpretieren zu können, kann man grob sagen, dass man Signale bis 1/10 der Bandbreite dargestellt bekommt. Ein Rechtecksignal nahe der Bandbreite würde z.B. nur noch als Sinus dargestellt werden.

Oszilloskope unterscheiden sich oft stark in den Triggerungsmöglichkeiten. Bei guten Geräten kann man z.B. in ein Signal reinzoomen bzw. die Triggerung variabel verzögern. Erst dadurch wird es möglich, dass man sich Signale, die zeitlich weit hinter einem Triggerevent kommen, genauer anschauen kann.

Mit Analog-Oszilloskopen kann man sich hauptsächlich periodische Signalverläufe anschauen, also solche, die zeitlich immer wiederkehrend sind. Denn nur so kann ein Signal immer wieder auf den Schirm "geschrieben" werden und erscheint als stehendes Bild. Aperiodische Signale, wie z.B. auf Datenübertragungsleitungen, sind damit nicht darstellbar. Sie laufen mit einem Strahldurchgang über den Schirm. In dieser kurzen Zeit ist es jedoch nur selten möglich, sie visuell aufzunehmen. Mit einer Digitalkamera kann man solche Signalverläufe mitunter trotzdem einfangen. Manche Analog-Oszilloskope bieten eine Möglichkeit, die Triggerung nur zu einem definiertem Zeitpunkt anzustoßen, somit kann auch der Anlaufstrom eines Motors mit einem Analog-Oszi dargestellt werden.

=== Analoge Speicheroszilloskope ===
Inzwischen eher selten sind analoge Speicheroszilloskope anzutreffen. Diese speichern im Gegensatz zu digitalen Speicheroszilloskopen nicht das Signal selbst, sondern das Bild auf der Röhre. Dies wird mit speziellen speichernden Bildröhren erreicht. Je nach Typ kann es mehrere getrennt betreibbare Bereiche geben, um beispielsweise 2 Bilder eines Signales zu unterschiedlichen Zeitpunkten darstellen zu können. (z.Bsp. Tektronix 549)

Einige wenige dieser Oszilloskope waren sogar in der lage, das aufgezeichnete Bild auf Papier auszugeben. (z.Bsp. "hp Model 175A" mit Modul 1784A)

=== Vergleichstabelle Analogoszilloskope ===

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="analogoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Bandbreite [MHz]
! Röhre
! Bemerkungen
|-
| generisches 10 MHz Oszilloskop unter Bezeichnungen wie C1-94, S1-94, OS10, AO-610, ST16, CS10, GOS-310, 72-6602, HUC70, CS1010
| -
| 130
| 1
| 10
| 4 cm bis 4,8 cm x 6 cm
| Seit Jahrzehnten von vielen No-Name Herstellern in unterschiedlichen Ausführungen und Bauformen im Angebot. Wenig empfehlenswert für µC-Arbeiten.
|-
| [http://www.atten.com.cn/english/products/rf_microwave/AT7328_40.htm Atten AT7328], CS-4128 und andere Bezeichnungen wie 100867.
| Atten
| 250
| 2
| 20
| 8 cm x 10 cm
|
|-
| HM 303-6
| Hameg
| 600
| 2
| 35
| 8 cm x 10 cm
|
|}

== Digitale Speicheroszilloskope ==
=== Allgemein ===

[[Bild:tektronix.jpg|thumb|right|300px|Digitales Speicheroszilloskop]]
Ein digitales Speicheroszilloskop (englisch DSO, '''D'''igital '''S'''torage '''O'''scilloscope) digitalisiert das Eingangssignal mit einem Analog-Digital-Wandler und legt die Werte in einem Speicher ab. Der Vorteil daran ist, dass man auf diese Weise Momentaufnahmen eines Signals machen und damit einmalige (transiente) Ereignisse (Spikes, Datenübertragungen) erkennen und darstellen kann, was besonders bei digitalen Schaltungen, z.B. mit Mikrocontrollern, sehr nützlich ist. Weiterhin lässt sich das Signal "vermessen" (z.B. um die Baudrate einer Datenübertragung zu bestimmen), man kann die Frequenz und den Effektivwert anzeigen lassen, das Frequenzspektrum, und je nach Modell noch vieles mehr. Das Signal wird in S/W oder Farbe auf einem LCD dargestellt, lässt sich aber oft auch über einen angeschlossenen Drucker ausdrucken oder an den PC übermitteln.

Der wichtigste Parameter bei digitalen Oszilloskopen ist die '''Abtastrate''', die angibt mit welcher Geschwindigkeit das Eingangssignal digitalisiert wird. Um ein Signal mit einer bestimmten Frequenz vernünftig darstellen zu können muss es mindestens mit der 10-fachen Frequenz abgetastet werden.

Außerdem sind die '''Speichertiefe''' und die '''Wandler-Auflösung''' interessant. Ein Oszilloskop, das mit 8 Bit Auflösung abtastet und 2000*8 Bit Speicher hat, kann 2000 Samples abspeichern, was einer Darstellung von 2000*256 Pixeln entspricht.

Bei der Wandlung und Speicherung gibt es unterschiedliche Verfahren: günstige Oszilloskope wie die TDS1000-Serie von Tektronix verwenden '''CCD-Speicher''' (analoge Schieberegister); die Messwerte werden erst gespeichert, und dann digitalisiert. Nachteile dieser Vorgehensweise sind ein stärkeres Rauschen, die begrenzte Speichertiefe und Totzeiten, während der keine Eingangswerte aufgenommen werden. Diese enstehen da das Wandeln aller Werte aus dem analogen Zwischenspeicher länger dauert als die Zeit zum Füllen dieses Speichers. Deshalb muß das Gerät bis zum Abschluß der Wandlung warten bevor es den Speicher erneut füllt.

Teurere Modelle wandeln in Echtzeit mit schnellen Flash-[[AD-Wandler]]n und speichern die Messwerte direkt in einem schnellen RAM. Die Speichertiefe ist dabei praktisch unbegrenzt, allerdings sind Wandler die mehrere GS/s schaffen sehr teuer.

In den richtig schnellen Geräten (mehrere GHz Samplerate) sind in den verwendeten Wandlerschaltkreisen eine größere Anzahl Sample-and-Hold-Stufen und AD-Wandler integriert. Die Eingangsspannung wird dann zeitversetzt in den Sample-and-Hold-Stufen gespeichert und von den im Vergleich zur Samplerate langsameren AD-Wandlern umgesetzt. Die Ausgangslogik sorgt dann dafür das die Daten in der richtigen Reihenfolge ausgegeben werden. Ein Problem bei dieser Vorgehensweise sind unterschiedliche elektrische Eigenschaften der parallelen Wandlerstufen.

Natürlich spielt der Verwendungszweck eine entscheidende Rolle bei der Auswahl. Auf dem Labortisch, wo meist nur kleine Spannungen mit einem gemeinsamen Massebezug vorkommen, werden andere Anforderungen an ein Oszilloskop gestellt, als z.B. im Servicebereich für Industriesteuerungsanlagen, Automatisierungstechnik, usw. Dort sind weniger hohe Abtastraten wichtig, sondern eher eine größere Anzahl Eingangskanäle, die galvanisch voneinander getrennt sind, Spannungsfestigkeit bis min. 500 Volt, sowie speziell bei Störungsanalysen, die Möglichkeit komplexe Triggermuster einzustellen und eine integrierte große Festplatte, um einzelne Ereignisse automatisiert über lange Zeiträume hinweg festhalten zu können. Ein Beispiel für so ein hochwertiges Gerät ist ein Yokogawa Scopecorder (DL708). Allerdings sind bei solchen Geräten die Preise nach oben hin offen.

=== Digitale Tischoszilloskope ===
==== Allgemeines ====

DSO Tischoszilloskope sind die klassischen, in sich abgeschlossenen Geräte, die in der Gestaltung analogen Oszilloskopen ähneln. Daneben gibt es zum Beispiel auch PC DSOs. Viele Tischgeräte sind bereits so klein (geringe Tiefe) und leicht, dass sie zurecht auch als tragbare Geräte bezeichnet werden.

Mittlerweile ist es üblich, dass man bereits bei Einsteigermodellen eingebaute USB oder RS-232 Schnittstellen findet, und eine (häufig sehr simple) PC-Software zur Bedienung vom PC aus oder zumindest zum Auslesen von Daten auf den PC. Ebenfalls häufig sind USB oder ähnliche Schnittstellen für USB-Memorysticks oder Speicherkarten zum Speichern von Messwerten, Screenshots und Konfigurationen. Ironischerweise sind dies Schnittstellen und PC-Software bei Markengeräten häufig gesondert zu erwerben, wärend sie bei eher unbekannten Marken kostenlos mitgeliefert werden, wenn auch die Qualität der kostenlosen Software häufig zu wünschen übrig lässt.

Ein Beispiel für günstige Eistiegsmodelle sind die Geräte der [http://owon.co.uk/index.asp Owon PDS Serie]. Für wenig Geld erhält man ein für einfache Anwendungen brauchbares Oszilloskop mit ein paar Highlights (Bildschirmauflösung) aber auch auffälligen Einschränkungen wie eine geringe Abtastrate. Zum Beispiel 250 MS/s beim [http://owon.co.uk/pds6062.asp PDS6062].

Ein vernünftiges Verhältnis von Bandbreite zu Abtastrate haben die Geräte der [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=4&p2sn=4 GDS-2000 Serie von GW Instek]. 1 GS/s, allerdings sinkt die Abtastrate je mehr Kanäle man gleichzeitig verwendet. Die 25 kByte Speichertiefe verteilt sich ebenfalls über die benutzten Kanäle. Für Oszilloskope aller GW Instek GDS-Serien gibt es eine [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache freie Software für Linux], ansonsten ist Linux-Software für DSOs eher selten.

Ein weiteres Beispiel für ein Einstiegsmodell ist das [http://www.tek.com/site/ps/0,,40-15314-INTRO_EN,00.html TDS1002] von Tektronix (ca. 1200 Euro). Es hat zwei Kanäle mit je 1 GS/s und ist für Signale bis 60 MHz verwendbar. Die Wandlerauflösung beträgt 8 Bit (256 Stufen), der Speicher ist nur 2 kByte groß. Markengeräte wie das TDS1002 sind häufig Vorbilder für die Geräte der Hersteller weniger bekannter Marken.

==== Vergleichstabelle digitale Tischoszilloskope ====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="digitaloszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| TDS-1002B
| Tektronix
| 1100
| 2
| 1000
| 60
| 8
| 2.5k
| 320x240
| USB inkl.
| verhältnismäßig starkes Rauschen, siehe Text oben
|-
| WaveJet 3xx
| LeCroy
| 2800..8000 (brutto)
| 2 oder 4
| 1000/2000
| 100/200/350/500
| 8
| 500k
| 640x480
| USB inkl.
| verfügbar z.B. bei Farnell
|-
| WaveAce Serie
| LeCroy
| 1000 - 3500
| 2
| 250 - 2000
| 60 - 300
| 8
| 4k - 8k
| 320x240
| USB (Geräte- und Host-Modus), RS-232(?)
| Das Gerät wird von ATTEN(Taiwan) gebaut, ein Rigol Gerät wurde raubkopiert, Unterschied, ein Speicherbaustein ist nicht bestückt.
|-
| DSO3062A||Agilent||800||2||500 ||60||8||4k||320x240||USB||weitgehend baugleich mit Rigol DS5000
|-
| DS1000 Serie
| Rigol
| 600 - 1650
| 2
| 400/200 (1/2 Kanäle)
| 25-100
| 8
| 1M
| 320x240
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator
|-
| Owon PDS Serie
| Owon, alias Xiamen Lilliput Technology Co., Ltd
| 299,- (PDS5022S); 495,- (PDS6062T)
| 2
| 100 - 500
| 25 - 100
| 8
| 5k pro Kanal
| 640x480
| USB, seriell incl.
| Qualität entspricht Preis. Relativ unausgewogenes Verhältnis von Bandbreite zu Samplingrate. Geräte mit einem 'S' am Ende der Typenbezeichnung haben ein STN LCD mit niedriger Qualität. nur Real-Time Sampling
|-
| GW Instek GDS-1000 Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 350 - 550 (Conrad: 475 - 950)
| 2
| 250
| 25 - 100
| 8
| 4k
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| Von Conrad teurer als DSO-4000 Serie erhältlich. [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=17&p2sn=41 GW Instek GDS-2000 Serie]
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 850 - 1800
| 2 - 4
| 1000
| 60 - 200
| 8
| max. 5000 (alle Kanäle benutzt) / 25000 (ein Kanal in Benutzung)
| 320x234
| Inkl. USB (Geräte-Modus zum PC, zwei weitere USB-Buchsen Host-Modus für eine Speicherkarte oder Drucker), RS-232
| Weitgehend baugleich mit Conrad Voltcraft DSO-8000 Serie. Vier-Kanal Versionen haben keinen externen Trigger und weniger Trigger-Funktionen. [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| [http://www.uni-trend.com/UT2025B.html UNI-T UT2025B] / Voltcraft DSO-1022 M
| [http://www.uni-trend.com/ Uni-Trend Group Limited]
| 290 - 356
| 2
| 250
| 25
| 8
| 512k/Kanal
| 320x240 (Monochrom)
| USB, RS-232.
| Als UT2025'''C''' mit Farbdisplay. UT2000 Serie 25-200MHz, 2CH 250MSa/s bis 1GSa/s wenig Rauschen
|-
| HM2008
| [http://www.hameg.com Hameg]
| 2000
| 2
| 2GSa/s(1CH)1GSa/s(2CH)
| 200
| 8 bit
| 4048k
| Röhre 8x10cm
| USB für Speicherstick(vorne),USB/RS232 für PC(hinten),
| 4 Logikkanäle nachrüstbar, Ethernet/USB nachrüstbar
|}

=== PC-Oszilloskope ===
==== PC-Zusätze ====
===== Allgemeines & Beachtenswertes =====

PC-Oszilloskope / PC-Zusätze sind im Prinzip digitale Speicheroszilloskope, mit der Besonderheit, dass sie die Daten nicht selbst anzeigen sondern an einen PC übermitteln. Beim Kauf eines PC-Oszilloskops sollte man besonders vorsichtig sein, da viele Angebote irreführende Informationen enthalten. Sehr beliebt ist z.B. die Werbung mit der Analogbandbreite, also die Bandbreite die der Analogteil der Schaltung (Eingangsverstärker) verarbeiten kann. Wenn hier 100 MHz angegeben sind bedeutet das aber nicht dass sich auch wirklich Signale bis 100 MHz darstellen lassen; wenn der Wandler nur mit 40 MS/s abtastet ist das Oszilloskop gerade noch bis 4 MHz verwendbar. Ebenso sollte man nur die Echtzeit- oder Realtime-Abtastrate beachten, eine manchmal ebenfalls angegebene "Äquivalent-Abtastrate" ist nur bei periodischen Signalen zu gebrauchen und damit im Umfeld von Mikrocontrollern meist wertlos.

Die Wahl zwischen einem Tischoszilloskop und einem PC-Zusatz ist nicht nur eine Geld-, Leistungs- oder Qualitätsfrage. Ein Tischgerät lässt sich anders bedienen (echte Knöpfe, sicherer Stand) und belegt nicht den PC oder Laptop. Erfahrene Entwickler ziehen ein separates Gerät einem PC-Zusatz vor. Zum Teil ist dies eine Generationsfrage.

Hinzu kommt, dass billige PC-Oszilloskope meist keine galvanische Trennung an ihrer USB-Schnittstelle besitzen. Ein Fehler bei einer Messung kann daher nicht nur das Oszilloskop, sondern gleich den PC mit beschädigen. Ein Problem, dass man auch bei einfachen Tischoszilloskopen mit PC-Schnittstelle haben kann. Allerdings kann man Tischgeräte ohne die PC-Verbindung betreiben.

Gelegentlich wird geraten das Oszilloskop, egal ob Tischgerät oder PC-Zusatz, immer über einen "self powered" USB-Hub (einer mit eigenem Netzteil) mit dem PC zu verbinden. Ob ein solcher Hub als Schutzmaßnahme, besonders zum Personenschutz, geeignet ist, sei dahingestellt. Schaden sollte er nicht.

Besonders zu beachten ist die PC-Software. Nicht nur, ob sie zum Zeitpunkt des Kaufs wenigstens grundsätzlichen Ansprüchen genügt, sondern auch, ob der Hersteller vermutlich willens und in der Lage ist, die Software über viele Jahre zu warten. Stichwort Investitionssicherheit. Ohne Wartung kann eine Inkompatibilität in der Software zum nächste Windows Service-Pack oder zur nächste Windows-Version das Gerät völlig entwerten.

Leider ist es so, dass es fast keine [[freie Software|freie Oszilloskop-Software]] gibt. Die Protokolle zwischen Oszilloskop-Vorsätzen und Computer sind meist proprietär und selten hat sich ein Entwickler freier Software die Mühe gemacht, ein Protokoll zu entschlüsseln. Noch seltener ist es, dass auf dieser Basis eine brauchbare oder gar gute Software geschrieben wurde. So ist ein Ausweichen auf freie Software kaum möglich, sollte der Hersteller die Wartung aufgeben. Man ist im Normalfall auf Gedeih und Verderben dem Hersteller ausgeliefert.

===== Vergleichstabelle PC-Zusätze =====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="pczusatzoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| PicoScope 2205
| Pico Technology
| 350
| 2
| 200
| 25
| 8 - 12
| 16k
| auf dem PC
| USB
| Kleiner Arbitrary Waveform Generator eingebaut.
|-
| DSO-2090 USB
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| 1 Kanal: 100 / 2 Kanäle: 50
| 40
| 8
| 1 Kanal: 64k / 2 Kanäle: 32k
| auf dem PC
| USB
| Wenige Vorteile gegenüber einem Tischgerät. Analogbandbreite bei der Samplingrate nicht ausnutzbar. Kleiner Eingangsspannungsbereich. Unter diversen anderen Namen erhältlich.
|-
| Mephisto Scope 1 (UM202)
| Meilhaus
| 333.-
| 2
| 1
| 2
| 16 bit
| 256k
| ..
| USB
| 5 in 1,
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Voltmeter,
Datenlogger analog und digital,
Digital-I/O,
|}

==== Soundkarten-Oszilloskope ====
[[Bild:Soundoszi.JPG|thumb|right|300px|Soundkarten Oszilloskop]]
Wem ein wirklich einfaches Oszilloskop für kleine Frequenzen (bis etwa 20 kHz) ausreicht, bspw. um die Kommunikation am I2C-Bus zu analysieren, findet [http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/mess/soundkarte/lcsound.htm hier] eine Anleitung für das Messen mit der Soundkarte. Der Vorteil ist hierbei, dass es sich, dank des PCs, um ein Speicheroszilloskop handelt und die Daten zum Beispiel in Excel analysiert werden können. Ebenfalls in diese Kategorie fällt die Donateware [http://www.sillanumsoft.org/ Visual Analyser] für Windows.

Allerdings eignet sich eine Soundkarte nicht dazu, Gleichspannungen zu messen, zu niederfrequente Signale können daher nicht damit erfasst werden: Im Screenshot nebenan erkennt man das z.B. an der fallenden Gerade am Schluss (obwohl der tatsächliche Signalpegel konstant oben bleibt). Auch ist hier besondere Vorsicht geboten, da Soundkarten nur für geringe Spannungen ausgelegt sind und bei einer zu hohen Eingangsspannung möglicherweise der ganze PC beschädigt wird.

== Siehe auch ==

* [[AVR_Softwarepool#Oszilloskop|AVR Softwarepool: Oszilloskop]]
* [[Einfaches Oszilloskop mit Bascom-AVR]]
* [[USB_Oszilloskop]]
* [[Logic_Analyzer]]
* [[LCS-1M - Ein einfaches, preiswertes, mikrokontrollergesteuertes Zweikanal-Oszilloskop zum Selberbauen]] ([[Picaxe]])

== Links & Literatur ==

* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/XYZs/03W_8605_3.pdf XYZs of Oscilloscopes Primer]. Tektronix 03W-8605-3. 20091. Grundlagen digitaler Oszilloskope und das messen mit ihnen, wobei die Tektronix-Produktpalette im Vordergrund steht.
* [http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/ABCsProbes/60W_6053_9.pdf ABCs of Probes Primer]. Tektronix 60W-6053-9. 2009. Die Grundlagen von Tastköpfen, natürlich am Beispiel von Tektronixs Tastköpfen.
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/1?filter=oszi*+-oszillator Forum-Beiträge zum Thema Oszilloskop] (Kaufberatung, Anwendung)
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/3?filter=oszi*+-oszillator Beiträge im Markt-Forum]
* [http://www.virtuelles-oszilloskop.de/ Ein virtuelles interaktives Oszi] (zum üben)
* [http://www.eosystems.ro/eoscope/eoscope_en.htm Selbstbau-DSO 40MSPS]
* [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm Probing High-Speed Digital Designs], Originally published in [http://www.elecdesign.com/ Electronic Design Magazine], March, 1997
* [http://hackedgadgets.com/2007/12/10/oscilloscope-tutorials/ Oscilloscope Tutorials] Linkliste bei hackedgadgets.com
* [http://yveslebrac.blogspot.com/2008/10/cheapest-dual-trace-scope-in-galaxy.html 10 bit 2 Kanäle USB tiny45 mit Obdev]

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer| ]]

Oszilloskop

2009-06-25T09:23:12Z

212.117.81.29: /* Was messen Oszilloskope? */

Ein Oszilloskop dient zur grafischen Darstellung des Spannungsverlaufs eines oder mehrerer Signale in einem einstellbaren Zeitbereich.

== Anfragen nach Kaufberatung im Forum ==

Im Forum finden sich regelmäßig Anfragen nach individueller Beratung zum Oszilloskopkauf. Solche Anfragen sind weitgehend sinnlos. Besonders dann, wenn sich der Fragesteller nicht mit den Grundlagen eines Oszilloskops und den wichtigsten Kennzahlen bekannt gemacht hat oder nicht weiß, was er messen will.

Abgesehen davon sind die üblichen Fragen ("Wo/wie bekomme ich billig ...", "Taugt das was ...?") schon oft diskutiert worden. Die Anzahl von "Oszilloskop-Threads" auf mikrocontroller.net liegt über 1000. Wer glaubt, gerade sein Oszilloskopkauf sei etwas ganz besonderes, seltenes und ganz anders als alle anderen Oszilloskopkäufe, und daraus einen Beratungsbedarf ableitet, hat schon den ersten Fehler gemacht.

Besonders die immer wiederkehrende Forderung, dass es unbedingt das maßgeschneiderte Oszilloskop zum Superpreis genau für den Fragesteller geben muss ist sinnlos. Wer mit diesem Anspruch kommt, der wird enttäuscht werden. Das gibt es nicht und gute Oszilloskope kosten Geld, da sie keine Massenware sind.

Eine andere Variante, von der man abraten muss, ist die Frage nach Erfahrungen. Besonders dann, wenn man nicht willens ist, die Erfahrungen anderer zur Kenntnis zu nehmen, wenn sie der eigenen Forderung nach einem billigen Superoszilloskop widersprechen.

== Was messen Oszilloskope? ==

Oszilloskope zeigen einen Spannungsverlauf über einen relativ kurzen Zeitraum an. Je teurer das Oszilloskop, desto länger ist dieser kurze Zeitraum, beziehungsweise desto schneller darf das Signal sein. Darüber hinaus lassen sich andere Größen, zum Beispiel Ströme anzeigen, wenn man zusätzlich entsprechende Wandler einsetzt, um aus ihnen eine Spannung zu erzeugen. Bei Mehrkanal-Oszilloskopen kann man üblicherweise auch eine Spannung über eine Spannung darstellen (XY-Modus). Als Kanal bezeichnet man bei einem Oszilloskop einen Eingang für eine Spannung. Die an den Kanäle anliegenden Spannungen können vom Oszilloskop einzeln oder gemeinsam angezeigt werden.

Zusätzlich bieten moderne Oszilloskope die Möglichkeit, sich gewisse Kenngrößen der Spannungsverläufe anzeigen zu lassen. Gängige sind zum Beispiel die Anzeige von Spitzenspannung und Effektivwert einer Spannung, Frequenz/Periodendauer, Anstiegs- und Abfallzeiten, Tastverhältnis und so weiter. Darüber hinaus bieten gute Oszilloskope sogenannte Cursor, mit dem man, durch eine Linie dargestellt, auf dem Bildschirm Positionen im Spannungsverlauf markieren kann. Zur Position zugehörige Werte (Zeit oder Spannung), sowie die Differenz dieser Werte zwischen zwei Cursorn können abgelesen werden.

Besonders [[#Digitale_Tischoszilloskope|digitale Oszilloskope]] können relativ viele unterschiedliche Kenngrößen anzeigen, da sich viele dieser Größen mit einfachen Algorithmen aus den vom Oszilloskop im Speicher erfassten Daten ausrechnen lassen. Ebenso sind einfache mathematische Operationen, wie eine digitale Fourier-Transformationn oder die Summe oder Differenz der Spannungsverläufe von zwei Kanälen möglich. Viele moderne, besonders digital Oszilloskope, ermöglichen es die Messwerte an einen PC zu übertragen und dort weiter zu bearbeiten.

Für spezielle Anwendungen finden sich in manchen Oszilloskopen besondere Messfunktionen. Zum beispiel go/no-go Messungen, mit denen eine Spannungsverlauf mit einem vorgegebenen Verlauf verglichen wird. Entspricht der Spannungsverlauf hinreichend dem vorgegebenen Verlauf wird ein "go" (alles ist OK) Signal ausgegeben. Weicht der Verlauf zu stark ab, ein "no go" (Spannung stimmt nicht) Signal.

== Analoge Oszilloskope ==
=== Allgemeines ===
[[Bild:Oszilloskop.png|thumb|right|300px|Hybrides Analog/Digital Oszilloskop]]
Bei analogen Oszilloskopen wird das darzustellende Signal nach der Verstärkung direkt zur Ablenkung eines Elektronenstrahls verwendet.

Brauchbare analoge Oszilloskope findet man oft schon für ca. 50 Euro bei Online-Auktionen und Kleinanzeigenmärkten. Für 200-400 Euro bekommt man dort recht gute Profigeräte mit 60-200 MHz Bandbreite. Brauchbare Neugeräte fangen bei 600 Euro an. Der Oszilloskopmarkt wird von einigen wenigen Marken dominiert. Im höherpreisigen Segment sind es vor allem HP (Agilent) und Tektronix, sowie Yokogava und Lecroy. Hameg ist vor allem im mittleren Segment (500-1500 Euro) weit verbreitet. Man findet sie oft in Schule und Ausbildung. Preislich darunter finden sich diverse asiatische oder gelegentlich noch osteuropäische Hersteller von Analogoszilloskopen. Häufig treten diese Hersteller nicht unter eigenem Namen auf, sondern bieten ihre einfachen Geräte als OEM-Produkte an.

Ganz einfache Geräte verfügen nur über einen Kanal. Damit ist es nicht möglich, zwei Signale in zeitliche Beziehung zu setzen. Dies ist jedoch oft wichtig. Deshalb verfügen heutzutage auch einfache Geräte meist über 2 Kanäle.

Die Bandbreite gibt Auskunft, welche Signal-Frequenzen das Oszilloskop noch verarbeiten kann. Bei angegebener Bandbreite fällt die Verstärkung des Oszilloskops um 3dB ab, ein Sinussignal wir dann nur noch mit ca. 70% der wahren Amplitude angezeigt. Um Signalverläufe noch vernünftig interpretieren zu können, kann man grob sagen, dass man Signale bis 1/10 der Bandbreite dargestellt bekommt. Ein Rechtecksignal nahe der Bandbreite würde z.B. nur noch als Sinus dargestellt werden.

Oszilloskope unterscheiden sich oft stark in den Triggerungsmöglichkeiten. Bei guten Geräten kann man z.B. in ein Signal reinzoomen bzw. die Triggerung variabel verzögern. Erst dadurch wird es möglich, dass man sich Signale, die zeitlich weit hinter einem Triggerevent kommen, genauer anschauen kann.

Mit Analog-Oszilloskopen kann man sich hauptsächlich periodische Signalverläufe anschauen, also solche, die zeitlich immer wiederkehrend sind. Denn nur so kann ein Signal immer wieder auf den Schirm "geschrieben" werden und erscheint als stehendes Bild. Aperiodische Signale, wie z.B. auf Datenübertragungsleitungen, sind damit nicht darstellbar. Sie laufen mit einem Strahldurchgang über den Schirm. In dieser kurzen Zeit ist es jedoch nur selten möglich, sie visuell aufzunehmen. Mit einer Digitalkamera kann man solche Signalverläufe mitunter trotzdem einfangen. Manche Analog-Oszilloskope bieten eine Möglichkeit, die Triggerung nur zu einem definiertem Zeitpunkt anzustoßen, somit kann auch der Anlaufstrom eines Motors mit einem Analog-Oszi dargestellt werden.

=== Analoge Speicheroszilloskope ===
Inzwischen eher selten sind analoge Speicheroszilloskope anzutreffen. Diese speichern im Gegensatz zu digitalen Speicheroszilloskopen nicht das Signal selbst, sondern das Bild auf der Röhre. Dies wird mit speziellen speichernden Bildröhren erreicht. Je nach Typ kann es mehrere getrennt betreibbare Bereiche geben, um beispielsweise 2 Bilder eines Signales zu unterschiedlichen Zeitpunkten darstellen zu können. (z.Bsp. Tektronix 549)

Einige wenige dieser Oszilloskope waren sogar in der lage, das aufgezeichnete Bild auf Papier auszugeben. (z.Bsp. "hp Model 175A" mit Modul 1784A)

=== Vergleichstabelle Analogoszilloskope ===

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="analogoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Bandbreite [MHz]
! Röhre
! Bemerkungen
|-
| generisches 10 MHz Oszilloskop unter Bezeichnungen wie C1-94, S1-94, OS10, AO-610, ST16, CS10, GOS-310, 72-6602, HUC70, CS1010
| -
| 130
| 1
| 10
| 4 cm bis 4,8 cm x 6 cm
| Seit Jahrzehnten von vielen No-Name Herstellern in unterschiedlichen Ausführungen und Bauformen im Angebot. Wenig empfehlenswert für µC-Arbeiten.
|-
| [http://www.atten.com.cn/english/products/rf_microwave/AT7328_40.htm Atten AT7328], CS-4128 und andere Bezeichnungen wie 100867.
| Atten
| 250
| 2
| 20
| 8 cm x 10 cm
|
|-
| HM 303-6
| Hameg
| 600
| 2
| 35
| 8 cm x 10 cm
|
|}

== Digitale Speicheroszilloskope ==
=== Allgemein ===

[[Bild:tektronix.jpg|thumb|right|300px|Digitales Speicheroszilloskop]]
Ein digitales Speicheroszilloskop (englisch DSO, '''D'''igital '''S'''torage '''O'''scilloscope) digitalisiert das Eingangssignal mit einem Analog-Digital-Wandler und legt die Werte in einem Speicher ab. Der Vorteil daran ist, dass man auf diese Weise Momentaufnahmen eines Signals machen und damit einmalige (transiente) Ereignisse (Spikes, Datenübertragungen) erkennen und darstellen kann, was besonders bei digitalen Schaltungen, z.B. mit Mikrocontrollern, sehr nützlich ist. Weiterhin lässt sich das Signal "vermessen" (z.B. um die Baudrate einer Datenübertragung zu bestimmen), man kann die Frequenz und den Effektivwert anzeigen lassen, das Frequenzspektrum, und je nach Modell noch vieles mehr. Das Signal wird in S/W oder Farbe auf einem LCD dargestellt, lässt sich aber oft auch über einen angeschlossenen Drucker ausdrucken oder an den PC übermitteln.

Der wichtigste Parameter bei digitalen Oszilloskopen ist die '''Abtastrate''', die angibt mit welcher Geschwindigkeit das Eingangssignal digitalisiert wird. Um ein Signal mit einer bestimmten Frequenz vernünftig darstellen zu können muss es mindestens mit der 10-fachen Frequenz abgetastet werden.

Außerdem sind die '''Speichertiefe''' und die '''Wandler-Auflösung''' interessant. Ein Oszilloskop, das mit 8 Bit Auflösung abtastet und 2000*8 Bit Speicher hat, kann 2000 Samples abspeichern, was einer Darstellung von 2000*256 Pixeln entspricht.

Bei der Wandlung und Speicherung gibt es unterschiedliche Verfahren: günstige Oszilloskope wie die TDS1000-Serie von Tektronix verwenden '''CCD-Speicher''' (analoge Schieberegister); die Messwerte werden erst gespeichert, und dann digitalisiert. Nachteile dieser Vorgehensweise sind ein stärkeres Rauschen, die begrenzte Speichertiefe und Totzeiten, während der keine Eingangswerte aufgenommen werden. Diese enstehen da das Wandeln aller Werte aus dem analogen Zwischenspeicher länger dauert als die Zeit zum Füllen dieses Speichers. Deshalb muß das Gerät bis zum Abschluß der Wandlung warten bevor es den Speicher erneut füllt.

Teurere Modelle wandeln in Echtzeit mit schnellen Flash-[[AD-Wandler]]n und speichern die Messwerte direkt in einem schnellen RAM. Die Speichertiefe ist dabei praktisch unbegrenzt, allerdings sind Wandler die mehrere GS/s schaffen sehr teuer.

In den richtig schnellen Geräten (mehrere GHz Samplerate) sind in den verwendeten Wandlerschaltkreisen eine größere Anzahl Sample-and-Hold-Stufen und AD-Wandler integriert. Die Eingangsspannung wird dann zeitversetzt in den Sample-and-Hold-Stufen gespeichert und von den im Vergleich zur Samplerate langsameren AD-Wandlern umgesetzt. Die Ausgangslogik sorgt dann dafür das die Daten in der richtigen Reihenfolge ausgegeben werden. Ein Problem bei dieser Vorgehensweise sind unterschiedliche elektrische Eigenschaften der parallelen Wandlerstufen.

Natürlich spielt der Verwendungszweck eine entscheidende Rolle bei der Auswahl. Auf dem Labortisch, wo meist nur kleine Spannungen mit einem gemeinsamen Massebezug vorkommen, werden andere Anforderungen an ein Oszilloskop gestellt, als z.B. im Servicebereich für Industriesteuerungsanlagen, Automatisierungstechnik, usw. Dort sind weniger hohe Abtastraten wichtig, sondern eher eine größere Anzahl Eingangskanäle, die galvanisch voneinander getrennt sind, Spannungsfestigkeit bis min. 500 Volt, sowie speziell bei Störungsanalysen, die Möglichkeit komplexe Triggermuster einzustellen und eine integrierte große Festplatte, um einzelne Ereignisse automatisiert über lange Zeiträume hinweg festhalten zu können. Ein Beispiel für so ein hochwertiges Gerät ist ein Yokogawa Scopecorder (DL708). Allerdings sind bei solchen Geräten die Preise nach oben hin offen.

=== Digitale Tischoszilloskope ===
==== Allgemeines ====

DSO Tischoszilloskope sind die klassischen, in sich abgeschlossenen Geräte, die in der Gestaltung analogen Oszilloskopen ähneln. Daneben gibt es zum Beispiel auch PC DSOs. Viele Tischgeräte sind bereits so klein (geringe Tiefe) und leicht, dass sie zurecht auch als tragbare Geräte bezeichnet werden.

Mittlerweile ist es üblich, dass man bereits bei Einsteigermodellen eingebaute USB oder RS-232 Schnittstellen findet, und eine (häufig sehr simple) PC-Software zur Bedienung vom PC aus oder zumindest zum Auslesen von Daten auf den PC. Ebenfalls häufig sind USB oder ähnliche Schnittstellen für USB-Memorysticks oder Speicherkarten zum Speichern von Messwerten, Screenshots und Konfigurationen. Ironischerweise sind dies Schnittstellen und PC-Software bei Markengeräten häufig gesondert zu erwerben, wärend sie bei eher unbekannten Marken kostenlos mitgeliefert werden, wenn auch die Qualität der kostenlosen Software häufig zu wünschen übrig lässt.

Ein Beispiel für günstige Eistiegsmodelle sind die Geräte der [http://owon.co.uk/index.asp Owon PDS Serie]. Für wenig Geld erhält man ein für einfache Anwendungen brauchbares Oszilloskop mit ein paar Highlights (Bildschirmauflösung) aber auch auffälligen Einschränkungen wie eine geringe Abtastrate. Zum Beispiel 250 MS/s beim [http://owon.co.uk/pds6062.asp PDS6062].

Ein vernünftiges Verhältnis von Bandbreite zu Abtastrate haben die Geräte der [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=4&p2sn=4 GDS-2000 Serie von GW Instek]. 1 GS/s, allerdings sinkt die Abtastrate je mehr Kanäle man gleichzeitig verwendet. Die 25 kByte Speichertiefe verteilt sich ebenfalls über die benutzten Kanäle. Für Oszilloskope aller GW Instek GDS-Serien gibt es eine [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache freie Software für Linux], ansonsten ist Linux-Software für DSOs eher selten.

Ein weiteres Beispiel für ein Einstiegsmodell ist das [http://www.tek.com/site/ps/0,,40-15314-INTRO_EN,00.html TDS1002] von Tektronix (ca. 1200 Euro). Es hat zwei Kanäle mit je 1 GS/s und ist für Signale bis 60 MHz verwendbar. Die Wandlerauflösung beträgt 8 Bit (256 Stufen), der Speicher ist nur 2 kByte groß. Markengeräte wie das TDS1002 sind häufig Vorbilder für die Geräte der Hersteller weniger bekannter Marken.

==== Vergleichstabelle digitale Tischoszilloskope ====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="digitaloszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| TDS-1002B
| Tektronix
| 1100
| 2
| 1000
| 60
| 8
| 2.5k
| 320x240
| USB inkl.
| verhältnismäßig starkes Rauschen, siehe Text oben
|-
| WaveJet 3xx
| LeCroy
| 2800..8000 (brutto)
| 2 oder 4
| 1000/2000
| 100/200/350/500
| 8
| 500k
| 640x480
| USB inkl.
| verfügbar z.B. bei Farnell
|-
| WaveAce Serie
| LeCroy
| 1000 - 3500
| 2
| 250 - 2000
| 60 - 300
| 8
| 4k - 8k
| 320x240
| USB (Geräte- und Host-Modus), RS-232(?)
| Das Gerät wird von ATTEN(Taiwan) gebaut, ein Rigol Gerät diente als Vorlage.
|-
| DSO3062A||Agilent||800||2||500 ||60||8||4k||320x240||USB||weitgehend baugleich mit Rigol DS5000
|-
| DS1000 Serie
| Rigol
| 600 - 1650
| 2
| 400/200 (1/2 Kanäle)
| 25-100
| 8
| 1M
| 320x240
| USB, seriell
| optional 16-Kanal Logikanalysator
|-
| Owon PDS Serie
| Owon, alias Xiamen Lilliput Technology Co., Ltd
| 299,- (PDS5022S); 495,- (PDS6062T)
| 2
| 100 - 500
| 25 - 100
| 8
| 5k pro Kanal
| 640x480
| USB, seriell incl.
| Qualität entspricht Preis. Relativ unausgewogenes Verhältnis von Bandbreite zu Samplingrate. Geräte mit einem 'S' am Ende der Typenbezeichnung haben ein STN LCD mit niedriger Qualität. nur Real-Time Sampling
|-
| GW Instek GDS-1000 Serie
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 350 - 550 (Conrad: 475 - 950)
| 2
| 250
| 25 - 100
| 8
| 4k
| 320x234
| USB (Geräte-Modus, kein Host-Modus), SD Kartenslot
| Von Conrad teurer als DSO-4000 Serie erhältlich. [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| [http://www.instek.com/html/en/products-l.asp?p1sn=17&p2sn=41 GW Instek GDS-2000 Serie]
| [http://www.instek.com/html/en/index-e.asp GW Instek], alias Good Will Instrument Co., Ltd.
| 850 - 1800
| 2 - 4
| 1000
| 60 - 200
| 8
| max. 5000 (alle Kanäle benutzt) / 25000 (ein Kanal in Benutzung)
| 320x234
| Inkl. USB (Geräte-Modus zum PC, zwei weitere USB-Buchsen Host-Modus für eine Speicherkarte oder Drucker), RS-232
| Weitgehend baugleich mit Conrad Voltcraft DSO-8000 Serie. Vier-Kanal Versionen haben keinen externen Trigger und weniger Trigger-Funktionen. [http://sourceforge.net/projects/gds2000tools/ einfache Software für Linux erhältlich]
|-
| [http://www.uni-trend.com/UT2025B.html UNI-T UT2025B] / Voltcraft DSO-1022 M
| [http://www.uni-trend.com/ Uni-Trend Group Limited]
| 290 - 356
| 2
| 250
| 25
| 8
| 512k/Kanal
| 320x240 (Monochrom)
| USB, RS-232.
| Als UT2025'''C''' mit Farbdisplay. UT2000 Serie 25-200MHz, 2CH 250MSa/s bis 1GSa/s wenig Rauschen
|-
| HM2008
| [http://www.hameg.com Hameg]
| 2000
| 2
| 2GSa/s(1CH)1GSa/s(2CH)
| 200
| 8 bit
| 4048k
| Röhre 8x10cm
| USB für Speicherstick(vorne),USB/RS232 für PC(hinten),
| 4 Logikkanäle nachrüstbar, Ethernet/USB nachrüstbar
|}

=== PC-Oszilloskope ===
==== PC-Zusätze ====
===== Allgemeines & Beachtenswertes =====

PC-Oszilloskope / PC-Zusätze sind im Prinzip digitale Speicheroszilloskope, mit der Besonderheit, dass sie die Daten nicht selbst anzeigen sondern an einen PC übermitteln. Beim Kauf eines PC-Oszilloskops sollte man besonders vorsichtig sein, da viele Angebote irreführende Informationen enthalten. Sehr beliebt ist z.B. die Werbung mit der Analogbandbreite, also die Bandbreite die der Analogteil der Schaltung (Eingangsverstärker) verarbeiten kann. Wenn hier 100 MHz angegeben sind bedeutet das aber nicht dass sich auch wirklich Signale bis 100 MHz darstellen lassen; wenn der Wandler nur mit 40 MS/s abtastet ist das Oszilloskop gerade noch bis 4 MHz verwendbar. Ebenso sollte man nur die Echtzeit- oder Realtime-Abtastrate beachten, eine manchmal ebenfalls angegebene "Äquivalent-Abtastrate" ist nur bei periodischen Signalen zu gebrauchen und damit im Umfeld von Mikrocontrollern meist wertlos.

Die Wahl zwischen einem Tischoszilloskop und einem PC-Zusatz ist nicht nur eine Geld-, Leistungs- oder Qualitätsfrage. Ein Tischgerät lässt sich anders bedienen (echte Knöpfe, sicherer Stand) und belegt nicht den PC oder Laptop. Erfahrene Entwickler ziehen ein separates Gerät einem PC-Zusatz vor. Zum Teil ist dies eine Generationsfrage.

Hinzu kommt, dass billige PC-Oszilloskope meist keine galvanische Trennung an ihrer USB-Schnittstelle besitzen. Ein Fehler bei einer Messung kann daher nicht nur das Oszilloskop, sondern gleich den PC mit beschädigen. Ein Problem, dass man auch bei einfachen Tischoszilloskopen mit PC-Schnittstelle haben kann. Allerdings kann man Tischgeräte ohne die PC-Verbindung betreiben.

Gelegentlich wird geraten das Oszilloskop, egal ob Tischgerät oder PC-Zusatz, immer über einen "self powered" USB-Hub (einer mit eigenem Netzteil) mit dem PC zu verbinden. Ob ein solcher Hub als Schutzmaßnahme, besonders zum Personenschutz, geeignet ist, sei dahingestellt. Schaden sollte er nicht.

Besonders zu beachten ist die PC-Software. Nicht nur, ob sie zum Zeitpunkt des Kaufs wenigstens grundsätzlichen Ansprüchen genügt, sondern auch, ob der Hersteller vermutlich willens und in der Lage ist, die Software über viele Jahre zu warten. Stichwort Investitionssicherheit. Ohne Wartung kann eine Inkompatibilität in der Software zum nächste Windows Service-Pack oder zur nächste Windows-Version das Gerät völlig entwerten.

Leider ist es so, dass es fast keine [[freie Software|freie Oszilloskop-Software]] gibt. Die Protokolle zwischen Oszilloskop-Vorsätzen und Computer sind meist proprietär und selten hat sich ein Entwickler freier Software die Mühe gemacht, ein Protokoll zu entschlüsseln. Noch seltener ist es, dass auf dieser Basis eine brauchbare oder gar gute Software geschrieben wurde. So ist ein Ausweichen auf freie Software kaum möglich, sollte der Hersteller die Wartung aufgeben. Man ist im Normalfall auf Gedeih und Verderben dem Hersteller ausgeliefert.

