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SMD Löten

2012-10-03T10:50:07Z

5volt: Infos zum Erhitzen von der Rückseite eingefügt

[[Category:Löten]]
== Einlöten von SMD-Bauteilen ==

Irgendwann ist man an dem Punkt angelangt, an dem man ein Bauteil braucht, das nur 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 Einstellung der Lötstation sollte man halbwegs beherrschen. (Lötversuche an einer alten Platine sind in diesem Fall sehr hilfreich).
**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 nehmen, die man bekommen kann. Breiter als 1,5 mm sollte sie nicht sein, eher dünner. Hat man keine passende zur Hand oder herrscht Geldmangel, so lassen sich auch die feinen Litzen 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) vonnöten. 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 Linie 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!

Vorsicht! Immer wieder eine Pause einlegen, so dass der Chip nicht zu Heiß und bereits beim Löten beschädigt wird!

==== 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.

Trotzdem sollte man eher nicht zur Lötzinn-Absaug-Pumpe greifen. Das mag zwar einfacher und bei anderen Lötvorgängen durchaus praktisch sein, die kleinen SMD-Bauteile werden jedoch leicht mit abgesaugt und kommen dann nur als Brösel oder gar nicht mehr raus. Manche Hersteller bieten SMD-Überwurfspitzen für ihre Entlötpumpen an, die diese Gefahr verringern. Das vereinfacht die Sache ein wenig, man muss aber genau zielen und den Lötkolben kurz wegnehmen. Hier sollte man also eher zur Entlötlitze greifen.

==== 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 erstarrt 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 solche kann man beispielsweise bei PCB-Pool kostenlos zur Platine hinzubestellen.) Oft bleibt aber nur, 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.

Ein häufiges Problem ist, dass sich die Paste ungern auf dem Pad niederlässt; also beim Entfernen der Spritze lieber an selbiger haften bleibt. Hier hilft ein leichtes Erwärmen der Platine auf ca. 40 °C. Die Paste wird sich dadurch gerne auf dem Pad niederlassen und auch einen ordentlich rundlichen Klecks bilden, statt einer Zipfelmütze. Zu beachten ist hierbei, dass die Kleckse bei zu langer Wartezeit etwas schneller austrocknen als bei niedrigeren Temperaturen. Also besser gleich nach dem Einbringen der Paste die Temperaturzufuhr unterbrechen und die SMD Bauteile bestücken.

==== 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 die Oberflächenspannung 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 Pizzaofens 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 walten zu 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 verwendet. 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 eine zum Reflow-Löten verwendete Elektro-Pfanne nicht mehr für Nahrungsmittel verwendet werden, da Rückstände an der Pfanne haften bleiben können und zudem übermäßig erwärmte Teflonpfannen ausgasen und fortan Stoffe an das Kochgut abgegeben, insbesondere, wenn die Oberfläche durch Kratzer beschädigt wurde.

==== Heißluft ====

Die Geister scheiden sich daran, ob man mit Heißluft wirklich gut löten kann (beim Entlöten ist das anders). Viele bevorzugen noch den Lötkolben 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.

==== Kochtopf mit mehrschichtigem Boden ====

In vielen Küchen sind heute keine Gusseisenkochplatten mehr verbaut sondern Glasskeramikkochfelder. Bei diesen darf die Platine nicht direkt beheizt werden, da diese schnell eine enorme Hitze erzeugen. Damit eine konstante Temperatur erhalten wird, kann ein Kochtopf mit einem mehrschichtigen Boden verwendet werden. Dazu wird die Platine in den Kochtopf gelegt und auf dem Glasskeramikkochfeld aufgeheizt. Ist die Lötpaste geschmolzen und sind alle Lötstellen verlötet, kann die Platte abgestellt und der Kochtopf zum Abkühlen zur Seite geschoben werden.

== Entlöten von SMD-Bauteilen ==

Leider halten ICs 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 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 °C 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 °C) 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 Quik-Methode ===
[http://www.chipquik.com/ Chip Quik] bietet ein Set an mit dem sich SMD-Bauteile sehr einfach und zerstörungsfrei entlöten lassen.

Dabei wird auf die Beinchen reichlich Flussmittel aufgetragen. Danach eine große Menge speziellen Lötzinns, das eine sehr geringe Schmelztemperatur hat. Dieses verbindet sich mit dem normalen Lötzinn und bleibt lange flüssig. Die Temperatur der Schmelze ist so gering, dass das Bauteil überlebt.
Wenn alle Beinchen in dem Lötzinn-Blob stehen, fällt das Bauteil fast von alleine ab.

Diese Methode wird in dem Make-Magazine Video gezeigt, das unten verlinkt ist.

Die Chip Quick-Legierung besteht laut dem Sicherheitsdatenblatt, dass unter [http://datasheet.octopart.com/SMD16NL-Chip-Quik-datasheet-10489078.pdf] zu finden ist, aus Zinn, Bismut und Indium, in Gewichtsanteilen ähnlich dem Roses Metall, jedoch mit Indium statt Blei.
Bei tmp-loettechnik.de bekommt man Roses Metall, allerdings nur als Barren. Mit dieser Legierung (Schmelzpunkt 98 °C) kann man auch Teile zur mechanischen Bearbeitung eingießen und im kochenden Wasser wieder befreien. "Flüssiger Schraubstock".