===== Vergleichstabelle PC-Zusätze =====

Diese Tabelle soll einen Überblick über interessante oder bekannte Geräte besonders im unteren Preisbereich geben. Eine vollständige Auflistung aller existierenden Geräte ergibt wegen der Vielzahl an Baureihen und Modellen wenig Sinn.

{| border="1" class="sortable" id="pczusatzoszis"
|-
! Bezeichnung
! Hersteller
! Preis [€]
! Kanäle
! Samplerate [MS/s]
! Bandbreite [MHz]
! Auflösung [Bit]
! Speichertiefe [Samples]
! Display
! PC-Interface
! Bemerkungen
|-
| PicoScope 2205
| Pico Technology
| 350
| 2
| 200
| 25
| 8 - 12
| 16k
| auf dem PC
| USB
| Kleiner Arbitrary Waveform Generator eingebaut.
|-
| DSO-2090 USB
| Hantek - Qingdao Hatek Electronic Co., Ltd.
| 200
| 2
| 1 Kanal: 100 / 2 Kanäle: 50
| 40
| 8
| 1 Kanal: 64k / 2 Kanäle: 32k
| auf dem PC
| USB
| Wenige Vorteile gegenüber einem Tischgerät. Analogbandbreite bei der Samplingrate nicht ausnutzbar. Kleiner Eingangsspannungsbereich. Unter diversen anderen Namen erhältlich.
|-
| Mephisto Scope 1 (UM202)
| Meilhaus
| 333.-
| 2
| 1
| 2
| 16 bit
| 256k
| ..
| USB
| 5 in 1,
Oszilloskop,
Logik-Analysator,
Voltmeter,
Datenlogger analog und digital,
Digital-I/O,
|}

==== Soundkarte-Oszilloskope ====
[[Bild:Soundoszi.JPG|thumb|right|300px|Soundkarten Oszilloskop]]
Wem ein wirklich einfaches Oszilloskop für kleine Frequenzen (bis etwa 20 kHz) ausreicht, bspw. um die Kommunikation am I2C-Bus zu analysieren, findet [http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/mess/soundkarte/lcsound.htm hier] eine Anleitung für das Messen mit der Soundkarte. Der Vorteil ist hierbei, dass es sich, dank des PCs, um ein Speicheroszilloskop handelt und die Daten zum Beispiel in Excel analysiert werden können. Ebenfalls in diese Kategorie fällt die Donateware [http://www.sillanumsoft.org/ Visual Analyser] für Windows.

Allerdings eignet sich eine Soundkarte nicht dazu, Gleichspannungen zu messen, zu niederfrequente Signale können daher nicht damit erfasst werden: Im Screenshot nebenan erkennt man das z.B. an der fallenden Gerade am Schluss (obwohl der tatsächliche Signalpegel konstant oben bleibt). Auch ist hier besondere Vorsicht geboten, da Soundkarten nur für geringe Spannungen ausgelegt sind und bei einer zu hohen Eingangsspannung möglicherweise der ganze PC beschädigt wird.

== Siehe auch ==

* [[AVR_Softwarepool#Oszilloskop|AVR Softwarepool: Oszilloskop]]
* [[Einfaches Oszilloskop mit Bascom-AVR]]
* [[USB_Oszilloskop]]
* [[Logic_Analyzer]]
* [[LCS-1M - Ein einfaches, preiswertes, mikrokontrollergesteuertes Zweikanal-Oszilloskop zum Selberbauen]] ([[Picaxe]])

== Links ==
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/1?filter=oszi*+-oszillator Forum-Beiträge zum Thema Oszilloskop] (Kaufberatung, Anwendung)
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/3?filter=oszi*+-oszillator Beiträge im Markt-Forum]
* [http://www.virtuelles-oszilloskop.de/ Ein virtuelles interaktives Oszi] (zum üben)
* [http://www.eosystems.ro/eoscope/eoscope_en.htm Selbstbau-DSO 40MSPS]
* [http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm Probing High-Speed Digital Designs], Originally published in [http://www.elecdesign.com/ Electronic Design Magazine], March, 1997
* [http://hackedgadgets.com/2007/12/10/oscilloscope-tutorials/ Oscilloscope Tutorials] Linkliste bei hackedgadgets.com
* [http://yveslebrac.blogspot.com/2008/10/cheapest-dual-trace-scope-in-galaxy.html 10 bit 2 Kanäle USB tiny45 mit Obdev]

[[Category:Grundlagen]]

MC34063

2009-06-24T08:23:36Z

212.117.81.29:

AVR-Transistortester

2009-03-27T10:17:37Z

212.117.81.29: /* Testablauf */

''von Markus F.''

==Grundsätzliches==
Jeder Bastler kennt wohl dieses Problem: Man baut einen [[Transistor]] aus einem Gerät aus oder kramt einen aus der Bastelkiste.
Wenn die Typenbezeichnung zu erkennen ist (und sie einem bekannt ist), ist ja alles in Ordnung. Oft ist dem aber nicht so,
und dann geht das Übliche mal wieder los: Typ und Pinbelegung des Transistors aus dem Internet oder einem Buch heraussuchen.
Das nervt auf Dauer natürlich ziemlich. Auch Transistoren im gleichen Gehäuse haben nicht immer die gleiche Pin-Belegung.
Zum Beispiel hat ein 2N5551 eine andere Belegung als ein BC547, obwohl beide ein TO92 Gehäuse haben. Wenn bei einem Transistor die
Bezeichnung nicht mehr zu erkennen ist (oder nicht mal Google was dazu weiß), wird es mit konventionellen Methoden richtig umständlich,
den Transistortypen herauszufinden: Es könnte sich um NPN, PNP, N-oder P-Kanal-Mosfet, etc. handeln. Eventuell hat das Bauteil auch noch
eine Schutzdiode intern. Das macht die Identifizierung noch schwieriger. Durchprobieren per Hand ist also ein recht zeitraubendes Unterfangen.

Warum soll man das nicht per Mikrocontroller erledigen lassen?
So ist dieser automatische Transistortester entstanden.

==Features==
* Automatische Erkennung von NPN und PNP-Transistoren, N-und P-Kanal-MOSFETs, Dioden (auch Doppeldioden), Thyristoren und Triacs.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors bei Transistoren
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden bisher nicht unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden
aber in meinen Tests immer korrekt erkannt.

==Hardware==
[[Bild: Schaltplan_transistortester.png|thumb|200px|Schaltplan des Transistortesters]]
[[Bild: transistortester.jpg|thumb|200px|Transistortester im Gehäuse]]
[[Bild: transistortester_pruefkabel.jpg|thumb|200px|Adapterkabel, um auch Transistoren testen zu können, die nicht in den Testsockel passen]]
Es empfiehlt sich, den Schaltplan in einem weiteren Browserfenster zu öffnen, um die
folgenden Beschreibungen nachvollziehen zu können.

Als Mikrocontroller wurde der ATMega8 gewählt. Er verfügt über mehr als genug Flash und RAM.
Außerdem hat er genug Portpins und ist sehr preisgünstig.
Der Transistortester wird mit einer 9V-Block-Batterie betrieben. Die 5V-Betriebsspannung
für den AVR wird ganz konventionell mit einem 78L05 erzeugt.
Am Port B des ATMega8 sind verschiedene Widerstände angeschlossen: Je Transistor-Pin ein großer (470k) und ein kleiner (680 Ohm).
Hiermit können zwei verschiedene Stromstärken auf den zu testenden Pin gegeben werden.
Die Widerstände sind mit ADC0 , ADC1 und ADC2 verbunden. An diese Pins wird auch der zu testende Transistor angeschlossen.
Der linke Teil der Schaltung (mit den 3 Transistoren) ist für die automatische Abschaltung zuständig. Dazu später mehr.
An den ersten Pins von Port D ist das LCD angeschlossen. Es handelt sich dabei um ein 2x16 Zeichen Text-LCD mit HD44780-kompatiblem Controller.

Es ist zu beachten, dass die Test-Eingänge keine Schutzbeschaltung haben. Eine Schutzbeschaltung würde vermutlich auch die Messergebnisse verfälschen. Es sollten also keinesfalls Bauteile, die noch in eine Schaltung eingebaut sind, getestet werden. Sonst könnte der ATMega8 beschädigt werden.

==Testablauf==
Der Test des Transistors funktioniert nach einem einfachen aber effektiven Prinzip:
Es werden zunächst mal alle sechs Kombinationsmöglichkeiten für die Pins durchprobiert.
Hierfür werden die Pins entweder über den 680 Ohm Widerstand auf + oder - gelegt oder ganz freigelassen.
Es ergeben sich folgende 6 Möglichkeiten:

Pin1 auf +, Pin2 auf -, Pin3 frei 
Pin1 auf +, Pin2 frei, Pin3 auf - 
Pin1 frei, Pin2 auf -, Pin3 auf + 
Pin1 frei, Pin2 auf +, Pin3 auf - 
Pin1 auf -, Pin2 frei, Pin3 auf + 
Pin1 auf -, Pin2 auf +, Pin3 frei 

Für jede Kombinationsmöglichkeit wird überprüft, ob zwischen dem +Pin und dem -Pin Durchgang herrscht. Hierfür wird mit den ADCs die
Spannungsdifferenz zwischen den Pins ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 2,5 V liegt,
wird von einer Diode zwischen den betreffenden Pins ausgegangen. Dieses Ergebnis wird gespeichert. Der Test wird dadurch natürlich nicht
abgebrochen, da dieses Ergebnis auch bei einem Transistor eintreten kann und wird (ein Transistor hat zwei pn-Übergänge, also 2 Dioden).

Falls kein Durchgang herrscht, wird der bisher frei gelassene Pin über 680 Ohm auf Masse gelegt. Falls jetzt Durchgang besteht, muss es sich
um einen pnp-Transistor oder p-Kanal-MOSFET handeln. In diesem Fall wird der Pin (es handelt sich dann um die Basis) über den 470 k Widerstand
auf Masse gelegt. Jetzt wird die Spannung zwischen dem +Pin und -Pin (Kollektor und Emitter) gemessen und zwischengespeichert.
Daraus kann nachher der Verstärkungsfaktor und die "richtige" Anschlussbelegung errechnet werden. Ein Transistor funktioniert nämlich auch "falsch herum"
(also bei einem pnp-Transistor Kollektor auf Plus), allerdings ist der Verstärkungsfaktor deutlich geringer.

Wenn hingegen immer noch kein Durchgang zwischen dem positiven und negativen Pin herrscht, wird der anfangs frei gelassene Pin über 680 Ohm auf Plus gelegt.
Besteht nun Durchgang, handelt es sich um einen npn-Transistor, einen n-Kanal-MOSFET oder einen Thyristor/Triac. Der weitere Ablauf entspricht dem bei pnp.
Der anfangs frei gelassene Pin wird dann allerdings nochmal hochohmig geschaltet. Wenn das Bauteil dann immer noch leitet, ist es ein Thyristor oder Triac.
Durch die 680 Ohm-Widerstände ist der mögliche Strom allerdings recht gering (max. ca. 7,4 mA). Wenn der Haltestrom des Thyristors oder Triacs über diesem Wert liegt,
wird das Bauteil als npn-Transistor erkannt. Das dürfte bei vielen Leistungsthyristoren oder -triacs der Fall sein. Eine Verkleinerung der Testwiderstände (für mehr Strom)
wäre zwar möglich, erhöht aber auch das Risiko, sehr empfindliche Transistoren zu zerstören.
Die Unterscheidung zwischen Transistor und MOSFET ist nicht schwer: Bei einem Transistor fließt Basisstrom. Somit wird der Basis-Anschluss "zum Emitter hin" gezogen. Bei einem MOSFET
passiert das natürlich nicht. Das lässt sich dann leicht über den angeschlossenen ADC ermitteln.

Nachdem die genannten Messungen für alle sechs Kombinationsmöglichkeiten der Pins gemacht wurden, geht es an die Auswertung:
* Bei Bipolartransistoren muss - wie gesagt, die richtige Belegung von Kollektor und Emitter anhand des Verstärkungsfaktors bestimmt werden
* Wurden bei einem Bipolartransistor drei Dioden oder bei einem MOSFET eine Diode gefunden, besitzt das Bauteil eine Schutzdiode. Das wird durch ein kleines Dioden-Symbol rechts unten im LCD dargestellt
* Wenn mehrere Dioden, aber kein Transistor erkannt wurden, wird die Stellung der Dioden zueinander überprüft, um den Bauteiltyp und die Pin-Belegung zu ermitteln (Doppeldiode mit Common Anode/Cathode, zwei Dioden in Serie, zwei Dioden antiparallel)

Das Ergebnis wird dann auf dem LCD dargestellt. Dann schaltet sich der Tester nach ca. 10 Sekunden automatisch ab.

==Automatische Abschaltung==

Am einfachsten wäre es natürlich, den AVR nach Abschluss des Tests einfach in den Power-Down-Mode
zu versetzen und einfach per Taster beim nächsten Test wieder aufzuwecken. Der AVR braucht in diesem Modus unter 0,3µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5V braucht, kommt man um einen Spannungsregler nicht herum. Hier haben wir auch schon das Problem: Der Spannungsregler läuft munter weiter,
auch wenn der AVR schläft, und verbraucht dabe gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75µA. Da würde die Batterie auch nur 9 Monate halten. Schon besser, aber alles andere als ideal.

Es gibt aber noch eine bessere Möglichkeit: Den Strom mit einem pnp-Transistor in der Plus-Leitung (T3) schalten.
Hiermit liegt der Standby-Strom bei gerade mal ~10nA (0,01µA oder 0,00001mA). Eine 9V-Batterie mit 500mAh wäre damit theoretisch erst nach über 5000 Jahren leer. Das sollte wohl reichen...

Beschreibung dieser Schaltung: 
Im Ruhezustand wird die Basis von T3 über den Widerstand R10 auf Plus gelegt. Der Transistor ist damit gesperrt und die Schaltung nicht in Betrieb.
Wird jetzt aber der Taster S1 gedrückt, wird die Basis von T3 über R7 und die BE-Strecke von T2 auf Masse gelegt.
Damit leitet T3 und die Schaltung bekommt Betriebsspannung. Somit wird auch der AVR aktiv. Seine erste Aktion ist es, den Portpin PD6 (Pin 12) auf Plus zu legen.
Damit bekommt der Transistor T1 Basisstrom und beginnt zu leiten. Dieser lässt nun über R7 und LED1 den Basisstrom von T3 fließen. Der Taster kann jetzt wieder losgelassen werden.
10 Sekunden nach Abschluss des Tests legt der AVR die Basis von T1 wieder auf Masse. Damit sperrt T1, T3 erhält keinen Basisstrom mehr, sperrt auch und schaltet die Betriebsspannung wieder ab.
Der Transistortester ist damit wieder ausgeschaltet.
Transistor T2 leitet, wenn der Taster gedrückt ist. Er ist an PD7 (Pin 13) an dem AVR angeschlossen. Damit merkt der Controller, wenn die Taste im Betrieb erneut gedrückt wird, und startet den Testzyklus neu.
Das ist sinnvoll wenn man mehrere Transistoren hintereinander testen möchte. Sonst müsste man jedesmal warten, bis sich der Tester wieder automatisch abgeschaltet hat (ca. 10s).
R9 und C2 sollen eventuelle Störungen unterdrücken. Sonst kann sich der Transistortester auch unerwünschterweise durch elektromagnetische Störungen einschalten.
LED1 dient dazu, die Spannung an S1 auch im Betrieb hoch genug zu halten um T2 aufzusteuern: Wenn T1 geschaltet ist, liegt dessen Kollektor quasi auf Masse. Die Spannung am Kollektor reicht dann nicht mehr aus,
um beim erneuten Drücken der Taste den Transistor T2 zu schalten. Anstelle der LED können auch zwei normale Dioden (1N4148 ö.ä.) in Reihe benutzt werden.

Die Widerstände R11 und R12 dienen zum Messen der Batteriespannung. Bei zu geringer Batteriespannung wird dann eine entsprechende Meldung ("Batterie leer") auf dem LCD angezeigt.

[[Bild: transistortester_ohne_Abschaltung.png|thumb|200px|Schaltplan ohne die automatische Abschaltung]]
In dem Thread zum Artikel wurde mehrfach der Wunsch geäußert, den Transistortester ohne die automatische Abschaltung aufzubauen. Stattdessen wird dann ein einfacher Schalter verwendet. Das spart eine ganze Menge Bauteile ein.
Die Software muss dafür nicht geändert werden.
Taster T1 ist optional, wenn die automatische Abschaltung nicht eingebaut wird.. Damit kann man einen neuen Testzyklus starten, ohne den Tester dafür aus- und wieder einschalten zu müssen. Wer das nicht benötigt, kann ihn einfach weglassen.
Achtung: Der Taster ist natürlich nur optional, wenn der Tester ohne die automatische Abschaltung aufgebaut wird!

== Links ==
* http://www.reichelt.de/?ARTICLE=81766 Dieses Gerät hat mich auf die Idee gebracht, sowas selbst zu bauen
* http://www.mikrocontroller.net/topic/131804 Thread zum Artikel

== Downloads ==

*[[Media:AVR-Transistortester.zip|Komplettes Archiv mit Quellcode, hex-Datei und Schaltplan]]

[[Category:Projekte]]
[[Category:AVR|T]]

SMD Löten

2009-03-06T12:12:06Z

212.117.81.29: /* Die Zahnarztmethode */

[[Category:Löten]]
== Einlöten von SMD Bauteilen ==

Irgendwann ist man an dem Punkt angelangt, an dem man ein Bauteil braucht, das bloß in [[SMD]] verfügbar ist. [[TI]] zum Beispiel bietet seine [[MSP430]]-[[Mikrocontroller]] ausschließlich in [[SMD]] an. Das ist dann der Zeitpunkt an dem man sich fragt: "Wie lötet man sowas?". Nun, eigentlich ist es gar nicht so schwer, sobald man den richtigen Trick dabei mal raus hat.

=== Handlöten ===

==== Voraussetzungen ====

* Grundvoraussetzung ist ein Lötkolben mit entsprechender Lötspitze.
**Der Lötkolben sollte am besten der einer geregelten Lötstation sein. Die Lötstation Einstellung sollte man halbwegs beherrschen.
**Der Lötkolben sollte möglichst leicht und der vordere (heiße) Teil möglichst kurz sein. Je länger, desto mehr wird ein eventuelles Zittern der Hand verstärkt.
** Die Lötspitze sollte so dick sein wie es noch gerade für die Aufgabe vertretbar ist. Nicht etwa die dünnste aufzutreibende Lötspitze. Was auf den ersten Blick widersprüchlich klingt (so dick wie es gerade noch geht), hat einen einfachen Grund. Die an der Spitze ankommende Wärme, die Wärmekapazität der Spitze und die Wärmeübertragung sind bei größeren Spitzen entsprechend besser. Daher geht das Löten mit einer größeren Spitze besser. Natürlich sollte man es nicht übertreiben, aber die 0,8 mm Spitze ist häufig die falsche Wahl.
** Die Lötspitze sollte in einem guten bis erstklassigen Zustand sein.

* Außerdem braucht man noch Entlötlitze. Hier sollte man die dünnste, die man bekommen kann, nehmen. Breiter als 1,5 mm sollte sie nicht sein, eher dünner. Hat man keine passende zuhand oder herrscht Geldmangel, so lassen sich auch die feinen Litze eines abisolierten, flexiblen Silikonkabels für diesen Zweck missbrauchen.

* Natürlich braucht man auch noch das Lötzinn, bestenfalls mit Flussmittel im Kern. 0,5 mm ist praktikabel, 0,23 mm ist bei kleinerem Pitch sehr zu empfehlen.

* Flüssiges Flussmittel in Stiftform mit eingebautem Pinsel oder Flussmittelgel aus der Spritze tun gute Dienste.

* Schließlich ist auch noch eine Leiterplatte (PCB) von Nöten. Hier hat man entweder die Möglichkeit, sich eine bei den verschiedenen PCB-Herstellern fertigen zu lassen, oder sie selber zu belichten und zu ätzen. Besonders bei Chips mit kleinem Pin-Abstand hilft eine Lötstoppmaske und die Vorverzinnung der Pads; die kleine Menge Zinn, die bei industriell gefertigten Platinen auf den Pads ist, reicht völlig aus, man braucht dann kein oder nicht viel extra Lötzinn.

* Feine Pinzette. Billige tun es eher weniger.

* Eine Lupe. Diese dient in erster Line zur Kontrolle. Löten ist unter einer einfachen Lupe eher unangenehm und ein Notbehelf, da die Perspektive verloren geht. Eine Lupenbrille (gute können recht teuer sein) oder ein Stereomikroskop (teuer bis sehr teuer) wäre zum Löten die bessere Wahl.

==== Löten von Widerständen, Kondensatoren und anderen 2-Pinnern ====

Es gibt diese Bauteile hauptsächlich in diesen Bauformen:
* 1206: Länge: 3,20 mm Breite: 1,60 mm (laufen langsam aus)
* 0805: Länge: 2,00 mm Breite: 1,25 mm
* 0603: Länge: 1,60 mm Breite: 0,80 mm (derzeit in der Industrie aktuell)
* 0402: Länge: 1,00 mm Breite: 0,50 mm (wird derzeit Standard in der Industrie)
* 0201: Länge: 0,50 mm Breite: 0,25 mm (Handy)
* 01005: Länge: 0,25 mm Breite: 0,13 mm (Handy)

Das Einlöten von 2-Pinnern ist sehr einfach. Es gibt eigentlich bloß einen kleinen Trick:

# Ein Pad auf der Leiterplatte verzinnen.
# Das Bauteil mit einer Pinzette in Endposition halten und leicht an beide Pads andrücken.
# Dabei das verzinnte Pad mit dem Lötkolben erwärmen. Das Bauteil ist nun einseitig eingelötet.
# Das zweite Pad normal löten.
# Anschließend evtl. das erste Pad nochmal kurz erhitzen.

Und schon hat man das Bauteil eingelötet.

Als Pinzette empfiehlt sich eine mit ca. 1 mm breiter Spitze, die als SMD-Pinzette (meist schwarz brüniert) ab ca. 10.- angeboten werden. Hier zu sparen lohnt nicht.

==== Lötpaste ====
ist eine Mischung aus Mg(OH)2 und Al2(Cl)3.

==== Löten von Bauteilen im SO-Package ====

Das Löten von Bauteilen im SO Package gestaltet sich fast genauso einfach wie das Löten von Widerständen:

# Ein Pad, das an einer Ecke des ICs liegt, verzinnen.
# Den IC platzieren.
# Den IC nach unten drücken.
# Das Pad erwärmen. Es ist möglich, dass der IC jetzt nicht richtig sitzt. Wenn das passiert ist, einfach nochmal das Zinn erwärmen und den IC verschieben bis er sitzt. Allerdings muss man dabei aufpassen, den IC nicht zu stark zu erwärmen.
# Das dem ersten gelöteten Pad diagonal gegenüberliegende Pad löten.
# Alle anderen Pads verlöten. Es ist nicht schlimm, wenn Zinnbrücken entstehen.
# Die Zinnbrücken mit Hilfe von Entlötlitze entfernen. Dazu hält man die Entlötlitze an die betroffenen Pads und erwärmt sie. Das Zinn geht dann automatisch auf die Entlötlitze und es gibt keine Brücken mehr.

==== Löten von (T)SSOPs und QFPs ====

War es bei Bauteilen im SO-Package mit einer ruhigen Hand noch möglich die Pins ohne Zinnbrücken zu verlöten, ist das bei TSSOPs nun praktisch nicht mehr möglich, da der Abstand der Pins einfach zu klein ist.

# Platzieren des Bauteils.
# Das Bauteil irgendwie fixieren (Pinzette oder vorsichtig mit dem Zeigefinger etc.) Tesafilm ist recht praktisch und lässt sich leicht wieder entfernen.
# Mit dem Lötkolben einen Tropfen Zinn aufnehmen (entfällt bei verzinnten Pads).
# Das Bauteil an zwei diagonal gegenüberliegenden Pins festlöten.
# Überprüfen, ob der Chip wirklich richtig auf der Platine liegt, jetzt sind Korrekturen noch möglich.
# Wenn man einen Stift mit flüssigem Flussmittel hat, auf der zu lötenden Seite damit einfach über alle Pins pinseln.
# Mit dem Lötkolben über die erste Seite des TSSOP fahren. Dabei spielt es keine Rolle, ob Brücken entstehen. Wenn man vorverzinnte Pads und Lötstopplack hat, entstehen normalerweise keine Brücken, da die Oberflächenspannung die geringe Menge Zinn an Pad und Pin sammelt, so dass es zu wenig Zinn für eine Brücke ist. Den Lötkolben mit einer Geschwindigkeit von ca. 1 - 2 Pins pro Sekunde vorwärts bewegen.
# Jetzt kann man das Bauteil loslassen, da es genügend fixiert ist.
# Mit dem Lötkolben über die andere(n) Seite(n) fahren.
# Mit Entlötlitze überflüssiges Zinn entfernen.
# Zum Abschluss kann man mit einer Lupe die Lötstellen überprüfen.

Bei QFPs ist das Verfahren gleich, außer dass man 4 Seiten bearbeiten muss.

Alternativ zur Entlötlitzentechnik gibt es auch Lötspitzen mit Hohlkehle.

# Zuerst das Bauteil an zwei diagonalen Pins mit Lötzinn fixieren und die Ausrichtung prüfen. Ob Lötbrücken entstehen, ist zu diesem Zeitpunkt nicht wichtig.
# Dann genügend Flussmittel über die zu lötenden Pins streichen.
# Die Hohlkehle mit wenig Lötzinn füllen und über eine Seite des ICs führen.
# Jetzt hat man an einigen Stellen (meist am Ende der Seite, die man gelötet hat) einige Lötbrücken.
# Die Hohlkehle von Lötzinn reinigen und mit leerer Hohlkehle über die Lötbrücken fahren. Vorher nochmal genug Flussmittel draufgeben.
# Meist sind schon nach dem ersten mal keine Brücken mehr vorhanden. Falls doch, nochmals mit Flussmittel benetzen und an den entsprechenden Stellen mit der Hohlkehlspitze Lötzinn entfernen.

Vorsicht! Flussmittel sind ätzend. Also nur bei eingeschalteter Lötdampfabsaugung arbeiten!

==== Der Trick mit der Entlötlitze ====

Bei kleinen SMD-Bauteilen kann es passieren, dass man beim Löten Zinnbrücken verursacht. Diese lassen sich recht einfach mittels Entlötlitze entfernen. Dabei sollte man direkt mit dem Ende der Litze entlöten und nicht der Mitte. Hilfreich kann bei wenig Platz auch ein schräges Anschneiden der Litze sein. Scharfe Schneidwerkzeuge, die ein Ausfransen der Litze verhindern, sind unverzichtbar (Tipp: SMD-Werkzeuge markieren, damit sie nicht versehentlich für grobe Arbeiten verwendet werden).

Es empfiehlt sich die Entlötlitze vorher leicht mit Flussmittel zu tränken, damit das Zinn besser aufgenommen werden kann.

Grundsätzlich sollte man beim Arbeiten mit Entlötlitze, ob an SMD- oder anderen Bauteilen, etwas Vorsicht walten lassen. Entlötlitze ist ein sehr guter Wärmeleiter. Daher kann man sich beim Entlöten, wenn man die Litze direkt mit den Fingern hält, böse verbrennen. Über 300° vom Lötkolben über die Litze zu den Fingern übertragen sind kein Pappenstiel. Leider kann das Führen der Litze mit einer Pinzette oder kleinen Flachzange gerade bei SMD-Bauteilen zu ungenau sein, so dass man verleitet wird die Finger zu nehmen.

==== Trick 17 mit der Entlötlitze ====

Mit der "Invertierte Entlötlitzen Methode" kann man auch mechanisch empfindliche Pins auf sehr kleinem Raster '''verlöten''', indem man mit der Entlötlitze Lötzinn an das Pin/Pad-Paar zuführt. ([http://www.mikrocontroller.net/topic/94451#833286 Forumsbeitrag von Ulrich]).

=== Reflow-Techniken ===

Bei Reflow-Lötverfahren wird vor der Bestückung auf die Lötpunkte der Platine eine Lötpaste aufgetragen. Die Anschlüsse der zu lötenden Bauteile werden dann in diese Paste positioniert. Nach dieser Bestückung wird die Platine mit den Bauteilen erhitzt. Die Lötpaste schmilzt auf. Sind alle Lötpunkte aufgeschmolzen wird die Platine abgekühlt, das Lot härtet aus und die Bauteile sind verlötet.

Reflow-Techniken galten lange Zeit als zu aufwendig für Amateure. Dies änderte sich, nachdem sich gezeigt hat, dass auch etwas hemdsärmelige Methoden zum Ziel führen. Auch diese setzen etwas Aufwand voraus, daher sind sie im folgenden nur kurz beschrieben.

==== Lötpaste auftragen ====

In der industriellen Fertigung wird die Lötpaste zum Beispiel mittels einer Schablone aufgetragen. Eine Schablonenfertigung (Laser) ist für Einzelstücke zu aufwendig und zu teuer, daher bleibt die Lötpaste von Hand aufzutragen. Für diese Zwecke ist Lötpaste in Spritzen erhältlich. Die Preise für Lötpaste sind horrend. Mit ein bis zwei Euro pro Gramm(!) muss man rechnen. Allerdings benötigt man nur sehr geringe Mengen pro Platine und Lötpaste ist nicht unbegrenzt lagerbar. Es sollte eine "no clean" Paste verwendet werden. "No clean" bedeutet, dass die Platine nicht von Flussmittelresten gereinigt werden muss.

Vor dem Auftragen der Paste ist die Platine zu säubern, und nochmal zu säubern, und nochmal ... Dann wird eine sehr kleine Menge der Paste auf jeden Lötpunkt aufgetragen.

==== Bauteile bestücken ====

Die Anschlüsse der Bauteile werden in die Lötpaste gesetzt. Bei bleihaltiger Lötpaste muss die Ausrichtung nicht 100% genau sein, da die Bauteile beim Schmelzen der Paste durch den Kapillareffekt in Position gezogen werden. Bei bleifreier Lötpaste ist dieser Effekt kaum vorhanden. Daher müssen die Bauteile in diesem Fall genau ausgerichtet sein.

==== Umgebauter Pizzaofen ====

Als Standardmethode für Amateure scheint sich die Verwendung eines umgebauten Pizzaofen durchzusetzen. Ein Elektro-Pizzaofen/Miniofen für den Hausgebrauch für vielleicht 20€ bis 50€ wird mit einer Mikrocontroller-Temperatursteuerung versehen. Mit dieser Steuerung werden die gewünschten Heiz- und Abkühl-Temperaturkurven gesteuert. Beim Umbau ist Vorsicht zu walten lassen, da die Heizung und Temperaturregelung solcher Öfen mit Netzspannung erfolgt.

Aus Gesundheitsgründen sollte ein zum Reflow-Löten verwendeter Ofen nicht mehr für Nahrungsmittel verwendet werden.

==== Elektro-Pfanne ====

Statt eines mit einer Temperatursteuerung nachgerüsteten Pizzaofens wird gelegentlich einfach eine teflonbeschichtete Elektro-Pfanne verwendete. Elektro-Pfannen, manchmal auch Party-Pfannen genannt, sind in Deutschland eher selten in Haushalten zu finden. Es handelt sich dabei im Prinzip um eine Elektro-Heizplatte, die jedoch nicht flach, sondern deren Oberseite als Pfanne ausgeformt ist.

Zum Reflowlöten wird eine bestückte Platine in die kalte Pfanne gelegt, mit der Lötseite, also den Bauelementen nach oben. Die Pfanne wird aufgeheizt und dabei die Platine beobachtet, bis die Lötpaste an allen Lötpunkten aufgeschmolzen ist. Da eine Elektro-Pfanne nicht überall gleichmäßig heizt, wird gelegentlich vorsichtiges Schwenken der Platine in der Pfanne vorgeschlagen, um die Platine gleichmäßig zu erwärmen. Ist die Lötpaste überall aufgeschmolzen wird die Elektro-Pfanne abgestellt. Die Platine bleibt in der Pfanne und kühlt dort langsam mit der Pfanne aus.

Bei dieser Methode hat man keine Kontrolle über die Temperaturkurve. Selbige hängt nicht nur von der Bauart der Pfanne, sondern auch von der Umgebungstemperatur und der eigenen Reaktionszeit ab.

Aus Gesundheitsgründen sollte ein zum Reflow-Löten verwendete Elektro-Pfanne nicht mehr für Nahrungsmittel verwendet werden.

==== Heißluft ====

Die Geister scheiden sich daran, ob man mit Heißluft wirklich gut löten kann (beim Entlöten ist das anders). Viele bevorzugen noch den Lötkolben vor dem Heißluftgerät, andere haben mit Heißluftlöten keine Probleme.

Mit Heißluft lötet man eine Platine bereichsweise. Auf die Lötpads in einem Bereich werden kleine Mengen Lötpaste aufgetragen und die Bauteile aufgesetzt. Die Lötpaste wird dann mittels Heißluft erwärmt und geschmolzen. Dabei muss man sowohl aufpassen, dass Bauteile und Platine nicht überhitzt werden und dass man die in der Lötpaste sitzenden Bauteile nicht verschiebt oder sogar von der Platine bläst. Nebenbei muss man natürlich aufpassen, dass man sich nicht an der Heißluft verbrennt.

Entsprechende Heißluftgeräte (Hot-Air Stations, häufig auch Rework-Stations genannt), waren relativ teuer. Einige Marken sind mittlerweile jedoch für den Hobbyisten erschwinglich. Mit Übung lässt sich auch eine einfache Heißluft-Pistole verwenden. Allerdings ermöglichen deren Düsen kein sonderlich genaues Arbeiten.

==== Herdplatte ====

Mit etwas Erfahrung kann man auch sehr gut auf der Herdplatte löten. Die Herdplatte wird dabei rund eine halbe Stunde vorgeheizt, damit die Temperatur einigermaßen konstant bleibt. Mit etwas Lötzinn kann getestet werden, ob die Löttemperatur erreicht wurde. Die Herdplatte sollte nicht zu heiß eingestellt werden, damit der Lötstopplack sowie das Epoxyd nicht verheizt wird.
Die bestückte Platine wird mit einer Pinzette auf die Herdplatte gelegt. Schon nach kurzer Zeit sollte das Lötzinn anfangen zu schmelzen. Wenn alle Lötstellen verlötet sind, kann die Platine wieder heruntergenommen werden und abkühlen.

== Entlöten von SMD-Bauteilen ==

Leider halten ICs etc. nicht ewig und irgendwann muss jeder einmal SMD Bauteile wieder auslöten. Das Entlöten gestaltet sich im Grunde genauso einfach wie das Einlöten.

Es gibt zwei einfache Fälle: Entweder soll der Chip überleben oder die Platine. Der dritte Fall ist die erstrebenswerteste Methode: Chip und Platine überleben.

=== Die einfachste Methode ===

Die einfachste Methode ist ganz einfach den Lötkolben auf maximale Temperatur zu stellen und dann, mit etwas Lötzinn für besseren Wärmekontakt, auf die Mitte des auszulötenden ICs zu legen (mit der Spitze und dem Lötzinn darunter).

Der IC stirbt dabei durch die rund 400 Grad des Lötkolbens sicherlich den Hitzetod, aber durch die Wärmeleitung schmilzt an den Beinchen des ICs das Lötzinn nach rund einer Minute und man kann den IC mit einer Pinzette dann abheben. Hierzu sollte man alle paar Sekunden testweise anheben und den Lötkolben nur leicht aufdrücken, um so ganz sicher alle anderen Bauteile heil zu lassen.

Das auf der Platine verlaufene Lötzinn entfernt man, indem man mit der gereinigten Lötspitze (bei 200 Grad) über die nun geleerten Pads geht; Zubehör wie Entlötlitze ist überflüssig.

So kann man beispielsweise einen USB-RS232-Adapter in einen USB-UART-Adapter umwandeln ;-)

Getestet habe ich es bisher mit einem SD213 (28 Pins) und einem FT232 (32 Pins), aber etwas größere ICs, bis zum MSP430 mit 100 Pins, müssten auch möglich sein.
Durch Umdrehen der Platine sollten auch noch größere ICs so auslötbar sein (wobei man wegen der Schwerkraft dann die Pinzette einsparen kann), weil dann durch die Konvektion noch mehr Wärme übertragen wird.

=== Chip Quick-Methode ===
[http://www.chipquik.com/ Chip Quick] bietet ein Set an mit dem sich SMT-Bauteile sehr einfach und zerstoerungsfrei entloeten lassen.

Dabei wird auf die Beinchen reichlich Flussmittel aufgetragen. Dann eine grosse Menge speziellem Loetzinn aufgetragen das eine sehr geringe Schmelztemperatur hat. Das verbindet sich mit dem Loetzinn und bleibt lange fluessig. Die Temperatur ist so gering, dass das Bauteil ueberlebt.
Wenn alle Beinchen in dem Loetzinn-Blob stehen, faellt das Bauteil fast von alleine ab.

Diese Methode wird in dem Make-Magazine Video gezeigt das unten verlinkt ist.

=== Die Zahnarztmethode ===

==== Benötigtes Werkzeug ====

* Lötkolben
* Lötzinn
* Ablöthebel
* Entlötlitze

==== Ablöthebel u.ä ====

Ein Ablöthebel oder verwandte Werkzeuge sehen so aus, als ob sie aus der Praxis eines Zahnarztes (Zahnsonde) oder der Werkstatt eines Zahntechnikers stammen. Dabei handelt es sich um Metallhaken, eventuell (in der einfachen, nicht medizinischen Ausführung) mit Plastikgriff. Es gibt sie in verschiedenen Formen und Größen.

Als Werkzeug zum Entlöten findet sich eine Form unter der bereits erwähnten Bezeichnung ''Ablöthebel'', ebenso findet man ähnliche Werkzeuge als Teil von sogenannten ''Platinen-Reinigungsbestecken'' (Beispiel Conrad Bestellnummer 588239). Im Englischen heißen entsprechende Werkzeuge ''soldering aid hook'' (Haken), ''soldering aid fork'' (Haken/Hebel mit gespaltener Klinge. Wenn als Hebel ausgeführt ein ''Ablöthebel''), oder ''soldering aid spike'', ''reamer'' oder ''probe'' (gebogene oder ungebogene Tastspitze).

Ein solcher Hebel oder Haken ist ein nützliches Werkzeug beim Auslöten von SMD Bauteilen. Vorsichtig eingesetzt kann er durchaus beim zerstörungsfreien Entlöten verwendet werden, zum Beispiel bei der Verwendung von [[#Heißluft|Heißluft]]. Im Folgenden wird allerdings eine zerstörende Methode beschrieben.

==== Der Entlötvorgang ====

Das Entlöten ist bei fast allen SMD-Bauteilen gleich, egal welcher Pinabstand und wie viele Pins. '''Achtung''', der IC geht dabei kaputt.

# Man bringt eine dicke Zinnwurst auf alle Pins auf.
# Erwärmen des Zinns mit dem Lötkolben.
# Ausheben der Pins mithilfe des Hebels oder Hakens. Hier kann man bei den Bauteilen mit kleinem Pinabstand gleichzeitig mehrere hochheben.
# Solange wiederholen, bis alles raus ist.
# Entfernen der Zinnreste mit Entlötlitze.

=== Die 2-Lötkolben-Methode ===

Diese Methode eignet sich für alle SMD-Bauteile mit 2 gelöteten Seiten: Widerstände, Kondensatoren, kurze ICs (z.B. 2x8 Pins). Bei den Widerständen und Kondensatoren ist alles klar. Von jeder Seite einen Lötkolben anhalten, das Bauteil löst sich ab und bleibt meist an einem der Kolben kleben, wo man es abschütteln kann. Bei ICs verzinnt man zunächst beide Pin-Reihen ordentlich, danach versucht man mit den Kolben das Zinn auf beiden Reihen und der gesamten Länge flüssig zu bekommen, evtl. muss man die Lötkolben dabei etwas bewegen. Ist das Zinn komplett flüssig, kann man das IC beiseite schieben. Das geht besonders gut bei Platinen mit Lötstopplack. Bei dieser Methode kann man die Bauteile in der Regel anschließend weiter verwenden, überflüssiges Zinn an den Pins mit Lötsauglitze entfernen.

=== Die Rohrstückmethode ===

Diese Methode eignet sich für ICs mit Pins an zwei Seiten (SO-Gehäuse). Chip und Platine haben Chancen zu überleben. Man nehme ein Stück Kupferrohr der passenden Länge und sägt es der Länge nach durch, so dass man zwei Halbschalen hat. Eine der Halbschalen befestigt man an einer alten Lötspitze, z.B. indem man ein Gewinde schneidet oder hartlötet. Nun kann man alle Pins gleichzeitig erwärmen und das IC abnehmen.

=== Die Kupferdraht-Haken-Methode ===

Die Methode funktioniert ähnlich wie die zuvor beschriebenen ''Rohrstückmethode''. Das Erstellen des Hilfsmittels ist wesentlich einfacher, allerdings ist es keine Dauerlösung. Die Methode eignet sich für kleine Bauteile (Widerstände, etc.) mit Pins an zwei Seiten.

Das Ende eines Stück blanken Kupferdrahts wird mittels einer kleinen Flachzange zu einem U-förmigen Haken abgebogen. Dabei wählt man die Lichte Weite des Hakens so, dass man mit zwei Seiten des Hakens die Pins des zu entlötenden Bauteils gleichzeitig erreichen kann. Das andere Ende des Kupferdrahts wickelt man mehrfach um die Spitze eines kalten(!) Lötkolbens. Das Ende mit dem Hacken sollte dabei nicht mehr als vielleicht 2 cm über die Lötkolbenspitze hinausreichen und der Draht wird so gebogen (gekröpft), dass man den Lötkolben bequem führen kann um den Haken flach am Bauteil anzulegen. Um Missverständnisse zu vermeiden, der Haken soll am Bauteil angelegt und nicht etwa in irgendeiner Weise unter das Bauteil geschoben werden.

Nun wird der Lötkolben und damit der Haken erhitzt. Ist die Hakenspitze heiß genug, legt man den Haken am Bauteil an. Sobald das Lötzinn an den Pins geschmolzen ist zieht man das Bauteil von den Pads. Bauteile haben dabei die Angewohnheit für immer auf dem Fußboden verloren zu gehen. Benötigt man das Teil noch, so sollte man etwas Vorsicht walten lassen.

=== Die dicke Kupferdrahtmethode ===

1,5 - 2,5 mm² Massivdraht so zurechtbiegen, dass er exakt und plan auf die Pins passt. Dann mit viel Zinn schnell verlöten. Das geht am besten mit zwei oder drei stärkeren Lötkolben und einer zweiten Person. Ich habe aber auch schon alleine mit 2 Kolben 160-Poler ausgelötet, ohne IC oder Platine zu beschädigen.

IC am besten mit einer Pinzette oder einem Vakuumsauger (z.B. Kontaklinsensauger für harte KL aus Silikon) abheben und noch im heißen Zustand den dicken Draht samt Zinn abklopfen. Danach das IC möglichst schonend (gleichmäßig und schnell) abkühlen, evtl. schon vor dem Löten einen kleinen Kühlkörper auf das IC legen / kleben.

Die Methode kombiniert sich gut mit der Bügeleisen- oder Ceranfeld-Vorwärm-Methode.

=== Der Trick mit dem Platinensicherungshalter ===

Speziell zum Auslöten von SO-ICs mit 2x4 Beinchen kann man den einzelnen Clip eines Platinensicherungshalters (Durchstecktechnik, für 5 x 20 mm Sicherungen) benutzen. Mit einer feinen Zange biegt man zunächst die sich nach außen öffnenden Enden des Clips etwas nach innen. Auf diese Weise entsteht eine Mini-Zange, die genauso breit ist wie die Beinreihe des IC und sich aufgrund ihrer Vorspannung am IC festhalten kann. Den modifizierten Clip klemmt man von oben über den IC und erhitzt seine Bodenplatte mit dem Lötkolben (16W). (Anstelle der oben beschrieben Zinn-Wurst-Methode bildet nun der Clip die Wärmebrücke, ähnlich der oben beschriebenen Rohrstückmethode) Der Clip wird mit einer Pinzette abgehoben und nimmt den IC mit.

Die Platine und der IC bleiben ganz.

=== Lötkolbeneinsätze ===

Für einige SMD-Bauformen gibt es Lötkolbeneinsätze, mit denen man alle Anschlüsse eines Bauteils gleichzeitig erhitzen kann. Allerdings sind diese relativ teuer, man braucht für jede Bauform einen eigenen Einsatz und es gibt IC-Bauformen, bei denen die Anschlüsse so angeordnet sind, dass man dafür keinen Einsatz bauen kann.

=== Zangenlötkolben ===

Ein Zangenlötkolben ist ein Lötkolben, der zwei Spitzen besitzt, die ähnlich wie bei einer Pinzette verbunden sind und wie eine Pinzette bedient wird. Die Spitzen sind dabei keine Spitzen, sondern flache Einsätze. Mit dem Lötkolben kann man sehr einfach Anschlüsse von Bauteilen mit zwei gegenüberliegenden Anschlüssen (Widerstände, etc.) oder Anschlussreihen erhitzen und das Bauteil dann direkt mit dem Lötkolben von der Platine nehmen.

Ein Nachteil dabei ist, dass das Bauteil relativ lange erwärmt wird, da es mit der Zange abgehoben wird und dann weiter erwärmt wird, bis man es aus der Zange entfernt. Ein weiterer Nachteil ist, dass sich der Lötkolben nur für zweireihige Bauteile eignet.

Ein großer Vorteil ist die schnelle und einfache Funktion. Muss man mehrere Widerstände gleicher Bauform von einer Platine entfernen, kann dies sogar ohne Absetzen in einem Durchgang geschehen. Die bereits entlöteten Widerstände behält man dabei einfach zwischen den Zangenbacken und schiebt sie mit dem nächsten Widerstand etwas nach hinten.

=== Kupferlackdraht ===

Eine weitere sehr elegante Möglichkeit um auch grössere SMD-ICs zerstörungsfei von einer Platine zu bekommen, ist die "Kupferlackdraht-Methode". Man benötigt lediglich etwas Kupferlackdraht (0,2 - 0,3 mm) und natürlich einen Lötkolben. Die einzige Bedingung ist, dass man den Kupferlackdraht auch unter den Pins bzw. dem Bauteilgehäuse durch fädeln kann.

==== Vorgehensweise ====

# Kupferlackdraht unter den Pins durchfädeln
# Jeden einzelnen Pin kurz mit dem Lötkolben leicht berühren und gleichzeitig den Kupferlackdraht zwischen Platine und Pin durchziehen
# Eventuell den Kupferlackdraht erneut unter den Pins durchfädeln und die Pins, bei denen der Kupferlackdraht beim Durchziehen "hängen bleibt", nochmals mit dem Lötkolben antippen

Es gibt aber auch dünnen Stahldraht (D=0,2 mm) für diesen Zweck zu kaufen.
Das Optimum ist dünnes Bandblech aus Edelstahl, ca 4 - 5 mm breit, ebenfalls 0,2mm dick. Alternativ zu diesem Blech kann man auch einen Skalpellhalter mit Einmalklingen verwenden. Die Spitze des Skalpells wird hinter dem Pin angesetzt (in der Lücke zwischen Pin und Gehäuse), nach unten und vorn gedrückt und der Pin mit dem Lötkolben erwärmt. Sobald der Lötzinn geschmolzen ist, rutscht das Skalpell zum nächsten Pin weiter. Hinterher müssen lediglich die Pins wieder gerade gebogen werden.

=== Mechanisch abtrennen ===

==== Die Cuttermethode ====

Eine weitere Möglichkeit, ein SMD IC von einer Platine zu entfernen, ist es die Beinchen vor dem Entlöten zu durchtrennen. Dazu nimmt man ein Cuttermesser mit Abbrechklingen oder ein Bastelmesser mit auswechselbarer Skalpellklinge (z.B. X-Acto Klinge #16, #17 oder #19), setzt es so nah wie möglich am Gehäuse auf ein paar der IC-Beinchen auf und drückt gerade '''ohne Seitwärtsbewegung''' nach unten. Dies durchtrennt die Beine ohne darunterliegende Leiterbahnen zu verletzen. Ein wenig Gefühl ist dabei natürlich nötig. Üben auf einem alten PC Mainboard lohnt sich. Nachdem auf diese Weise alle Beine vom IC abgetrennt sind, kann man die auf der Platine verbliebenen Reste der Beinchen einfach mit dem Lötkolben "abwischen" und die Lötzinreste mit Entlötlitze entfernen. Die Wärmebelastung der Platine ist bei dieser Methode wesentlich geringer, allerdings besteht die latente Möglichkeit Leiterbahnen zu durchtrennen.

'''Anmerkung:''' Es hat sich dabei bewährt, vorher alle Pins mit einer relativ dicken Schicht Lötzinn zu verbinden. So werden abgerissene Leiterbahnen durch versehentliche Seitwärtsbewegungen verhindert. Es muss allerdings darauf geachtet werden, dass das Lötzinn nicht ganz bis ans Gehäuse reicht, da sonst das Schneiden nahezu unmöglich ist.

==== Die Mini-Trennscheiben-Methode ====

Man nehme eine sehr schnelle, kleine Handbohrmaschine (Proxxon, Dremel oder dergleichen), setze eine kleine Trennscheibe auf und flexe unter der Lupenbrille vorsichtig die Beinchen nahe dem Gehäuse ab. Das Gehäuse fällt irgendwann ab, die Beinchen werden mit einem Lötkolben weggewischt.

==== Die Abschlagmethode ====

Wenn man SMD ICs von einer Platine retten möchte, die Platine aber später in den Müll wandert, kann man das IC mit seinem Körper auch auf eine harte Kante legen (die Platine ist dabei mehr oder weniger senkrecht). Dann ein beherzter Schlag mit dem Handballen auf die Platinenkante und der Chip wird von der Platine abgerissen. Die Beinchen muss man nachher etwas richten, aber normalerweise funktioniert diese Methode sehr zuverlässig, besonders bei maschinell gelöteten Platinen. Diese Methode funktioniert sowohl mit SO-Gehäusen als auch mit radiergummigroßen DC/DC Wandlern.

==== Alternative: Die Stechbeitelmethode ====

Hier gilt das gleiche Prinzip wie bei der Abschlagmethode: Zuerst knicken die Beinchen ein und reißen dann von den Leiterbahnen ab. Sie lassen sich aber leicht zurückbiegen und das IC wird garantiert nicht überhitzt. Der Beitel sollte ca. 8 - 15 mm breit sein, ein alter, angeschliffener Schraubendreher mit großem Griff tut's auch. Dann die Platine flach vor sich auf den Tisch legen, das IC liegt senkrecht zur Tischkante. Den Beitel senkrecht zur Platine mit der flachen Seite an das IC anlegen, die linke Ecke der Schneide liegt dabei auf der Stirnseite in Höhe der Mittellinie, die rechte Ecke der Schneide wird als Widerlager in die Platine gepresst. Den Beitel dafür etwas nach rechts kippen, mit Gewicht fest in die Platine drücken und mit Gefühl im Uhrzeigersinn drehen. So wird das IC in Längsrichtung und parallel zur Platine weggehebelt. Die benötigte Kraft kann man sehr gut dimensionieren. Wenn man das raus hat, braucht man ca. 1 - 2 Sekunden pro IC.

=== Heißluft ===

Heißluft ist eigentlich das Mittel der Wahl für SMD-Entlöten. Heißluft erfordert etwas Übung, egal welche Methode man im Einzelfall anwendet. Das Arbeiten mit einer Speziell für die Elektronik gemachten Heißluftstation ist dabei am bequemsten, daher wird es zuerst genannt.

==== Heißluftstation / Hot-Air Station / Rework-Station ====

Heißluftgeräte waren früher relativ teuer. Einige Marken, meist chinesische Produkte, sind mittlerweile jedoch für den Hobbyisten erschwinglich (ab ca. 60 bis 70 Euro aufwärts, Stand 2009) und brauchbar, auch wenn es einen deutlichen Unterschied zwischen diesen Produkten und High-End-Geräten gibt. So sind die Handgriffe wesentlich unhandlicher und die Regelung ist ungenauer. Trotzdem kann man mit den einfachen Geräten vernünftig arbeiten.

Theoretisch sollte man zum Entlöten jeweils einen genau auf die Bauform des Bauteils passenden Heißluft-Einsatz verwenden. Nun gibt es allerdings sehr viele unterschiedliche Bauformen und je nach Station sind die Einsätze relativ teuer (ausgenommen vielleicht die für chinesische Produkte, die meist alle vergleichbare und bezahlbare 22 mm Einsätze haben). Daher ist es nicht unüblich, für viele Anwendungen einfach eine runde 5 mm Düse zu verwenden, wie sie normalerweise schon in der Grundausstattung einer Heißluftstation enthalten ist.
Die Pins eines Bauteils erhitzt man dann mit einer kreisförmige Bewegung aus ca. 2 cm Abstand. Dabei prüft man immer mal wieder mit einer Pinzette oder ähnlichem Werkzeug ob sich das Bauteil schon abheben lässt. Dabei sollte man das Werkzeug nicht ständig in den Luftstrom halten, da es dabei eventuell zu heiß werden kann.

An einer Heißluftstation gibt es zwei wichtige Einstellungen:
* Temperatur
* Luftstrom

Mit beiden Einstellungen muss man etwas üben. Zum Start kann man es mit ca. 400 Grad und ca. 20 l/min versuchen.

Neben dieser einfachen Methode (rumkreisen bis was geht), gibt es relativ aufwendige Verfahren beim Arbeiten mit Heißluft, zum Beispiel muss bei bestimmten Trägermaterialien die Platine vorgeheizt werden. Ohne entsprechende Schulung ist es schwer sich solche Methoden selber anzueignen.

==== Gaslötkolben mit Heißluftdüse ====

Man kaufe für ca €60 einen Gaslötkolben mit Heißluftdüse. Wenn man den Gaslötkolben mit Heißluftdüse auf volle Leistung stellt, soll dieser angeblich bis 600 Grad Warmluft abgeben, was mehr als genug zum Entlöten ist. Damit SMD Bauteil durch kreisförmige Bewegung rundherum an den Pins mit 2 cm Abstand gezielt erhitzen. Das dauert ca. 2 Minuten. Das Bauteil lässt sich dann abnehmen, wegschieben oder abschlagen. Teilweise werden wenige eng am Bauteil bestückte Blockkondensatoren ebenfalls ausgelötet.

Es lassen sich SMD's jeder Größe und Pinabstand ohne Beschädigung auslöten. Die ausgelöteten Bauteile lassen sich problemlos wieder verwenden. Die Platine mit Lötsauglitze und Aceton säubern und neues Bauteil drauf. Habe so während der Entwicklung FPGAS und Treiber IC's auf einer Platine schon bis zu fünf mal getauscht.

==== Heißluftpistole ====

Eine Heißluftpistole, wie man sie im Baumarkt zum Abbrennen alter Farbe u.ä. kaufen kann, kann gute Dienste beim SMD-Löten leisten. Empfehlenswert sind solche mit Temperaturregler, aber selbst die einfachsten Varianten (die in der Regel nur zwei Stufen haben, mit denen man sowohl die Gebläsegeschwindigkeit als auch die Heizleistung umschaltet) sind für viele Zwecke brauchbarer, als man auf den ersten Blick annehmen würde.

Einfach Platine einspannen und mit der Heißluftpistole langsam und gleichmäßig erwärmen. Dabei nicht zu heiß arbeiten, etwas mehr Zeit für die Arbeit schadet Platine und Bauteilen weniger, als mit zu großer Temperatur alles zu verbrennen. Wenn man vorsichtig arbeitet und den Punkt gut herausfindet, an dem sich das fragliche Bauteil ablösen lässt, taugt die Methode sogar für Reparaturlötungen, d.h. sowohl Platine als auch Bauteil bleiben dabei ganz. Damit ist die Methode auch durchaus geeignet, alten Elektronikschrott zu recyclen, um auf diese Weise preiswert zu einem Grundstock an diversen SMD-"Hühnerfutter" (Widerstände, Kondensatoren, oft auch Tantal-Elkos) sowie teilweise auch Standard-ICs (74xxx, LM358 u.ä.) zu gelangen.

Vermutlich lassen sich Pertinax-Platinen danach nicht mehr verwenden, aber diese haben bei den schmalen Leiterzugbreiten von SMD ohnehin kaum eine Überlebenschance. Besser gleich trotz des höheren Preises alles auf Epoxyd anfertigen -- gerade bei den hobbytypischen Einzelstücken ist andernfalls die verschwendete Arbeitszeit sehr viel ärgerlicher als der höhere Preis der Epoxyd-Platine.

'''Tipp:''' Die Platine mit einem Stück Alufolie so abdecken, dass nur das auszulötende Bauteil im Luftstrom ist (an der Stelle ein Loch in die Folie machen).

Falls das Überleben der Platine wirklich völlig egal ist, kann man auch die Rückseite der Platine mit der Heißluftpistole erhitzen, bis die Vorderseite so heiß ist, dass die SMD-Chips einfach abfallen. Zwei Vorteile ergeben sich aus diesem Verfahren für die Überlebenswahrscheinlichkeit der Bauteile:

* Der Temperaturgradient ist so gerichtet, dass die Beine des Chips die höchste Temperatur haben und nicht der Chip selbst, wenn man von oben auf das Gehäuse bläst
* Die, wenn auch geringe, Wärmeleitung der Platine sorgt für eine gleichmäßigere Temperaturverteilung auf der Vorderseite.

Von Nachteil allerdings ist, dass die Platine evtl. auf der Rückseite so heiß wird, dass sie anfängt, sich zu zersetzen. Das ist sicherlich nicht gesund und daher sollte man hier vorsichtig sein (langsam erhitzen, frische Luft).

Alternativ geht es auch mit der Heißluftdüse eines Gaslötkolbens (z.B. von Ersa). Dabei geht man zügig mit dem heißen Luftstrom über die Pins des ICs und erwärmt sie, bis sich das IC gewaltfrei abheben lässt. Richtig gemacht überleben IC und Platine.

=== Komplette Platine erhitzen ===

Wenn man alle Bauteile von einer Platine auf einmal ablösen möchet bietet es sich an, die gesamte Platine mit den Bauteile so weit zu erhitzen bis das Lot überall geschmolzen ist. Die Bauteile können dann mit einen Schlag von der Platine abgeschlagen werden.

==== Reflow-Ofen ====

Was zum Löten taugt, taugt auch zum Entlöten. Die Platine mit den Bauteilen wird im Reflow-Ofen erhitzt.

==== Backofen ====

Wie in Reflow-Ofen. Man sollte sich allerdings gut überlegen, ob man das in einem Ofen der noch für Nahrungsmittel verwendet wird, machen sollte.

==== Gasherdmethode ====

Auf einer einseitig bestückten SMD-Platine kann man Bauteil und Platine zerstörungsfrei wie folgt trennen: Von der großen Gasflamme die Abdeckung herunternehmen, diese Abdeckung z.B. mit Hilfe des Halters für kleine Töpfe über die kleine Gasflamme legen (natürlich geht das auch mit einem anderem Stück Metall, Hauptsache gerade) und dann mit der kleinen Gasflamme die Metallplatte/Abdeckung darüber erwärmen. Mit einem Stück Lötzinn probieren, ob es schon heiß genug ist (Lötzinn muss schmelzen, perlen und abtropfen).

Wenn ja: Flamme ausmachen, Platine mit der nicht bestückten Seite auf das heiße Metall drücken, ein paar Sekunden warten, bis die Wärme von unten durch die Platine gewandert ist, und das Bauteil mit einer Pinzette abnehmen. Getestet mit Epoxyd-Platine. Sie hat überlebt, nur etwas dunkel verfärbt. Es empfiehlt sich, mit einer unkritischen Platine etwas zu üben.

==== Bügeleisenmethode ====

Ein Bügeleisen umgekehrt in einen Schraubstock spannen, eventuell mit einem
Tuch am Griff vor Kratzern schützen und die Gleitfläche mit Alufolie abdecken - um Ärger mit der besseren Hälfte zu vermeiden ;-) Auf maximale Temperatur stellen (Leinen), Platine mit der nicht bestückten Seite auflegen und warten, bis das Lot flüssig wird. Bauteile mit einer Pinzette abheben. Platine nach und nach verschieben um alle Stellen zu erhitzen.

==== Ceran-Herd ====

Geht nur bei einseitig bestückten Platinen!

Ähnelt der Bügeleisen-Methode, ist wegen der IR-Strahlung besser.

Platine auf das Ceranfeld legen. Dann das Feld ca. alle 1 - 2 Sekunden ein- und ausschalten. Dabei das An-Intervall langsam erhöhen. Dies so lange durchführen, bis das Zinn geschmolzen ist. Nun die gewünschten Bauelemente verschieben oder abheben. Darauf achten, dass das Glas frei von Zinn und anderen Stoffen bleibt.

Achtung: Das Glas wird ungleichmäßig heiß, da die Heizwendeln lokal angeordnet sind.

Wichtig: die Platine ist über ihrer Glastemperatur, also biegsam. Die Platine einfach auf dem Ceran Herd auf eine kalte Platte legen und abkühlen lassen.

Eignet sich gut zum Vorwärmen auf ca. 100 - 150°C, auch bei beidseitig bestückten Boards, in Verbindung mit anderen Methoden (z.B. Heißluft).

Ähnliche Vorwärmplatten gibt es speziell für die Löttechnik.

=== Recycelte Chips wiederaufbereiten ===

* Zuerst müssen die Lötzinnreste entfernt werden.
In Alkohol gelöstes Kolophonium wirkt da Wunder. Einfach den Chip in dieses Flussmittel tauchen, welches man vorher z.B. auf einen kleinen Unterteller oder -tasse in kleinen Mengen vergossen hat.
* Dann mit sauberer Lötspitze an den Pins entlangziehen und das überflüssige Lötzinn an einem Schwamm oder Zellstoff (-Taschentuch) abstreifen.
* Verklebte Pins mittels dünner Lötspitze auseinanderbringen, auch ein Zahnstocher aus Holz leistet wertvolle Dienste.
* Bei Pins, die enger als 0,6 mm sind, hilft zusätzlich Entlötsauglitze. Anstelle von Entlötsauglitze kann auch ein dünnes, abisoliertes Litzenkabel (möglichst feindrahtig) dienen.
:Man sollte aber immer daran denken, dass die Gefahr des Ausfalls durch Überhitzung besteht.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin das Lötzin "abzudremeln".

Dazu eine kleine rotierende Messingbürste in den Dremel (Multifunktions-Schleifer) und an den Pins von innen nach außen entlangziehen.

* Stahlbürsten sind mit Vorsicht zu genießen, weil sie einfach zu hart sind.
* Kunststoffbürsten hingegen können sich elektrostatisch aufladen!
* Eine "dritte Hand" oder Einspannvorrichtung erleichtert das Recyceln erheblich.

Eine weitere Dritte ist Graphit: Lötzinn und Bleistift sind von Natur aus Feinde. Warmmachen, und Zinn mit Bleistift "wegdrängeln".

Das Ausrichten und Geradebiegen der Pins überlasse ich den eigenen Fähigkeiten.

== Schlusswort ==

Man sollte nicht glauben, dass man jetzt sofort jegliches SMD einlöten kann, mal abgesehen von Widerständen. Alles benötigt eine gewisse Übung und es empfiehlt sich, erst mit den einfacheren SO-Packages anzufangen und einige TSSOPS einzulöten bevor man sich an TQFP oder ähnliches heranwagt. Außerdem sollte man sich für die ersten Versuche nicht unbedingt einen 10 Euro teuren Chip hernehmen. Wenn man aber nicht 2 linke Hände hat, sollten alle Packages beim zweiten oder dritten Lötversuch einigermaßen sauber eingelötet sein. Und besonders bei den TSSOPs und TQFPs sieht es dann fast wie Industriefertigung aus.

Auslöten kann man gut an defekten Platinen, z.B. aus Computern, üben.

Und ja keine Lötpaste essen!!!!
Dann wird alles Gut :D

== Siehe auch ==

[[IC-Gehäuseformen#Adapterplatinen für SMD-ICs|Adapterplatinen für SMD-ICs]]

== Links ==

* [http://thomaspfeifer.net/ SMD löten/entlöten und Reflow Ofen Selbstbau (unter Trickkiste und AVR Projekte)]
* [http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD SMD Bauteilliste]
* [http://www.seattlerobotics.org/encoder/200006/oven_art.htm SMD-Löten im Toastofen] (englisch)
* [http://www.elv-downloads.de/downloads/journal/SMD-Anleitung.pdf SMD-Anleitung von ELV] praktische Tips (deutsch)
* [http://www.bimbel.de/artikel/artikel-17.html Bilder und kleine Anleitung]
* [http://www.ulrichradig.de/ SMD-ICs ein-/auslöten (unter Tipps&Tricks)]
* [http://www.gadgetpool.de/nuke/modules.php?name=News&file=article&sid=23 SMD-Löten für jedermann]
* [http://www.makezine.com/blog/archive/2007/01/soldering_tutor_1.html MAKE-Magazine Podcast Loet und Entloet-Tips]
* [http://www.circuitrework.com Circuit Technology Center] - Surgeon grade rework and repair, by the book and guaranteed. Deeplink: [http://www.circuitrework.com/guides/guides.shtml Guides]
*[http://www.martin-smt.de SMD Bearbeitungsgeräte - Reworksysteme]
*[http://www.fritsch-smt.de Bestückungsautomaten / Siebdruckgeräte]
*[http://www.sef.de Reflowlötanlagen]
*[http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD SMD Code Tabelle]
*[http://iwenzo.de/wiki/SMD_Widerstand_Codehilfe SMD Widerstände ablesen]
*[http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD-Geh%C3%A4use SMD Gehäuseformen]
*[http://iwenzo.de/wiki/SMD_Bauteile_l%C3%B6ten SMD Bauteile löten]
*[http://www.tobler.ch/envo/modules.php?op=modload&name=Downloads&file=index&req=viewsdownload&sid=25&min=0&orderby=titleA&show=10 Serie von kurzen Artikeln zum Löten / Entlöten]

SMD Löten

2009-03-06T12:08:49Z

212.117.81.29: /* Der Zahntechnische Helfer */

[[Category:Löten]]
== Einlöten von SMD Bauteilen ==

Irgendwann ist man an dem Punkt angelangt, an dem man ein Bauteil braucht, das bloß in [[SMD]] verfügbar ist. [[TI]] zum Beispiel bietet seine [[MSP430]]-[[Mikrocontroller]] ausschließlich in [[SMD]] an. Das ist dann der Zeitpunkt an dem man sich fragt: "Wie lötet man sowas?". Nun, eigentlich ist es gar nicht so schwer, sobald man den richtigen Trick dabei mal raus hat.

=== Handlöten ===

==== Voraussetzungen ====

* Grundvoraussetzung ist ein Lötkolben mit entsprechender Lötspitze.
**Der Lötkolben sollte am besten der einer geregelten Lötstation sein. Die Lötstation Einstellung sollte man halbwegs beherrschen.
**Der Lötkolben sollte möglichst leicht und der vordere (heiße) Teil möglichst kurz sein. Je länger, desto mehr wird ein eventuelles Zittern der Hand verstärkt.
** Die Lötspitze sollte so dick sein wie es noch gerade für die Aufgabe vertretbar ist. Nicht etwa die dünnste aufzutreibende Lötspitze. Was auf den ersten Blick widersprüchlich klingt (so dick wie es gerade noch geht), hat einen einfachen Grund. Die an der Spitze ankommende Wärme, die Wärmekapazität der Spitze und die Wärmeübertragung sind bei größeren Spitzen entsprechend besser. Daher geht das Löten mit einer größeren Spitze besser. Natürlich sollte man es nicht übertreiben, aber die 0,8 mm Spitze ist häufig die falsche Wahl.
** Die Lötspitze sollte in einem guten bis erstklassigen Zustand sein.

* Außerdem braucht man noch Entlötlitze. Hier sollte man die dünnste, die man bekommen kann, nehmen. Breiter als 1,5 mm sollte sie nicht sein, eher dünner. Hat man keine passende zuhand oder herrscht Geldmangel, so lassen sich auch die feinen Litze eines abisolierten, flexiblen Silikonkabels für diesen Zweck missbrauchen.

* Natürlich braucht man auch noch das Lötzinn, bestenfalls mit Flussmittel im Kern. 0,5 mm ist praktikabel, 0,23 mm ist bei kleinerem Pitch sehr zu empfehlen.

* Flüssiges Flussmittel in Stiftform mit eingebautem Pinsel oder Flussmittelgel aus der Spritze tun gute Dienste.

* Schließlich ist auch noch eine Leiterplatte (PCB) von Nöten. Hier hat man entweder die Möglichkeit, sich eine bei den verschiedenen PCB-Herstellern fertigen zu lassen, oder sie selber zu belichten und zu ätzen. Besonders bei Chips mit kleinem Pin-Abstand hilft eine Lötstoppmaske und die Vorverzinnung der Pads; die kleine Menge Zinn, die bei industriell gefertigten Platinen auf den Pads ist, reicht völlig aus, man braucht dann kein oder nicht viel extra Lötzinn.

* Feine Pinzette. Billige tun es eher weniger.

* Eine Lupe. Diese dient in erster Line zur Kontrolle. Löten ist unter einer einfachen Lupe eher unangenehm und ein Notbehelf, da die Perspektive verloren geht. Eine Lupenbrille (gute können recht teuer sein) oder ein Stereomikroskop (teuer bis sehr teuer) wäre zum Löten die bessere Wahl.

==== Löten von Widerständen, Kondensatoren und anderen 2-Pinnern ====

Es gibt diese Bauteile hauptsächlich in diesen Bauformen:
* 1206: Länge: 3,20 mm Breite: 1,60 mm (laufen langsam aus)
* 0805: Länge: 2,00 mm Breite: 1,25 mm
* 0603: Länge: 1,60 mm Breite: 0,80 mm (derzeit in der Industrie aktuell)
* 0402: Länge: 1,00 mm Breite: 0,50 mm (wird derzeit Standard in der Industrie)
* 0201: Länge: 0,50 mm Breite: 0,25 mm (Handy)
* 01005: Länge: 0,25 mm Breite: 0,13 mm (Handy)

Das Einlöten von 2-Pinnern ist sehr einfach. Es gibt eigentlich bloß einen kleinen Trick:

# Ein Pad auf der Leiterplatte verzinnen.
# Das Bauteil mit einer Pinzette in Endposition halten und leicht an beide Pads andrücken.
# Dabei das verzinnte Pad mit dem Lötkolben erwärmen. Das Bauteil ist nun einseitig eingelötet.
# Das zweite Pad normal löten.
# Anschließend evtl. das erste Pad nochmal kurz erhitzen.

Und schon hat man das Bauteil eingelötet.

Als Pinzette empfiehlt sich eine mit ca. 1 mm breiter Spitze, die als SMD-Pinzette (meist schwarz brüniert) ab ca. 10.- angeboten werden. Hier zu sparen lohnt nicht.

==== Lötpaste ====
ist eine Mischung aus Mg(OH)2 und Al2(Cl)3.

==== Löten von Bauteilen im SO-Package ====

Das Löten von Bauteilen im SO Package gestaltet sich fast genauso einfach wie das Löten von Widerständen:

# Ein Pad, das an einer Ecke des ICs liegt, verzinnen.
# Den IC platzieren.
# Den IC nach unten drücken.
# Das Pad erwärmen. Es ist möglich, dass der IC jetzt nicht richtig sitzt. Wenn das passiert ist, einfach nochmal das Zinn erwärmen und den IC verschieben bis er sitzt. Allerdings muss man dabei aufpassen, den IC nicht zu stark zu erwärmen.
# Das dem ersten gelöteten Pad diagonal gegenüberliegende Pad löten.
# Alle anderen Pads verlöten. Es ist nicht schlimm, wenn Zinnbrücken entstehen.
# Die Zinnbrücken mit Hilfe von Entlötlitze entfernen. Dazu hält man die Entlötlitze an die betroffenen Pads und erwärmt sie. Das Zinn geht dann automatisch auf die Entlötlitze und es gibt keine Brücken mehr.

==== Löten von (T)SSOPs und QFPs ====

War es bei Bauteilen im SO-Package mit einer ruhigen Hand noch möglich die Pins ohne Zinnbrücken zu verlöten, ist das bei TSSOPs nun praktisch nicht mehr möglich, da der Abstand der Pins einfach zu klein ist.

# Platzieren des Bauteils.
# Das Bauteil irgendwie fixieren (Pinzette oder vorsichtig mit dem Zeigefinger etc.) Tesafilm ist recht praktisch und lässt sich leicht wieder entfernen.
# Mit dem Lötkolben einen Tropfen Zinn aufnehmen (entfällt bei verzinnten Pads).
# Das Bauteil an zwei diagonal gegenüberliegenden Pins festlöten.
# Überprüfen, ob der Chip wirklich richtig auf der Platine liegt, jetzt sind Korrekturen noch möglich.
# Wenn man einen Stift mit flüssigem Flussmittel hat, auf der zu lötenden Seite damit einfach über alle Pins pinseln.
# Mit dem Lötkolben über die erste Seite des TSSOP fahren. Dabei spielt es keine Rolle, ob Brücken entstehen. Wenn man vorverzinnte Pads und Lötstopplack hat, entstehen normalerweise keine Brücken, da die Oberflächenspannung die geringe Menge Zinn an Pad und Pin sammelt, so dass es zu wenig Zinn für eine Brücke ist. Den Lötkolben mit einer Geschwindigkeit von ca. 1 - 2 Pins pro Sekunde vorwärts bewegen.
# Jetzt kann man das Bauteil loslassen, da es genügend fixiert ist.
# Mit dem Lötkolben über die andere(n) Seite(n) fahren.
# Mit Entlötlitze überflüssiges Zinn entfernen.
# Zum Abschluss kann man mit einer Lupe die Lötstellen überprüfen.

Bei QFPs ist das Verfahren gleich, außer dass man 4 Seiten bearbeiten muss.

Alternativ zur Entlötlitzentechnik gibt es auch Lötspitzen mit Hohlkehle.

# Zuerst das Bauteil an zwei diagonalen Pins mit Lötzinn fixieren und die Ausrichtung prüfen. Ob Lötbrücken entstehen, ist zu diesem Zeitpunkt nicht wichtig.
# Dann genügend Flussmittel über die zu lötenden Pins streichen.
# Die Hohlkehle mit wenig Lötzinn füllen und über eine Seite des ICs führen.
# Jetzt hat man an einigen Stellen (meist am Ende der Seite, die man gelötet hat) einige Lötbrücken.
# Die Hohlkehle von Lötzinn reinigen und mit leerer Hohlkehle über die Lötbrücken fahren. Vorher nochmal genug Flussmittel draufgeben.
# Meist sind schon nach dem ersten mal keine Brücken mehr vorhanden. Falls doch, nochmals mit Flussmittel benetzen und an den entsprechenden Stellen mit der Hohlkehlspitze Lötzinn entfernen.

Vorsicht! Flussmittel sind ätzend. Also nur bei eingeschalteter Lötdampfabsaugung arbeiten!

==== Der Trick mit der Entlötlitze ====

Bei kleinen SMD-Bauteilen kann es passieren, dass man beim Löten Zinnbrücken verursacht. Diese lassen sich recht einfach mittels Entlötlitze entfernen. Dabei sollte man direkt mit dem Ende der Litze entlöten und nicht der Mitte. Hilfreich kann bei wenig Platz auch ein schräges Anschneiden der Litze sein. Scharfe Schneidwerkzeuge, die ein Ausfransen der Litze verhindern, sind unverzichtbar (Tipp: SMD-Werkzeuge markieren, damit sie nicht versehentlich für grobe Arbeiten verwendet werden).

Es empfiehlt sich die Entlötlitze vorher leicht mit Flussmittel zu tränken, damit das Zinn besser aufgenommen werden kann.

Grundsätzlich sollte man beim Arbeiten mit Entlötlitze, ob an SMD- oder anderen Bauteilen, etwas Vorsicht walten lassen. Entlötlitze ist ein sehr guter Wärmeleiter. Daher kann man sich beim Entlöten, wenn man die Litze direkt mit den Fingern hält, böse verbrennen. Über 300° vom Lötkolben über die Litze zu den Fingern übertragen sind kein Pappenstiel. Leider kann das Führen der Litze mit einer Pinzette oder kleinen Flachzange gerade bei SMD-Bauteilen zu ungenau sein, so dass man verleitet wird die Finger zu nehmen.

==== Trick 17 mit der Entlötlitze ====

Mit der "Invertierte Entlötlitzen Methode" kann man auch mechanisch empfindliche Pins auf sehr kleinem Raster '''verlöten''', indem man mit der Entlötlitze Lötzinn an das Pin/Pad-Paar zuführt. ([http://www.mikrocontroller.net/topic/94451#833286 Forumsbeitrag von Ulrich]).

=== Reflow-Techniken ===

Bei Reflow-Lötverfahren wird vor der Bestückung auf die Lötpunkte der Platine eine Lötpaste aufgetragen. Die Anschlüsse der zu lötenden Bauteile werden dann in diese Paste positioniert. Nach dieser Bestückung wird die Platine mit den Bauteilen erhitzt. Die Lötpaste schmilzt auf. Sind alle Lötpunkte aufgeschmolzen wird die Platine abgekühlt, das Lot härtet aus und die Bauteile sind verlötet.

Reflow-Techniken galten lange Zeit als zu aufwendig für Amateure. Dies änderte sich, nachdem sich gezeigt hat, dass auch etwas hemdsärmelige Methoden zum Ziel führen. Auch diese setzen etwas Aufwand voraus, daher sind sie im folgenden nur kurz beschrieben.

==== Lötpaste auftragen ====

In der industriellen Fertigung wird die Lötpaste zum Beispiel mittels einer Schablone aufgetragen. Eine Schablonenfertigung (Laser) ist für Einzelstücke zu aufwendig und zu teuer, daher bleibt die Lötpaste von Hand aufzutragen. Für diese Zwecke ist Lötpaste in Spritzen erhältlich. Die Preise für Lötpaste sind horrend. Mit ein bis zwei Euro pro Gramm(!) muss man rechnen. Allerdings benötigt man nur sehr geringe Mengen pro Platine und Lötpaste ist nicht unbegrenzt lagerbar. Es sollte eine "no clean" Paste verwendet werden. "No clean" bedeutet, dass die Platine nicht von Flussmittelresten gereinigt werden muss.

Vor dem Auftragen der Paste ist die Platine zu säubern, und nochmal zu säubern, und nochmal ... Dann wird eine sehr kleine Menge der Paste auf jeden Lötpunkt aufgetragen.

==== Bauteile bestücken ====

Die Anschlüsse der Bauteile werden in die Lötpaste gesetzt. Bei bleihaltiger Lötpaste muss die Ausrichtung nicht 100% genau sein, da die Bauteile beim Schmelzen der Paste durch den Kapillareffekt in Position gezogen werden. Bei bleifreier Lötpaste ist dieser Effekt kaum vorhanden. Daher müssen die Bauteile in diesem Fall genau ausgerichtet sein.

==== Umgebauter Pizzaofen ====

Als Standardmethode für Amateure scheint sich die Verwendung eines umgebauten Pizzaofen durchzusetzen. Ein Elektro-Pizzaofen/Miniofen für den Hausgebrauch für vielleicht 20€ bis 50€ wird mit einer Mikrocontroller-Temperatursteuerung versehen. Mit dieser Steuerung werden die gewünschten Heiz- und Abkühl-Temperaturkurven gesteuert. Beim Umbau ist Vorsicht zu walten lassen, da die Heizung und Temperaturregelung solcher Öfen mit Netzspannung erfolgt.

Aus Gesundheitsgründen sollte ein zum Reflow-Löten verwendeter Ofen nicht mehr für Nahrungsmittel verwendet werden.

==== Elektro-Pfanne ====

Statt eines mit einer Temperatursteuerung nachgerüsteten Pizzaofens wird gelegentlich einfach eine teflonbeschichtete Elektro-Pfanne verwendete. Elektro-Pfannen, manchmal auch Party-Pfannen genannt, sind in Deutschland eher selten in Haushalten zu finden. Es handelt sich dabei im Prinzip um eine Elektro-Heizplatte, die jedoch nicht flach, sondern deren Oberseite als Pfanne ausgeformt ist.

Zum Reflowlöten wird eine bestückte Platine in die kalte Pfanne gelegt, mit der Lötseite, also den Bauelementen nach oben. Die Pfanne wird aufgeheizt und dabei die Platine beobachtet, bis die Lötpaste an allen Lötpunkten aufgeschmolzen ist. Da eine Elektro-Pfanne nicht überall gleichmäßig heizt, wird gelegentlich vorsichtiges Schwenken der Platine in der Pfanne vorgeschlagen, um die Platine gleichmäßig zu erwärmen. Ist die Lötpaste überall aufgeschmolzen wird die Elektro-Pfanne abgestellt. Die Platine bleibt in der Pfanne und kühlt dort langsam mit der Pfanne aus.

Bei dieser Methode hat man keine Kontrolle über die Temperaturkurve. Selbige hängt nicht nur von der Bauart der Pfanne, sondern auch von der Umgebungstemperatur und der eigenen Reaktionszeit ab.

Aus Gesundheitsgründen sollte ein zum Reflow-Löten verwendete Elektro-Pfanne nicht mehr für Nahrungsmittel verwendet werden.

==== Heißluft ====

Die Geister scheiden sich daran, ob man mit Heißluft wirklich gut löten kann (beim Entlöten ist das anders). Viele bevorzugen noch den Lötkolben vor dem Heißluftgerät, andere haben mit Heißluftlöten keine Probleme.

Mit Heißluft lötet man eine Platine bereichsweise. Auf die Lötpads in einem Bereich werden kleine Mengen Lötpaste aufgetragen und die Bauteile aufgesetzt. Die Lötpaste wird dann mittels Heißluft erwärmt und geschmolzen. Dabei muss man sowohl aufpassen, dass Bauteile und Platine nicht überhitzt werden und dass man die in der Lötpaste sitzenden Bauteile nicht verschiebt oder sogar von der Platine bläst. Nebenbei muss man natürlich aufpassen, dass man sich nicht an der Heißluft verbrennt.

Entsprechende Heißluftgeräte (Hot-Air Stations, häufig auch Rework-Stations genannt), waren relativ teuer. Einige Marken sind mittlerweile jedoch für den Hobbyisten erschwinglich. Mit Übung lässt sich auch eine einfache Heißluft-Pistole verwenden. Allerdings ermöglichen deren Düsen kein sonderlich genaues Arbeiten.

==== Herdplatte ====

Mit etwas Erfahrung kann man auch sehr gut auf der Herdplatte löten. Die Herdplatte wird dabei rund eine halbe Stunde vorgeheizt, damit die Temperatur einigermaßen konstant bleibt. Mit etwas Lötzinn kann getestet werden, ob die Löttemperatur erreicht wurde. Die Herdplatte sollte nicht zu heiß eingestellt werden, damit der Lötstopplack sowie das Epoxyd nicht verheizt wird.
Die bestückte Platine wird mit einer Pinzette auf die Herdplatte gelegt. Schon nach kurzer Zeit sollte das Lötzinn anfangen zu schmelzen. Wenn alle Lötstellen verlötet sind, kann die Platine wieder heruntergenommen werden und abkühlen.

== Entlöten von SMD-Bauteilen ==

Leider halten ICs etc. nicht ewig und irgendwann muss jeder einmal SMD Bauteile wieder auslöten. Das Entlöten gestaltet sich im Grunde genauso einfach wie das Einlöten.

Es gibt zwei einfache Fälle: Entweder soll der Chip überleben oder die Platine. Der dritte Fall ist die erstrebenswerteste Methode: Chip und Platine überleben.

=== Die einfachste Methode ===

Die einfachste Methode ist ganz einfach den Lötkolben auf maximale Temperatur zu stellen und dann, mit etwas Lötzinn für besseren Wärmekontakt, auf die Mitte des auszulötenden ICs zu legen (mit der Spitze und dem Lötzinn darunter).

Der IC stirbt dabei durch die rund 400 Grad des Lötkolbens sicherlich den Hitzetod, aber durch die Wärmeleitung schmilzt an den Beinchen des ICs das Lötzinn nach rund einer Minute und man kann den IC mit einer Pinzette dann abheben. Hierzu sollte man alle paar Sekunden testweise anheben und den Lötkolben nur leicht aufdrücken, um so ganz sicher alle anderen Bauteile heil zu lassen.

Das auf der Platine verlaufene Lötzinn entfernt man, indem man mit der gereinigten Lötspitze (bei 200 Grad) über die nun geleerten Pads geht; Zubehör wie Entlötlitze ist überflüssig.

So kann man beispielsweise einen USB-RS232-Adapter in einen USB-UART-Adapter umwandeln ;-)

Getestet habe ich es bisher mit einem SD213 (28 Pins) und einem FT232 (32 Pins), aber etwas größere ICs, bis zum MSP430 mit 100 Pins, müssten auch möglich sein.
Durch Umdrehen der Platine sollten auch noch größere ICs so auslötbar sein (wobei man wegen der Schwerkraft dann die Pinzette einsparen kann), weil dann durch die Konvektion noch mehr Wärme übertragen wird.

=== Chip Quick-Methode ===
[http://www.chipquik.com/ Chip Quick] bietet ein Set an mit dem sich SMT-Bauteile sehr einfach und zerstoerungsfrei entloeten lassen.

Dabei wird auf die Beinchen reichlich Flussmittel aufgetragen. Dann eine grosse Menge speziellem Loetzinn aufgetragen das eine sehr geringe Schmelztemperatur hat. Das verbindet sich mit dem Loetzinn und bleibt lange fluessig. Die Temperatur ist so gering, dass das Bauteil ueberlebt.
Wenn alle Beinchen in dem Loetzinn-Blob stehen, faellt das Bauteil fast von alleine ab.

Diese Methode wird in dem Make-Magazine Video gezeigt das unten verlinkt ist.

=== Die Zahnarztmethode ===

==== Benötigtes Werkzeug ====

* Lötkolben
* Lötzinn
* Zahntechnischer Helfer
* Entlötlitze

==== Ablöthebel u.ä ====

Ein Ablöthebel oder verwandte Werkzeuge sehen so aus, als ob sie aus der Praxis eines Zahnarztes (Zahnsonde) oder der Werkstatt eines Zahntechnikers stammen. Dabei handelt es sich um Metallhaken, eventuell (in der einfachen, nicht medizinischen Ausführung) mit Plastikgriff. Es gibt sie in verschiedenen Formen und Größen.

Als Werkzeug zum Entlöten findet sich eine Form unter der bereits erwähnten Bezeichnung ''Ablöthebel'', ebenso findet man ähnliche Werkzeuge als Teil von sogenannten ''Platinen-Reinigungsbestecken'' (Beispiel Conrad Bestellnummer 588239). Im Englischen heißen entsprechende Werkzeuge ''soldering aid hook'' (Haken), ''soldering aid fork'' (Haken/Hebel mit gespaltener Klinge. Wenn als Hebel ausgeführt ein ''Ablöthebel''), oder ''soldering aid spike'', ''reamer'' oder ''probe'' (gebogene oder ungebogene Tastspitze).

Ein solcher Hebel oder Haken ist ein nützliches Werkzeug beim Auslöten von SMD Bauteilen. Vorsichtig eingesetzt kann er durchaus beim zerstörungsfreien Entlöten verwendet werden, zum Beispiel bei der Verwendung von [[#Heißluft|Heißluft]]. Im Folgenden wird allerdings eine zerstörende Methode für SMD-Bauteile mit mehr als 4 Pins beschrieben.

==== Der Entlötvorgang ====

Das Entlöten ist bei fast allen SMD-Bauteilen gleich, egal welcher Pinabstand und wie viele Pins. Hauptsache mehr als 8, denn davor macht es kaum Sinn diesen zusätzlichen Aufwand zu betreiben.

'''ACHTUNG: Der IC geht dabei kaputt!!'''

# Man bringt eine dicke Zinnwurst auf alle Pins auf.
# Erwärmen des Zinns mit dem Lötkolben.
# Ausheben der Pins mithilfe des zahntechnischen Helfers. Hier kann man bei den Bauteilen mit kleinem Pinabstand gleichzeitig mehrere hochheben.
# Solange wiederholen, bis alles raus ist.
# Entfernen der Zinnreste mit Entlötlitze.

=== Die 2-Lötkolben-Methode ===

Diese Methode eignet sich für alle SMD-Bauteile mit 2 gelöteten Seiten: Widerstände, Kondensatoren, kurze ICs (z.B. 2x8 Pins). Bei den Widerständen und Kondensatoren ist alles klar. Von jeder Seite einen Lötkolben anhalten, das Bauteil löst sich ab und bleibt meist an einem der Kolben kleben, wo man es abschütteln kann. Bei ICs verzinnt man zunächst beide Pin-Reihen ordentlich, danach versucht man mit den Kolben das Zinn auf beiden Reihen und der gesamten Länge flüssig zu bekommen, evtl. muss man die Lötkolben dabei etwas bewegen. Ist das Zinn komplett flüssig, kann man das IC beiseite schieben. Das geht besonders gut bei Platinen mit Lötstopplack. Bei dieser Methode kann man die Bauteile in der Regel anschließend weiter verwenden, überflüssiges Zinn an den Pins mit Lötsauglitze entfernen.

=== Die Rohrstückmethode ===

Diese Methode eignet sich für ICs mit Pins an zwei Seiten (SO-Gehäuse). Chip und Platine haben Chancen zu überleben. Man nehme ein Stück Kupferrohr der passenden Länge und sägt es der Länge nach durch, so dass man zwei Halbschalen hat. Eine der Halbschalen befestigt man an einer alten Lötspitze, z.B. indem man ein Gewinde schneidet oder hartlötet. Nun kann man alle Pins gleichzeitig erwärmen und das IC abnehmen.

=== Die Kupferdraht-Haken-Methode ===

Die Methode funktioniert ähnlich wie die zuvor beschriebenen ''Rohrstückmethode''. Das Erstellen des Hilfsmittels ist wesentlich einfacher, allerdings ist es keine Dauerlösung. Die Methode eignet sich für kleine Bauteile (Widerstände, etc.) mit Pins an zwei Seiten.

Das Ende eines Stück blanken Kupferdrahts wird mittels einer kleinen Flachzange zu einem U-förmigen Haken abgebogen. Dabei wählt man die Lichte Weite des Hakens so, dass man mit zwei Seiten des Hakens die Pins des zu entlötenden Bauteils gleichzeitig erreichen kann. Das andere Ende des Kupferdrahts wickelt man mehrfach um die Spitze eines kalten(!) Lötkolbens. Das Ende mit dem Hacken sollte dabei nicht mehr als vielleicht 2 cm über die Lötkolbenspitze hinausreichen und der Draht wird so gebogen (gekröpft), dass man den Lötkolben bequem führen kann um den Haken flach am Bauteil anzulegen. Um Missverständnisse zu vermeiden, der Haken soll am Bauteil angelegt und nicht etwa in irgendeiner Weise unter das Bauteil geschoben werden.

Nun wird der Lötkolben und damit der Haken erhitzt. Ist die Hakenspitze heiß genug, legt man den Haken am Bauteil an. Sobald das Lötzinn an den Pins geschmolzen ist zieht man das Bauteil von den Pads. Bauteile haben dabei die Angewohnheit für immer auf dem Fußboden verloren zu gehen. Benötigt man das Teil noch, so sollte man etwas Vorsicht walten lassen.

=== Die dicke Kupferdrahtmethode ===

1,5 - 2,5 mm² Massivdraht so zurechtbiegen, dass er exakt und plan auf die Pins passt. Dann mit viel Zinn schnell verlöten. Das geht am besten mit zwei oder drei stärkeren Lötkolben und einer zweiten Person. Ich habe aber auch schon alleine mit 2 Kolben 160-Poler ausgelötet, ohne IC oder Platine zu beschädigen.

IC am besten mit einer Pinzette oder einem Vakuumsauger (z.B. Kontaklinsensauger für harte KL aus Silikon) abheben und noch im heißen Zustand den dicken Draht samt Zinn abklopfen. Danach das IC möglichst schonend (gleichmäßig und schnell) abkühlen, evtl. schon vor dem Löten einen kleinen Kühlkörper auf das IC legen / kleben.

Die Methode kombiniert sich gut mit der Bügeleisen- oder Ceranfeld-Vorwärm-Methode.

=== Der Trick mit dem Platinensicherungshalter ===

Speziell zum Auslöten von SO-ICs mit 2x4 Beinchen kann man den einzelnen Clip eines Platinensicherungshalters (Durchstecktechnik, für 5 x 20 mm Sicherungen) benutzen. Mit einer feinen Zange biegt man zunächst die sich nach außen öffnenden Enden des Clips etwas nach innen. Auf diese Weise entsteht eine Mini-Zange, die genauso breit ist wie die Beinreihe des IC und sich aufgrund ihrer Vorspannung am IC festhalten kann. Den modifizierten Clip klemmt man von oben über den IC und erhitzt seine Bodenplatte mit dem Lötkolben (16W). (Anstelle der oben beschrieben Zinn-Wurst-Methode bildet nun der Clip die Wärmebrücke, ähnlich der oben beschriebenen Rohrstückmethode) Der Clip wird mit einer Pinzette abgehoben und nimmt den IC mit.

Die Platine und der IC bleiben ganz.

=== Lötkolbeneinsätze ===

Für einige SMD-Bauformen gibt es Lötkolbeneinsätze, mit denen man alle Anschlüsse eines Bauteils gleichzeitig erhitzen kann. Allerdings sind diese relativ teuer, man braucht für jede Bauform einen eigenen Einsatz und es gibt IC-Bauformen, bei denen die Anschlüsse so angeordnet sind, dass man dafür keinen Einsatz bauen kann.

=== Zangenlötkolben ===

Ein Zangenlötkolben ist ein Lötkolben, der zwei Spitzen besitzt, die ähnlich wie bei einer Pinzette verbunden sind und wie eine Pinzette bedient wird. Die Spitzen sind dabei keine Spitzen, sondern flache Einsätze. Mit dem Lötkolben kann man sehr einfach Anschlüsse von Bauteilen mit zwei gegenüberliegenden Anschlüssen (Widerstände, etc.) oder Anschlussreihen erhitzen und das Bauteil dann direkt mit dem Lötkolben von der Platine nehmen.

Ein Nachteil dabei ist, dass das Bauteil relativ lange erwärmt wird, da es mit der Zange abgehoben wird und dann weiter erwärmt wird, bis man es aus der Zange entfernt. Ein weiterer Nachteil ist, dass sich der Lötkolben nur für zweireihige Bauteile eignet.

Ein großer Vorteil ist die schnelle und einfache Funktion. Muss man mehrere Widerstände gleicher Bauform von einer Platine entfernen, kann dies sogar ohne Absetzen in einem Durchgang geschehen. Die bereits entlöteten Widerstände behält man dabei einfach zwischen den Zangenbacken und schiebt sie mit dem nächsten Widerstand etwas nach hinten.

=== Kupferlackdraht ===

Eine weitere sehr elegante Möglichkeit um auch grössere SMD-ICs zerstörungsfei von einer Platine zu bekommen, ist die "Kupferlackdraht-Methode". Man benötigt lediglich etwas Kupferlackdraht (0,2 - 0,3 mm) und natürlich einen Lötkolben. Die einzige Bedingung ist, dass man den Kupferlackdraht auch unter den Pins bzw. dem Bauteilgehäuse durch fädeln kann.

==== Vorgehensweise ====

# Kupferlackdraht unter den Pins durchfädeln
# Jeden einzelnen Pin kurz mit dem Lötkolben leicht berühren und gleichzeitig den Kupferlackdraht zwischen Platine und Pin durchziehen
# Eventuell den Kupferlackdraht erneut unter den Pins durchfädeln und die Pins, bei denen der Kupferlackdraht beim Durchziehen "hängen bleibt", nochmals mit dem Lötkolben antippen

Es gibt aber auch dünnen Stahldraht (D=0,2 mm) für diesen Zweck zu kaufen.
Das Optimum ist dünnes Bandblech aus Edelstahl, ca 4 - 5 mm breit, ebenfalls 0,2mm dick. Alternativ zu diesem Blech kann man auch einen Skalpellhalter mit Einmalklingen verwenden. Die Spitze des Skalpells wird hinter dem Pin angesetzt (in der Lücke zwischen Pin und Gehäuse), nach unten und vorn gedrückt und der Pin mit dem Lötkolben erwärmt. Sobald der Lötzinn geschmolzen ist, rutscht das Skalpell zum nächsten Pin weiter. Hinterher müssen lediglich die Pins wieder gerade gebogen werden.

=== Mechanisch abtrennen ===

==== Die Cuttermethode ====

Eine weitere Möglichkeit, ein SMD IC von einer Platine zu entfernen, ist es die Beinchen vor dem Entlöten zu durchtrennen. Dazu nimmt man ein Cuttermesser mit Abbrechklingen oder ein Bastelmesser mit auswechselbarer Skalpellklinge (z.B. X-Acto Klinge #16, #17 oder #19), setzt es so nah wie möglich am Gehäuse auf ein paar der IC-Beinchen auf und drückt gerade '''ohne Seitwärtsbewegung''' nach unten. Dies durchtrennt die Beine ohne darunterliegende Leiterbahnen zu verletzen. Ein wenig Gefühl ist dabei natürlich nötig. Üben auf einem alten PC Mainboard lohnt sich. Nachdem auf diese Weise alle Beine vom IC abgetrennt sind, kann man die auf der Platine verbliebenen Reste der Beinchen einfach mit dem Lötkolben "abwischen" und die Lötzinreste mit Entlötlitze entfernen. Die Wärmebelastung der Platine ist bei dieser Methode wesentlich geringer, allerdings besteht die latente Möglichkeit Leiterbahnen zu durchtrennen.

'''Anmerkung:''' Es hat sich dabei bewährt, vorher alle Pins mit einer relativ dicken Schicht Lötzinn zu verbinden. So werden abgerissene Leiterbahnen durch versehentliche Seitwärtsbewegungen verhindert. Es muss allerdings darauf geachtet werden, dass das Lötzinn nicht ganz bis ans Gehäuse reicht, da sonst das Schneiden nahezu unmöglich ist.

==== Die Mini-Trennscheiben-Methode ====

Man nehme eine sehr schnelle, kleine Handbohrmaschine (Proxxon, Dremel oder dergleichen), setze eine kleine Trennscheibe auf und flexe unter der Lupenbrille vorsichtig die Beinchen nahe dem Gehäuse ab. Das Gehäuse fällt irgendwann ab, die Beinchen werden mit einem Lötkolben weggewischt.

==== Die Abschlagmethode ====

Wenn man SMD ICs von einer Platine retten möchte, die Platine aber später in den Müll wandert, kann man das IC mit seinem Körper auch auf eine harte Kante legen (die Platine ist dabei mehr oder weniger senkrecht). Dann ein beherzter Schlag mit dem Handballen auf die Platinenkante und der Chip wird von der Platine abgerissen. Die Beinchen muss man nachher etwas richten, aber normalerweise funktioniert diese Methode sehr zuverlässig, besonders bei maschinell gelöteten Platinen. Diese Methode funktioniert sowohl mit SO-Gehäusen als auch mit radiergummigroßen DC/DC Wandlern.

==== Alternative: Die Stechbeitelmethode ====

Hier gilt das gleiche Prinzip wie bei der Abschlagmethode: Zuerst knicken die Beinchen ein und reißen dann von den Leiterbahnen ab. Sie lassen sich aber leicht zurückbiegen und das IC wird garantiert nicht überhitzt. Der Beitel sollte ca. 8 - 15 mm breit sein, ein alter, angeschliffener Schraubendreher mit großem Griff tut's auch. Dann die Platine flach vor sich auf den Tisch legen, das IC liegt senkrecht zur Tischkante. Den Beitel senkrecht zur Platine mit der flachen Seite an das IC anlegen, die linke Ecke der Schneide liegt dabei auf der Stirnseite in Höhe der Mittellinie, die rechte Ecke der Schneide wird als Widerlager in die Platine gepresst. Den Beitel dafür etwas nach rechts kippen, mit Gewicht fest in die Platine drücken und mit Gefühl im Uhrzeigersinn drehen. So wird das IC in Längsrichtung und parallel zur Platine weggehebelt. Die benötigte Kraft kann man sehr gut dimensionieren. Wenn man das raus hat, braucht man ca. 1 - 2 Sekunden pro IC.

=== Heißluft ===

Heißluft ist eigentlich das Mittel der Wahl für SMD-Entlöten. Heißluft erfordert etwas Übung, egal welche Methode man im Einzelfall anwendet. Das Arbeiten mit einer Speziell für die Elektronik gemachten Heißluftstation ist dabei am bequemsten, daher wird es zuerst genannt.

==== Heißluftstation / Hot-Air Station / Rework-Station ====

Heißluftgeräte waren früher relativ teuer. Einige Marken, meist chinesische Produkte, sind mittlerweile jedoch für den Hobbyisten erschwinglich (ab ca. 60 bis 70 Euro aufwärts, Stand 2009) und brauchbar, auch wenn es einen deutlichen Unterschied zwischen diesen Produkten und High-End-Geräten gibt. So sind die Handgriffe wesentlich unhandlicher und die Regelung ist ungenauer. Trotzdem kann man mit den einfachen Geräten vernünftig arbeiten.

Theoretisch sollte man zum Entlöten jeweils einen genau auf die Bauform des Bauteils passenden Heißluft-Einsatz verwenden. Nun gibt es allerdings sehr viele unterschiedliche Bauformen und je nach Station sind die Einsätze relativ teuer (ausgenommen vielleicht die für chinesische Produkte, die meist alle vergleichbare und bezahlbare 22 mm Einsätze haben). Daher ist es nicht unüblich, für viele Anwendungen einfach eine runde 5 mm Düse zu verwenden, wie sie normalerweise schon in der Grundausstattung einer Heißluftstation enthalten ist.
Die Pins eines Bauteils erhitzt man dann mit einer kreisförmige Bewegung aus ca. 2 cm Abstand. Dabei prüft man immer mal wieder mit einer Pinzette oder ähnlichem Werkzeug ob sich das Bauteil schon abheben lässt. Dabei sollte man das Werkzeug nicht ständig in den Luftstrom halten, da es dabei eventuell zu heiß werden kann.

An einer Heißluftstation gibt es zwei wichtige Einstellungen:
* Temperatur
* Luftstrom

Mit beiden Einstellungen muss man etwas üben. Zum Start kann man es mit ca. 400 Grad und ca. 20 l/min versuchen.

Neben dieser einfachen Methode (rumkreisen bis was geht), gibt es relativ aufwendige Verfahren beim Arbeiten mit Heißluft, zum Beispiel muss bei bestimmten Trägermaterialien die Platine vorgeheizt werden. Ohne entsprechende Schulung ist es schwer sich solche Methoden selber anzueignen.

==== Gaslötkolben mit Heißluftdüse ====

Man kaufe für ca €60 einen Gaslötkolben mit Heißluftdüse. Wenn man den Gaslötkolben mit Heißluftdüse auf volle Leistung stellt, soll dieser angeblich bis 600 Grad Warmluft abgeben, was mehr als genug zum Entlöten ist. Damit SMD Bauteil durch kreisförmige Bewegung rundherum an den Pins mit 2 cm Abstand gezielt erhitzen. Das dauert ca. 2 Minuten. Das Bauteil lässt sich dann abnehmen, wegschieben oder abschlagen. Teilweise werden wenige eng am Bauteil bestückte Blockkondensatoren ebenfalls ausgelötet.

Es lassen sich SMD's jeder Größe und Pinabstand ohne Beschädigung auslöten. Die ausgelöteten Bauteile lassen sich problemlos wieder verwenden. Die Platine mit Lötsauglitze und Aceton säubern und neues Bauteil drauf. Habe so während der Entwicklung FPGAS und Treiber IC's auf einer Platine schon bis zu fünf mal getauscht.

==== Heißluftpistole ====

Eine Heißluftpistole, wie man sie im Baumarkt zum Abbrennen alter Farbe u.ä. kaufen kann, kann gute Dienste beim SMD-Löten leisten. Empfehlenswert sind solche mit Temperaturregler, aber selbst die einfachsten Varianten (die in der Regel nur zwei Stufen haben, mit denen man sowohl die Gebläsegeschwindigkeit als auch die Heizleistung umschaltet) sind für viele Zwecke brauchbarer, als man auf den ersten Blick annehmen würde.

Einfach Platine einspannen und mit der Heißluftpistole langsam und gleichmäßig erwärmen. Dabei nicht zu heiß arbeiten, etwas mehr Zeit für die Arbeit schadet Platine und Bauteilen weniger, als mit zu großer Temperatur alles zu verbrennen. Wenn man vorsichtig arbeitet und den Punkt gut herausfindet, an dem sich das fragliche Bauteil ablösen lässt, taugt die Methode sogar für Reparaturlötungen, d.h. sowohl Platine als auch Bauteil bleiben dabei ganz. Damit ist die Methode auch durchaus geeignet, alten Elektronikschrott zu recyclen, um auf diese Weise preiswert zu einem Grundstock an diversen SMD-"Hühnerfutter" (Widerstände, Kondensatoren, oft auch Tantal-Elkos) sowie teilweise auch Standard-ICs (74xxx, LM358 u.ä.) zu gelangen.

Vermutlich lassen sich Pertinax-Platinen danach nicht mehr verwenden, aber diese haben bei den schmalen Leiterzugbreiten von SMD ohnehin kaum eine Überlebenschance. Besser gleich trotz des höheren Preises alles auf Epoxyd anfertigen -- gerade bei den hobbytypischen Einzelstücken ist andernfalls die verschwendete Arbeitszeit sehr viel ärgerlicher als der höhere Preis der Epoxyd-Platine.

'''Tipp:''' Die Platine mit einem Stück Alufolie so abdecken, dass nur das auszulötende Bauteil im Luftstrom ist (an der Stelle ein Loch in die Folie machen).

Falls das Überleben der Platine wirklich völlig egal ist, kann man auch die Rückseite der Platine mit der Heißluftpistole erhitzen, bis die Vorderseite so heiß ist, dass die SMD-Chips einfach abfallen. Zwei Vorteile ergeben sich aus diesem Verfahren für die Überlebenswahrscheinlichkeit der Bauteile:

* Der Temperaturgradient ist so gerichtet, dass die Beine des Chips die höchste Temperatur haben und nicht der Chip selbst, wenn man von oben auf das Gehäuse bläst
* Die, wenn auch geringe, Wärmeleitung der Platine sorgt für eine gleichmäßigere Temperaturverteilung auf der Vorderseite.

Von Nachteil allerdings ist, dass die Platine evtl. auf der Rückseite so heiß wird, dass sie anfängt, sich zu zersetzen. Das ist sicherlich nicht gesund und daher sollte man hier vorsichtig sein (langsam erhitzen, frische Luft).

Alternativ geht es auch mit der Heißluftdüse eines Gaslötkolbens (z.B. von Ersa). Dabei geht man zügig mit dem heißen Luftstrom über die Pins des ICs und erwärmt sie, bis sich das IC gewaltfrei abheben lässt. Richtig gemacht überleben IC und Platine.

=== Komplette Platine erhitzen ===

Wenn man alle Bauteile von einer Platine auf einmal ablösen möchet bietet es sich an, die gesamte Platine mit den Bauteile so weit zu erhitzen bis das Lot überall geschmolzen ist. Die Bauteile können dann mit einen Schlag von der Platine abgeschlagen werden.

==== Reflow-Ofen ====

Was zum Löten taugt, taugt auch zum Entlöten. Die Platine mit den Bauteilen wird im Reflow-Ofen erhitzt.

==== Backofen ====

Wie in Reflow-Ofen. Man sollte sich allerdings gut überlegen, ob man das in einem Ofen der noch für Nahrungsmittel verwendet wird, machen sollte.

==== Gasherdmethode ====

Auf einer einseitig bestückten SMD-Platine kann man Bauteil und Platine zerstörungsfrei wie folgt trennen: Von der großen Gasflamme die Abdeckung herunternehmen, diese Abdeckung z.B. mit Hilfe des Halters für kleine Töpfe über die kleine Gasflamme legen (natürlich geht das auch mit einem anderem Stück Metall, Hauptsache gerade) und dann mit der kleinen Gasflamme die Metallplatte/Abdeckung darüber erwärmen. Mit einem Stück Lötzinn probieren, ob es schon heiß genug ist (Lötzinn muss schmelzen, perlen und abtropfen).

Wenn ja: Flamme ausmachen, Platine mit der nicht bestückten Seite auf das heiße Metall drücken, ein paar Sekunden warten, bis die Wärme von unten durch die Platine gewandert ist, und das Bauteil mit einer Pinzette abnehmen. Getestet mit Epoxyd-Platine. Sie hat überlebt, nur etwas dunkel verfärbt. Es empfiehlt sich, mit einer unkritischen Platine etwas zu üben.

==== Bügeleisenmethode ====

Ein Bügeleisen umgekehrt in einen Schraubstock spannen, eventuell mit einem
Tuch am Griff vor Kratzern schützen und die Gleitfläche mit Alufolie abdecken - um Ärger mit der besseren Hälfte zu vermeiden ;-) Auf maximale Temperatur stellen (Leinen), Platine mit der nicht bestückten Seite auflegen und warten, bis das Lot flüssig wird. Bauteile mit einer Pinzette abheben. Platine nach und nach verschieben um alle Stellen zu erhitzen.

==== Ceran-Herd ====

Geht nur bei einseitig bestückten Platinen!

Ähnelt der Bügeleisen-Methode, ist wegen der IR-Strahlung besser.

Platine auf das Ceranfeld legen. Dann das Feld ca. alle 1 - 2 Sekunden ein- und ausschalten. Dabei das An-Intervall langsam erhöhen. Dies so lange durchführen, bis das Zinn geschmolzen ist. Nun die gewünschten Bauelemente verschieben oder abheben. Darauf achten, dass das Glas frei von Zinn und anderen Stoffen bleibt.

Achtung: Das Glas wird ungleichmäßig heiß, da die Heizwendeln lokal angeordnet sind.

Wichtig: die Platine ist über ihrer Glastemperatur, also biegsam. Die Platine einfach auf dem Ceran Herd auf eine kalte Platte legen und abkühlen lassen.

Eignet sich gut zum Vorwärmen auf ca. 100 - 150°C, auch bei beidseitig bestückten Boards, in Verbindung mit anderen Methoden (z.B. Heißluft).

Ähnliche Vorwärmplatten gibt es speziell für die Löttechnik.

=== Recycelte Chips wiederaufbereiten ===

* Zuerst müssen die Lötzinnreste entfernt werden.
In Alkohol gelöstes Kolophonium wirkt da Wunder. Einfach den Chip in dieses Flussmittel tauchen, welches man vorher z.B. auf einen kleinen Unterteller oder -tasse in kleinen Mengen vergossen hat.
* Dann mit sauberer Lötspitze an den Pins entlangziehen und das überflüssige Lötzinn an einem Schwamm oder Zellstoff (-Taschentuch) abstreifen.
* Verklebte Pins mittels dünner Lötspitze auseinanderbringen, auch ein Zahnstocher aus Holz leistet wertvolle Dienste.
* Bei Pins, die enger als 0,6 mm sind, hilft zusätzlich Entlötsauglitze. Anstelle von Entlötsauglitze kann auch ein dünnes, abisoliertes Litzenkabel (möglichst feindrahtig) dienen.
:Man sollte aber immer daran denken, dass die Gefahr des Ausfalls durch Überhitzung besteht.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin das Lötzin "abzudremeln".

Dazu eine kleine rotierende Messingbürste in den Dremel (Multifunktions-Schleifer) und an den Pins von innen nach außen entlangziehen.

* Stahlbürsten sind mit Vorsicht zu genießen, weil sie einfach zu hart sind.
* Kunststoffbürsten hingegen können sich elektrostatisch aufladen!
* Eine "dritte Hand" oder Einspannvorrichtung erleichtert das Recyceln erheblich.

Eine weitere Dritte ist Graphit: Lötzinn und Bleistift sind von Natur aus Feinde. Warmmachen, und Zinn mit Bleistift "wegdrängeln".

Das Ausrichten und Geradebiegen der Pins überlasse ich den eigenen Fähigkeiten.

== Schlusswort ==

Man sollte nicht glauben, dass man jetzt sofort jegliches SMD einlöten kann, mal abgesehen von Widerständen. Alles benötigt eine gewisse Übung und es empfiehlt sich, erst mit den einfacheren SO-Packages anzufangen und einige TSSOPS einzulöten bevor man sich an TQFP oder ähnliches heranwagt. Außerdem sollte man sich für die ersten Versuche nicht unbedingt einen 10 Euro teuren Chip hernehmen. Wenn man aber nicht 2 linke Hände hat, sollten alle Packages beim zweiten oder dritten Lötversuch einigermaßen sauber eingelötet sein. Und besonders bei den TSSOPs und TQFPs sieht es dann fast wie Industriefertigung aus.

Auslöten kann man gut an defekten Platinen, z.B. aus Computern, üben.

Und ja keine Lötpaste essen!!!!
Dann wird alles Gut :D

== Siehe auch ==

[[IC-Gehäuseformen#Adapterplatinen für SMD-ICs|Adapterplatinen für SMD-ICs]]

== Links ==

* [http://thomaspfeifer.net/ SMD löten/entlöten und Reflow Ofen Selbstbau (unter Trickkiste und AVR Projekte)]
* [http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD SMD Bauteilliste]
* [http://www.seattlerobotics.org/encoder/200006/oven_art.htm SMD-Löten im Toastofen] (englisch)
* [http://www.elv-downloads.de/downloads/journal/SMD-Anleitung.pdf SMD-Anleitung von ELV] praktische Tips (deutsch)
* [http://www.bimbel.de/artikel/artikel-17.html Bilder und kleine Anleitung]
* [http://www.ulrichradig.de/ SMD-ICs ein-/auslöten (unter Tipps&Tricks)]
* [http://www.gadgetpool.de/nuke/modules.php?name=News&file=article&sid=23 SMD-Löten für jedermann]
* [http://www.makezine.com/blog/archive/2007/01/soldering_tutor_1.html MAKE-Magazine Podcast Loet und Entloet-Tips]
* [http://www.circuitrework.com Circuit Technology Center] - Surgeon grade rework and repair, by the book and guaranteed. Deeplink: [http://www.circuitrework.com/guides/guides.shtml Guides]
*[http://www.martin-smt.de SMD Bearbeitungsgeräte - Reworksysteme]
*[http://www.fritsch-smt.de Bestückungsautomaten / Siebdruckgeräte]
*[http://www.sef.de Reflowlötanlagen]
*[http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD SMD Code Tabelle]
*[http://iwenzo.de/wiki/SMD_Widerstand_Codehilfe SMD Widerstände ablesen]
*[http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD-Geh%C3%A4use SMD Gehäuseformen]
*[http://iwenzo.de/wiki/SMD_Bauteile_l%C3%B6ten SMD Bauteile löten]
*[http://www.tobler.ch/envo/modules.php?op=modload&name=Downloads&file=index&req=viewsdownload&sid=25&min=0&orderby=titleA&show=10 Serie von kurzen Artikeln zum Löten / Entlöten]

Schaltungssimulation

2009-02-27T10:29:47Z

212.117.81.29: /* LTspice/SwitcherCAD */

==Analog==
Für Analogsimulation und Mixed-Mode (Digital/Analog) ist Spice State-of-the-art.
Spice ist inzwischen von vielen Herstellern erhältlich.

===PSpice===

http://www.orcad.com/download.orcaddemo.aspx
* nur für Windows
* kostenlos mit Größeneinschränkung
* Version 8 ist etwas übersichtlicher als die aktuelle
* Einführungen
** http://people.fh-landshut.de/~wlf/Pspice/Einfuehrung/Einfuehrung.pdf
** http://www.elektronikschule.de/~krausg/ (links im Menü "Einstieg in PSpice leichtgemacht")
** [http://www.spicelab.de/index.htm Robert Heinemanns PSPICE-Seiten]

===Simplorer===

http://www.ansoft.com/downloads.cfm
*kostenlose Studentenversion
*Anmeldung erforderlich

===LTspice/SwitcherCAD===

http://www.linear.com/company/software.jsp

* Kostenlos

* SPICE-Simulator integriert unter einer graphischen Oberfläche zum Zeichnen von zu simulierenden Schaltungen

* Zum Einstieg empfehlenswert, da sehr übersichtlich

* Von einem Halbleiterhersteller (Linear Technologies). Kommt daher mit einer großen Anzahl von Modellen für Linear Technology Bauelemente und vielen Beispielen für diese. Darüber hinaus erlaubt Linear die Verwendung als allgemeines Werkzeug zum Schaltplan-Zeichnen und zur SPICE-Simulation.

* Linear kann sich selber nicht entscheiden wie das Programm heißt. Ob LTspice/SwitcherCAD, LTspice/SwitcherCAD III, SwitcherCAD/LTspice, SwCAD, LTspice oder neuerdings LTspice IV (nicht mehr III), es handelt sich immer um das gleiche Programm.

* Windows-Software, läuft mit WINE unter Linux.

* Handbuch (entspricht der Programm-Hilfe): http://ltspice.linear.com/software/scad3.pdf

* Kleine Einführung: http://www.lme.fh-muenchen.de/lst/spice/LTSpiceInfo.pdf

* Längere, empfehlenswerte Einführung und zugehörige Beispielschaltungen: http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0073106941/student_view0/lt_spice_instructions_and_support_files.html

* Trotz graphischer Oberfläche kommt man früher oder später nicht darum herum, sich mit den Feinheiten von SPICE direkt auseinander zu setzen, wenn man ein spezielles Verhalten der Simulation braucht.

* International User Group: http://groups.yahoo.com/group/LTspice/

Eine Liste von Bauteilen, die aus verschiedenen Quellen stammen, ist nach Anmeldung in der obigen User Group zu bekommen. Dort gibt es auch die Modelle zum Download. Die erste Anlaufquelle, um häufig eingesetzte Bauteile zu finden.

Andere Halbleiterhersteller liefern normalerweise keine explizit für LTspice vorgesehenen oder getesteten Modelle, da sie natürlicherweise nicht einen Mitbewerber (Linear Technologies) unterstützen wollen. LTspice versteht jedoch normale SPICE-Modelle (.SUBCKT, .MODEL, usw.). Da LTspice weitgehend die SPICE-Erweiterungen von PSPICE versteht, können auch PSPICE-Modelle in LTspice verwendet werden. Allerdings muss man eventuell, wie bei reinen SPICE Textmodellen, ein eigenes Schaltzeichen-Symbol für das Bauteil erstellen (LTspice versteht diesen Teil von PSPICE nicht).

Das einbinden von Fremdmodellen wird im Handbuch / der Programm-Hilfe von LTspice erklärt. Jedoch nicht im Hauptteil, sondern im Kapitel ''FAQ'', wo die Erklärungen gerne übersehen werden.

===SIMetrix===
Größeneinschränkung
ab Win 2000 und teilw. Linux
http://www.catena.uk.com/site/downloads/SIMetrixIntro.htm

===ngSpice===

http://ngspice.sourceforge.net/
* Kommandozeilenorientiert
* für Linux, Windows, MacOS
* Anleitung für gEDA und Spice http://www.brorson.com/gEDA/SPICE/t1.html

===TCLSpice===

http://tclspice.sourceforge.net/

* TclSpice ist eine verbesserte Version von Berkeley Spice und benützt die Tcl/Tk Skript Sprache.
* open-source (BSD Lizenz) basierend auf NG-Spice Quellcode

===Micro-Cap===

http://www.spectrum-soft.com
* nur für Windows
* Evaluation Version (mit Einschränkungen) nach Registrierung erhältlich

===NI MultiSim / Electronics Workbench===

http://www.ni.com/multisim/
http://www.electronicsworkbench.com/edu/eduhom.html

* Electronics Workbench wurde von National Instruments aufgekauft. In NIs MultiSim aufgegangen.
* 30-Tage Testversionen erhältlich
* nur für Windows
* Ab Wine 1.0 und bis MultiSim 9 auch auf Linux lauffähig

===Tina===
http://www.tina.com/
* sehr eingeschränkte Demo-Version (PCB Layout nur mit weniger als 50 Pads erlaubt)

===Gnucap===
http://www.geda.seul.org/tools/gnucap/

===qucs===
http://qucs.sourceforge.net/
* freie Software
* für Linux, Windows, OS X

=== lcfilter ===
http://www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/lcfilter/
Online-Filterberechnung L-C-Filter

=== eispice ===

http://www.thedigitalmachine.net/eispice.html

SPICE ähnlicher Schaltungssimulator mit Python Interface

==Digital==

===Simulo===
http://www.codeplex.com/simulo
* Simple and modern digital simulation program. It's based upon .NET Framework 3.5 SP1 and WPF.

===DigitalSimulator===
http://www.digital-simulator.de/
* Windows und Online Browser Variante verfügbar

=== HADES ===
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/html/index.html
* betriebssystemunabhängig (Java)

=== mkfilter ===
http://www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/mkfilter/
Online-Digitalfilterberechnung FIR, IIR

=== edef ===
[http://edef.sourceforge.net/ edef] - A simple discrete event simulation. The edef framework can be used to simulate typical logical circuits, autoregressive processes or digital controller circuits and maybe some more. It is designed to be simple enougth for use in schools or other educational context. It is also truly easy to extend.

=== TkGate ===
[http://www.tkgate.org/ TkGate] is a event driven digital circuit simulator with a tcl/tk-based graphical editor. (GPL)

=== Atanua ===

[http://atanua.org/ Atanua ] is a real-time logic simulator, designed to help in learning of basic boolean logic and electronics. It uses OpenGL hardware-accelerated rendering and a custom UI designed for a fast workflow and a very low learning curve, letting the students concentrate on learning the subject instead of spending time learning the tool. (Personal non-commercial license: Free. Andere Nutzungen: siehe Webseite)

=== MMLogic ===

[http://www.softronix.com/logic.html MMLogic] is a MultiMedia Logic Design System for Windows (NT/2K/Xp/95/98/ME, now Freeware)

== Mixed Analog-Digital ==
===SPECTRE===
Mixed AD-Simulator auf der Basis von VHDL-AMS
===HSPICE===
P-Spice-ähnlicher Simulator, der sowohl ABM-Modelle, als auch eigens erstellte library-Modelle verarbeiten kann.
===XSPICE===
http://users.ece.gatech.edu/~mrichard/Xspice/
=== DOLPHIN SMASH ===
http://www.dolphin-integration.com/medal/smash/smash_overview.html
* Dolphin Smash is a mixed-signal, multi-language simulator for IC or PCB designs. It uses [[SPICE]] syntax for analog descriptions, [[Verilog]]-HDL and [[VHDL]] for digital, Verilog-A/AMS, VHDL-AMS and ABCD (a combination of SPICE and C) for analog behavioral, and C for [[DSP]] algorithms.
* Logik, Analog und Mixed-Simulation
* Für Linux und Windows
* Engeschränkte Evaluationsversion erhältlich

==Hochfrequenztechnik==

=== Linksammlungen ===

* [http://www.circuitsage.com/tline.html Transmission Line Design and Analysis]

=== Ansoft ===
Homepage: http://www.ansoft.de/downloads.cfm

*Studentenversionen mit eingeschränken Funktionen
*Maxwell SV: Simulation von elektrischen und magnetischen Feldern (2D)
*Simplorer SV: Schaltungssimulation
*PExprt SV: Berechung von Schaltnetzteilen

=== Aplac ===
Homepage: http://www.aplac.com

AWR-APLAC offers a low-cost University License for educational and
non-commercial academic research use for universities and
other educational institutions.

=== ARRL Radio Designer ===
für 169€ bei http://www.ukw-berichte.de erhältlich http://www.arrl.org
* Amateurversion der amerikanischen Design-Software Super Compact.
* Mittlerweile durch Ansoft Designer (ehem. Ansoft Serenade) überholt

=== AADE Filter Design ===
Homepage: http://www.aade.com/filter.htm

kostenlose Analog-Filterberechnung:
* Butterworth, Chebyshev, Elliptic (Cauer), Bessel, Legendre and Linear Phase
* low-pass, high-pass, band-Pass, and band-reject filters.
* Coupled Resonator band-pass filters
* Crystal Ladder band-pass filters using identical crystals

=== ActiveFilterDesign ===
Active Filter Design für Matlab, kostenloser Download: http://academics.vmi.edu/ee_js/Research/Programs/materials/AFD12.zip

Handbuch: http://academics.vmi.edu/ee_js/Research/Programs/materials/Analog%20Filter%20Designer.pdf

* FIR, IIR, analoge Filter, Synthese und Analyse

=== Elsie ===
http://www.tonnesoftware.com/elsie.html
a Windows electrical filter design and analysis program handling all of the usual options (family, topology, bandwidth, etc.). It has a nice toolbox including real-time tuning modes and optimization. Outputs are presentation quality. Student edition is free.

=== FilterFree ===
http://www.nuhertz.com/filter/

Filter Free is the free version of Filter Solutions and Filter Light. Functionality is limited 3rd order analog and IIR filters, and 10 tap FIR filters. Filters are synthesized. Frequency, time, and reflection analysis are performed on the ideal, unmodified filters only. Transfer functions are displayed in standard form only.

=== HP AppCAD ===
http://www.hp.woodshot.com/

RF design software is provided free of charge by Agilent Technologies
as a service to the RF and microwave design community

Läuft unter Windows ab 95c/NT4

=== Nova.exe ===
http://www.pcb-pool.com/ppde/service_downloads.html

NOVA is a program that can be used to analyze most linear (AC) circuits. It
can calculate voltage, phase, and delay at any circuit point (node) at any
frequencies. Most (AC) circuit analysis programs can only give useful results
for low frequencies (below 10 Mhz). NOVA can do this but it can also be used
for RF and microwave circuits. Microwave circuits require the analysis be done
in terms of S-parameters, rather then AC voltages. NOVA does AC, time domain,
and S-parameter analysis.This version of NOVA has circuit tweaking while in the graph mode. You may find it extremely useful. Vary a component and watch the response, return loss, and delay change.

Gutes altes DOS-Programm, AC- oder S-Parameter-Darstellung.
Ausdruck unter WinXP nur mit Screenshot-Programm möglich, getestet z.B. mit Snarf15: http://www.idcomm.com/personal/lorenblaney/SNARF15.ZIP

=== PUFF - Microwave Design Software ===
für 22€ bei http://www.ukw-berichte.de/ erhältlich
* altes DOS-Programm für HF-Simulation und Platinenentwurf
* Microstrip HF-Berechnungen, Smith-Diagramm
* in den UKW-Berichten standen schon mehrere Artikel mit Beispielen
* zur Nutzung einer Kombination aus PUFF und Ansoft SV (=Studentenversion)

=== Microwave-Office / Tx-Line ===
Gratis: Tx-Line, ein "interactive transmission line calculator"
http://web.appwave.com/Products/Microwave_Office/Feature_Guide.php?bullet_id=9

=== RF-Sim 99 ===
kostenlos z.B. von: http://www.janson-soft.de/amateurfunk/rfsim99/rfsim99.htm

oder neben anderen PDFs zur HF-Technik: http://home.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/
* Berechnung aktiver und passiver Filter einschließlich Schaltplaneingabe
* Ausgabe von Frequenz- und Phasengang, Smith-Diagramm

=== Smith Plot ===
Neben diversen Mathcad-Beispielen und Skripten aus der HF-Technik eine Smith-Chart-Software:
http://www.fritz.dellsperger.net/downloads.htm

=== Sonnet Lite ===
Sonnet Lite provides a full-wave EM solution for 3D planar circuits
A fully functional and powerful EM analysis software.
Get started on your EM analysis within the next 30 minutes by downloading SONNET Lite!
http://www.sonnetusa.com/products/lite/
http://www.sonnetsoftware.com/

===qucs===
http://qucs.sourceforge.net/
* freie Software
* für Linux, Windows, OS X
* hervorragende technische Dokumentation
* Impedanzrechenfunktionen für Strip- und Microstripleitungen
* Filterberechnungstool

==Antennensimulation==

=== cocoaNEC ===
Homepage: http://homepage.mac.com/chen/w7ay/cocoaNEC/index.html
* Design und modulierung von Antennen
* MacOS X (PowerPC und Intel)
* Frei erhältlich (mit Quellcode)

=== EZ-NEC ===
Homepage: http://eznec.com/
* Antennenberechnung
demo program allows only 20 segments, which limits the complexity of antenna
you can analyze. (EZNEC 4.0 allows 500 )

=== MiniNEC ===
Homepage: http://www.emsci.com/
* Antennenberechnung mittels "Momentenmethode" (Zerlegung der Antenne in kleine Segmente, Überlagerung der Teilfelder)
* eingeschränkte Studenten/Amateurversion erhältlich
* NEC = Numerical Electromagnetics Code

=== SuperNEC ===
Homepage: http://www.supernec.com/
* Antennenberechnung mittels "Momentenmethode"
* 30-Tage-Testversion sowie unbegrenzt lauffähige Studentenversion (gegen Nachweis) erhältlich

=== MMANA ===
Homepage (deutsche Version) : http://dl2kq.de/mmana/4-7.htm

Kostenlose Antennen-Analysesoftware, auf der mit MININEC Version 3 eingeführten Momentenmethode basierend

== Sonstige ==

=== FEMM ===
* [http://femm.foster-miller.net/wiki/HomePage Finite Element Method Magnetics] (FEMM)

==Numerische Berechnungswerkzeuge==

===Derive===
http://education.ti.com

===FreeMat===
http://freemat.sourceforge.net
* freier MatLab-Clone
* für Windows, Linux, Mac OS X

===GAUSS===
Wissenschaftliche Simulationssoftware zur Berechung 3-dimensionaler Ladungsverteilungen in z.B. Halbleitern. Kann aus Geometrie und Dotierungsprofilen die Halbleitergleichungen ableiten.

===GnuPlot===
http://www.gnuplot.info/
* freie Software
* für Linux, Windows und weitere
* sehr mächtiges Tool, aber eher im Bereich der Datenauswertung (Diagramme)
* [http://ttsiodras.googlepages.com/gnuplotStreaming.html Visualize real-time data streams with Gnuplot] (Perl)

===Maple===
Wissenschaftliche Analyse und Simulationssystem zur Lösung komplexester Aufgaben der Mathematik. Lizenzpflichtig.

===JMathLib===
http://mathlib.sourceforge.net
* freier Matlab-Clone in 100% Java
* für Windows, Linux, ...

===MatLab===
http://www.mathworks.com/

===MuPad===
http://www.mupad.de/

===Mathcad===
http://www.mathsoft.com/ http://www.ptc.com/appserver/mkt/products/home.jsp?k=3901
* rechnen mit Formeln wie auf dem Papier

===Maxima===
http://maxima.sourceforge.net/
* freie Software für Linux, OSX, Windows

===Octave===
http://www.octave.org/
* freier MatLab-Clone. Die Syntax ist überwiegend identisch
* für Linux, Windows, OSX

===GNU R===
http://www.r-project.org/
* freier S-Clone. Die Syntax ist überwiegend identisch
* für Linux, Windows, OSX

===SciLab===
http://www.scilab.org/
* freie Software
* für Linux, Windows, MacOS
* stellt eine C++ Library bereit, die in eigene DSP-Systeme eingebunden werden kann

===scipy===
scipy [http://www.scipy.org/] ist eine Erweiterung der Skriptsprache Python [http://www.python.org] mit numerischen Funktionen
* freie Software
* für Linux, Windows, OSX

== Online Schaltungssimulatoren ==

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/79658#664688 Diskussion im Forum]
* http://www.falstad.com/circuit/
* [http://www.intersil.com/isim/ Intersil’s iSim]
* [http://smile.hsu-hh.de/Schaltungen/Index.htm WSPICE] (fixe Schaltungen)
* [http://micropci1.imtek.uni-freiburg.de/svs/ spicy VOLTsim]

Transistor

2009-02-04T09:44:05Z

212.117.81.29: /* PNP/NPN als Schalter, wohin mit der Last? */

Kunstwort aus "transfer resistor", was etwa so viel bedeutet wie "übertragener [[Widerstand]]".

In den 1950-ern als praktische Anwendung des [[Halbleiter]]-Effekts erfundenes "solid state" Schalt- und Verstärkerelement, welches sehr klein ist, ohne bewegte Teile auskommt (anders als ein klassisches Relais) und keine energiefressende Heizung benötigt (anders als eine Röhre).

Vom "bipolaren Transistor" (PNP, NPN) weiterentwickelt zum "Feldeffekt-Transistor" ([[FET]]), der heute - gefertigt mit einem preiswerten Verfahren unter Verwendung von Metall-Oxid-Schichten (MOS) - ein wesentliches Element integrierter Schaltkreise (ICs, integrated circuits) darstellt, und damit natürlich auch von [[Mikrocontroller]]n, um die es in diesem Wiki hauptsächlich geht (bzw. gehen sollte).

== Schaltzeichen ==

http://www.kpsec.freeuk.com/images/transbce.gif

* E: Emitter
* B: Basis
* C: Collector

In ASCII Schaltplänen sehen Transistoren so aus:
<pre>
|> |/
NPN |> oder -| oder -|
|\ |>

|< |/
PNP: |< oder -| oder -|
|\ |<
</pre>

Um zu erkennen, ob ein NPN oder PNP Transistor im Schaltplan verwendet wird, gibt es Eselsbrücken (oder neudeutsch Merkhilfen):
*Für Dichter: '''Tut der Pfeil der Basis weh, handelts sich um PNP.'''
*Für Praktiker: '''PNP heisst "Pfeil Nach Platte"'''.
*..und für Gleichberechtigungsverfechter: '''NPN means "Not Pointing iN"'''.

JFET: [[Bild:Transistor_JFET.png]]

MOSFET: [[Bild:Transistor_MOSFET.png]]

* S: Source
* G: Gate
* D: Drain

Eigentlich haben MOSFETs noch einen vierten Anschluss namens Bulk. Der ist aber nur bei Spezialtypen als Pin herausgeführt. Im Normalfall kann man ihn vergessen da er nicht gesondert beschaltet werden muss, er ist praktisch und auch im Symbol mit Source verbunden.

'''Achtung:''' Die NPN/PNP Eselsbrücken funktionieren bei FETs nicht, denn bei einem P-Kanal FET zeigt der Pfeil weg vom FET!

== Typbezeichnungen ==

Neben den Typbezeichnungen wie 2Nxxxx, TIPxxx, MJxxx, MJExx gibt es noch die in Europa geläufigere Kennzeichnung bestehend aus zwei Buchstaben und drei Ziffern. Die diversen Kennzeichnungsmöglichkeiten sind in einem eigenen Artikel ([[Kennzeichnung von Halbleitern]]) zusammengefasst.

== Transistor Grundschaltungen ==

Generell gilt, dass Strom vom Kollektor zum Emitter nur dann fließen kann, wenn die Basis positiver (NPN) bzw. negativer (PNP) wird als der Emitter. Dabei darf die Basis nicht direkt mit Vcc (NPN) oder GND (PNP) verbunden werden, da der Basisstrom sonst zu gross wird. Es muss jeweils ein geeigneter Basiswiderstand (R_Basis) gewählt werden.

'''Weitere Links:'''
* Artikel [[Basiswiderstand]]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0203111.htm Transistor Grundschaltungen im ElKo]
* [http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Transistor Transistor bei RoboterNetz.de]
* [http://www.elektor.de/jahrgang/2005/oktober/kaskode-stufe-oder-kollektorfolger.63796.lynkx Kaskode-Stufe oder Kollektorfolger] - Schaltungen zum Beheben des Glitch-Problems (das kurzfristige Aktivieren beim Einschalten). (Kostenpflichtiges PDF in elektor Oktober 2005).

=== Kollektorschaltung (Emitterfolger)===

'''Anwendung:'''
* Impedanzwandler
* Darlington-Schaltung
* Schalter

'''Eigenschaften:'''
* Keine Phasendrehung
* Hohe Stromverstärkung
* Keine Spannungsverstärkung

'''Beispiel: Transistor als Schalter'''

* NPN: Kollektor mit Vcc verbinden, Last an Emitter
* PNP: Kollektor mit GND verbinden, Last an Emitter

In diesem Fall regelt der Transistor die Spannungen am Emitter, daher wird die Last am Emitter angeschlossen (deswegen auch Emitterfolger). Die Spannung am Emitter entspricht immer der an der Basis minus 0,6V. Daher ist dies Schaltung nicht geeignet, um 12V mit 5V zu schalten.

<pre>

Vcc/+ o-----+---------------+
| |
| | |
R_Basis | | |
|_| |
| |/
+-------------| NPN
| |>
| | |
R_Poti | | |
|_| |
| ___ +-----o U_Last
GND/- o-----+-------|___|---+
R_Last
</pre>

Wird <math>R_{Poti}</math> (Spannungsteiler) erhöht, steigt die Spannung <math>U_{Last}</math> letztlich bis auf Vcc-0,6V (Basis-Emitter-Übergang).

<pre>
___
Vcc/+ o-----+-------|___|---+
| R_Last +----o U_Last
| | |
R_Poti | | |
|_| |
| |< PNP
+-------------|
| |\
| | |
R_Basis | | |
|_| |
| |
GND/- o-----+---------------+

</pre>

Wird <math>R_{Poti}</math> (Spannungsteiler) erhöht, sinkt Spannung an <math>U_{Last}</math> letztlich bis auf 0,6V (Basis-Emitter-Übergang).

'''Weitere Links:'''
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204133.htm Kollektorschaltung im ElKo]

=== Emitterschaltung ===

Die Emitterschaltung bietet hohe Spannungs- und Stromverstärkung.

'''Anwendung:'''
* NF- und HF-Verstärker
* Leistungsverstärker
* Transistor als Schalter

'''Eigenschaften:'''
* Phasendrehung 180°
* Hohe Spannungsverstärkung
* Hohe Stromverstärkung

'''Beispiel: Transistor als Schalter'''

Die Last liegt am Kollektor. Der Strom durch den Schalter oder an U_Schalt steuert den Strom zwischen Kollektor und Emitter. Wird der Schalter geschlossen, fliesst ein Strom.

<pre>
___ ___
Vcc/+ o----+------|___|-----+ Vcc/+ o---------------|___|-----+
| R_Last | R_Last |
Schalter \ | |
| ___ |/ U_schalt (+) ___ |/
+------|___|---| NPN o--------------|___|-----| NPN
R_Basis |> R_Basis |>
| |
GND/- o---------------------+ GND/- o-------------------------+

Vcc/+ o-----------------------+ Vcc/+ o-----------------------+
| |
___ |< U_schalt (-) ___ |< PNP
+------|___|---| PNP o------------|___|----|
| R_Basis |\ R_Basis |\
Schalter \ | |
| ___ | ___ |
GND/- o------+------|___|-----+ GND/- o-------------|___|-----+
R_Last R_Last

</pre>

'''Weitere Links:'''
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204302.htm Emitterschaltung im ElKo]

=== Basisschaltung ===
Die Basisschaltung findet sich vor allem in Eingangsstufen in der HF-Technik. Im Schaltbetrieb wird sie praktisch nicht verwendet.

'''Eigenschaften:'''
* Geringe Eingangsimpedanz
* Keine Phasenverschiebung
* Hohe Bandbreite

'''Weitere Links:'''
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0205081.htm Basisschaltung im ElKo

== FAQ aus dem Forum ==

=== PNP/NPN als Schalter, wohin mit der Last? ===
Für viele einfache Anwendungen kann man sich merken: '''Bei Schaltanwendungen darf der Basisstrom nicht durch die Last fließen'''. Normalerweise kommt dabei die Emitterschaltung zum Einsatz, die Last kommt also an den Kollektor.

<pre>
Vcc o-------------+ Vcc o-----------+
| |
.-. An: GND ___ |<
| | R_Last o---|___|--| PNP
'-' Aus: Vcc |\
| |
An: Vcc ___ |/ .-.
o---|___|----| NPN | | R_Last
Aus: GND |> '-'
| |
GND o-------------+ GND o-----------+
</pre>

Siehe [[Basiswiderstand]] zur Berechnung des notwendigen Basiswiderstandes bei gegebener Last R_Last für einen Transistor als Schalter.

Siehe auch Threads im Forum:
* http://www.mikrocontroller.net/topic/58567
* http://www.mikrocontroller.net/topic/119841
* oder im [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm Elektronik-Kompendium-Forum]

=== Wie kann ich mit 5V vom uC 12V schalten? ===
Schau mal hier:
* [[Pegelwandler]]
* http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_pegelwandler-mit-transistoren.htm
oder in diesen Threads:
*http://www.mikrocontroller.net/topic/17899
*http://www.mikrocontroller.net/topic/14437
*http://www.mikrocontroller.net/topic/29830
http://www.mikrocontroller.net/topic/104027 [12V mit 5V schalten]

Bei der Kollektor-Schaltung entspricht die Spannung am Emitter immer der an der Basis, daher ist sie nur bedingt geeignet. Zum Schalten können die folgenden Emitter-Schaltungen verwendet werden.

Schalten gegen GND

<pre>
+12V o------------------------+
|
.-.
( X )
'-'
|
___ |/ T1,NPN
uC PIN o---|___|-----| BC547
R2,4K7 |>
|
GND o--------o---------------+
</pre>

Schalten gegen +12V

<pre>
+12V o--------------+----------------------+
| |
| ____ |< T2, PNP
+--|____|----+--------| BC557
R1,4K7 | |\
|/T1,NPN |
Vcc/+5V o--------------| BC547 |
|> |
___ | .-.
uC PIN o-----|___|------+ ( X )
R2,4K7 '-'
|
GND o----------o--------------------------+
</pre>

=== Transistor an µC ohne Vorwiderstand ===

Normalerweise sind IO Pins vom µC nicht in der Lage große Ströme zu treiben, beim AVR maximal ~20mA. Für einen kleinen Transistor ist das immernoch zu viel und wäre auch eine Stromverschwendung.

Deshalb kann man den IO Pin des AVRs einfach als Tristate Eingang einstellen (Port pin als Eingang und Pullup deaktivieren) damit kein Basisstrom fließt.

Aktiviert man nun den internen Pullup Widerstand des AVRs agiert dieser als Basisvorwiderstand und es fließt nur ein geringer Basisstrom (die Pullups eines AVRs liegen irgendwo bei 50k bis 100k Ohm - siehe Datenblatt).

Nur sollte man bei kleinen Transistoren aufpassen, dass man den Portpin in der Software nie als aktiven Ausgang schaltet.

Das ganze funktioniert sowohl mit NPN als auch mit PNP Transistoren. Bei PNP Transistoren darf die Emitterspannung nicht >5.5 Volt sein, da der Transistor sich dann nicht mehr sperren ließe.

Eine Anwendung wären z.B. Nixie-Röhren Kathodentreiber (geringe Stromverstärkung nötig).

=== Wann bipolare (NPN/PNP) und wann FETs (insbes. wenn LED im Spiel sind)?===
Oft sind bipolare Transistoren (NPN/PNP) schon ausreichend, vor allem wenn "normale" LEDs (20mA) verwendet werden. FETs sind u.a. dann gut, wenn mit geringen Eingangsströmen hohe Ausgangsströme (über 300 mA) geschaltet werden sollen, also bei den Power-LED (Luxeon...).

Ein Grenzfall: 500mA/5V schalten, siehe http://www.mikrocontroller.net/topic/62327.

=== Wie steuert man ein Relais? ===
Normalerweise verwendet man zur Ansteuerung von Relais NPN Transistoren in Emitterschaltung. Freilaufdiode nicht vergessen!.

Siehe auch:
* [[Relais mit Logik ansteuern]]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment/22023/Relaisanteuerung.png Schaltbilder aus dem Forum]

=== Was ist die Spannung <math>U_{BE\_sat}</math> (lt. Datenblatt max. 1,2V)? ===
Bekanntlich verhält sich die Basis-Emitter Strecke eines Transistors wie eine Diode und <math>U_{BE\_sat}</math> ist die bei maximal zulässigem Basisstrom anliegende Vorwärtsspannung.

=== Was bewirkt ein Kondensator (100uF-1nF) parallel zur Basis-Emitter-Strecke nach Masse? ===
Er wirkt mit dem Basisvorwiderstand als RC-Tiefpass. Damit wird der Transistor eigentlich nicht mehr als Schalter, sondern als Linearregler betrieben. Manche Verstärker-Schaltungen sind, gerade bei hohen Lasten, sehr schwingfreudig. Deswegen ist bei PWM so ein C nicht sinnvoll.

=== Gibt es einen IC, der wie mehrere Transistoren funktioniert? ===

Gibt es! Beispielsweise der '''ULN2803''' ist ein 8-fach Darlington Transistor Array mit [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Open_Collector|Open-Collector Ausgang]]. Damit lässt sich z.B. ein Leistungstreiber zur Ansteuerung von Schrittmotoren, Relais und anderen induktiven Lasten aufbauen.

=== Gibt es ein Transistor-Array wie ULN28xx, das gegen Vcc schaltet? ===
Such mal nach UDN29xx, z.B. UDN2981, UDN2987 ...

=== Wo ist die Antwort auf meine Frage? ===

Vielleicht im Forum? Falls du sie da findest, dann pack das ganze doch hier rein.

== Links ==

=== Mikrocontroller Wiki ===

* [[Basiswiderstand]]
* [[Transistor-Übersicht]]

=== Weblinks ===
* [http://de.wikipedia.org/wiki/transistor "Transistor" bei Wikipedia]
* [http://www.elektronik-kompendium.de www.elektronik-kompendium.de]
** [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201291.htm Elko/Transistor]
* http://www.elektronikinfo.de/strom/bipolartransistoren.htm
* http://www.ferromel.de/tronic_1870.htm

[[Category:Bauteile]]
[[Category:Grundlagen]]

Basiswiderstand

2009-02-04T09:38:23Z

212.117.81.29: /* Beispiel 2 */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN Typ, meist in der [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen), oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), wobei weder der Transistor noch der Mikrocontroller schaden nehmen soll.

Zwei Werte sind hier besonders interessant. Der Kollektrorstrom - das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z.B. LEDs) fließt. Sowie der Basistrom - das ist der Strom mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom vom 100mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50mA ein kräftigerer Typ wie BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In der Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom soweit wie möglich 0A ist. Das ist er, wenn die anliegende Spannung 0V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontroller, der die Basis steuert, die Basis auf low, also Masse legt.

Um den Transistor zu schließen, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basistrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht mehr Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein wird der Ausgang des Mikrocontrollers überlastet.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genant wird. In dem Bereich bewirkt eine eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam wieder aus der Sättigung kommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais, Motors oder einer LED jedoch überhaupt nicht, da "langsam" immer noch mehr als schnell genug für diese Anwendungen ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z.B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Datenblatt des Transistors besorgen. Wenn möglich vom Hersteller des verwendeten Transistors. Kennt oder erkennt man den Hersteller nicht muss man sich mit einem Datenblatt eines beliebigen Herstellers begnügen.
* Datenblatt lesen!
* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung
** Im Datenblatt nach einer expliziten Angabe dieses Wertes suchen. Mit etwas Glück findet man ihn in den Diagrammen. Die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen beziehen sich normalerweise nicht auf die Sättigung, wenn dies nicht explizit dabei steht (zum Beispiel <math>{h_{FE}}_{SAT}</math> oder ähnliches).
** Findet man keine Angabe zur Verstärkung in Sättigung im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den niedrigsten Kollektorstrom wählen). Dran denken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung. Diesen Wert zur Abschätzung des Wertes in Sättigung durch 2 bis 10 teilen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Den Strom <math>I_c</math>, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7V}{I_b}</math>; <math>U_E-0,7 V</math>, da von der Steuerspannung <math>0,7 V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Statt <math>0,7 V</math> kann man auch den Wert aus dem Datenblatt nehmen, sollte er im Datenblatt angegeben sei. Bei Darlington-Transistoren sollte mit einem Abfall von <math>1,4 V</math> gerechnet werden wenn sich im Datenblatt nichts anderes findet.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100 \mathrm{mA}</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer abgeschätzten Stromverstärkung in Sättigung von <math>\frac{h_{FE}}{3.3} = 30</math> (Erfahrungswert oder nachgemessen).
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100 \mathrm{mA}}{30} = 3,3 \mathrm{mA}</math>
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 5% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA. Weiter fallen 0,7 V an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8 V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1 \mathrm{k}\Omega</math> wählen.
:'''Merke''': Bei dieser Berechnung abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten auch bei Exemplarstreuungen des Transistors gewährleistet ist.

=== Beispiel Transistor BC547B (von NXP) mit max. 40 mA Last ===

NXP Datenblatt: http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/BC847_BC547_SER_6.pdf

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40mA Kollektorstrom noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 5% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,780 V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt des BC547B, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75 V.

'''Rb''' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8kΩ, beispielsweise 1,5kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Basiswiderstand

2009-02-04T09:33:50Z

212.117.81.29: /* Beispiel 1 */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN Typ, meist in der [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen), oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), wobei weder der Transistor noch der Mikrocontroller schaden nehmen soll.

Zwei Werte sind hier besonders interessant. Der Kollektrorstrom - das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z.B. LEDs) fließt. Sowie der Basistrom - das ist der Strom mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom vom 100mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50mA ein kräftigerer Typ wie BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In der Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom soweit wie möglich 0A ist. Das ist er, wenn die anliegende Spannung 0V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontroller, der die Basis steuert, die Basis auf low, also Masse legt.

Um den Transistor zu schließen, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basistrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht mehr Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein wird der Ausgang des Mikrocontrollers überlastet.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genant wird. In dem Bereich bewirkt eine eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam wieder aus der Sättigung kommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais, Motors oder einer LED jedoch überhaupt nicht, da "langsam" immer noch mehr als schnell genug für diese Anwendungen ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z.B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Datenblatt des Transistors besorgen. Wenn möglich vom Hersteller des verwendeten Transistors. Kennt oder erkennt man den Hersteller nicht muss man sich mit einem Datenblatt eines beliebigen Herstellers begnügen.
* Datenblatt lesen!
* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung
** Im Datenblatt nach einer expliziten Angabe dieses Wertes suchen. Mit etwas Glück findet man ihn in den Diagrammen. Die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen beziehen sich normalerweise nicht auf die Sättigung, wenn dies nicht explizit dabei steht (zum Beispiel <math>{h_{FE}}_{SAT}</math> oder ähnliches).
** Findet man keine Angabe zur Verstärkung in Sättigung im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den niedrigsten Kollektorstrom wählen). Dran denken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung. Diesen Wert zur Abschätzung des Wertes in Sättigung durch 2 bis 10 teilen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Den Strom <math>I_c</math>, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7V}{I_b}</math>; <math>U_E-0,7 V</math>, da von der Steuerspannung <math>0,7 V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Statt <math>0,7 V</math> kann man auch den Wert aus dem Datenblatt nehmen, sollte er im Datenblatt angegeben sei. Bei Darlington-Transistoren sollte mit einem Abfall von <math>1,4 V</math> gerechnet werden wenn sich im Datenblatt nichts anderes findet.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100 \mathrm{mA}</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer abgeschätzten Stromverstärkung in Sättigung von <math>\frac{h_{FE}}{3.3} = 30</math> (Erfahrungswert oder nachgemessen).
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100 \mathrm{mA}}{30} = 3,3 \mathrm{mA}</math>
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 5% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA. Weiter fallen 0,7 V an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8 V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1 \mathrm{k}\Omega</math> wählen.
:'''Merke''': Bei dieser Berechnung abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten auch bei Exemplarstreuungen des Transistors gewährleistet ist.

=== Beispiel 2 ===
*Transistor: BC547B (hier von NXP) [http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/BC847_BC547_SER_6.pdf Datenblatt]
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal 40mA.

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40mA noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 5% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,780V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75V.

'''Rb''' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8kΩ, beispielsweise 1,5kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Basiswiderstand

2009-02-04T09:25:12Z

212.117.81.29: /* Berechnung */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN Typ, meist in der [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen), oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), wobei weder der Transistor noch der Mikrocontroller schaden nehmen soll.

Zwei Werte sind hier besonders interessant. Der Kollektrorstrom - das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z.B. LEDs) fließt. Sowie der Basistrom - das ist der Strom mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom vom 100mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50mA ein kräftigerer Typ wie BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In der Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom soweit wie möglich 0A ist. Das ist er, wenn die anliegende Spannung 0V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontroller, der die Basis steuert, die Basis auf low, also Masse legt.

Um den Transistor zu schließen, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basistrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht mehr Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein wird der Ausgang des Mikrocontrollers überlastet.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genant wird. In dem Bereich bewirkt eine eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam wieder aus der Sättigung kommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais, Motors oder einer LED jedoch überhaupt nicht, da "langsam" immer noch mehr als schnell genug für diese Anwendungen ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z.B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Datenblatt des Transistors besorgen. Wenn möglich vom Hersteller des verwendeten Transistors. Kennt oder erkennt man den Hersteller nicht muss man sich mit einem Datenblatt eines beliebigen Herstellers begnügen.
* Datenblatt lesen!
* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung
** Im Datenblatt nach einer expliziten Angabe dieses Wertes suchen. Mit etwas Glück findet man ihn in den Diagrammen. Die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen beziehen sich normalerweise nicht auf die Sättigung, wenn dies nicht explizit dabei steht (zum Beispiel <math>{h_{FE}}_{SAT}</math> oder ähnliches).
** Findet man keine Angabe zur Verstärkung in Sättigung im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den niedrigsten Kollektorstrom wählen). Dran denken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung. Diesen Wert zur Abschätzung des Wertes in Sättigung durch 2 bis 10 teilen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Den Strom <math>I_c</math>, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7V}{I_b}</math>; <math>U_E-0,7 V</math>, da von der Steuerspannung <math>0,7 V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Statt <math>0,7 V</math> kann man auch den Wert aus dem Datenblatt nehmen, sollte er im Datenblatt angegeben sei. Bei Darlington-Transistoren sollte mit einem Abfall von <math>1,4 V</math> gerechnet werden wenn sich im Datenblatt nichts anderes findet.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100mA</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 30
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100mA}{30}</math> = 3,3 mA
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 5% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA, 0,7V fallen an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1k\Omega</math> wählen.
'''Merke''': Bei dieser Berechnung lieber abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten gewährleistet ist.

=== Beispiel 2 ===
*Transistor: BC547B (hier von NXP) [http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/BC847_BC547_SER_6.pdf Datenblatt]
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal 40mA.

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40mA noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 5% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,780V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75V.

'''Rb''' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8kΩ, beispielsweise 1,5kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Basiswiderstand

2009-02-04T09:05:21Z

212.117.81.29: /* Grundlagen & Transistorauswahl */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN Typ, meist in der [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen), oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), wobei weder der Transistor noch der Mikrocontroller schaden nehmen soll.

Zwei Werte sind hier besonders interessant. Der Kollektrorstrom - das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z.B. LEDs) fließt. Sowie der Basistrom - das ist der Strom mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom vom 100mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50mA ein kräftigerer Typ wie BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In der Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom soweit wie möglich 0A ist. Das ist er, wenn die anliegende Spannung 0V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontroller, der die Basis steuert, die Basis auf low, also Masse legt.

Um den Transistor zu schließen, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basistrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht mehr Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein wird der Ausgang des Mikrocontrollers überlastet.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genant wird. In dem Bereich bewirkt eine eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam wieder aus der Sättigung kommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais, Motors oder einer LED jedoch überhaupt nicht, da "langsam" immer noch mehr als schnell genug für diese Anwendungen ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z.B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung
** Im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den entsprechenden Kollektorstrom wählen). Dran denken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung.
* Den Strom, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>. Da der Transistor als [[Schalter in Sättigung]] arbeiten soll, sollte der Basistrom mindestens dem 2-3-fachen dieses berechneten Wertes entsprechen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man daher meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7}{I_b}</math>; <math>U_E-0,7</math>, da von der Steuerspannung <math>0,7V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Bei Darlington-Transistoren muss mit einem Abfall von <math>U_E = </math>1,4V gerechnet werden.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100mA</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 30
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100mA}{30}</math> = 3,3 mA
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 5% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA, 0,7V fallen an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1k\Omega</math> wählen.
'''Merke''': Bei dieser Berechnung lieber abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten gewährleistet ist.

=== Beispiel 2 ===
*Transistor: BC547B (hier von NXP) [http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/BC847_BC547_SER_6.pdf Datenblatt]
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal 40mA.

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40mA noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 5% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,780V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75V.

'''Rb''' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8kΩ, beispielsweise 1,5kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Transistor

2009-02-04T08:38:40Z

212.117.81.29: /* PNP/NPN als Schalter, wohin mit der Last? */

Kunstwort aus "transfer resistor", was etwa so viel bedeutet wie "übertragener [[Widerstand]]".

In den 1950-ern als praktische Anwendung des [[Halbleiter]]-Effekts erfundenes "solid state" Schalt- und Verstärkerelement, welches sehr klein ist, ohne bewegte Teile auskommt (anders als ein klassisches Relais) und keine energiefressende Heizung benötigt (anders als eine Röhre).

Vom "bipolaren Transistor" (PNP, NPN) weiterentwickelt zum "Feldeffekt-Transistor" ([[FET]]), der heute - gefertigt mit einem preiswerten Verfahren unter Verwendung von Metall-Oxid-Schichten (MOS) - ein wesentliches Element integrierter Schaltkreise (ICs, integrated circuits) darstellt, und damit natürlich auch von [[Mikrocontroller]]n, um die es in diesem Wiki hauptsächlich geht (bzw. gehen sollte).

== Schaltzeichen ==

http://www.kpsec.freeuk.com/images/transbce.gif

* E: Emitter
* B: Basis
* C: Collector

In ASCII Schaltplänen sehen Transistoren so aus:
<pre>
|> |/
NPN |> oder -| oder -|
|\ |>

|< |/
PNP: |< oder -| oder -|
|\ |<
</pre>

Um zu erkennen, ob ein NPN oder PNP Transistor im Schaltplan verwendet wird, gibt es Eselsbrücken (oder neudeutsch Merkhilfen):
*Für Dichter: '''Tut der Pfeil der Basis weh, handelts sich um PNP.'''
*Für Praktiker: '''PNP heisst "Pfeil Nach Platte"'''.
*..und für Gleichberechtigungsverfechter: '''NPN means "Not Pointing iN"'''.

JFET: [[Bild:Transistor_JFET.png]]

MOSFET: [[Bild:Transistor_MOSFET.png]]

* S: Source
* G: Gate
* D: Drain

Eigentlich haben MOSFETs noch einen vierten Anschluss namens Bulk. Der ist aber nur bei Spezialtypen als Pin herausgeführt. Im Normalfall kann man ihn vergessen da er nicht gesondert beschaltet werden muss, er ist praktisch und auch im Symbol mit Source verbunden.

'''Achtung:''' Die NPN/PNP Eselsbrücken funktionieren bei FETs nicht, denn bei einem P-Kanal FET zeigt der Pfeil weg vom FET!

== Typbezeichnungen ==

Neben den Typbezeichnungen wie 2Nxxxx, TIPxxx, MJxxx, MJExx gibt es noch die in Europa geläufigere Kennzeichnung bestehend aus zwei Buchstaben und drei Ziffern. Die diversen Kennzeichnungsmöglichkeiten sind in einem eigenen Artikel ([[Kennzeichnung von Halbleitern]]) zusammengefasst.

== Transistor Grundschaltungen ==

Generell gilt, dass Strom vom Kollektor zum Emitter nur dann fließen kann, wenn die Basis positiver (NPN) bzw. negativer (PNP) wird als der Emitter. Dabei darf die Basis nicht direkt mit Vcc (NPN) oder GND (PNP) verbunden werden, da der Basisstrom sonst zu gross wird. Es muss jeweils ein geeigneter Basiswiderstand (R_Basis) gewählt werden.

'''Weitere Links:'''
* Artikel [[Basiswiderstand]]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0203111.htm Transistor Grundschaltungen im ElKo]
* [http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Transistor Transistor bei RoboterNetz.de]
* [http://www.elektor.de/jahrgang/2005/oktober/kaskode-stufe-oder-kollektorfolger.63796.lynkx Kaskode-Stufe oder Kollektorfolger] - Schaltungen zum Beheben des Glitch-Problems (das kurzfristige Aktivieren beim Einschalten). (Kostenpflichtiges PDF in elektor Oktober 2005).

=== Kollektorschaltung (Emitterfolger)===

'''Anwendung:'''
* Impedanzwandler
* Darlington-Schaltung
* Schalter

'''Eigenschaften:'''
* Keine Phasendrehung
* Hohe Stromverstärkung
* Keine Spannungsverstärkung

'''Beispiel: Transistor als Schalter'''

* NPN: Kollektor mit Vcc verbinden, Last an Emitter
* PNP: Kollektor mit GND verbinden, Last an Emitter

In diesem Fall regelt der Transistor die Spannungen am Emitter, daher wird die Last am Emitter angeschlossen (deswegen auch Emitterfolger). Die Spannung am Emitter entspricht immer der an der Basis minus 0,6V. Daher ist dies Schaltung nicht geeignet, um 12V mit 5V zu schalten.

<pre>

Vcc/+ o-----+---------------+
| |
| | |
R_Basis | | |
|_| |
| |/
+-------------| NPN
| |>
| | |
R_Poti | | |
|_| |
| ___ +-----o U_Last
GND/- o-----+-------|___|---+
R_Last
</pre>

Wird <math>R_{Poti}</math> (Spannungsteiler) erhöht, steigt die Spannung <math>U_{Last}</math> letztlich bis auf Vcc-0,6V (Basis-Emitter-Übergang).

<pre>
___
Vcc/+ o-----+-------|___|---+
| R_Last +----o U_Last
| | |
R_Poti | | |
|_| |
| |< PNP
+-------------|
| |\
| | |
R_Basis | | |
|_| |
| |
GND/- o-----+---------------+

</pre>

Wird <math>R_{Poti}</math> (Spannungsteiler) erhöht, sinkt Spannung an <math>U_{Last}</math> letztlich bis auf 0,6V (Basis-Emitter-Übergang).

'''Weitere Links:'''
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204133.htm Kollektorschaltung im ElKo]

=== Emitterschaltung ===

Die Emitterschaltung bietet hohe Spannungs- und Stromverstärkung.

'''Anwendung:'''
* NF- und HF-Verstärker
* Leistungsverstärker
* Transistor als Schalter

'''Eigenschaften:'''
* Phasendrehung 180°
* Hohe Spannungsverstärkung
* Hohe Stromverstärkung

'''Beispiel: Transistor als Schalter'''

Die Last liegt am Kollektor. Der Strom durch den Schalter oder an U_Schalt steuert den Strom zwischen Kollektor und Emitter. Wird der Schalter geschlossen, fliesst ein Strom.

<pre>
___ ___
Vcc/+ o----+------|___|-----+ Vcc/+ o---------------|___|-----+
| R_Last | R_Last |
Schalter \ | |
| ___ |/ U_schalt (+) ___ |/
+------|___|---| NPN o--------------|___|-----| NPN
R_Basis |> R_Basis |>
| |
GND/- o---------------------+ GND/- o-------------------------+

Vcc/+ o-----------------------+ Vcc/+ o-----------------------+
| |
___ |< U_schalt (-) ___ |< PNP
+------|___|---| PNP o------------|___|----|
| R_Basis |\ R_Basis |\
Schalter \ | |
| ___ | ___ |
GND/- o------+------|___|-----+ GND/- o-------------|___|-----+
R_Last R_Last

</pre>

'''Weitere Links:'''
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204302.htm Emitterschaltung im ElKo]

=== Basisschaltung ===
Die Basisschaltung findet sich vor allem in Eingangsstufen in der HF-Technik. Im Schaltbetrieb wird sie praktisch nicht verwendet.

'''Eigenschaften:'''
* Geringe Eingangsimpedanz
* Keine Phasenverschiebung
* Hohe Bandbreite

'''Weitere Links:'''
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0205081.htm Basisschaltung im ElKo

== FAQ aus dem Forum ==

=== PNP/NPN als Schalter, wohin mit der Last? ===
Für viele einfache Anwendungen kann man sich merken: '''Bei Schaltanwendungen darf der Basisstrom nicht durch die Last fließen'''. Normalerweise kommt dabei die Emitterschaltung zum Einsatz, die Last kommt also an den Kollektor.

<pre>
Vcc o-------------+ Vcc o-----------+
| |
.-. An: GND ___ |<
| | R_Last o---|___|--| PNP
'-' Aus: Vcc |\
| |
An: Vcc ___ |/ .-.
o---|___|----| NPN | | R_Last
Aus: GND |> '-'
| |
GND o-------------+ GND o-----------+
</pre>

Siehe [Basiswiderstand] zur Berechnung des notwendigen Basiswiderstandes bei gegebener Last R_Last für einen Transistor als Schalter.

Siehe auch Threads im Forum:
* http://www.mikrocontroller.net/topic/58567
* http://www.mikrocontroller.net/topic/119841
* oder im [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm Elektronik-Kompendium-Forum]

=== Wie kann ich mit 5V vom uC 12V schalten? ===
Schau mal hier:
* [[Pegelwandler]]
* http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_pegelwandler-mit-transistoren.htm
oder in diesen Threads:
*http://www.mikrocontroller.net/topic/17899
*http://www.mikrocontroller.net/topic/14437
*http://www.mikrocontroller.net/topic/29830
http://www.mikrocontroller.net/topic/104027 [12V mit 5V schalten]

Bei der Kollektor-Schaltung entspricht die Spannung am Emitter immer der an der Basis, daher ist sie nur bedingt geeignet. Zum Schalten können die folgenden Emitter-Schaltungen verwendet werden.

Schalten gegen GND

<pre>
+12V o------------------------+
|
.-.
( X )
'-'
|
___ |/ T1,NPN
uC PIN o---|___|-----| BC547
R2,4K7 |>
|
GND o--------o---------------+
</pre>

Schalten gegen +12V

<pre>
+12V o--------------+----------------------+
| |
| ____ |< T2, PNP
+--|____|----+--------| BC557
R1,4K7 | |\
|/T1,NPN |
Vcc/+5V o--------------| BC547 |
|> |
___ | .-.
uC PIN o-----|___|------+ ( X )
R2,4K7 '-'
|
GND o----------o--------------------------+
</pre>

=== Transistor an µC ohne Vorwiderstand ===

Normalerweise sind IO Pins vom µC nicht in der Lage große Ströme zu treiben, beim AVR maximal ~20mA. Für einen kleinen Transistor ist das immernoch zu viel und wäre auch eine Stromverschwendung.

Deshalb kann man den IO Pin des AVRs einfach als Tristate Eingang einstellen (Port pin als Eingang und Pullup deaktivieren) damit kein Basisstrom fließt.

Aktiviert man nun den internen Pullup Widerstand des AVRs agiert dieser als Basisvorwiderstand und es fließt nur ein geringer Basisstrom (die Pullups eines AVRs liegen irgendwo bei 50k bis 100k Ohm - siehe Datenblatt).

Nur sollte man bei kleinen Transistoren aufpassen, dass man den Portpin in der Software nie als aktiven Ausgang schaltet.

Das ganze funktioniert sowohl mit NPN als auch mit PNP Transistoren. Bei PNP Transistoren darf die Emitterspannung nicht >5.5 Volt sein, da der Transistor sich dann nicht mehr sperren ließe.

Eine Anwendung wären z.B. Nixie-Röhren Kathodentreiber (geringe Stromverstärkung nötig).

=== Wann bipolare (NPN/PNP) und wann FETs (insbes. wenn LED im Spiel sind)?===
Oft sind bipolare Transistoren (NPN/PNP) schon ausreichend, vor allem wenn "normale" LEDs (20mA) verwendet werden. FETs sind u.a. dann gut, wenn mit geringen Eingangsströmen hohe Ausgangsströme (über 300 mA) geschaltet werden sollen, also bei den Power-LED (Luxeon...).

Ein Grenzfall: 500mA/5V schalten, siehe http://www.mikrocontroller.net/topic/62327.

=== Wie steuert man ein Relais? ===
Normalerweise verwendet man zur Ansteuerung von Relais NPN Transistoren in Emitterschaltung. Freilaufdiode nicht vergessen!.

Siehe auch:
* [[Relais mit Logik ansteuern]]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment/22023/Relaisanteuerung.png Schaltbilder aus dem Forum]

=== Was ist die Spannung <math>U_{BE\_sat}</math> (lt. Datenblatt max. 1,2V)? ===
Bekanntlich verhält sich die Basis-Emitter Strecke eines Transistors wie eine Diode und <math>U_{BE\_sat}</math> ist die bei maximal zulässigem Basisstrom anliegende Vorwärtsspannung.

=== Was bewirkt ein Kondensator (100uF-1nF) parallel zur Basis-Emitter-Strecke nach Masse? ===
Er wirkt mit dem Basisvorwiderstand als RC-Tiefpass. Damit wird der Transistor eigentlich nicht mehr als Schalter, sondern als Linearregler betrieben. Manche Verstärker-Schaltungen sind, gerade bei hohen Lasten, sehr schwingfreudig. Deswegen ist bei PWM so ein C nicht sinnvoll.

=== Gibt es einen IC, der wie mehrere Transistoren funktioniert? ===

Gibt es! Beispielsweise der '''ULN2803''' ist ein 8-fach Darlington Transistor Array mit [[Ausgangsstufen_Logik-ICs#Open_Collector|Open-Collector Ausgang]]. Damit lässt sich z.B. ein Leistungstreiber zur Ansteuerung von Schrittmotoren, Relais und anderen induktiven Lasten aufbauen.

=== Gibt es ein Transistor-Array wie ULN28xx, das gegen Vcc schaltet? ===
Such mal nach UDN29xx, z.B. UDN2981, UDN2987 ...

=== Wo ist die Antwort auf meine Frage? ===

Vielleicht im Forum? Falls du sie da findest, dann pack das ganze doch hier rein.

== Links ==

=== Mikrocontroller Wiki ===

* [[Basiswiderstand]]
* [[Transistor-Übersicht]]

=== Weblinks ===
* [http://de.wikipedia.org/wiki/transistor "Transistor" bei Wikipedia]
* [http://www.elektronik-kompendium.de www.elektronik-kompendium.de]
** [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201291.htm Elko/Transistor]
* http://www.elektronikinfo.de/strom/bipolartransistoren.htm
* http://www.ferromel.de/tronic_1870.htm

[[Category:Bauteile]]
[[Category:Grundlagen]]

SMD Löten

2009-01-26T09:40:01Z

212.117.81.29: /* Entlöten von SMD-Bauteilen */

[[Category:Löten]]
== Einlöten von SMD Bauteilen ==

Irgendwann ist man an dem Punkt angelangt, an dem man ein Bauteil braucht, das bloß in [[SMD]] verfügbar ist. [[TI]] zum Beispiel bietet seine [[MSP430]]-[[Mikrocontroller]] ausschließlich in [[SMD]] an. Das ist dann der Zeitpunkt an dem man sich fragt: "Wie lötet man sowas?". Nun, eigentlich ist es gar nicht so schwer, sobald man den richtigen Trick dabei mal raus hat.

=== Handlöten ===

==== Voraussetzungen ====

* Grundvoraussetzung ist ein Lötkolben mit entsprechender Lötspitze.
**Der Lötkolben sollte am besten der einer geregelten Lötstation sein. Die Lötstation Einstellung sollte man halbwegs beherrschen.
**Der Lötkolben sollte möglichst leicht und der vordere (heiße) Teil möglichst kurz sein. Je länger, desto mehr wird ein eventuelles Zittern der Hand verstärkt.
** Die Lötspitze sollte so dick sein wie es noch gerade für die Aufgabe vertretbar ist. Nicht etwa die dünnste aufzutreibende Lötspitze. Was auf den ersten Blick widersprüchlich klingt (so dick wie es gerade noch geht), hat einen einfachen Grund. Die an der Spitze ankommende Wärme, die Wärmekapazität der Spitze und die Wärmeübertragung sind bei größeren Spitzen entsprechend besser. Daher geht das Löten mit einer größeren Spitze besser. Natürlich sollte man es nicht übertreiben, aber die 0,8 mm Spitze ist häufig die falsche Wahl.
** Die Lötspitze sollte in einem guten bis erstklassigen Zustand sein.

* Außerdem braucht man noch Entlötlitze. Hier sollte man die dünnste, die man bekommen kann, nehmen. Breiter als 1,5 mm sollte sie nicht sein, eher dünner. Hat man keine passende zuhand oder herrscht Geldmangel, so lassen sich auch die feinen Litze eines abisolierten, flexiblen Silikonkabels für diesen Zweck missbrauchen.

* Natürlich braucht man auch noch das Lötzinn, bestenfalls mit Flussmittel im Kern. 0,5 mm ist praktikabel, 0,23 mm ist bei kleinerem Pitch sehr zu empfehlen.

* Flüssiges Flussmittel in Stiftform mit eingebautem Pinsel oder Flussmittelgel aus der Spritze tun gute Dienste.

* Schließlich ist auch noch eine Leiterplatte (PCB) von Nöten. Hier hat man entweder die Möglichkeit, sich eine bei den verschiedenen PCB-Herstellern fertigen zu lassen, oder sie selber zu belichten und zu ätzen. Besonders bei Chips mit kleinem Pin-Abstand hilft eine Lötstoppmaske und die Vorverzinnung der Pads; die kleine Menge Zinn, die bei industriell gefertigten Platinen auf den Pads ist, reicht völlig aus, man braucht dann kein oder nicht viel extra Lötzinn.

* Feine Pinzette. Billige tun es eher weniger.

* Eine Lupe. Diese dient in erster Line zur Kontrolle. Löten ist unter einer einfachen Lupe eher unangenehm und ein Notbehelf, da die Perspektive verloren geht. Eine Lupenbrille (gute können recht teuer sein) oder ein Stereomikroskop (teuer bis sehr teuer) wäre zum Löten die bessere Wahl.

==== Löten von Widerständen, Kondensatoren und anderen 2-Pinnern ====

Es gibt diese Bauteile hauptsächlich in diesen Bauformen:
* 1206: Länge: 3,20 mm Breite: 1,60 mm (laufen langsam aus)
* 0805: Länge: 2,00 mm Breite: 1,25 mm
* 0603: Länge: 1,60 mm Breite: 0,80 mm (derzeit in der Industrie aktuell)
* 0402: Länge: 1,00 mm Breite: 0,50 mm (wird derzeit Standard in der Industrie)
* 0201: Länge: 0,50 mm Breite: 0,25 mm (Handy)
* 01005: Länge: 0,25 mm Breite: 0,13 mm (Handy)

Das Einlöten von 2-Pinnern ist sehr einfach. Es gibt eigentlich bloß einen kleinen Trick:

# Ein Pad auf der Leiterplatte verzinnen.
# Das Bauteil mit einer Pinzette in Endposition halten und leicht an beide Pads andrücken.
# Dabei das verzinnte Pad mit dem Lötkolben erwärmen. Das Bauteil ist nun einseitig eingelötet.
# Das zweite Pad normal löten.
# Anschließend evtl. das erste Pad nochmal kurz erhitzen.

Und schon hat man das Bauteil eingelötet.

Als Pinzette empfiehlt sich eine mit ca. 1 mm breiter Spitze, die als SMD-Pinzette (meist schwarz brüniert) ab ca. 10.- angeboten werden. Hier zu sparen lohnt nicht.

==== Lötpaste ====
ist eine Mischung aus Mg(OH)2 und Al2(Cl)3.

==== Löten von Bauteilen im SO-Package ====

Das Löten von Bauteilen im SO Package gestaltet sich fast genauso einfach wie das Löten von Widerständen:

# Ein Pad, das an einer Ecke des ICs liegt, verzinnen.
# Den IC platzieren.
# Den IC nach unten drücken.
# Das Pad erwärmen. Es ist möglich, dass der IC jetzt nicht richtig sitzt. Wenn das passiert ist, einfach nochmal das Zinn erwärmen und den IC verschieben bis er sitzt. Allerdings muss man dabei aufpassen, den IC nicht zu stark zu erwärmen.
# Das dem ersten gelöteten Pad diagonal gegenüberliegende Pad löten.
# Alle anderen Pads verlöten. Es ist nicht schlimm, wenn Zinnbrücken entstehen.
# Die Zinnbrücken mit Hilfe von Entlötlitze entfernen. Dazu hält man die Entlötlitze an die betroffenen Pads und erwärmt sie. Das Zinn geht dann automatisch auf die Entlötlitze und es gibt keine Brücken mehr.

==== Löten von (T)SSOPs und QFPs ====

War es bei Bauteilen im SO-Package mit einer ruhigen Hand noch möglich die Pins ohne Zinnbrücken zu verlöten, ist das bei TSSOPs nun praktisch nicht mehr möglich, da der Abstand der Pins einfach zu klein ist.

# Platzieren des Bauteils.
# Das Bauteil irgendwie fixieren (Pinzette oder vorsichtig mit dem Zeigefinger etc.) Tesafilm ist recht praktisch und lässt sich leicht wieder entfernen.
# Mit dem Lötkolben einen Tropfen Zinn aufnehmen (entfällt bei verzinnten Pads).
# Das Bauteil an zwei diagonal gegenüberliegenden Pins festlöten.
# Überprüfen, ob der Chip wirklich richtig auf der Platine liegt, jetzt sind Korrekturen noch möglich.
# Wenn man einen Stift mit flüssigem Flussmittel hat, auf der zu lötenden Seite damit einfach über alle Pins pinseln.
# Mit dem Lötkolben über die erste Seite des TSSOP fahren. Dabei spielt es keine Rolle, ob Brücken entstehen. Wenn man vorverzinnte Pads und Lötstopplack hat, entstehen normalerweise keine Brücken, da die Oberflächenspannung die geringe Menge Zinn an Pad und Pin sammelt, so dass es zu wenig Zinn für eine Brücke ist. Den Lötkolben mit einer Geschwindigkeit von ca. 1 - 2 Pins pro Sekunde vorwärts bewegen.
# Jetzt kann man das Bauteil loslassen, da es genügend fixiert ist.
# Mit dem Lötkolben über die andere(n) Seite(n) fahren.
# Mit Entlötlitze überflüssiges Zinn entfernen.
# Zum Abschluss kann man mit einer Lupe die Lötstellen überprüfen.

Bei QFPs ist das Verfahren gleich, außer dass man 4 Seiten bearbeiten muss.

Alternativ zur Entlötlitzentechnik gibt es auch Lötspitzen mit Hohlkehle.

# Zuerst das Bauteil an zwei diagonalen Pins mit Lötzinn fixieren und die Ausrichtung prüfen. Ob Lötbrücken entstehen, ist zu diesem Zeitpunkt nicht wichtig.
# Dann genügend Flussmittel über die zu lötenden Pins streichen.
# Die Hohlkehle mit wenig Lötzinn füllen und über eine Seite des ICs führen.
# Jetzt hat man an einigen Stellen (meist am Ende der Seite, die man gelötet hat) einige Lötbrücken.
# Die Hohlkehle von Lötzinn reinigen und mit leerer Hohlkehle über die Lötbrücken fahren. Vorher nochmal genug Flussmittel draufgeben.
# Meist sind schon nach dem ersten mal keine Brücken mehr vorhanden. Falls doch, nochmals mit Flussmittel benetzen und an den entsprechenden Stellen mit der Hohlkehlspitze Lötzinn entfernen.

Vorsicht! Flussmittel sind ätzend. Also nur bei eingeschalteter Lötdampfabsaugung arbeiten!

==== Der Trick mit der Entlötlitze ====

Bei kleinen SMD-Bauteilen kann es passieren, dass man beim Löten Zinnbrücken verursacht. Diese lassen sich recht einfach mittels Entlötlitze entfernen. Dabei sollte man direkt mit dem Ende der Litze entlöten und nicht der Mitte. Hilfreich kann bei wenig Platz auch ein schräges Anschneiden der Litze sein. Scharfe Schneidwerkzeuge, die ein Ausfransen der Litze verhindern, sind unverzichtbar (Tipp: SMD-Werkzeuge markieren, damit sie nicht versehentlich für grobe Arbeiten verwendet werden).

Es empfiehlt sich die Entlötlitze vorher leicht mit Flussmittel zu tränken, damit das Zinn besser aufgenommen werden kann.

Grundsätzlich sollte man beim Arbeiten mit Entlötlitze, ob an SMD- oder anderen Bauteilen, etwas Vorsicht walten lassen. Entlötlitze ist ein sehr guter Wärmeleiter. Daher kann man sich beim Entlöten, wenn man die Litze direkt mit den Fingern hält, böse verbrennen. Über 300° vom Lötkolben über die Litze zu den Fingern übertragen sind kein Pappenstiel. Leider kann das Führen der Litze mit einer Pinzette oder kleinen Flachzange gerade bei SMD-Bauteilen zu ungenau sein, so dass man verleitet wird die Finger zu nehmen.

==== Trick 17 mit der Entlötlitze ====

Mit der "Invertierte Entlötlitzen Methode" kann man auch mechanisch empfindliche Pins auf sehr kleinem Raster '''verlöten''', indem man mit der Entlötlitze Lötzinn an das Pin/Pad-Paar zuführt. ([http://www.mikrocontroller.net/topic/94451#833286 Forumsbeitrag von Ulrich]).

=== Reflow-Techniken ===

Bei Reflow-Lötverfahren wird vor der Bestückung auf die Lötpunkte der Platine eine Lötpaste aufgetragen. Die Anschlüsse der zu lötenden Bauteile werden dann in diese Paste positioniert. Nach dieser Bestückung wird die Platine mit den Bauteilen erhitzt. Die Lötpaste schmilzt auf. Sind alle Lötpunkte aufgeschmolzen wird die Platine abgekühlt, das Lot härtet aus und die Bauteile sind verlötet.

Reflow-Techniken galten lange Zeit als zu aufwendig für Amateure. Dies änderte sich, nachdem sich gezeigt hat, dass auch etwas hemdsärmelige Methoden zum Ziel führen. Auch diese setzen etwas Aufwand voraus, daher sind sie im folgenden nur kurz beschrieben.

==== Lötpaste auftragen ====

In der industriellen Fertigung wird die Lötpaste zum Beispiel mittels einer Schablone aufgetragen. Eine Schablonenfertigung (Laser) ist für Einzelstücke zu aufwendig und zu teuer, daher bleibt die Lötpaste von Hand aufzutragen. Für diese Zwecke ist Lötpaste in Spritzen erhältlich. Die Preise für Lötpaste sind horrend. Mit ein bis zwei Euro pro Gramm(!) muss man rechnen. Allerdings benötigt man nur sehr geringe Mengen pro Platine und Lötpaste ist nicht unbegrenzt lagerbar. Es sollte eine "no clean" Paste verwendet werden. "No clean" bedeutet, dass die Platine nicht von Flussmittelresten gereinigt werden muss.

Vor dem Auftragen der Paste ist die Platine zu säubern, und nochmal zu säubern, und nochmal ... Dann wird eine sehr kleine Menge der Paste auf jeden Lötpunkt aufgetragen.

==== Bauteile bestücken ====

Die Anschlüsse der Bauteile werden in die Lötpaste gesetzt. Bei bleihaltiger Lötpaste muss die Ausrichtung nicht 100% genau sein, da die Bauteile beim Schmelzen der Paste durch den Kapillareffekt in Position gezogen werden. Bei bleifreier Lötpaste ist dieser Effekt kaum vorhanden. Daher müssen die Bauteile in diesem Fall genau ausgerichtet sein.

==== Umgebauter Pizzaofen ====

Als Standardmethode für Amateure scheint sich die Verwendung eines umgebauten Pizzaofen durchzusetzen. Ein Elektro-Pizzaofen/Miniofen für den Hausgebrauch für vielleicht 20€ bis 50€ wird mit einer Mikrocontroller-Temperatursteuerung versehen. Mit dieser Steuerung werden die gewünschten Heiz- und Abkühl-Temperaturkurven gesteuert. Beim Umbau ist Vorsicht zu walten lassen, da die Heizung und Temperaturregelung solcher Öfen mit Netzspannung erfolgt.

Aus Gesundheitsgründen sollte ein zum Reflow-Löten verwendeter Ofen nicht mehr für Nahrungsmittel verwendet werden.

==== Elektro-Pfanne ====

Statt eines mit einer Temperatursteuerung nachgerüsteten Pizzaofens wird gelegentlich einfach eine teflonbeschichtete Elektro-Pfanne verwendete. Elektro-Pfannen, manchmal auch Party-Pfannen genannt, sind in Deutschland eher selten in Haushalten zu finden. Es handelt sich dabei im Prinzip um eine Elektro-Heizplatte, die jedoch nicht flach, sondern deren Oberseite als Pfanne ausgeformt ist.

Zum Reflowlöten wird eine bestückte Platine in die kalte Pfanne gelegt, mit der Lötseite, also den Bauelementen nach oben. Die Pfanne wird aufgeheizt und dabei die Platine beobachtet, bis die Lötpaste an allen Lötpunkten aufgeschmolzen ist. Da eine Elektro-Pfanne nicht überall gleichmäßig heizt, wird gelegentlich vorsichtiges Schwenken der Platine in der Pfanne vorgeschlagen, um die Platine gleichmäßig zu erwärmen. Ist die Lötpaste überall aufgeschmolzen wird die Elektro-Pfanne abgestellt. Die Platine bleibt in der Pfanne und kühlt dort langsam mit der Pfanne aus.

Bei dieser Methode hat man keine Kontrolle über die Temperaturkurve. Selbige hängt nicht nur von der Bauart der Pfanne, sondern auch von der Umgebungstemperatur und der eigenen Reaktionszeit ab.

Aus Gesundheitsgründen sollte ein zum Reflow-Löten verwendete Elektro-Pfanne nicht mehr für Nahrungsmittel verwendet werden.

==== Heißluft ====

Die Geister scheiden sich daran, ob man mit Heißluft wirklich gut löten kann (beim Entlöten ist das anders). Viele bevorzugen noch den Lötkolben vor dem Heißluftgerät, andere haben mit Heißluftlöten keine Probleme.

Mit Heißluft lötet man eine Platine bereichsweise. Auf die Lötpads in einem Bereich werden kleine Mengen Lötpaste aufgetragen und die Bauteile aufgesetzt. Die Lötpaste wird dann mittels Heißluft erwärmt und geschmolzen. Dabei muss man sowohl aufpassen, dass Bauteile und Platine nicht überhitzt werden und dass man die in der Lötpaste sitzenden Bauteile nicht verschiebt oder sogar von der Platine bläst. Nebenbei muss man natürlich aufpassen, dass man sich nicht an der Heißluft verbrennt.

Entsprechende Heißluftgeräte (Hot-Air Stations, häufig auch Rework-Stations genannt), waren relativ teuer. Einige Marken sind mittlerweile jedoch für den Hobbyisten erschwinglich. Mit Übung lässt sich auch eine einfache Heißluft-Pistole verwenden. Allerdings ermöglichen deren Düsen kein sonderlich genaues Arbeiten.

==== Herdplatte ====

Mit etwas Erfahrung kann man auch sehr gut auf der Herdplatte löten. Die Herdplatte wird dabei rund eine halbe Stunde vorgeheizt, damit die Temperatur einigermaßen konstant bleibt. Mit etwas Lötzinn kann getestet werden, ob die Löttemperatur erreicht wurde. Die Herdplatte sollte nicht zu heiß eingestellt werden, damit der Lötstopplack sowie das Epoxyd nicht verheizt wird.
Die bestückte Platine wird mit einer Pinzette auf die Herdplatte gelegt. Schon nach kurzer Zeit sollte das Lötzinn anfangen zu schmelzen. Wenn alle Lötstellen verlötet sind, kann die Platine wieder heruntergenommen werden und abkühlen.

== Entlöten von SMD-Bauteilen ==

Leider halten ICs etc. nicht ewig und irgendwann muss jeder einmal SMD Bauteile wieder auslöten. Das Entlöten gestaltet sich im Grunde genauso einfach wie das Einlöten.

Es gibt zwei einfache Fälle: Entweder soll der Chip überleben oder die Platine. Der dritte Fall ist die erstrebenswerteste Methode: Chip und Platine überleben.

=== Die einfachste Methode ===

Die einfachste Methode ist ganz einfach den Lötkolben auf maximale Temperatur zu stellen und dann, mit etwas Lötzinn für besseren Wärmekontakt, auf die Mitte des auszulötenden ICs zu legen (mit der Spitze und dem Lötzinn darunter).

Der IC stirbt dabei durch die rund 400 Grad des Lötkolbens sicherlich den Hitzetod, aber durch die Wärmeleitung schmilzt an den Beinchen des ICs das Lötzinn nach rund einer Minute und man kann den IC mit einer Pinzette dann abheben. Hierzu sollte man alle paar Sekunden testweise anheben und den Lötkolben nur leicht aufdrücken, um so ganz sicher alle anderen Bauteile heil zu lassen.

Das auf der Platine verlaufene Lötzinn entfernt man, indem man mit der gereinigten Lötspitze (bei 200 Grad) über die nun geleerten Pads geht; Zubehör wie Entlötlitze ist überflüssig.

So kann man beispielsweise einen USB-RS232-Adapter in einen USB-UART-Adapter umwandeln ;-)

Getestet habe ich es bisher mit einem SD213 (28 Pins) und einem FT232 (32 Pins), aber etwas größere ICs, bis zum MSP430 mit 100 Pins, müssten auch möglich sein.
Durch Umdrehen der Platine sollten auch noch größere ICs so auslötbar sein (wobei man wegen der Schwerkraft dann die Pinzette einsparen kann), weil dann durch die Konvektion noch mehr Wärme übertragen wird.

=== Chip Quick-Methode ===
[http://www.chipquik.com/ Chip Quick] bietet ein Set an mit dem sich SMT-Bauteile sehr einfach und zerstoerungsfrei entloeten lassen.

Dabei wird auf die Beinchen reichlich Flussmittel aufgetragen. Dann eine grosse Menge speziellem Loetzinn aufgetragen das eine sehr geringe Schmelztemperatur hat. Das verbindet sich mit dem Loetzinn und bleibt lange fluessig. Die Temperatur ist so gering, dass das Bauteil ueberlebt.
Wenn alle Beinchen in dem Loetzinn-Blob stehen, faellt das Bauteil fast von alleine ab.

Diese Methode wird in dem Make-Magazine Video gezeigt das unten verlinkt ist.

=== Die Zahnarztmethode ===

==== Benötigtes Werkzeug ====

* Lötkolben
* Lötzinn
* Zahntechnischer Helfer
* Entlötlitze

==== Der Zahntechnische Helfer ====

Wohl das genialste Hilfsmittel, wenn man ein IC wieder auslöten muss. Dieses benutzt der Zahnarzt normalerweise zum Entfernen von Zahnstein. Der Zahntechnische Helfer ist sehr hilfreich beim Auslöten jeglicher SMD-Bauteile mit mehr als 4 Pins.

==== Der Entlötvorgang ====

Das Entlöten ist bei fast allen SMD-Bauteilen gleich, egal welcher Pinabstand und wie viele Pins. Hauptsache mehr als 8, denn davor macht es kaum Sinn diesen zusätzlichen Aufwand zu betreiben.

'''ACHTUNG: Der IC geht dabei kaputt!!'''

# Man bringt eine dicke Zinnwurst auf alle Pins auf.
# Erwärmen des Zinns mit dem Lötkolben.
# Ausheben der Pins mithilfe des zahntechnischen Helfers. Hier kann man bei den Bauteilen mit kleinem Pinabstand gleichzeitig mehrere hochheben.
# Solange wiederholen, bis alles raus ist.
# Entfernen der Zinnreste mit Entlötlitze.

=== Die 2-Lötkolben-Methode ===

Diese Methode eignet sich für alle SMD-Bauteile mit 2 gelöteten Seiten: Widerstände, Kondensatoren, kurze ICs (z.B. 2x8 Pins). Bei den Widerständen und Kondensatoren ist alles klar. Von jeder Seite einen Lötkolben anhalten, das Bauteil löst sich ab und bleibt meist an einem der Kolben kleben, wo man es abschütteln kann. Bei ICs verzinnt man zunächst beide Pin-Reihen ordentlich, danach versucht man mit den Kolben das Zinn auf beiden Reihen und der gesamten Länge flüssig zu bekommen, evtl. muss man die Lötkolben dabei etwas bewegen. Ist das Zinn komplett flüssig, kann man das IC beiseite schieben. Das geht besonders gut bei Platinen mit Lötstopplack. Bei dieser Methode kann man die Bauteile in der Regel anschließend weiter verwenden, überflüssiges Zinn an den Pins mit Lötsauglitze entfernen.

=== Die Rohrstückmethode ===

Diese Methode eignet sich für ICs mit Pins an zwei Seiten (SO-Gehäuse). Chip und Platine haben Chancen zu überleben. Man nehme ein Stück Kupferrohr der passenden Länge und sägt es der Länge nach durch, so dass man zwei Halbschalen hat. Eine der Halbschalen befestigt man an einer alten Lötspitze, z.B. indem man ein Gewinde schneidet oder hartlötet. Nun kann man alle Pins gleichzeitig erwärmen und das IC abnehmen.

=== Die Kupferdraht-Haken-Methode ===

Die Methode funktioniert ähnlich wie die zuvor beschriebenen ''Rohrstückmethode''. Das Erstellen des Hilfsmittels ist wesentlich einfacher, allerdings ist es keine Dauerlösung. Die Methode eignet sich für kleine Bauteile (Widerstände, etc.) mit Pins an zwei Seiten.

Das Ende eines Stück blanken Kupferdrahts wird mittels einer kleinen Flachzange zu einem U-förmigen Haken abgebogen. Dabei wählt man die Lichte Weite des Hakens so, dass man mit zwei Seiten des Hakens die Pins des zu entlötenden Bauteils gleichzeitig erreichen kann. Das andere Ende des Kupferdrahts wickelt man mehrfach um die Spitze eines kalten(!) Lötkolbens. Das Ende mit dem Hacken sollte dabei nicht mehr als vielleicht 2 cm über die Lötkolbenspitze hinausreichen und der Draht wird so gebogen (gekröpft), dass man den Lötkolben bequem führen kann um den Haken flach am Bauteil anzulegen. Um Missverständnisse zu vermeiden, der Haken soll am Bauteil angelegt und nicht etwa in irgendeiner Weise unter das Bauteil geschoben werden.

Nun wird der Lötkolben und damit der Haken erhitzt. Ist die Hakenspitze heiß genug, legt man den Haken am Bauteil an. Sobald das Lötzinn an den Pins geschmolzen ist zieht man das Bauteil von den Pads. Bauteile haben dabei die Angewohnheit für immer auf dem Fußboden verloren zu gehen. Benötigt man das Teil noch, so sollte man etwas Vorsicht walten lassen.

=== Die dicke Kupferdrahtmethode ===

1,5 - 2,5 mm² Massivdraht so zurechtbiegen, dass er exakt und plan auf die Pins passt. Dann mit viel Zinn schnell verlöten. Das geht am besten mit zwei oder drei stärkeren Lötkolben und einer zweiten Person. Ich habe aber auch schon alleine mit 2 Kolben 160-Poler ausgelötet, ohne IC oder Platine zu beschädigen.

IC am besten mit einer Pinzette oder einem Vakuumsauger (z.B. Kontaklinsensauger für harte KL aus Silikon) abheben und noch im heißen Zustand den dicken Draht samt Zinn abklopfen. Danach das IC möglichst schonend (gleichmäßig und schnell) abkühlen, evtl. schon vor dem Löten einen kleinen Kühlkörper auf das IC legen / kleben.

Die Methode kombiniert sich gut mit der Bügeleisen- oder Ceranfeld-Vorwärm-Methode.

=== Der Trick mit dem Platinensicherungshalter ===

Speziell zum Auslöten von SO-ICs mit 2x4 Beinchen kann man den einzelnen Clip eines Platinensicherungshalters (Durchstecktechnik, für 5 x 20 mm Sicherungen) benutzen. Mit einer feinen Zange biegt man zunächst die sich nach außen öffnenden Enden des Clips etwas nach innen. Auf diese Weise entsteht eine Mini-Zange, die genauso breit ist wie die Beinreihe des IC und sich aufgrund ihrer Vorspannung am IC festhalten kann. Den modifizierten Clip klemmt man von oben über den IC und erhitzt seine Bodenplatte mit dem Lötkolben (16W). (Anstelle der oben beschrieben Zinn-Wurst-Methode bildet nun der Clip die Wärmebrücke, ähnlich der oben beschriebenen Rohrstückmethode) Der Clip wird mit einer Pinzette abgehoben und nimmt den IC mit.

Die Platine und der IC bleiben ganz.

=== Lötkolbeneinsätze ===

Für einige SMD-Bauformen gibt es Lötkolbeneinsätze, mit denen man alle Anschlüsse eines Bauteils gleichzeitig erhitzen kann. Allerdings sind diese relativ teuer, man braucht für jede Bauform einen eigenen Einsatz und es gibt IC-Bauformen, bei denen die Anschlüsse so angeordnet sind, dass man dafür keinen Einsatz bauen kann.

=== Zangenlötkolben ===

Ein Zangenlötkolben ist ein Lötkolben, der zwei Spitzen besitzt, die ähnlich wie bei einer Pinzette verbunden sind und wie eine Pinzette bedient wird. Die Spitzen sind dabei keine Spitzen, sondern flache Einsätze. Mit dem Lötkolben kann man sehr einfach Anschlüsse von Bauteilen mit zwei gegenüberliegenden Anschlüssen (Widerstände, etc.) oder Anschlussreihen erhitzen und das Bauteil dann direkt mit dem Lötkolben von der Platine nehmen.

Ein Nachteil dabei ist, dass das Bauteil relativ lange erwärmt wird, da es mit der Zange abgehoben wird und dann weiter erwärmt wird, bis man es aus der Zange entfernt. Ein weiterer Nachteil ist, dass sich der Lötkolben nur für zweireihige Bauteile eignet.

Ein großer Vorteil ist die schnelle und einfache Funktion. Muss man mehrere Widerstände gleicher Bauform von einer Platine entfernen, kann dies sogar ohne Absetzen in einem Durchgang geschehen. Die bereits entlöteten Widerstände behält man dabei einfach zwischen den Zangenbacken und schiebt sie mit dem nächsten Widerstand etwas nach hinten.

=== Kupferlackdraht ===

Eine weitere sehr elegante Möglichkeit um auch grössere SMD-ICs zerstörungsfei von einer Platine zu bekommen, ist die "Kupferlackdraht-Methode". Man benötigt lediglich etwas Kupferlackdraht (0,2 - 0,3 mm) und natürlich einen Lötkolben. Die einzige Bedingung ist, dass man den Kupferlackdraht auch unter den Pins bzw. dem Bauteilgehäuse durch fädeln kann.

==== Vorgehensweise ====

# Kupferlackdraht unter den Pins durchfädeln
# Jeden einzelnen Pin kurz mit dem Lötkolben leicht berühren und gleichzeitig den Kupferlackdraht zwischen Platine und Pin durchziehen
# Eventuell den Kupferlackdraht erneut unter den Pins durchfädeln und die Pins, bei denen der Kupferlackdraht beim Durchziehen "hängen bleibt", nochmals mit dem Lötkolben antippen

Es gibt aber auch dünnen Stahldraht (D=0,2 mm) für diesen Zweck zu kaufen.
Das Optimum ist dünnes Bandblech aus Edelstahl, ca 4 - 5 mm breit, ebenfalls 0,2mm dick. Alternativ zu diesem Blech kann man auch einen Skalpellhalter mit Einmalklingen verwenden. Die Spitze des Skalpells wird hinter dem Pin angesetzt (in der Lücke zwischen Pin und Gehäuse), nach unten und vorn gedrückt und der Pin mit dem Lötkolben erwärmt. Sobald der Lötzinn geschmolzen ist, rutscht das Skalpell zum nächsten Pin weiter. Hinterher müssen lediglich die Pins wieder gerade gebogen werden.

=== Mechanisch abtrennen ===

==== Die Cuttermethode ====

Eine weitere Möglichkeit, ein SMD IC von einer Platine zu entfernen, ist es die Beinchen vor dem Entlöten zu durchtrennen. Dazu nimmt man ein Cuttermesser mit Abbrechklingen oder ein Bastelmesser mit auswechselbarer Skalpellklinge (z.B. X-Acto Klinge #16, #17 oder #19), setzt es so nah wie möglich am Gehäuse auf ein paar der IC-Beinchen auf und drückt gerade '''ohne Seitwärtsbewegung''' nach unten. Dies durchtrennt die Beine ohne darunterliegende Leiterbahnen zu verletzen. Ein wenig Gefühl ist dabei natürlich nötig. Üben auf einem alten PC Mainboard lohnt sich. Nachdem auf diese Weise alle Beine vom IC abgetrennt sind, kann man die auf der Platine verbliebenen Reste der Beinchen einfach mit dem Lötkolben "abwischen" und die Lötzinreste mit Entlötlitze entfernen. Die Wärmebelastung der Platine ist bei dieser Methode wesentlich geringer, allerdings besteht die latente Möglichkeit Leiterbahnen zu durchtrennen.

'''Anmerkung:''' Es hat sich dabei bewährt, vorher alle Pins mit einer relativ dicken Schicht Lötzinn zu verbinden. So werden abgerissene Leiterbahnen durch versehentliche Seitwärtsbewegungen verhindert. Es muss allerdings darauf geachtet werden, dass das Lötzinn nicht ganz bis ans Gehäuse reicht, da sonst das Schneiden nahezu unmöglich ist.

==== Die Mini-Trennscheiben-Methode ====

Man nehme eine sehr schnelle, kleine Handbohrmaschine (Proxxon, Dremel oder dergleichen), setze eine kleine Trennscheibe auf und flexe unter der Lupenbrille vorsichtig die Beinchen nahe dem Gehäuse ab. Das Gehäuse fällt irgendwann ab, die Beinchen werden mit einem Lötkolben weggewischt.

==== Die Abschlagmethode ====

Wenn man SMD ICs von einer Platine retten möchte, die Platine aber später in den Müll wandert, kann man das IC mit seinem Körper auch auf eine harte Kante legen (die Platine ist dabei mehr oder weniger senkrecht). Dann ein beherzter Schlag mit dem Handballen auf die Platinenkante und der Chip wird von der Platine abgerissen. Die Beinchen muss man nachher etwas richten, aber normalerweise funktioniert diese Methode sehr zuverlässig, besonders bei maschinell gelöteten Platinen. Diese Methode funktioniert sowohl mit SO-Gehäusen als auch mit radiergummigroßen DC/DC Wandlern.

==== Alternative: Die Stechbeitelmethode ====

Hier gilt das gleiche Prinzip wie bei der Abschlagmethode: Zuerst knicken die Beinchen ein und reißen dann von den Leiterbahnen ab. Sie lassen sich aber leicht zurückbiegen und das IC wird garantiert nicht überhitzt. Der Beitel sollte ca. 8 - 15 mm breit sein, ein alter, angeschliffener Schraubendreher mit großem Griff tut's auch. Dann die Platine flach vor sich auf den Tisch legen, das IC liegt senkrecht zur Tischkante. Den Beitel senkrecht zur Platine mit der flachen Seite an das IC anlegen, die linke Ecke der Schneide liegt dabei auf der Stirnseite in Höhe der Mittellinie, die rechte Ecke der Schneide wird als Widerlager in die Platine gepresst. Den Beitel dafür etwas nach rechts kippen, mit Gewicht fest in die Platine drücken und mit Gefühl im Uhrzeigersinn drehen. So wird das IC in Längsrichtung und parallel zur Platine weggehebelt. Die benötigte Kraft kann man sehr gut dimensionieren. Wenn man das raus hat, braucht man ca. 1 - 2 Sekunden pro IC.

=== Heißluft ===

Heißluft ist eigentlich das Mittel der Wahl für SMD-Entlöten. Heißluft erfordert etwas Übung, egal welche Methode man im Einzelfall anwendet. Das Arbeiten mit einer Speziell für die Elektronik gemachten Heißluftstation ist dabei am bequemsten, daher wird es zuerst genannt.

==== Heißluftstation / Hot-Air Station / Rework-Station ====

Heißluftgeräte waren früher(TM) relativ teuer. Einige Marken, meist chinesische Produkte, sind mittlerweile jedoch für den Hobbyisten erschwinglich (ab ca. 60 bis 70 Euro aufwärts, Stand 2009) und brauchbar, auch wenn es einen deutlichen Unterschied zwischen diesen Produkten und High-End-Geräten gibt. So sind die Handgriffe wesentlich unhandlicher und die Regelung ist ungenauer. Trotzdem kann man mit den einfachen Geräten vernünftig arbeiten.

Theoretisch sollte man zum Entlöten jeweils einen genau auf die Bauform des Bauteils passenden Heißluft-Einsatz verwenden. Nun gibt es allerdings sehr viele unterschiedliche Bauformen und je nach Station sind die Einsätze relativ teuer (ausgenommen vielleicht die für chinesische Produkte, die meist alle vergleichbare und bezahlbare 22 mm Einsätze haben). Daher ist es nicht unüblich, für viele Anwendungen einfach eine runde 5 mm Düse zu verwenden, wie sie normalerweise schon in der Grundausstattung einer Heißluftstation enthalten ist.
Die Pins eines Bauteils erhitzt man dann mit einer kreisförmige Bewegung aus ca. 2 cm Abstand. Dabei prüft man immer mal wieder mit einer Pinzette oder ähnlichem Werkzeug ob sich das Bauteil schon abheben lässt. Dabei sollte man das Werkzeug nicht ständig in den Luftstrom halten, da es dabei eventuell zu heiß werden kann.

An einer Heißluftstation gibt es zwei Hauteinstellmöglichkleiten:
* Temperatur
* Luftstrom

Mit beiden Einstellungen muss man etwas üben. Zum Start kann man es mit ca. 400 Grad und ca. 20 l/min versuchen.

Neben dieser einfachen Methode (rumkreisen bis was geht), gibt es relativ aufwendige Verfahren beim Arbeiten mit Heißluft, zum Beispiel muss bei bestimmten Trägermaterialien die Platine vorgeheizt werden. Ohne entsprechende Schulung ist es schwer sich solche Methoden selber anzueignen.

==== Gaslötkolben mit Heißluftdüse ====

Man kaufe für ca €60 einen Gaslötkolben mit Heißluftdüse. Wenn man den Gaslötkolben mit Heißluftdüse auf volle Leistung stellt, soll dieser angeblich bis 600 Grad Warmluft abgeben, was mehr als genug zum Entlöten ist. Damit SMD Bauteil durch kreisförmige Bewegung rundherum an den Pins mit 2 cm Abstand gezielt erhitzen. Das dauert ca. 2 Minuten. Das Bauteil lässt sich dann abnehmen, wegschieben oder abschlagen. Teilweise werden wenige eng am Bauteil bestückte Blockkondensatoren ebenfalls ausgelötet.

Es lassen sich SMD's jeder Größe und Pinabstand ohne Beschädigung auslöten. Die ausgelöteten Bauteile lassen sich problemlos wieder verwenden. Die Platine mit Lötsauglitze und Aceton säubern und neues Bauteil drauf. Habe so während der Entwicklung FPGAS und Treiber IC's auf einer Platine schon bis zu fünf mal getauscht.

==== Heißluftpistole ====

Eine Heißluftpistole, wie man sie im Baumarkt zum Abbrennen alter Farbe u.ä. kaufen kann, kann gute Dienste beim SMD-Löten leisten. Empfehlenswert sind solche mit Temperaturregler, aber selbst die einfachsten Varianten (die in der Regel nur zwei Stufen haben, mit denen man sowohl die Gebläsegeschwindigkeit als auch die Heizleistung umschaltet) sind für viele Zwecke brauchbarer, als man auf den ersten Blick annehmen würde.

Einfach Platine einspannen und mit der Heißluftpistole langsam und gleichmäßig erwärmen. Dabei nicht zu heiß arbeiten, etwas mehr Zeit für die Arbeit schadet Platine und Bauteilen weniger, als mit zu großer Temperatur alles zu verbrennen. Wenn man vorsichtig arbeitet und den Punkt gut herausfindet, an dem sich das fragliche Bauteil ablösen lässt, taugt die Methode sogar für Reparaturlötungen, d.h. sowohl Platine als auch Bauteil bleiben dabei ganz. Damit ist die Methode auch durchaus geeignet, alten Elektronikschrott zu recyclen, um auf diese Weise preiswert zu einem Grundstock an diversen SMD-"Hühnerfutter" (Widerstände, Kondensatoren, oft auch Tantal-Elkos) sowie teilweise auch Standard-ICs (74xxx, LM358 u.ä.) zu gelangen.

Vermutlich lassen sich Pertinax-Platinen danach nicht mehr verwenden, aber diese haben bei den schmalen Leiterzugbreiten von SMD ohnehin kaum eine Überlebenschance. Besser gleich trotz des höheren Preises alles auf Epoxyd anfertigen -- gerade bei den hobbytypischen Einzelstücken ist andernfalls die verschwendete Arbeitszeit sehr viel ärgerlicher als der höhere Preis der Epoxyd-Platine.

'''Tipp:''' Die Platine mit einem Stück Alufolie so abdecken, dass nur das auszulötende Bauteil im Luftstrom ist (an der Stelle ein Loch in die Folie machen).

Falls das Überleben der Platine wirklich völlig egal ist, kann man auch die Rückseite der Platine mit der Heißluftpistole erhitzen, bis die Vorderseite so heiß ist, dass die SMD-Chips einfach abfallen. Zwei Vorteile ergeben sich aus diesem Verfahren für die Überlebenswahrscheinlichkeit der Bauteile:

* Der Temperaturgradient ist so gerichtet, dass die Beine des Chips die höchste Temperatur haben und nicht der Chip selbst, wenn man von oben auf das Gehäuse bläst
* Die, wenn auch geringe, Wärmeleitung der Platine sorgt für eine gleichmäßigere Temperaturverteilung auf der Vorderseite.

Von Nachteil allerdings ist, dass die Platine evtl. auf der Rückseite so heiß wird, dass sie anfängt, sich zu zersetzen. Das ist sicherlich nicht gesund und daher sollte man hier vorsichtig sein (langsam erhitzen, frische Luft).

Alternativ geht es auch mit der Heißluftdüse eines Gaslötkolbens (z.B. von Ersa). Dabei geht man zügig mit dem heißen Luftstrom über die Pins des ICs und erwärmt sie, bis sich das IC gewaltfrei abheben lässt. Richtig gemacht überleben IC und Platine.

=== Komplette Platine erhitzen ===

Wenn man alle Bauteile von einer Platine auf einmal ablösen möchet bietet es sich an, die gesamte Platine mit den Bauteile so weit zu erhitzen bis das Lot überall geschmolzen ist. Die Bauteile können dann mit einen Schlag von der Platine abgeschlagen werden.

==== Reflow-Ofen ====

Was zum Löten taugt, taugt auch zum Entlöten. Die Platine mit den Bauteilen wird im Reflow-Ofen erhitzt.

==== Backofen ====

Wie in Reflow-Ofen. Man sollte sich allerdings gut überlegen, ob man das in einem Ofen der noch für Nahrungsmittel verwendet wird, machen sollte.

==== Gasherdmethode ====

Auf einer einseitig bestückten SMD-Platine kann man Bauteil und Platine zerstörungsfrei wie folgt trennen: Von der großen Gasflamme die Abdeckung herunternehmen, diese Abdeckung z.B. mit Hilfe des Halters für kleine Töpfe über die kleine Gasflamme legen (natürlich geht das auch mit einem anderem Stück Metall, Hauptsache gerade) und dann mit der kleinen Gasflamme die Metallplatte/Abdeckung darüber erwärmen. Mit einem Stück Lötzinn probieren, ob es schon heiß genug ist (Lötzinn muss schmelzen, perlen und abtropfen).

Wenn ja: Flamme ausmachen, Platine mit der nicht bestückten Seite auf das heiße Metall drücken, ein paar Sekunden warten, bis die Wärme von unten durch die Platine gewandert ist, und das Bauteil mit einer Pinzette abnehmen. Getestet mit Epoxyd-Platine. Sie hat überlebt, nur etwas dunkel verfärbt. Es empfiehlt sich, mit einer unkritischen Platine etwas zu üben.

==== Bügeleisenmethode ====

Ein Bügeleisen umgekehrt in einen Schraubstock spannen, eventuell mit einem
Tuch am Griff vor Kratzern schützen und die Gleitfläche mit Alufolie abdecken - um Ärger mit der besseren Hälfte zu vermeiden ;-) Auf maximale Temperatur stellen (Leinen), Platine mit der nicht bestückten Seite auflegen und warten, bis das Lot flüssig wird. Bauteile mit einer Pinzette abheben. Platine nach und nach verschieben um alle Stellen zu erhitzen.

==== Ceran-Herd ====

Geht nur bei einseitig bestückten Platinen!

Ähnelt der Bügeleisen-Methode, ist wegen der IR-Strahlung besser.

Platine auf das Ceranfeld legen. Dann das Feld ca. alle 1 - 2 Sekunden ein- und ausschalten. Dabei das An-Intervall langsam erhöhen. Dies so lange durchführen, bis das Zinn geschmolzen ist. Nun die gewünschten Bauelemente verschieben oder abheben. Darauf achten, dass das Glas frei von Zinn und anderen Stoffen bleibt.

Achtung: Das Glas wird ungleichmäßig heiß, da die Heizwendeln lokal angeordnet sind.

Wichtig: die Platine ist über ihrer Glastemperatur, also biegsam. Die Platine einfach auf dem Ceran Herd auf eine kalte Platte legen und abkühlen lassen.

Eignet sich gut zum Vorwärmen auf ca. 100 - 150°C, auch bei beidseitig bestückten Boards, in Verbindung mit anderen Methoden (z.B. Heißluft).

Ähnliche Vorwärmplatten gibt es speziell für die Löttechnik.

=== Recycelte Chips wiederaufbereiten ===

* Zuerst müssen die Lötzinnreste entfernt werden.
In Alkohol gelöstes Kolophonium wirkt da Wunder. Einfach den Chip in dieses Flussmittel tauchen, welches man vorher z.B. auf einen kleinen Unterteller oder -tasse in kleinen Mengen vergossen hat.
* Dann mit sauberer Lötspitze an den Pins entlangziehen und das überflüssige Lötzinn an einem Schwamm oder Zellstoff (-Taschentuch) abstreifen.
* Verklebte Pins mittels dünner Lötspitze auseinanderbringen, auch ein Zahnstocher aus Holz leistet wertvolle Dienste.
* Bei Pins, die enger als 0,6 mm sind, hilft zusätzlich Entlötsauglitze. Anstelle von Entlötsauglitze kann auch ein dünnes, abisoliertes Litzenkabel (möglichst feindrahtig) dienen.
:Man sollte aber immer daran denken, dass die Gefahr des Ausfalls durch Überhitzung besteht.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin das Lötzin "abzudremeln".

Dazu eine kleine rotierende Messingbürste in den Dremel (Multifunktions-Schleifer) und an den Pins von innen nach außen entlangziehen.

* Stahlbürsten sind mit Vorsicht zu genießen, weil sie einfach zu hart sind.
* Kunststoffbürsten hingegen können sich elektrostatisch aufladen!
* Eine "dritte Hand" oder Einspannvorrichtung erleichtert das Recyceln erheblich.

Eine weitere Dritte ist Graphit: Lötzinn und Bleistift sind von Natur aus Feinde. Warmmachen, und Zinn mit Bleistift "wegdrängeln".

Das Ausrichten und Geradebiegen der Pins überlasse ich den eigenen Fähigkeiten.

== Schlusswort ==

Man sollte nicht glauben, dass man jetzt sofort jegliches SMD einlöten kann, mal abgesehen von Widerständen. Alles benötigt eine gewisse Übung und es empfiehlt sich, erst mit den einfacheren SO-Packages anzufangen und einige TSSOPS einzulöten bevor man sich an TQFP oder ähnliches heranwagt. Außerdem sollte man sich für die ersten Versuche nicht unbedingt einen 10 Euro teuren Chip hernehmen. Wenn man aber nicht 2 linke Hände hat, sollten alle Packages beim zweiten oder dritten Lötversuch einigermaßen sauber eingelötet sein. Und besonders bei den TSSOPs und TQFPs sieht es dann fast wie Industriefertigung aus.

Auslöten kann man gut an defekten Platinen, z.B. aus Computern, üben.

Und ja keine Lötpaste essen!!!!
Dann wird alles Gut :D

== Siehe auch ==

[[IC-Gehäuseformen#Adapterplatinen für SMD-ICs|Adapterplatinen für SMD-ICs]]

== Links ==

* [http://thomaspfeifer.net/ SMD löten/entlöten und Reflow Ofen Selbstbau (unter Trickkiste und AVR Projekte)]
* [http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD SMD Bauteilliste]
* [http://www.seattlerobotics.org/encoder/200006/oven_art.htm SMD-Löten im Toastofen] (englisch)
* [http://www.elv-downloads.de/downloads/journal/SMD-Anleitung.pdf SMD-Anleitung von ELV] praktische Tips (deutsch)
* [http://www.bimbel.de/artikel/artikel-17.html Bilder und kleine Anleitung]
* [http://www.ulrichradig.de/ SMD-ICs ein-/auslöten (unter Tipps&Tricks)]
* [http://www.gadgetpool.de/nuke/modules.php?name=News&file=article&sid=23 SMD-Löten für jedermann]
* [http://www.makezine.com/blog/archive/2007/01/soldering_tutor_1.html MAKE-Magazine Podcast Loet und Entloet-Tips]
* [http://www.circuitrework.com Circuit Technology Center] - Surgeon grade rework and repair, by the book and guaranteed. Deeplink: [http://www.circuitrework.com/guides/guides.shtml Guides]
*[http://www.martin-smt.de SMD Bearbeitungsgeräte - Reworksysteme]
*[http://www.fritsch-smt.de Bestückungsautomaten / Siebdruckgeräte]
*[http://www.sef.de Reflowlötanlagen]
*[http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD SMD Code Tabelle]
*[http://iwenzo.de/wiki/SMD_Widerstand_Codehilfe SMD Widerstände ablesen]
*[http://iwenzo.de/wiki/Kategorie:SMD-Geh%C3%A4use SMD Gehäuseformen]
*[http://iwenzo.de/wiki/SMD_Bauteile_l%C3%B6ten SMD Bauteile löten]
*[http://www.tobler.ch/envo/modules.php?op=modload&name=Downloads&file=index&req=viewsdownload&sid=25&min=0&orderby=titleA&show=10 Serie von kurzen Artikeln zum Löten / Entlöten]

AVR Net-IO Bausatz von Pollin

2008-11-04T08:53:04Z

212.117.81.29: /* U. Radigs Webserver */

== Einleitung ==

Hier steht eine Beschreibung des Pollin Bausatzes [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= AVR-NET-IO. Best.Nr. 810 058]

Eine Liste von Features:

Ethernet-Platine mit ATMega32 und Netzwerkcontroller ENC28J60. Die Platine verfügt über 8 digitale Ausgänge, 4 digitale und 4 ADC-Eingänge, welche alle über einen Netzwerkanschluss (TCP/IP) abgerufen bzw. geschaltet werden können.

Technische Daten:

* Betriebsspannung 9 V~
* Stromaufnahme ca. 190 mA
* 8 digitale Ausgänge (0/5 V)
* 4 digitale Eingänge (0/5 V)
* 4 ADC-Eingänge (10 Bit)
* [[ENC28J60]]
* [http://www.atmel.com/dyn/Products/Product_card.asp?part_id=2014 ATmega32] Mikrocontroller

Maße (LxBxH): 108x76x22 mm.

== Hardware ==

[[Bild:AVR-NET-IO.JPG|thumb|400px|AVR-NET-IO (links) mit zusätzlicher SUB-D Anschlussplatine (rechts, nicht im Lieferumfang). Ebenso ist zusätzlich ein nicht im Lieferumfang enthaltener kleiner Kühlkörper auf einem der Spannungsregler montiert und die Schraubklemmen sind nicht wie vorgesehen angereiht.]]Die Schaltung des AVR-NET-IO ist recht einfach:
* Ein ATmega32 Mikrocontroller enthält die gesamte Software
* Ein ENC28J60 Ethernet-Controller für das Senden und Empfangen von Ethernet Frames (MAC und PHY Ethernet Layer) ist über [[SPI]] mit dem ATmega32 verbunden
* Ein Ethernet RJ-45 MagJack TRJ 0011 BA NL von [http://www.trxcom.com/ Trxcom] mit eingebautem Übertrager und Anzeige-LEDs am ENC28J60.
* Ein MAX232 für die serielle Schnittstelle
* Zwei Spannungsregler, 5 V und 3,3 V
* "Hühnerfutter"

Fast alle I/O Pins des ATmega32 sind irgendwo auf Anschlüssen herausgeführt. Entweder auf dem SUB-D Stecker, dem EXT oder ISP Wannensteckern oder den blauen Anschlussklemmen. Sie sind nicht(!) besonders geschützt, es finden sich zum Beispiel keine Schutzdioden für die Pins in der Schaltung.

Die blauen Anschlussklemmen haben eine Nut und eine Feder mit denen man
sie zusammenstecken kann, dadurch ist das Anlöten wesentlich leichter
und sie stehen auch sauber in der Reihe (nicht wie auf dem Foto).

==== Hardware-Umbauten & -Verbesserungen ====

* Kühlkörper auf dem 7805
* MAX232 nach anfänglicher Konfiguration nicht bestücken um Strom zu sparen oder um zwei weitere I/O-Pins zu gewinnen
* 10µF-Elkos für MAX232N (C14-C17) durch 1µF ersetzen. Eine 10µF-Version für den MAX232 gibt es nicht. Die 10µF-Elkos können auch Ursache einer nicht funktionierenden RS232 sein.
* Die IC-Fassungen aus "Pollins Resterampe" durch Fassungen mit gedrehten Kontakten ersetzen.
* ''Netz'' LED nicht bestücken um Strom zu sparen
* Linear-Spannungsregler ersetzen
* Kondensator an AREF-Pin des ATmega32 (ATmega32 Datenblatt) (100nF gegen Masse)
* Kondensator an den RESET-Pin des ATmega32 ([http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf Atmel Application Note AVR042: AVR Hardware Design Considerations]) Wenn man diese Quelle genauer liest, ist das aber eher unnötig.
* Umbau auf 3,3 V:
** Ersatz der Spannungsregler durch einen einzigen 3,3 V Regler
** Anpassen (verkleinern) des LED-Vorwiderstands R3 für 3,3 Volt Betrieb
** Reduktion der Taktfrequenz (Austausch von Q2) auf den bei 3,3V erlaubten Bereich des ATmega32
** Ersatz des MAX232 durch einen MAX3232
* ATmega32 vom ENC28J60 takten (OSC2)
* Betrieb mit Gleichspannung:
** Dioden D2 und D5 durch Drahtbrücken ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (komplette Entfernung des Brückengleichrichters, beinhaltet Verlust des Verpolungsschutzes)
** Diode D2 bestücken, D5 durch Drahtbrücke ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (Brückengleichrichter durch Verpolungsschutze ersetzen)
* Ersatz des ATmega32 durch einen ATmega644 mit mehr FLASH-Speicher.

== Inbetriebnahme der Originalsoftware ==
=== Einleitung ===

Die bei Auslieferung (Stand September 2008) in den ATmega32 gebrannte Firmware stellt sich manchmal recht zickig an. Es scheint dann weder die serielle Schnittstelle, noch die Netzwerkschnittstelle zu funktionieren. Falls es Probleme geben sollte kann mit den im folgenden beschriebenen Schritten die Inbetriebnahme der Software möglich sein. Dazu benötigt man:

* Einen Windows-PC mit Ethernet-Schnittstelle und RS232-Schnittstelle (ein Prolific RS232-USB Konverter funktioniert)
* Entweder
**zwei normale (''straight through'') Ethernet-Kabel und einen Ethernet Switch/Hub, oder
**ein gekreuztes(''cross over'') Ethernet-Kabel
* Einen AVR Programmer (Hardware und Software). Zum Beispiel einen [[AVR Dragon]] oder [[STK500]] mit [[AVR Studio]] oder das [[Pollin ATMEL Evaluations-Board]] und [[avrdude]].
* Die [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=downloads_suchergebnis.php&fp=OA==&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= Pollin NetServer Software], Version 1.01 (oder neuer)

=== Gelieferten ATmega32 richtig einstellen ===

Die Fuses der gelieferten ATmega32s scheinen nicht immer mit den im Handbuch auf Seite 12 als erforderlich angegebenen Fuse-Einstellungen übereinzustimmen.

Dies kann man mittels eines Programmers ändern. LFuse = 0xBF, HFuse = 0xD2. Das genaue Vorgehen hängt dabei vom verwendeten Programmer ab. Bei der Gelegenheit kann man ebenfalls eine Sicherheitskopie des ursprünglichen Flash-Inhalts und des EEPROMs anfertigen. Das EEPROM scheint die MAC-Adresse des Ethernet-Ports zu enthalten.

Entgegen der Spezifikation im Handbuch von Pollin sollten die '''HFuses auf 0xC2''' gesetzt werden, d. h. CKOPT-Fuse programmiert. Das sorgt für einen stabilen Betrieb des AVR-Oszillators im "full rail-to-rail swing"-Mode bei 16 MHz. Atmel garantiert ansonsten nur stabilen Betrieb bis 8 MHz. Siehe ATmega32-Datenblatt, Kapitel 8.4, Crystal Oscillator.

==== Funktionsfähige Konfiguration - AVR-Prog ====

Benutzer von AVR-Prog können die nachfolgenden Einstellungen für die Lock- und Fuse-Bits verwenden. Hierbei handelt es sich um die ausgelesenen Einstellungen eines funktionsfähigen Controllers. Allerdings sollte, laut Handbuch des AVR-NET-IO-Boards, das Fuse-Bit EESAVE eigentlich gesetzt sein.

[[Bild:Avrprog.png]]

Anschließend muß noch der Bootloader und die Firmware aktualisiert werden (siehe Handbuch AVR-NET-IO-Board Seite 12 Punkt 3).

=== PC Konfiguration ===

==== PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz ====

Betreibt man den PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz, muss er wie folgt umkonfiguriert werden.

Den PC vom normalen Netzwerk abstecken. Zur Umkonfiguration dazu bei Windows XP in der Systemsteuerung ''Netzwerkverbindungen'' aufrufen und die lokale ''LAN-Verbindung'' markieren. Dann in der rechten Leiste ''Einstellungen dieser Verbindung ändern'' aufrufen.

Es erscheint der Dialog ''Eigenschaften von <Verbindungsname>''. In der Liste im Dialog zu ''Internetprotokoll (TCP/IP)'' gehen. Ein Doppelklick auf den Eintrag öffnet den ''Eigenschaften von Internetprotokoll (TCP/IP)'' Dialog.

In diesem Dialog ''Folgende IP-Adresse verwenden:'' auswählen und zum Beispiel

IP-Adresse: '''192.168.0.100''' 
Subnetzmaske: '''255.255.255.0''' 
Standardgateway: '''192.168.0.1'''

eingeben.

Alle geöffneten Dialoge nacheinander mit OK schließen.

Alternativ bietet sich das Umprogrammieren des Boards über die serielle Schnittstelle an. Die Werte für IP-Adresse, Netzmaske und Standard-Gateway werden mit den dokumentierten SETxx-Befehlen geändert, das Board neu gestartet und ans vorhandene Netzwerk gesteckt.

==== PC bereits im 192.168.0/24 Subnetz ====

In diesem Fall muss man prüfen, ob die IP-Adresse 192.168.0.90 bereits im Subnetz verwendet wird. Ist dies der Fall, muss das verwendete Gerät mit dieser IP vorübergehend aus dem Subnetz entfernt werden. Es sei denn, dabei handelt es sich um den PC. In diesem Fall muss er wie zuvor umkonfiguriert werden. Ansonsten kann der unverändert im Netz verbleiben.

Dem AVR-NET-IO gibt man eine neue, zuvor unbenutzte Adresse (siehe unten). Dann kann das abgekoppelte Gerät wieder angeschlossen werden, beziehungsweise der PC zurückkonfiguriert werden.

=== AVR-NET-IO anschließen ===

Musste man den PC umkonfigurieren, so werden jetzt nur der PC und der AVR-NET-IO über Ethernet miteinander verbunden. Je nach Ethernet-Kabel benötigt man dazu einen Switch/Hub oder nicht.

Musste man den PC nicht umkonfigurieren, so kann man den AVR-NET-IO wie einen normalen Rechner an das vorhandenen Netz anschließen.

Zusätzlich schließt man die serielle Schnittstelle des AVR-NET-IO an den PC an.

=== Firmware 1.01 einspielen ===

Laut Handbuch sollte der AVR-NET-IO jetzt über Ethernet funktionieren. Ebenso sollte er über die serielle Schnittstelle und ein Terminalprogramm konfigurierbar sein. Beides ist offensichtlich im Auslieferungszustand selten der Fall.

Auch wenn sich Pollins NetServer Software nicht mit dem AVR-NET-IO verbinden lässt, so ist sie jedoch in der Lage eine neue Firmware 1.01 einzuspielen. Das Vorgehen ist im Handbuch auf Seite 12 beschrieben. NetServer präsentiert dabei ein paar einfache Anweisungen denen man folgen sollte.

=== Abschluss ===

Jetzt sollte sich die NetServer Software mit dem AVR-NET-IO über Ethernet verbinden lassen. Dies macht es wiederum möglich, den AVR-NET-IO mit einer anderen IP-Adresse zu versehen. Will man den AVR-NET-IO in einem anderen Subnetz betreiben kann man dies jetzt einstellen.

Nachdem man die IP-Adresse neu eingestellt hat, muss man den PC zurückkonfigurieren und kann dann sowohl den AVR-NET-IO und den PC zusammen betreiben.

== Bekannte Fehler ==

Siehe auch [[#Hardware-Umbauten_.26_-Verbesserungen|Hardware-Umbauten und Verbesserungen]]

* Die Stückliste auf Seite 4 in den Anleitung mit den Versionsangaben
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
:ist falsch. Pollin legt dem Bausatz irgendwann ab September 2008 einen gedruckten Korrekturzettel bei. Die Online-Version der Anleitung ist korrigiert.
* Im Schaltplan auf Seite 7 in den Anleitungen mit den Versionen
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
** ''Stand 03.09.2008, online, #all, wpe'' (Online)
:ist eine 25-polige SUB-D Buchse gezeichnet. Geliefert wird und in der Stückliste verzeichnet ist ein Stecker.

* Die September 2008 ausgelieferte Firmware im ATmega32 funktioniert bei vielen nicht und muss erst upgedatet werden (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Im Flash der gelieferten AVR ist anders als beschrieben nur der Bootloader enthalten, die eigentliche Firmware muss erst mit Hilfe der Updatefunktion geladen werden. Wenn zusätzlich auch die Fuses falsch gebrannt sind, dann funktioniert das Update nicht, auch wenn das PC Programm was anderes behauptet.

* Die Fuse-Einstellungen des ausgelieferten ATmega32 entspricht nicht der Anleitung (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Käufer berichten von fehlenden Bauteilen im Bausatz (Wannenstecker, Widerstände, Kondensatoren). Für Reklamationen: [https://www.pollin.de/shop/fragen_reklamation.php]

* Bausatz, gekauft am 27.10.08, Anleitungsversion 19.09.08, ohne Probleme oder erkennbare Fehler zusammengebaut und in Betrieb genommen.

== Andere Software statt der Originalsoftware ==

Die Umrüstung auf einen Webserver durch Austausch der Software (und ev. des ATmega32) bietet sich an.

=== U. Radigs Webserver ===

Angepasster Sourcecode von U.Radig: http://www.mikrocontroller.net/attachment/40027/Webserver_MEGA32.hex
oder selbst anpassen:
Ändere im File ENC28J60.H
#define ENC28J60_PIN_SS 3
#define ENC28J60_PIN_CS 4
(Quelle: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988#988386)

Temporären Dateien (*.d, *,lst,*.o) vorher im Verzeichnis löschen ''make clean'', damit neu compiliert wird.

IP: 192.168.0.99 
User: admin 
Pass: uli1 

Den orginal SourceCode gibt's übrigens hier:http://www.ulrichradig.de/home/index.php/avr/eth_m32_ex

Wer gerne als Link-LED die grüne nutzen möchte
(U.Radig-Source)

enc28j60.c Zeile 150

"enc28j60_write_phy(ENC28J60_PHY_PHLCON, 0x347A)

Wert 0x347A in 0x374A ändern

(Quelle: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988#994943)

IP: 192.168.1.90 
User: admin 
Pass: tim 
Test: http://beitz-online.dyndns.org 
Test: http://pieper-online.dyndns.org 

=== Simon Ks Webserver (uip-Stack) ===
Angepasster Sourcecode von Simon K: http://www.mikrocontroller.net/attachment/39939/uWebSrv.zip
IP: 192.168.0.93:8080 

=== Ethersex Server ===

http://www.ethersex.de - Einfach für atmega32 compilieren und funktioniert.

=== Etherrape Server ===

http://www.lochraster.org/etherrape/

ist in jedem Fall hier auch zu erwähnen zumal es sich beim etherrape um das Ursprungsprojekt von ethersex handelt.
Es scheint aber bei der Weiterentwicklung wenig zu passieren.
Ausführliche Dokumentation findet sich unter http://wiki.lochraster.org/wiki/Etherrape

=== NetIOLib ===

In C# geschriebene Bibliothek zur Ansteuerung der Platine im Orginalzustand. Inkl. Beispielsoftware und Quellcode (GNU GPL)

Download:
[http://www.tware.org/phpfusion/downloads.php?cat_id=3 Download-Link]

== Siehe auch ==
* Diskussion zu diesem Projekt: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988
* [http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en022889 ENC28J60 Produktseite]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39662c.pdf ENC28J60 Datenblatt(pdf)]

[[Category:Projekte|P]]
[[Category:AVR|P]]
[[Category:Ethernet|P]]

AVR Net-IO Bausatz von Pollin

2008-11-04T08:46:11Z

212.117.81.29: /* Hardware-Umbauten & -Verbesserungen */

== Einleitung ==

Hier steht eine Beschreibung des Pollin Bausatzes [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= AVR-NET-IO. Best.Nr. 810 058]

Eine Liste von Features:

Ethernet-Platine mit ATMega32 und Netzwerkcontroller ENC28J60. Die Platine verfügt über 8 digitale Ausgänge, 4 digitale und 4 ADC-Eingänge, welche alle über einen Netzwerkanschluss (TCP/IP) abgerufen bzw. geschaltet werden können.

Technische Daten:

* Betriebsspannung 9 V~
* Stromaufnahme ca. 190 mA
* 8 digitale Ausgänge (0/5 V)
* 4 digitale Eingänge (0/5 V)
* 4 ADC-Eingänge (10 Bit)
* [[ENC28J60]]
* [http://www.atmel.com/dyn/Products/Product_card.asp?part_id=2014 ATmega32] Mikrocontroller

Maße (LxBxH): 108x76x22 mm.

== Hardware ==

[[Bild:AVR-NET-IO.JPG|thumb|400px|AVR-NET-IO (links) mit zusätzlicher SUB-D Anschlussplatine (rechts, nicht im Lieferumfang). Ebenso ist zusätzlich ein nicht im Lieferumfang enthaltener kleiner Kühlkörper auf einem der Spannungsregler montiert und die Schraubklemmen sind nicht wie vorgesehen angereiht.]]Die Schaltung des AVR-NET-IO ist recht einfach:
* Ein ATmega32 Mikrocontroller enthält die gesamte Software
* Ein ENC28J60 Ethernet-Controller für das Senden und Empfangen von Ethernet Frames (MAC und PHY Ethernet Layer) ist über [[SPI]] mit dem ATmega32 verbunden
* Ein Ethernet RJ-45 MagJack TRJ 0011 BA NL von [http://www.trxcom.com/ Trxcom] mit eingebautem Übertrager und Anzeige-LEDs am ENC28J60.
* Ein MAX232 für die serielle Schnittstelle
* Zwei Spannungsregler, 5 V und 3,3 V
* "Hühnerfutter"

Fast alle I/O Pins des ATmega32 sind irgendwo auf Anschlüssen herausgeführt. Entweder auf dem SUB-D Stecker, dem EXT oder ISP Wannensteckern oder den blauen Anschlussklemmen. Sie sind nicht(!) besonders geschützt, es finden sich zum Beispiel keine Schutzdioden für die Pins in der Schaltung.

Die blauen Anschlussklemmen haben eine Nut und eine Feder mit denen man
sie zusammenstecken kann, dadurch ist das Anlöten wesentlich leichter
und sie stehen auch sauber in der Reihe (nicht wie auf dem Foto).

==== Hardware-Umbauten & -Verbesserungen ====

* Kühlkörper auf dem 7805
* MAX232 nach anfänglicher Konfiguration nicht bestücken um Strom zu sparen oder um zwei weitere I/O-Pins zu gewinnen
* 10µF-Elkos für MAX232N (C14-C17) durch 1µF ersetzen. Eine 10µF-Version für den MAX232 gibt es nicht. Die 10µF-Elkos können auch Ursache einer nicht funktionierenden RS232 sein.
* Die IC-Fassungen aus "Pollins Resterampe" durch Fassungen mit gedrehten Kontakten ersetzen.
* ''Netz'' LED nicht bestücken um Strom zu sparen
* Linear-Spannungsregler ersetzen
* Kondensator an AREF-Pin des ATmega32 (ATmega32 Datenblatt) (100nF gegen Masse)
* Kondensator an den RESET-Pin des ATmega32 ([http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf Atmel Application Note AVR042: AVR Hardware Design Considerations]) Wenn man diese Quelle genauer liest, ist das aber eher unnötig.
* Umbau auf 3,3 V:
** Ersatz der Spannungsregler durch einen einzigen 3,3 V Regler
** Anpassen (verkleinern) des LED-Vorwiderstands R3 für 3,3 Volt Betrieb
** Reduktion der Taktfrequenz (Austausch von Q2) auf den bei 3,3V erlaubten Bereich des ATmega32
** Ersatz des MAX232 durch einen MAX3232
* ATmega32 vom ENC28J60 takten (OSC2)
* Betrieb mit Gleichspannung:
** Dioden D2 und D5 durch Drahtbrücken ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (komplette Entfernung des Brückengleichrichters, beinhaltet Verlust des Verpolungsschutzes)
** Diode D2 bestücken, D5 durch Drahtbrücke ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (Brückengleichrichter durch Verpolungsschutze ersetzen)
* Ersatz des ATmega32 durch einen ATmega644 mit mehr FLASH-Speicher.

== Inbetriebnahme der Originalsoftware ==
=== Einleitung ===

Die bei Auslieferung (Stand September 2008) in den ATmega32 gebrannte Firmware stellt sich manchmal recht zickig an. Es scheint dann weder die serielle Schnittstelle, noch die Netzwerkschnittstelle zu funktionieren. Falls es Probleme geben sollte kann mit den im folgenden beschriebenen Schritten die Inbetriebnahme der Software möglich sein. Dazu benötigt man:

* Einen Windows-PC mit Ethernet-Schnittstelle und RS232-Schnittstelle (ein Prolific RS232-USB Konverter funktioniert)
* Entweder
**zwei normale (''straight through'') Ethernet-Kabel und einen Ethernet Switch/Hub, oder
**ein gekreuztes(''cross over'') Ethernet-Kabel
* Einen AVR Programmer (Hardware und Software). Zum Beispiel einen [[AVR Dragon]] oder [[STK500]] mit [[AVR Studio]] oder das [[Pollin ATMEL Evaluations-Board]] und [[avrdude]].
* Die [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=downloads_suchergebnis.php&fp=OA==&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= Pollin NetServer Software], Version 1.01 (oder neuer)

=== Gelieferten ATmega32 richtig einstellen ===

Die Fuses der gelieferten ATmega32s scheinen nicht immer mit den im Handbuch auf Seite 12 als erforderlich angegebenen Fuse-Einstellungen übereinzustimmen.

Dies kann man mittels eines Programmers ändern. LFuse = 0xBF, HFuse = 0xD2. Das genaue Vorgehen hängt dabei vom verwendeten Programmer ab. Bei der Gelegenheit kann man ebenfalls eine Sicherheitskopie des ursprünglichen Flash-Inhalts und des EEPROMs anfertigen. Das EEPROM scheint die MAC-Adresse des Ethernet-Ports zu enthalten.

Entgegen der Spezifikation im Handbuch von Pollin sollten die '''HFuses auf 0xC2''' gesetzt werden, d. h. CKOPT-Fuse programmiert. Das sorgt für einen stabilen Betrieb des AVR-Oszillators im "full rail-to-rail swing"-Mode bei 16 MHz. Atmel garantiert ansonsten nur stabilen Betrieb bis 8 MHz. Siehe ATmega32-Datenblatt, Kapitel 8.4, Crystal Oscillator.

==== Funktionsfähige Konfiguration - AVR-Prog ====

Benutzer von AVR-Prog können die nachfolgenden Einstellungen für die Lock- und Fuse-Bits verwenden. Hierbei handelt es sich um die ausgelesenen Einstellungen eines funktionsfähigen Controllers. Allerdings sollte, laut Handbuch des AVR-NET-IO-Boards, das Fuse-Bit EESAVE eigentlich gesetzt sein.

[[Bild:Avrprog.png]]

Anschließend muß noch der Bootloader und die Firmware aktualisiert werden (siehe Handbuch AVR-NET-IO-Board Seite 12 Punkt 3).

=== PC Konfiguration ===

==== PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz ====

Betreibt man den PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz, muss er wie folgt umkonfiguriert werden.

Den PC vom normalen Netzwerk abstecken. Zur Umkonfiguration dazu bei Windows XP in der Systemsteuerung ''Netzwerkverbindungen'' aufrufen und die lokale ''LAN-Verbindung'' markieren. Dann in der rechten Leiste ''Einstellungen dieser Verbindung ändern'' aufrufen.

Es erscheint der Dialog ''Eigenschaften von <Verbindungsname>''. In der Liste im Dialog zu ''Internetprotokoll (TCP/IP)'' gehen. Ein Doppelklick auf den Eintrag öffnet den ''Eigenschaften von Internetprotokoll (TCP/IP)'' Dialog.

In diesem Dialog ''Folgende IP-Adresse verwenden:'' auswählen und zum Beispiel

IP-Adresse: '''192.168.0.100''' 
Subnetzmaske: '''255.255.255.0''' 
Standardgateway: '''192.168.0.1'''

eingeben.

Alle geöffneten Dialoge nacheinander mit OK schließen.

Alternativ bietet sich das Umprogrammieren des Boards über die serielle Schnittstelle an. Die Werte für IP-Adresse, Netzmaske und Standard-Gateway werden mit den dokumentierten SETxx-Befehlen geändert, das Board neu gestartet und ans vorhandene Netzwerk gesteckt.

==== PC bereits im 192.168.0/24 Subnetz ====

In diesem Fall muss man prüfen, ob die IP-Adresse 192.168.0.90 bereits im Subnetz verwendet wird. Ist dies der Fall, muss das verwendete Gerät mit dieser IP vorübergehend aus dem Subnetz entfernt werden. Es sei denn, dabei handelt es sich um den PC. In diesem Fall muss er wie zuvor umkonfiguriert werden. Ansonsten kann der unverändert im Netz verbleiben.

Dem AVR-NET-IO gibt man eine neue, zuvor unbenutzte Adresse (siehe unten). Dann kann das abgekoppelte Gerät wieder angeschlossen werden, beziehungsweise der PC zurückkonfiguriert werden.

=== AVR-NET-IO anschließen ===

Musste man den PC umkonfigurieren, so werden jetzt nur der PC und der AVR-NET-IO über Ethernet miteinander verbunden. Je nach Ethernet-Kabel benötigt man dazu einen Switch/Hub oder nicht.

Musste man den PC nicht umkonfigurieren, so kann man den AVR-NET-IO wie einen normalen Rechner an das vorhandenen Netz anschließen.

Zusätzlich schließt man die serielle Schnittstelle des AVR-NET-IO an den PC an.

=== Firmware 1.01 einspielen ===

Laut Handbuch sollte der AVR-NET-IO jetzt über Ethernet funktionieren. Ebenso sollte er über die serielle Schnittstelle und ein Terminalprogramm konfigurierbar sein. Beides ist offensichtlich im Auslieferungszustand selten der Fall.

Auch wenn sich Pollins NetServer Software nicht mit dem AVR-NET-IO verbinden lässt, so ist sie jedoch in der Lage eine neue Firmware 1.01 einzuspielen. Das Vorgehen ist im Handbuch auf Seite 12 beschrieben. NetServer präsentiert dabei ein paar einfache Anweisungen denen man folgen sollte.

=== Abschluss ===

Jetzt sollte sich die NetServer Software mit dem AVR-NET-IO über Ethernet verbinden lassen. Dies macht es wiederum möglich, den AVR-NET-IO mit einer anderen IP-Adresse zu versehen. Will man den AVR-NET-IO in einem anderen Subnetz betreiben kann man dies jetzt einstellen.

Nachdem man die IP-Adresse neu eingestellt hat, muss man den PC zurückkonfigurieren und kann dann sowohl den AVR-NET-IO und den PC zusammen betreiben.

== Bekannte Fehler ==

Siehe auch [[#Hardware-Umbauten_.26_-Verbesserungen|Hardware-Umbauten und Verbesserungen]]

* Die Stückliste auf Seite 4 in den Anleitung mit den Versionsangaben
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
:ist falsch. Pollin legt dem Bausatz irgendwann ab September 2008 einen gedruckten Korrekturzettel bei. Die Online-Version der Anleitung ist korrigiert.
* Im Schaltplan auf Seite 7 in den Anleitungen mit den Versionen
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
** ''Stand 03.09.2008, online, #all, wpe'' (Online)
:ist eine 25-polige SUB-D Buchse gezeichnet. Geliefert wird und in der Stückliste verzeichnet ist ein Stecker.

* Die September 2008 ausgelieferte Firmware im ATmega32 funktioniert bei vielen nicht und muss erst upgedatet werden (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Im Flash der gelieferten AVR ist anders als beschrieben nur der Bootloader enthalten, die eigentliche Firmware muss erst mit Hilfe der Updatefunktion geladen werden. Wenn zusätzlich auch die Fuses falsch gebrannt sind, dann funktioniert das Update nicht, auch wenn das PC Programm was anderes behauptet.

* Die Fuse-Einstellungen des ausgelieferten ATmega32 entspricht nicht der Anleitung (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Käufer berichten von fehlenden Bauteilen im Bausatz (Wannenstecker, Widerstände, Kondensatoren). Für Reklamationen: [https://www.pollin.de/shop/fragen_reklamation.php]

* Bausatz, gekauft am 27.10.08, Anleitungsversion 19.09.08, ohne Probleme oder erkennbare Fehler zusammengebaut und in Betrieb genommen.

== Andere Software statt der Originalsoftware ==

Die Umrüstung auf einen Webserver durch Austausch der Software (und ev. des ATmega32) bietet sich an.

=== U. Radigs Webserver ===

Angepasster Sourcecode von U.Radig: http://www.mikrocontroller.net/attachment/40027/Webserver_MEGA32.hex
oder selbst anpassen:
Ändere im File ENC28J60.H
#define ENC28J60_PIN_SS 3
#define ENC28J60_PIN_CS 4
(Quelle: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988#988386)

Temporären Dateien (*.d, *,lst,*.o) vorher im Verzeichnis löschen, damit
neu compiliert wird!!! 

IP: 192.168.0.99 
User: admin 
Pass: uli1 

Den orginal SourceCode gibt's übrigens hier:http://www.ulrichradig.de/home/index.php/avr/eth_m32_ex

Wer gerne als Link-LED die grüne nutzen möchte
(U.Radig-Source)

enc28j60.c Zeile 150

"enc28j60_write_phy(ENC28J60_PHY_PHLCON, 0x347A)

Wert 0x347A in 0x374A ändern

(Quelle: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988#994943)

IP: 192.168.1.90 
User: admin 
Pass: tim 
Test: http://beitz-online.dyndns.org 
Test: http://pieper-online.dyndns.org 

=== Simon Ks Webserver (uip-Stack) ===
Angepasster Sourcecode von Simon K: http://www.mikrocontroller.net/attachment/39939/uWebSrv.zip
IP: 192.168.0.93:8080 

=== Ethersex Server ===

http://www.ethersex.de - Einfach für atmega32 compilieren und funktioniert.

=== Etherrape Server ===

http://www.lochraster.org/etherrape/

ist in jedem Fall hier auch zu erwähnen zumal es sich beim etherrape um das Ursprungsprojekt von ethersex handelt.
Es scheint aber bei der Weiterentwicklung wenig zu passieren.
Ausführliche Dokumentation findet sich unter http://wiki.lochraster.org/wiki/Etherrape

=== NetIOLib ===

In C# geschriebene Bibliothek zur Ansteuerung der Platine im Orginalzustand. Inkl. Beispielsoftware und Quellcode (GNU GPL)

Download:
[http://www.tware.org/phpfusion/downloads.php?cat_id=3 Download-Link]

== Siehe auch ==
* Diskussion zu diesem Projekt: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988
* [http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en022889 ENC28J60 Produktseite]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39662c.pdf ENC28J60 Datenblatt(pdf)]

[[Category:Projekte|P]]
[[Category:AVR|P]]
[[Category:Ethernet|P]]

AVR Net-IO Bausatz von Pollin

2008-10-06T10:06:53Z

212.117.81.29: /* Bekannte Fehler */

== Einleitung ==

Hier steht eine Beschreibung des Pollin Bausatzes [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= AVR-NET-IO. Best.Nr. 810 058]

Eine Liste von Features:

Ethernet-Platine mit ATMega32 und Netzwerkcontroller ENC28J60. Die Platine verfügt über 8 digitale Ausgänge, 4 digitale und 4 ADC-Eingänge, welche alle über einen Netzwerkanschluss (TCP/IP) abgerufen bzw. geschalten werden können.

Technische Daten:

* Betriebsspannung 9 V~
* Stromaufnahme ca. 190 mA
* 8 digitale Ausgänge (0/5 V)
* 4 digitale Eingänge (0/5 V)
* 4 ADC-Eingänge (10 Bit)
* [[ENC28J60]]
* [http://www.atmel.com/dyn/Products/Product_card.asp?part_id=2014 ATmega32] Mikrocontroller

Maße (LxBxH): 108x76x22 mm.

== Hardware ==

[[Bild:AVR-NET-IO.JPG|thumb|400px|AVR-NET-IO (links) mit zusätzlicher SUB-D Anschlussplatine (rechts, nicht im Lieferumfang). Ebenso ist zusätzlich ein nicht im Lieferumfang enthaltener kleiner Kühlkörper auf einem der Spannungsregler montiert und die Schraubklemmen sind nicht wie vorgesehen angereiht.]]Die Schaltung des AVR-NET-IO ist recht einfach:
* Ein ATmega32 Mikrocontroller enthält die gesamte Software
* Ein ENC28J60 Ethernet-Controller für das Senden und Empfangen von Ethernet Frames (MAC und PHY Ethernet Layer) ist über [[SPI]] mit dem ATmega32 verbunden
* Ein Ethernet RJ-45 MagJack TRJ 0011 BA NL von [http://www.trxcom.com/ Trxcom] mit eingebautem Übertrager und Anzeige-LEDs am ENC28J60.
* Ein MAX232 für die serielle Schnittstelle
* Zwei Spannungsregler, 5 V und 3,3 V
* "Hühnerfutter"

Fast alle I/O Pins des ATmega32 sind irgendwo auf Anschlüssen herausgeführt. Entweder auf dem SUB-D Stecker, dem EXT oder ISP Wannensteckern oder den blauen Anschlussklemmen. Sie sind nicht(!) besonders geschützt, es finden sich zum Beispiel keine Schutzdioden für die Pins in der Schaltung.

Die blauen Anschlussklemmen haben eine Nut und eine Feder mit denen man
sie zusammenstecken kann, dadurch ist das Anlöten wesentlich leichter
und sie stehen auch sauber in der Reihe (nicht wie auf dem Foto).

==== Hardware-Umbauten & -Verbesserungen ====

* Kühlkörper auf dem 7805
* MAX232 nach anfänglicher Konfiguration nicht bestücken um Strom zu sparen oder um zwei weitere I/O-Pins zu gewinnen
* 10µF-Elkos für MAX232N (C14-C17) durch 1µF ersetzen. Eine 10µF-Version für den MAX232 gibt es nicht. Die 10µF-Elkos können auch Ursache einer nicht funktionierenden RS232 sein.
* Die IC-Fassungen aus "Pollins Resterampe" durch Fassungen mit gedrehten Kontakten ersetzen.
* ''Netz'' LED nicht bestücken um Strom zu sparen
* Linear-Spannungsregler ersetzen
* Kondensator an AREF-Pin des ATmega32 (ATmega32 Datenblatt) (100uF gegen Masse?)
* Kondensator an den RESET-Pin des ATmega32 ([http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf Atmel Application Note AVR042: AVR Hardware Design Considerations]) Wenn man diese Quelle genauer liest, ist das aber eher unnötig.
* Umbau auf 3,3 V:
** Ersatz der Spannungsregler durch einen einzigen 3,3 V Regler
** Anpassen (verkleinern) des LED-Vorwiderstands R3 für 3,3 Volt Betrieb
** Reduktion der Taktfrequenz (Austausch von Q2) auf den bei 3,3V erlaubten Bereich des ATmega32
** Ersatz des MAX232 durch einen MAX3232
* ATmega32 vom ENC28J60 takten (OSC2)
* Betrieb mit Gleichspannung:
** Dioden D2 und D5 durch Drahtbrücken ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (komplette Entfernung des Brückengleichrichters, beinhaltet Verlust des Verpolungsschutzes)
** Diode D2 bestücken, D5 durch Drahtbrücke ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (Brückengleichrichter durch Verpolungsschutze ersetzen)
* Ersatz des ATmega32 durch einen ATmega644 mit mehr FLASH-Speicher.

== Inbetriebnahme der Originalsoftware ==
=== Einleitung ===

Die bei Auslieferung (Stand September 2008) in den ATmega32 gebrannte Firmware stellt sich manchmal recht zickig an. Es scheint dann weder die serielle Schnittstelle, noch die Netzwerkschnittstelle zu funktionieren. Falls es Probleme geben sollte kann mit den im folgenden beschriebenen Schritten die Inbetriebnahme der Software möglich sein. Dazu benötigt man:

* Einen Windows-PC mit Ethernet-Schnittstelle und RS232-Schnittstelle (ein Prolific RS232-USB Konverter funktioniert)
* Entweder
**zwei normale (''straight through'') Ethernet-Kabel und einen Ethernet Switch/Hub, oder
**ein gekreuztes(''cross over'') Ethernet-Kabel
* Einen AVR Programmer (Hardware und Software). Zum Beispiel einen [[AVR Dragon]] oder [[STK500]] mit [[AVR Studio]] oder das [[Pollin ATMEL Evaluations-Board]] und [[avrdude]].
* Die [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=downloads_suchergebnis.php&fp=OA==&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= Pollin NetServer Software], Version 1.01 (oder neuer)

=== Gelieferten ATmega32 richtig einstellen ===

Die Fuses der gelieferten ATmega32s scheinen nicht immer mit den im Handbuch auf Seite 12 als erforderlich angegebenen Fuse-Einstellungen übereinzustimmen.

Dies kann man mittels eines Programmers ändern. LFuse = 0xBF, HFuse = 0xD2. Das genaue Vorgehen hängt dabei vom verwendeten Programmer ab. Bei der Gelegenheit kann man ebenfalls eine Sicherheitskopie des ursprünglichen Flash-Inhalts und des EEPROMs anfertigen. Das EEPROM scheint die MAC-Adresse des Ethernet-Ports zu enthalten.

Entgegen der Spezifikation im Handbuch von Pollin sollten die '''HFuses auf 0xC2''' gesetzt werden, d. h. CKOPT-Fuse programmiert. Das sorgt für einen stabilen Betrieb des AVR-Oszillators im "full rail-to-rail swing"-Mode bei 16 MHz. Atmel garantiert ansonsten nur stabilen Betrieb bis 8 MHz. Siehe ATmega32-Datenblatt, Kapitel 8.4, Crystal Oscillator.

=== PC Konfiguration ===

==== PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz ====

Betreibt man den PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz, muss er wie folgt umkonfiguriert werden.

Den PC vom normalen Netzwerk abstecken. Zur Umkonfiguration dazu bei Windows XP in der Systemsteuerung ''Netzwerkverbindungen'' aufrufen und die lokale ''LAN-Verbindung'' markieren. Dann in der rechten Leiste ''Einstellungen dieser Verbindung ändern'' aufrufen.

Es erscheint der Dialog ''Eigenschaften von <Verbindungsname>''. In der Liste im Dialog zu ''Internetprotokoll (TCP/IP)'' gehen. Ein Doppelklick auf den Eintrag öffnet den ''Eigenschaften von Internetprotokoll (TCP/IP)'' Dialog.

In diesem Dialog ''Folgende IP-Adresse verwenden:'' auswählen und zum Beispiel

IP-Adresse: '''192.168.0.100''' 
Subnetzmaske: '''255.255.255.0''' 
Standardgateway: '''192.168.0.1'''

eingeben.

Alle geöffneten Dialoge nacheinander mit OK schließen.

==== PC bereits im 192.168.0/24 Subnetz ====

In diesem Fall muss man prüfen, ob die IP-Adresse 192.168.0.90 bereits im Subnetz verwendet wird. Ist dies der Fall, muss das verwendete Gerät mit dieser IP vorübergehend aus dem Subnetz entfernt werden. Es sei denn, dabei handelt es sich um den PC. In diesem Fall muss er wie zuvor umkonfiguriert werden. Ansonsten kann der unverändert im Netz verbleiben.

Dem AVR-NET-IO gibt man eine neue, zuvor unbenutzte Adresse (siehe unten). Dann kann das abgekoppelte Gerät wieder angeschlossen werden, beziehungsweise der PC zurückkonfiguriert werden.

=== AVR-NET-IO anschließen ===

Musste man den PC umkonfigurieren, so werden jetzt nur der PC und der AVR-NET-IO über Ethernet miteinander verbunden. Je nach Ethernet-Kabel benötigt man dazu einen Switch/Hub oder nicht.

Musste man den PC nicht umkonfigurieren, so kann man den AVR-NET-IO wie einen normalen Rechner an das vorhandenen Netz anschließen.

Zusätzlich schließt man die serielle Schnittstelle des AVR-NET-IO an den PC an.

=== Firmware 1.01 einspielen ===

Laut Handbuch sollte der AVR-NET-IO jetzt über Ethernet funktionieren. Ebenso sollte er über die serielle Schnittstelle und ein Terminalprogramm konfigurierbar sein. Beides ist offensichtlich im Auslieferungszustand selten der Fall.

Auch wenn sich Pollins NetServer Software nicht mit dem AVR-NET-IO verbinden lässt, so ist sie jedoch in der Lage eine neue Firmware 1.01 einzuspielen. Das Vorgehen ist im Handbuch auf Seite 12 beschrieben. NetServer präsentiert dabei ein paar einfache Anweisungen denen man folgen sollte.

=== Abschluss ===

Jetzt sollte sich die NetServer Software mit dem AVR-NET-IO über Ethernet verbinden lassen. Dies macht es wiederum möglich, den AVR-NET-IO mit einer anderen IP-Adresse zu versehen. Will man den AVR-NET-IO in einem anderen Subnetz betreiben kann man dies jetzt einstellen.

Nachdem man die IP-Adresse neu eingestellt hat, muss man den PC zurückkonfigurieren und kann dann sowohl den AVR-NET-IO und den PC zusammen betreiben.

== Bekannte Fehler ==

Siehe auch [[#Hardware-Umbauten_.26_-Verbesserungen|Hardware-Umbauten und Verbesserungen]]

* Die Stückliste auf Seite 4 in den Anleitung mit den Versionsangaben
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
:ist falsch. Pollin legt dem Bausatz irgendwann ab September 2008 einen gedruckten Korrekturzettel bei. Die Online-Version der Anleitung ist korrigiert.
* Im Schaltplan auf Seite 7 in den Anleitungen mit den Versionen
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
** ''Stand 03.09.2008, online, #all, wpe'' (Online)
:ist eine 25-polig SUB-D Buchse gezeichnet. Geliefert wird und in der Stückliste verzeichnet ist ein Stecker.

* Die September 2008 ausgelieferte Firmware im ATmega32 funktioniert bei vielen nicht und muss erst upgedatet werden (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Im Flash der gelieferten AVR ist anders als beschrieben nur der Bootloader enthalten, die eigentliche Firmware muss erst mit Hilfe der Updatefunktion geladen werden. Wenn zusätzlich auch die Fuses falsch gebrannt sind, dann funktioniert das Update nicht, auch wenn das PC Programm was anderes behauptet.

* Die Fuse-Einstellungen des ausgelieferten ATmega32 entspricht nicht der Anleitung (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Käufer berichten von fehlenden Bauteilen im Bausatz (Wannenstecker, Widerstände, Kondensatoren). Für Reklamationen: [https://www.pollin.de/shop/fragen_reklamation.php]

== Andere Software statt der Originalsoftware ==

Die Umrüstung auf einen Webserver durch Austausch der Software (und ev. des ATmega32) bietet sich an.

=== U. Radigs Webserver ===

Angepasster Sourcecode von U.Radig: http://www.mikrocontroller.net/attachment/40027/Webserver_MEGA32.hex
oder selbst anpassen:
Ändere im File ENC28J60.H
#define ENC28J60_PIN_SS 3
#define ENC28J60_PIN_CS 4
(Quelle: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988#988386)

Wer gerne als Link-LED die grüne nutzen möchte
(U.Radig-Source)

enc28j60.c Zeile 150

"enc28j60_write_phy(ENC28J60_PHY_PHLCON, 0x347A)

Wert 0x347A in 0x374A ändern

(Quelle: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988#994943)

IP: 192.168.1.90 
User: admin 
Pass: tim 
Test: http://beitz-online.dyndns.org 
Test: http://pieper-online.dyndns.org 

=== Simon Ks Webserver (uip-Stack) ===
Angepasster Sourcecode von Simon K: http://www.mikrocontroller.net/attachment/39939/uWebSrv.zip
IP: 192.168.0.93:8080 

=== Ethersex Server ===

Wen der infantile Name nicht stört:

http://www.ethersex.de - Einfach für atmega32 compilieren und funktioniert.

=== Etherrape Server ===

http://www.lochraster.org/etherrape/

ist in jedem Fall hier auch zu erwähnen zumal es sich beim etherrape um das Ursprungsprojekt von ethersex handelt.
Es scheint aber bei der Weiterentwicklung wenig zu passieren, und die Dokumentation ist sehr dürftig

== Siehe auch ==
* Diskussion zu diesem Projekt: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988
* [http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en022889 ENC28J60 Produktseite]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39662c.pdf ENC28J60 Datenblatt(pdf)]

[[Category:Projekte|P]]
[[Category:AVR|P]]
[[Category:Ethernet|P]]

Miniwebserver

2008-10-06T10:03:51Z

212.117.81.29: /* AVR Net-IO Bausatz von Pollin */

= Winzig kleine Webserver =
In diesem Artikel möchte ich Informationen über alle Geräte sammeln, die folgende Eigenschaften besitzen:
*Ethernetanschluss (Buchse oder Anschlusspins für eine Buchse)
*Webseiten ausliefern
*Sehr kleine Abmessungen

Keine Voraussetzung ist:
*Programme ausführen
*Weitere Anschlussmöglichkeiten
*Mailserver

== Kandidaten ==

===XPort (ab 65 Euro)===

*Ethernetbuchse eingebaut
*Webseiten, aber nur abrufbar, keine serverseitigen Programme
*3 I/O Ports direkt ansprechbar per UDP und TCP
*RS232-Schnittstelle

===Picotux (ab 100 Euro)===

*Ethernetbuchse eingebaut

===Etherrape (Bausatz 59 Euro)===

* Kleinster Miniwebserver ohne SMD Teile, leider nicht ganz so winzig (100x80mm)

*[http://www.lochraster.org/etherrape Link zur Projektseite]

* Bausatz mit Platine
* Gehäuse als Zubehör erhältlich
* Atmega 644, ENC28J60, 2MByte DataFlash
* ENC28J60 als Ethernet Controller
* Weitere Anwendungen auf der Platine
** RS232
** RS485
** Dalls OneWire(TM) Bus
** Webcam Anschluss
** Senden und empfangen von IR Fenbedienungssignalen
** Integration des ELV FS20 Systems in der Firmware vorbereitet
** Alle Signale des Atmel auf Wannenstecker herausgeführt
* Firmware ist komplett OpenSource GPL Lizenz

===AVR-Board mit Ethernet (ca. 30 Euro)===

*[https://berlin.ccc.de/wiki/AVR-Board_mit_Ethernet Link zur Projektseite]

* Miniwebserver ohne SMD Teile
* ENC28J60 als Ethernet Controller
* Atmega 32, ENC28J60
* RS232
* Alle freien Ports sind nach außen gelegt
* Firmware ist komplett OpenSource GPL Lizenz

===FOX Board (139 Euro)===

*[http://elmicro.com/de/foxboard.html Elektronikladen.de]
*[http://www.acmesystems.it Hersteller]

*Ethernetbuchse eingebaut
*Axis ETRAX LX100 Multi Chip Module
*32 Bit RISC CPU, 100MHz Takt, MMU, 8KB Cache
*4 MB Flash, 16 MB SDRAM
*10/100 Mbps Ethernet Port (RJ45-Buchse)
*2x USB-Port (Full-Speed Host)
*RS232-Port (TTL-Pegel) und I2C
*IDE, SCSI oder Wide-SCSI
*zwei Stiftleisten mit je 2x20 Pins
*3,3V-IOs, 5V-tolerant
*Versorgung: 5V=, ca. 280mA
*Abmessungen: 66mm x 72mm
*Ready-to-run Embedded Linux System (Kernel 2.6)
*Standardanwendungen: HTTP (Web-Server), FTP, Telnet, DHCP, SSH, PPP...
*Firmwareupdates jederzeit einfach via LAN-SDK, FTP-Client oder Web-Browser!

=== ADDS-BF533-STAMP Blackfin Eval-Board (136.50 Euro excl. z.b bei Farnell) ===

*ADSP-BF533 500 MHz Blackfin®-Prozessor
*128 MB SDRAM (64M x 16)
*4 MB FLASH-Speicher
*Ethernet-Controller SMSC 91C111
*serielle RS232-Schnittstelle
*E/A-Erweiterungsanschlüsse für Blackfin-Peripherie
**PPI
**SPORT0 & SPORT1
**SPI
**Timer
**IrDA
**2-Leiter-Schnittstelle
*JTAG-Schnittstelle für Fehlersuche und FLASH-Programmierung
*LEDs (3) und Taster (3)
*Netzteil
*fertiger ucLinux-Port :)

=== ezTCP-Module (ab ca. 40 Euro)===

*[http://www.eztcp.com/en/index_en.html Hersteller-Seite]
*[http://elmicro.com/de/eztcp.html Elektronikladen.de]

*kleine Platine
*AVR ATmega* ist drauf
*RTL Netzwerkchip is drauf
*verschiedene Ausführungen: ezl-50 ist die kleinste / billigste

=== AVR Net-IO Bausatz von Pollin (19,95 Euro) ===

* [[AVR Net-IO Bausatz von Pollin]]
* Mitgelieferte Software muss durch eine andere Software ersetzt werden (diverse freie Software funktioniert)

=== Weitere Webserver ===

* [[Avr Webserver mit Wiznet WIZ810MJ]]
* [[Einfacher und billiger Webserver mit AtMega32]]

== private Projekte ==
===avrETH1===
*winzige Maße: 32mm x 47.8mm x ~20mm (BxLxH)
*Microchip ENC28J60 Ethernetcontroller
*Atmel Atmega32 uC
*4MBit Atmel SPI Flash
*Webcam Support
*Temperaturlogger mit Ausgabe als Graph
*Stromversorgung über die freien Leitungen im Ethernet Kabel oder extern
http://avr.auctionant.de/avrETH1/

===mega-eth===
*Platine 100mm x 80mm
*Microchip ENC28J60
*SD/MMC-Slot
*FTDI USB/RS232-Wandler
*ATmega128 mit 64kBytes SRAM
*Pfostenstecker für eigene Erweiterungen
*eigener TCP/IP und TCP/UDP Stack
*eigener HTTP-Server
*eigener DHCP-Client
*Uhr-Synchronisation mit Zeit-Server

http://www.mikrocontroller.net/topic/100177

===unfertig===
*[[ENC28J60]]

--[[Benutzer:NetAction|NetAction]] 15:00, 16. Mai 2006 (CEST)

===I/O===
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-402627.html

----
[[Kategorie:Ethernet]]

Diskussion:AVR Net-IO Bausatz von Pollin

2008-09-29T14:22:01Z

212.117.81.29: /* Ansteuerung? */

== Ansteuerung? ==

Da hab ich doch gleich mal eine Frage. Gibt es andere Ansteuerungsmöglichkeiten als über Webformular. Ein selbst programmiertes Interface das evtl. über Regelfunktionen verfügt oder einfach zweck bezogen ausschaut wäre ein interessantes Feature. --[[Benutzer:Mik81|Mik81]] 15:25, 29. Sep. 2008 (CEST)
: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988#new

Pollin ATMEL Evaluations-Board

2008-09-29T08:25:37Z

212.117.81.29:

Das '''ATMEL Evaluations-Board''' ist ein preiswerter und simpler Programmer und ein Evaluations-Board für ATMEL AVR Mikrokontroller in DIL-Gehäusen. Die [http://www.pollin.de Pollin] Bestellnummer lautet [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=OA==&a=MTY5OTgxOTk=&w=OTk4OTU4&ts=0 810 38], die aktuelle Version ist 2.0.1 (im September 2008). Das Board ähnelt dem [[Pollin Funk-AVR-Evaluationsboard]].

Der Programmer auf der Platine ist ein einfacher serieller ''bit-banging'' Programmer, mit allen Nachteilen, die diese Programmer mit sich bringen (Probleme an USB-seriell Umsetzern, unzuverlässig, usw.). Der Programmer kann zum Beispiel von [[avrdude]] gesteuert werden (Programmer-Typ ''ponyser'' in avrdude).

Neben dem Programmer befindet folgendes auf dem 160 mm x 100 mm Board:

*5V Spannungsregler

*ISP-Anschluss, 10-polig. Kann verwendet werden um einen anderen Programmer anzuschliessen. Kann auch verwendet werden um einen AVR ausserhalb des Boards in einer anderen Schaltung zu programmieren (Achtung, nur bei 5V Targetsystemen!)

*[[JTAG]]-Anschluss zum Anschluss eines externen JTAG [[ICD]].

*Zusätliche serielle Schnittstelle. Der Programmer auf dem Board besitzt eine serielle Schnittstelle. Zusätlich ist eine weitere vorhanden, die mit den AVR USART verbunden werden kann.

* Drei Taster. Mit etwas Geschick (Patchkabel von den Jumpern zum 40-poligen Pfostenstecker) lassen sich diese auch mit anderen als den vorgesehenen AVR I/O-Pins verbinden.

* Zwei LEDs. Mit etwas Geschick (Patchkabel) lassen sich diese auch mit anderen als den vorgesehenen AVR I/O-Pins verbinden.

* Summer. Es scheint verschiedene Bestückungen zu geben. Selbstständig schwingend oder simpel.

* 40-poliger Pfostenstecker auf dem die meisten I/O Pins nochmal rausgeführt sind.

* DIL-Fassungen (40-polig, 28-polig, 20-polig, 8-polig) einfacher Qualität für AVRs in unterschiedlichen DIL Gehäusen (nur eine darf mit einem AVR belegt sein.

* Eine einfache 8-polig DIL-Fassung für ein [[TWI]] [[EEPROM]] der 24Cxx-Serie

* Quarze, fuer jede AVR-Fassung einen.

Es wird kein Zubehör mitgeliefert, weder serielle Kabel, Steckernetzteil noch Plantinenabstandshalter. Auch werden kein AVR oder ein EEPROM mitgeliefert.

Pollin bietet diverse Zusatzmodule an.

STK 500

2008-09-29T08:24:26Z

212.117.81.29: Weiterleitung nach STK500 erstellt

#REDIRECT [[STK500]]

Pollin ATMEL Evaluations-Board

2008-09-29T08:22:07Z

212.117.81.29: Die Seite wurde neu angelegt: Das '''ATMEL Evaluations-Board''' ist ein preiswerter und simpler Programmer und ein Evaluations-Board für ATMEL AVR Mikrokontroller in DIL-Gehäusen. Die [http://www....

Das '''ATMEL Evaluations-Board''' ist ein preiswerter und simpler Programmer und ein Evaluations-Board für ATMEL AVR Mikrokontroller in DIL-Gehäusen. Die [http://www.pollin.de Pollin] Bestellnummer lautet [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=OA==&a=MTY5OTgxOTk=&w=OTk4OTU4&ts=0 810 38], die aktuelle Version ist 2.0.1 (im September 2008). Das Board ähnelt dem [[Pollin Funk-AVR-Evaluationsboard]].

Der Programmer auf der Platine ist ein einfacher serieller ''bit-banging'' Programmer, mit allen Nachteilen, die diese Programmer mit sich bringen (Probleme an USB-seriell Umsetzern, unzuverlässig, usw.). Der Programmer kann zum Beispiel von [[avrdude]] gesteuert werden (Programmer-Typ ''ponyser'' in avrdude).

Neben dem Programmer befindet folgendes auf dem 160 mm x 100 mm Board:

*5V Spannungsregler

*ISP-Anschluss, 10-polig. Kann verwendet werden um einen anderen Programmer anzuschliessen. Kann auch verwendet werden um einen AVR ausserhalb des Boards in einer anderen Schaltung zu programmieren (Achtung, nur bei 5V Targetsystemen!)

*JTAG-Anschluss zum Anschluss eines externen JATG [[ICD]].

*Zusätliche serielle Schnittstelle. Der Programmer auf dem Board besitzt eine serielle Schnittstelle. Zusätlich ist eine weitere vorhanden, die mit den AVR USART verbunden werden kann.

* Drei Taster. Mit etwas Geschick (Patchkabel von den Jumpern zum 40-poligen Pfostenstecker) lassen sich diese auch mit anderen als den vorgesehenen AVR I/O-Pins verbinden.

* Zwei LEDs. Mit etwas Geschick (Patchkabel) lassen sich diese auch mit anderen als den vorgesehenen AVR I/O-Pins verbinden.

* Summer. Es scheint verschiedene Bestückungen zu geben. Selbstständig schwingend oder simpel.

* 40-poliger Pfostenstecker auf dem die meisten I/O Pins nochmal rausgeführt sind.

* DIL-Fassungen (40-polig, 28-polig, 20-polig, 8-polig) einfacher Qualität für AVRs in unterschiedlichen DIL Gehäusen (nur eine darf mit einem AVR belegt sein.

* Eine einfache 8-polig DIL-Fassung für ein [[TWI]] [[EEPROM]] der 24Cxx-Serie

* Quarze, fuer jede AVR-Fassung einen.

Es wird kein Zubehör mitgeliefert, weder serielle Kabel, Steckernetzteil noch Plantinenabstandshalter. Auch werden kein AVR oder ein EEPROM mitgeliefert.

Pollin bietet diverse Zusatzmodule an.

AVR Net-IO Bausatz von Pollin

2008-09-29T07:52:05Z

212.117.81.29: /* Einleitung */

== Einleitung ==

Hier steht eine Beschreibung des Pollin Bausatzes [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= AVR-NET-IO. Best.Nr. 810 058]

Eine Liste von Features:

Ethernet-Platine mit ATMega32 und Netzwerkcontroller ENC28J60. Die Platine verfügt über 8 digitale Ausgänge, 4 digitale und 4 ADC-Eingänge, welche alle über einen Netzwerkanschluss (TCP/IP) abgerufen bzw. geschalten werden können.

Technische Daten:

* Betriebsspannung 9 V~
* Stromaufnahme ca. 190 mA
* 8 digitale Ausgänge (0/5 V)
* 4 digitale Eingänge (0/5 V)
* 4 ADC-Eingänge (10 Bit)
* [[ENC28J60]]
* [http://www.atmel.com/dyn/Products/Product_card.asp?part_id=2014 ATmega32] Mikrocontroller

Maße (LxBxH): 108x76x22 mm.

== Hardware ==

[[Bild:AVR-NET-IO.JPG|thumb|400px|AVR-NET-IO (links) mit zusätzlicher SUB-D Anschlussplatine (rechts, nicht im Lieferumfang). Ebenso ist zusätzlich ein nicht im Lieferumfang enthaltener kleiner Kühlkörper auf einem der Spannungsregler montiert und die Schraubklemmen sind nicht wie vorgesehen angereiht.]]Die Schaltung des AVR-NET-IO ist recht einfach:
* Ein ATmega32 Mikrocontroller enthält die gesamte Software
* Ein ENC28J60 Ethernet-Controller für das Senden und Empfangen von Ethernet Frames (MAC und PHY Ethernet Layer) ist über [[SPI]] mit dem ATmega32 verbunden
* Ein Ethernet RJ-45 MagJack TRJ 0011 BA NL von [http://www.trxcom.com/ Trxcom] mit eingebautem Übertrager und Anzeige-LEDs am ENC28J60.
* Ein MAX232 für die serielle Schnittstelle
* Zwei Spannungsregler, 5 V und 3,3 V
* "Hühnerfutter"

Fast alle I/O Pins des ATmega32 sind irgendwo auf Anschlüssen herausgeführt. Entweder auf dem SUB-D Stecker, dem EXT oder ISP Wannensteckern oder den blauen Anschlussklemmen. Sie sind nicht(!) besonders geschützt, es finden sich zum Beispiel keine Schutzdioden für die Pins in der Schaltung.

Die blauen Anschlussklemmen haben eine Nut und eine Feder mit denen man
sie zusammenstecken kann, dadurch ist das Anlöten wesentlich leichter
und sie stehen auch sauber in der Reihe (nicht wie auf dem Foto).

==== Hardware-Umbauten & -Verbesserungen ====

* Kühlkörper auf dem 7805
* MAX232 nach anfänglicher Konfiguration nicht bestücken um Strom zu sparen oder um zwei weitere I/O-Pins zu gewinnen
* ''Netz'' LED nicht bestücken um Strom zu sparen
* Linear-Spannungsregler ersetzen
* Kondensator an AREF-Pin des ATmega32 (ATmega32 Datenblatt)
* Kondensator an den RESET-Pin des ATmega32 ([http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf Atmel Application Note AVR042: AVR Hardware Design Considerations])
* Umbau auf 3,3 V:
** Ersatz der Spannungsregler durch einen einzigen 3,3 V Regler
** Anpassen (verkleinern) des LED-Vorwiderstands R3 für 3,3 Volt Betrieb
** Reduktion der Taktfrequenz (Austausch von Q2) auf den bei 3,3V erlaubten Bereich des ATmega32
** Ersatz des MAX232 durch einen MAX3232
* ATmega32 vom ENC28J60 takten (OSC2)
* Betrieb mit Gleichspannung:
** Dioden D2 und D5 durch Drahtbrücken ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (komplette Entfernung des Brückengleichrichters, beinhaltet Verlust des Verpolungsschutzes)
** Diode D2 bestücken, D5 durch Drahtbrücke ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (Brückengleichrichter durch Verpolungsschutze ersetzen)
* Ersatz des ATmega32 durch einen ATmega644 mit mehr FLASH-Speicher.

== Inbetriebnahme der Originalsoftware ==
=== Einleitung ===

Die bei Auslieferung (Stand September 2008) in den ATmega32 gebrannte Firmware stellt sich recht zickig an. In vielen Fällen scheint weder die serielle Schnittstelle, noch die Netzwerkschnittstelle zu funktionieren.

Mit den im folgenden beschriebenen Schritten sollte die Inbetriebnahme der Software möglich sein. Dazu benötigt man:

* Einen Windows-PC mit Ethernet-Schnittstelle und RS232-Schnittstelle (ein Prolific RS232-USB Konverter funktioniert)
* Entweder
**zwei normale (''straight through'') Ethernet-Kabel und einen Ethernet Switch/Hub, oder
**ein gekreuztes(''cross over'') Ethernet-Kabel
* Einen AVR Programmer (Hardware und Software). Zum Beispiel einen [[AVR Dragon]] oder [[STK500]] mit [[AVR Studio]] oder das [[Pollin ATMEL Evaluations-Board]] und [[avrdude]].
* Die [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=downloads_suchergebnis.php&fp=OA==&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= Pollin NetServer Software], Version 1.01 (oder neuer)

=== Gelieferten ATmega32 richtig einstellen ===

Die Fuses der gelieferten ATmega32s scheinen nicht immer mit den im Handbuch auf Seite 12 als erforderlich angegebenen Fuse-Einstellungen übereinzustimmen.

Dies kann man mittels eines Programmers ändern. LFuse = 0xBF, HFuse = 0xD2. Das genaue Vorgehen hängt dabei vom verwendeten Programmer ab. Bei der Gelegenheit kann man ebenfalls eine Sicherheitskopie des ursprünglichen Flash-Inhalts und des EEPROMs anfertigen. Das EEPROM scheint die MAC-Adresse des Ethernet-Ports zu enthalten

=== PC Konfiguration ===

==== PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz ====

Betreibt man den PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz, muss er wie folgt umkonfiguriert werden.

Den PC vom normalen Netzwerk abstecken. Zur Umkonfiguration dazu bei Windows XP in der Systemsteuerung ''Netzwerkverbindungen'' aufrufen und die lokale ''LAN-Verbindung'' markieren. Dann in der rechten Leiste ''Einstellungen dieser Verbindung ändern'' aufrufen.

Es erscheint der Dialog ''Eigenschaften von <Verbindungsname>''. In der Liste im Dialog zu ''Internetprotokoll (TCP/IP)'' gehen. Ein Doppelklick auf den Eintrag öffnet den ''Eigenschaften von Internetprotokoll (TCP/IP)'' Dialog.

In diesem Dialog ''Folgende IP-Adresse verwenden:'' auswählen und zum Beispiel

IP-Adresse: '''192.168.0.100''' 
Subnetzmaske: '''255.255.255.0''' 
Standardgateway: '''192.168.0.1'''

eingeben.

Alle geöffneten Dialoge nacheinander mit OK schließen.

Im Normalfall (danke Bill Gates! :-() muss der PC jetzt neu gebootet werden. 

==== PC bereits im 192.168.0/24 Subnetz ====

In diesem Fall muss man prüfen, ob die IP-Adresse 192.168.0.90 bereits im Subnetz verwendet wird. Ist dies der Fall, muss das verwendete Gerät mit dieser IP vorübergehend aus dem Subnetz entfernt werden. Es sei denn, dabei handelt es sich um den PC. In diesem Fall muss er wie zuvor umkonfiguriert werden. Ansonsten kann der unverändert im Netz verbleiben.

Dem AVR-NET-IO gibt man eine neue, zuvor unbenutzte Adresse (siehe unten). Dann kann das abgekoppelte Gerät wieder angeschlossen werden, beziehungsweise der PC zurückkonfiguriert werden.

=== AVR-NET-IO anschließen ===

Musste man den PC umkonfigurieren, so werden jetzt nur der PC und der AVR-NET-IO über Ethernet miteinander verbunden. Je nach Ethernet-Kabel benötigt man dazu einen Switch/Hub oder nicht.

Musste man den PC nicht umkonfigurieren, so kann man den AVR-NET-IO wie einen normalen Rechner an das vorhandenen Netz anschließen.

Zusätzlich schließt man die serielle Schnittstelle des AVR-NET-IO an den PC an.

=== Firmware 1.01 einspielen ===

Laut Handbuch sollte der AVR-NET-IO jetzt über Ethernet funktionieren. Ebenso sollte er über die serielle Schnittstelle und ein Terminalprogramm konfigurierbar sein. Beides ist offensichtlich im Auslieferungszustand selten der Fall.

Auch wenn sich Pollins NetServer Software nicht mit dem AVR-NET-IO verbinden lässt, so ist sie jedoch in der Lage eine neue Firmware 1.01 einzuspielen. Das Vorgehen ist im Handbuch auf Seite 12 beschrieben. NetServer präsentiert dabei ein paar einfache Anweisungen denen man folgen sollte.

=== Abschluss ===

Jetzt sollte sich die NetServer Software mit dem AVR-NET-IO über Ethernet verbinden lassen. Dies macht es wiederum möglich, den AVR-NET-IO mit einer anderen IP-Adresse zu versehen. Will man den AVR-NET-IO in einem anderen Subnetz betreiben kann man dies jetzt einstellen.

Nachdem man die IP-Adresse neu eingestellt hat, muss man den PC zurückkonfigurieren und kann dann sowohl den AVR-NET-IO und den PC zusammen betreiben.

== Bekannte Fehler ==

Siehe auch [[#Hardware-Umbauten_.26_-Verbesserungen|Hardware-Umbauten und Verbesserungen]]

* Die Stückliste auf Seite 4 in den Anleitung mit den Versionsangaben
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
:ist falsch. Pollin legt dem Bausatz irgendwann ab September 2008 einen gedruckten Korrekturzettel bei. Die Online-Version der Anleitung ist korrigiert.
* Im Schaltplan auf Seite 7 in den Anleitungen mit den Versionen
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
** ''Stand 03.09.2008, online, #all, wpe'' (Online)
:ist eine 25-polig SUB-D Buchse gezeichnet. Geliefert wird und in der Stückliste verzeichnet ist ein Stecker.

* Die September 2008 ausgelieferte Firmware im ATmega32 funktioniert bei diversen Leuten nicht und muss erst upgedatet werden (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Die Fuse-Einstellungen des ausgelieferten ATmega32 entspricht nicht der Anleitung (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Käufer berichten von fehlenden Bauteilen im Bausatz (Wannenstecker, Widerstände). Für Reklamationen: [https://www.pollin.de/shop/fragen_reklamation.php]

== Andere Software statt der Originalsoftware ==

Die Umrüstung auf einen Webserver durch Austausch der Software (und ev. des ATmega32 bietet sich an):

* Angepasster Sourcecode von U.Radig: http://www.mikrocontroller.net/attachment/40027/Webserver_MEGA32.hex
IP: 192.168.1.90 
User: admin 
Pass: tim 
Test: http://beitz-online.dyndns.org 
Test: http://pieper-online.dyndns.org 

* Angepasster Sourcecode von Simon K: http://www.mikrocontroller.net/attachment/39939/uWebSrv.zip
IP: 192.168.0.93:8080 

* http://www.ethersex.de - Einfach fuer atmega32 compilen und funktioniert.

== Siehe auch ==
* Diskussion zu diesem Projekt: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988
* [http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en022889 ENC28J60 Produktseite]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39662c.pdf ENC28J60 Datenblatt(pdf)]

[[Category:Projekte|P]]
[[Category:AVR|P]]

AVR Net-IO Bausatz von Pollin

2008-09-29T07:51:20Z

212.117.81.29: /* Einleitung */

== Einleitung ==

Hier steht eine Beschreibung des Pollin Bausatzes [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= AVR-NET-IO. Best.Nr. 810 058]

Eine Liste von Features:

Ethernet-Platine mit ATMega32 und Netzwerkcontroller ENC28J60. Die Platine verfügt über 8 digitale Ausgänge, 4 digitale und 4 ADC-Eingänge, welche alle über einen Netzwerkanschluss (TCP/IP) abgerufen bzw. geschalten werden können.

Technische Daten:

* Betriebsspannung 9 V~
* Stromaufnahme ca. 190 mA
* 8 digitale Ausgänge (0/5 V)
* 4 digitale Eingänge (0/5 V)
* 4 ADC-Eingänge (10 Bit)
* [[ENC28J60]]
* [http://www.atmel.com/dyn/Products/Product_card.asp?part_id=2014 ATmega32] Mikrocontroller

Maße (LxBxH): 108x76x22 mm.

== Hardware ==

[[Bild:AVR-NET-IO.JPG|thumb|400px|AVR-NET-IO (links) mit zusätzlicher SUB-D Anschlussplatine (rechts, nicht im Lieferumfang). Ebenso ist zusätzlich ein nicht im Lieferumfang enthaltener kleiner Kühlkörper auf einem der Spannungsregler montiert und die Schraubklemmen sind nicht wie vorgesehen angereiht.]]Die Schaltung des AVR-NET-IO ist recht einfach:
* Ein ATmega32 Mikrocontroller enthält die gesamte Software
* Ein ENC28J60 Ethernet-Controller für das Senden und Empfangen von Ethernet Frames (MAC und PHY Ethernet Layer) ist über [[SPI]] mit dem ATmega32 verbunden
* Ein Ethernet RJ-45 MagJack TRJ 0011 BA NL von [http://www.trxcom.com/ Trxcom] mit eingebautem Übertrager und Anzeige-LEDs am ENC28J60.
* Ein MAX232 für die serielle Schnittstelle
* Zwei Spannungsregler, 5 V und 3,3 V
* "Hühnerfutter"

Fast alle I/O Pins des ATmega32 sind irgendwo auf Anschlüssen herausgeführt. Entweder auf dem SUB-D Stecker, dem EXT oder ISP Wannensteckern oder den blauen Anschlussklemmen. Sie sind nicht(!) besonders geschützt, es finden sich zum Beispiel keine Schutzdioden für die Pins in der Schaltung.

Die blauen Anschlussklemmen haben eine Nut und eine Feder mit denen man
sie zusammenstecken kann, dadurch ist das Anlöten wesentlich leichter
und sie stehen auch sauber in der Reihe (nicht wie auf dem Foto).

==== Hardware-Umbauten & -Verbesserungen ====

* Kühlkörper auf dem 7805
* MAX232 nach anfänglicher Konfiguration nicht bestücken um Strom zu sparen oder um zwei weitere I/O-Pins zu gewinnen
* ''Netz'' LED nicht bestücken um Strom zu sparen
* Linear-Spannungsregler ersetzen
* Kondensator an AREF-Pin des ATmega32 (ATmega32 Datenblatt)
* Kondensator an den RESET-Pin des ATmega32 ([http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf Atmel Application Note AVR042: AVR Hardware Design Considerations])
* Umbau auf 3,3 V:
** Ersatz der Spannungsregler durch einen einzigen 3,3 V Regler
** Anpassen (verkleinern) des LED-Vorwiderstands R3 für 3,3 Volt Betrieb
** Reduktion der Taktfrequenz (Austausch von Q2) auf den bei 3,3V erlaubten Bereich des ATmega32
** Ersatz des MAX232 durch einen MAX3232
* ATmega32 vom ENC28J60 takten (OSC2)
* Betrieb mit Gleichspannung:
** Dioden D2 und D5 durch Drahtbrücken ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (komplette Entfernung des Brückengleichrichters, beinhaltet Verlust des Verpolungsschutzes)
** Diode D2 bestücken, D5 durch Drahtbrücke ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (Brückengleichrichter durch Verpolungsschutze ersetzen)
* Ersatz des ATmega32 durch einen ATmega644 mit mehr FLASH-Speicher.

== Inbetriebnahme der Originalsoftware ==
=== Einleitung ===

Die bei Auslieferung (Stand September 2008) in den ATmega32 gebrannte Firmware stellt sich recht zickig an. In vielen Fällen scheint weder die serielle Schnittstelle, noch die Netzwerkschnittstelle zu funktionieren.

Mit den im folgenden beschriebenen Schritten sollte die Inbetriebnahme der Software möglich sein. Dazu benötigt man:

* Einen Windows-PC mit Ethernet-Schnittstelle und RS232-Schnittstelle (ein Prolific RS232-USB Konverter funktioniert)
* Entweder
**zwei normale (''straight through'') Ethernet-Kabel und einen Ethernet Switch/Hub, oder
**ein gekreuztes(''cross over'') Ethernet-Kabel
* Einen AVR Programmer (Hardware und Software). Zum Beispiel einen [[AVR Dragon]] oder [[STK500]] mit [[AVR Studio]] oder das Pollin [[ATMEL Evaluations-Board]] und [[avrdude]].
* Die [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=downloads_suchergebnis.php&fp=OA==&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= Pollin NetServer Software], Version 1.01 (oder neuer)

=== Gelieferten ATmega32 richtig einstellen ===

Die Fuses der gelieferten ATmega32s scheinen nicht immer mit den im Handbuch auf Seite 12 als erforderlich angegebenen Fuse-Einstellungen übereinzustimmen.

Dies kann man mittels eines Programmers ändern. LFuse = 0xBF, HFuse = 0xD2. Das genaue Vorgehen hängt dabei vom verwendeten Programmer ab. Bei der Gelegenheit kann man ebenfalls eine Sicherheitskopie des ursprünglichen Flash-Inhalts und des EEPROMs anfertigen. Das EEPROM scheint die MAC-Adresse des Ethernet-Ports zu enthalten

=== PC Konfiguration ===

==== PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz ====

Betreibt man den PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz, muss er wie folgt umkonfiguriert werden.

Den PC vom normalen Netzwerk abstecken. Zur Umkonfiguration dazu bei Windows XP in der Systemsteuerung ''Netzwerkverbindungen'' aufrufen und die lokale ''LAN-Verbindung'' markieren. Dann in der rechten Leiste ''Einstellungen dieser Verbindung ändern'' aufrufen.

Es erscheint der Dialog ''Eigenschaften von <Verbindungsname>''. In der Liste im Dialog zu ''Internetprotokoll (TCP/IP)'' gehen. Ein Doppelklick auf den Eintrag öffnet den ''Eigenschaften von Internetprotokoll (TCP/IP)'' Dialog.

In diesem Dialog ''Folgende IP-Adresse verwenden:'' auswählen und zum Beispiel

IP-Adresse: '''192.168.0.100''' 
Subnetzmaske: '''255.255.255.0''' 
Standardgateway: '''192.168.0.1'''

eingeben.

Alle geöffneten Dialoge nacheinander mit OK schließen.

Im Normalfall (danke Bill Gates! :-() muss der PC jetzt neu gebootet werden. 

==== PC bereits im 192.168.0/24 Subnetz ====

In diesem Fall muss man prüfen, ob die IP-Adresse 192.168.0.90 bereits im Subnetz verwendet wird. Ist dies der Fall, muss das verwendete Gerät mit dieser IP vorübergehend aus dem Subnetz entfernt werden. Es sei denn, dabei handelt es sich um den PC. In diesem Fall muss er wie zuvor umkonfiguriert werden. Ansonsten kann der unverändert im Netz verbleiben.

Dem AVR-NET-IO gibt man eine neue, zuvor unbenutzte Adresse (siehe unten). Dann kann das abgekoppelte Gerät wieder angeschlossen werden, beziehungsweise der PC zurückkonfiguriert werden.

=== AVR-NET-IO anschließen ===

Musste man den PC umkonfigurieren, so werden jetzt nur der PC und der AVR-NET-IO über Ethernet miteinander verbunden. Je nach Ethernet-Kabel benötigt man dazu einen Switch/Hub oder nicht.

Musste man den PC nicht umkonfigurieren, so kann man den AVR-NET-IO wie einen normalen Rechner an das vorhandenen Netz anschließen.

Zusätzlich schließt man die serielle Schnittstelle des AVR-NET-IO an den PC an.

=== Firmware 1.01 einspielen ===

Laut Handbuch sollte der AVR-NET-IO jetzt über Ethernet funktionieren. Ebenso sollte er über die serielle Schnittstelle und ein Terminalprogramm konfigurierbar sein. Beides ist offensichtlich im Auslieferungszustand selten der Fall.

Auch wenn sich Pollins NetServer Software nicht mit dem AVR-NET-IO verbinden lässt, so ist sie jedoch in der Lage eine neue Firmware 1.01 einzuspielen. Das Vorgehen ist im Handbuch auf Seite 12 beschrieben. NetServer präsentiert dabei ein paar einfache Anweisungen denen man folgen sollte.

=== Abschluss ===

Jetzt sollte sich die NetServer Software mit dem AVR-NET-IO über Ethernet verbinden lassen. Dies macht es wiederum möglich, den AVR-NET-IO mit einer anderen IP-Adresse zu versehen. Will man den AVR-NET-IO in einem anderen Subnetz betreiben kann man dies jetzt einstellen.

Nachdem man die IP-Adresse neu eingestellt hat, muss man den PC zurückkonfigurieren und kann dann sowohl den AVR-NET-IO und den PC zusammen betreiben.

== Bekannte Fehler ==

Siehe auch [[#Hardware-Umbauten_.26_-Verbesserungen|Hardware-Umbauten und Verbesserungen]]

* Die Stückliste auf Seite 4 in den Anleitung mit den Versionsangaben
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
:ist falsch. Pollin legt dem Bausatz irgendwann ab September 2008 einen gedruckten Korrekturzettel bei. Die Online-Version der Anleitung ist korrigiert.
* Im Schaltplan auf Seite 7 in den Anleitungen mit den Versionen
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
** ''Stand 03.09.2008, online, #all, wpe'' (Online)
:ist eine 25-polig SUB-D Buchse gezeichnet. Geliefert wird und in der Stückliste verzeichnet ist ein Stecker.

* Die September 2008 ausgelieferte Firmware im ATmega32 funktioniert bei diversen Leuten nicht und muss erst upgedatet werden (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Die Fuse-Einstellungen des ausgelieferten ATmega32 entspricht nicht der Anleitung (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Käufer berichten von fehlenden Bauteilen im Bausatz (Wannenstecker, Widerstände). Für Reklamationen: [https://www.pollin.de/shop/fragen_reklamation.php]

== Andere Software statt der Originalsoftware ==

Die Umrüstung auf einen Webserver durch Austausch der Software (und ev. des ATmega32 bietet sich an):

* Angepasster Sourcecode von U.Radig: http://www.mikrocontroller.net/attachment/40027/Webserver_MEGA32.hex
IP: 192.168.1.90 
User: admin 
Pass: tim 
Test: http://beitz-online.dyndns.org 
Test: http://pieper-online.dyndns.org 

* Angepasster Sourcecode von Simon K: http://www.mikrocontroller.net/attachment/39939/uWebSrv.zip
IP: 192.168.0.93:8080 

* http://www.ethersex.de - Einfach fuer atmega32 compilen und funktioniert.

== Siehe auch ==
* Diskussion zu diesem Projekt: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988
* [http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en022889 ENC28J60 Produktseite]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39662c.pdf ENC28J60 Datenblatt(pdf)]

[[Category:Projekte|P]]
[[Category:AVR|P]]

AVR Net-IO Bausatz von Pollin

2008-09-29T07:48:58Z

212.117.81.29: /* Einleitung */

== Einleitung ==

Hier steht eine Beschreibung des Pollin Bausatzes [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= AVR-NET-IO. Best.Nr. 810 058]

Eine Liste von Features:

Ethernet-Platine mit ATMega32 und Netzwerkcontroller ENC28J60. Die Platine verfügt über 8 digitale Ausgänge, 4 digitale und 4 ADC-Eingänge, welche alle über einen Netzwerkanschluss (TCP/IP) abgerufen bzw. geschalten werden können.

Technische Daten:

* Betriebsspannung 9 V~
* Stromaufnahme ca. 190 mA
* 8 digitale Ausgänge (0/5 V)
* 4 digitale Eingänge (0/5 V)
* 4 ADC-Eingänge (10 Bit)
* [[ENC28J60]]
* [http://www.atmel.com/dyn/Products/Product_card.asp?part_id=2014 ATmega32] Mikrocontroller

Maße (LxBxH): 108x76x22 mm.

== Hardware ==

[[Bild:AVR-NET-IO.JPG|thumb|400px|AVR-NET-IO (links) mit zusätzlicher SUB-D Anschlussplatine (rechts, nicht im Lieferumfang). Ebenso ist zusätzlich ein nicht im Lieferumfang enthaltener kleiner Kühlkörper auf einem der Spannungsregler montiert und die Schraubklemmen sind nicht wie vorgesehen angereiht.]]Die Schaltung des AVR-NET-IO ist recht einfach:
* Ein ATmega32 Mikrocontroller enthält die gesamte Software
* Ein ENC28J60 Ethernet-Controller für das Senden und Empfangen von Ethernet Frames (MAC und PHY Ethernet Layer) ist über [[SPI]] mit dem ATmega32 verbunden
* Ein Ethernet RJ-45 MagJack TRJ 0011 BA NL von [http://www.trxcom.com/ Trxcom] mit eingebautem Übertrager und Anzeige-LEDs am ENC28J60.
* Ein MAX232 für die serielle Schnittstelle
* Zwei Spannungsregler, 5 V und 3,3 V
* "Hühnerfutter"

Fast alle I/O Pins des ATmega32 sind irgendwo auf Anschlüssen herausgeführt. Entweder auf dem SUB-D Stecker, dem EXT oder ISP Wannensteckern oder den blauen Anschlussklemmen. Sie sind nicht(!) besonders geschützt, es finden sich zum Beispiel keine Schutzdioden für die Pins in der Schaltung.

Die blauen Anschlussklemmen haben eine Nut und eine Feder mit denen man
sie zusammenstecken kann, dadurch ist das Anlöten wesentlich leichter
und sie stehen auch sauber in der Reihe (nicht wie auf dem Foto).

==== Hardware-Umbauten & -Verbesserungen ====

* Kühlkörper auf dem 7805
* MAX232 nach anfänglicher Konfiguration nicht bestücken um Strom zu sparen oder um zwei weitere I/O-Pins zu gewinnen
* ''Netz'' LED nicht bestücken um Strom zu sparen
* Linear-Spannungsregler ersetzen
* Kondensator an AREF-Pin des ATmega32 (ATmega32 Datenblatt)
* Kondensator an den RESET-Pin des ATmega32 ([http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2521.pdf Atmel Application Note AVR042: AVR Hardware Design Considerations])
* Umbau auf 3,3 V:
** Ersatz der Spannungsregler durch einen einzigen 3,3 V Regler
** Anpassen (verkleinern) des LED-Vorwiderstands R3 für 3,3 Volt Betrieb
** Reduktion der Taktfrequenz (Austausch von Q2) auf den bei 3,3V erlaubten Bereich des ATmega32
** Ersatz des MAX232 durch einen MAX3232
* ATmega32 vom ENC28J60 takten (OSC2)
* Betrieb mit Gleichspannung:
** Dioden D2 und D5 durch Drahtbrücken ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (komplette Entfernung des Brückengleichrichters, beinhaltet Verlust des Verpolungsschutzes)
** Diode D2 bestücken, D5 durch Drahtbrücke ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (Brückengleichrichter durch Verpolungsschutze ersetzen)
* Ersatz des ATmega32 durch einen ATmega644 mit mehr FLASH-Speicher.

== Inbetriebnahme der Originalsoftware ==
=== Einleitung ===

Die bei Auslieferung (Stand September 2008) in den ATmega32 gebrannte Firmware stellt sich recht zickig an. In vielen Fällen scheint weder die serielle Schnittstelle, noch die Netzwerkschnittstelle zu funktionieren.

Mit den im folgenden beschriebenen Schritten sollte die Inbetriebnahme der Software möglich sein. Dazu benötigt man:

* Einen Windows-PC mit Ethernet-Schnittstelle und RS232-Schnittstelle (ein Prolific RS232-USB Konverter funktioniert)
* Entweder
**zwei normale (''straight through'') Ethernet-Kabel und einen Ethernet Switch/Hub, oder
**ein gekreuztes(''cross over'') Ethernet-Kabel
* Einen AVR Programmer (Hardware und Software). Zum Beispiel einen [[AVR Dragon]] oder [[STK500]] mit [[AVR Studio]] oder das [[Pollin AVR Eval Board]] und [[avrdude]].
* Die [http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=downloads_suchergebnis.php&fp=OA==&pg=NQ==&a=MTQ5OTgxOTk= Pollin NetServer Software], Version 1.01 (oder neuer)

=== Gelieferten ATmega32 richtig einstellen ===

Die Fuses der gelieferten ATmega32s scheinen nicht immer mit den im Handbuch auf Seite 12 als erforderlich angegebenen Fuse-Einstellungen übereinzustimmen.

Dies kann man mittels eines Programmers ändern. LFuse = 0xBF, HFuse = 0xD2. Das genaue Vorgehen hängt dabei vom verwendeten Programmer ab. Bei der Gelegenheit kann man ebenfalls eine Sicherheitskopie des ursprünglichen Flash-Inhalts und des EEPROMs anfertigen. Das EEPROM scheint die MAC-Adresse des Ethernet-Ports zu enthalten

=== PC Konfiguration ===

==== PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz ====

Betreibt man den PC normalerweise nicht im 192.168.0/24 Subnetz, muss er wie folgt umkonfiguriert werden.

Den PC vom normalen Netzwerk abstecken. Zur Umkonfiguration dazu bei Windows XP in der Systemsteuerung ''Netzwerkverbindungen'' aufrufen und die lokale ''LAN-Verbindung'' markieren. Dann in der rechten Leiste ''Einstellungen dieser Verbindung ändern'' aufrufen.

Es erscheint der Dialog ''Eigenschaften von <Verbindungsname>''. In der Liste im Dialog zu ''Internetprotokoll (TCP/IP)'' gehen. Ein Doppelklick auf den Eintrag öffnet den ''Eigenschaften von Internetprotokoll (TCP/IP)'' Dialog.

In diesem Dialog ''Folgende IP-Adresse verwenden:'' auswählen und zum Beispiel

IP-Adresse: '''192.168.0.100''' 
Subnetzmaske: '''255.255.255.0''' 
Standardgateway: '''192.168.0.1'''

eingeben.

Alle geöffneten Dialoge nacheinander mit OK schließen.

Im Normalfall (danke Bill Gates! :-() muss der PC jetzt neu gebootet werden. 

==== PC bereits im 192.168.0/24 Subnetz ====

In diesem Fall muss man prüfen, ob die IP-Adresse 192.168.0.90 bereits im Subnetz verwendet wird. Ist dies der Fall, muss das verwendete Gerät mit dieser IP vorübergehend aus dem Subnetz entfernt werden. Es sei denn, dabei handelt es sich um den PC. In diesem Fall muss er wie zuvor umkonfiguriert werden. Ansonsten kann der unverändert im Netz verbleiben.

Dem AVR-NET-IO gibt man eine neue, zuvor unbenutzte Adresse (siehe unten). Dann kann das abgekoppelte Gerät wieder angeschlossen werden, beziehungsweise der PC zurückkonfiguriert werden.

=== AVR-NET-IO anschließen ===

Musste man den PC umkonfigurieren, so werden jetzt nur der PC und der AVR-NET-IO über Ethernet miteinander verbunden. Je nach Ethernet-Kabel benötigt man dazu einen Switch/Hub oder nicht.

Musste man den PC nicht umkonfigurieren, so kann man den AVR-NET-IO wie einen normalen Rechner an das vorhandenen Netz anschließen.

Zusätzlich schließt man die serielle Schnittstelle des AVR-NET-IO an den PC an.

=== Firmware 1.01 einspielen ===

Laut Handbuch sollte der AVR-NET-IO jetzt über Ethernet funktionieren. Ebenso sollte er über die serielle Schnittstelle und ein Terminalprogramm konfigurierbar sein. Beides ist offensichtlich im Auslieferungszustand selten der Fall.

Auch wenn sich Pollins NetServer Software nicht mit dem AVR-NET-IO verbinden lässt, so ist sie jedoch in der Lage eine neue Firmware 1.01 einzuspielen. Das Vorgehen ist im Handbuch auf Seite 12 beschrieben. NetServer präsentiert dabei ein paar einfache Anweisungen denen man folgen sollte.

=== Abschluss ===

Jetzt sollte sich die NetServer Software mit dem AVR-NET-IO über Ethernet verbinden lassen. Dies macht es wiederum möglich, den AVR-NET-IO mit einer anderen IP-Adresse zu versehen. Will man den AVR-NET-IO in einem anderen Subnetz betreiben kann man dies jetzt einstellen.

Nachdem man die IP-Adresse neu eingestellt hat, muss man den PC zurückkonfigurieren und kann dann sowohl den AVR-NET-IO und den PC zusammen betreiben.

== Bekannte Fehler ==

Siehe auch [[#Hardware-Umbauten_.26_-Verbesserungen|Hardware-Umbauten und Verbesserungen]]

* Die Stückliste auf Seite 4 in den Anleitung mit den Versionsangaben
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
:ist falsch. Pollin legt dem Bausatz irgendwann ab September 2008 einen gedruckten Korrekturzettel bei. Die Online-Version der Anleitung ist korrigiert.
* Im Schaltplan auf Seite 7 in den Anleitungen mit den Versionen
** ''Stand 20.08.2008, kloiber, #1100, wpe'' (gedruckt im Bausatz)
** ''Stand 20.08.2008, cd, #all, wpe'' (auf der CD)
** ''Stand 03.09.2008, online, #all, wpe'' (Online)
:ist eine 25-polig SUB-D Buchse gezeichnet. Geliefert wird und in der Stückliste verzeichnet ist ein Stecker.

* Die September 2008 ausgelieferte Firmware im ATmega32 funktioniert bei diversen Leuten nicht und muss erst upgedatet werden (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Die Fuse-Einstellungen des ausgelieferten ATmega32 entspricht nicht der Anleitung (siehe [[#Inbetriebnahme der Originalsoftware|Inbetriebnahme der Originalsoftware]])

* Käufer berichten von fehlenden Bauteilen im Bausatz (Wannenstecker, Widerstände). Für Reklamationen: [https://www.pollin.de/shop/fragen_reklamation.php]

== Andere Software statt der Originalsoftware ==

Die Umrüstung auf einen Webserver durch Austausch der Software (und ev. des ATmega32 bietet sich an):

* Angepasster Sourcecode von U.Radig: http://www.mikrocontroller.net/attachment/40027/Webserver_MEGA32.hex
IP: 192.168.1.90 
User: admin 
Pass: tim 
Test: http://beitz-online.dyndns.org 
Test: http://pieper-online.dyndns.org 

* Angepasster Sourcecode von Simon K: http://www.mikrocontroller.net/attachment/39939/uWebSrv.zip
IP: 192.168.0.93:8080 

* http://www.ethersex.de - Einfach fuer atmega32 compilen und funktioniert.

== Siehe auch ==
* Diskussion zu diesem Projekt: http://www.mikrocontroller.net/topic/109988
* [http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en022889 ENC28J60 Produktseite]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39662c.pdf ENC28J60 Datenblatt(pdf)]

[[Category:Projekte|P]]
[[Category:AVR|P]]

Avrdude

2008-09-29T07:46:58Z

212.117.81.29: Weiterleitung nach AVRDUDE erstellt

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