Anmerkung (von Markus F.):
Laut [http://www.chipquikinc.com/newsletters/cq_new_june_2004.htm Hersteller] hat die Chip Quik-Legierung einen Schmelzpunkt von 58 °C.
Daher ist es wahrscheinlich, dass in der Legierung eine größere Menge Gallium (Schmelzpunkt 30 °C) enthalten ist. Bei einem Preis von 190 $ für 170 g Chip Quik-Lot wäre dies durchaus möglich. Gallium kostet derzeit (Stand Juli 2010) ca. 1 € pro Gramm.

=== 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'' (z. B. 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 Haken sollte dabei nicht mehr als vielleicht 2 cm über die Lötkolbenspitze hinausreichen. 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 Glaskeramikfeld-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 (16 Watt). 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 (auch engl. ''Tweezer'') genannt, ist ein Lötkolben, der zwei beheizte Spitzen besitzt, die ähnlich wie bei einer Pinzette verbunden sind, und der wie eine Pinzette bedient wird. Die Spitzen sind als flache, Einsätze gestaltet, die ggf. je nach Breite des auszulötenden Bauteils ausgetauscht werden können. Mit dem Zangenlötkolben kann man sehr einfach Anschlüsse von Bauteilen mit zwei gegenüberliegenden Anschlüssen (Widerstände, etc.) oder Anschlussreihen erhitzen und das Bauteil dann direkt mit dem Zangenlötkolben von der Platine nehmen. Es empfiehlt sich dabei, eine zusätzliche Pinzette zur Hand zu nehmen, um das Bauteil von der Platine zu heben, da teilweise maschinell bestückte SMD mit einem Klebepunkt auf der Platine fixiert werden.

Ein Nachteil beim Entlöten mit dem Zangenlötkolben ist, dass das entlötete Bauteil relativ lange erwärmt wird, da es mit der Zange abgehoben und dann weiter erwärmt wird, bis man es aus der Zange entfernt. Ein weiterer Nachteil ist, dass sich der Zangenlötkolben nur für zweireihige Bauteile eignet.

Der große Vorteil des Zangenlötkolbens ist die schnelle und einfache Funktion. Muss man mehrere Widerstände gleicher Bauform von einer Platine entfernen, kann dieses 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.

=== Mit Draht ===
==== Kupferlackdraht ====

Eine weitere sehr elegante Möglichkeit, um auch größere SMD-ICs zerstörungsfrei 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 durchfädeln 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 bis 5 mm breit, ebenfalls etwa 0,2 mm dick. Die in akustomagnetischen Warensicherungsetiketten enthaltenen Blechstreifen eignen sich gut. Auch einen Skalpellhalter mit Einmalklingen kann man hierfür 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 wird mit dem Lötkolben erwärmt. Sobald das Lötzinn geschmolzen ist, rutscht das Skalpell zum nächsten Pin weiter. Hinterher müssen lediglich die Pins wieder geradegebogen werden.

==== Schaltdraht ====

Eine interessante Methode zeigt Silicon Labs in ihrer Application Note AN114 [http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/an114.pdf Hand Soldering Tutorial for Fine Pitch QFP Devices]. Dabei wird, ähnlich wie bei der Kupferlackdrahtmethode, ein Schaltdraht unter den Pins durchgezogen, an einem benachbarten Bauteil "verankert" und dann ziemlich kräftig geheizt und gezogen. Je nach Vorgehensweise kann man damit sowohl Bauteil als auch Leiterplatte retten. Dies braucht aber entsprechend viel Gefühl und vermutlich Übung.
In der Appnote hat das nicht ganz geklappt. Die Fotodokumentation zeigt einen zerstörten Chip und ein abgelöstes Pad.

=== Mechanisch abtrennen ===

==== Die Cuttermethode ====

Eine weitere Möglichkeit, ein SMD IC von einer Platine zu entfernen, besteht darin, 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 als bei anderen Methoden. Allerdings besteht die latente Möglichkeit, dabei 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 dafür benötigte Kraft kann man sehr gut dimensionieren. Wenn man das raus hat, braucht man ca. 1 bis 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 dies hier zuerst beschrieben.

==== 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 °C 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 Warmluft bis 600 °C abgeben, was mehr als genug zum Entlöten ist. Damit das 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 SMDs 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 ICs auf einer Platine schon bis zu fünf mal getauscht.

==== Heißluftpistole ====

Eine Heißluftpistole, wie man sie im Baumarkt zum Abbrennen alter Farbe u.ä. erhältlich ist, 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 annimmt.

Einfach die 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 dazu geeignet, alten Elektronikschrott zu recyclen, um auf diese Weise preiswert zu einem Grundstock an diversem SMD-"Hühnerfutter" (Widerstände, Kondensatoren, oft auch Tantal-Elkos, teilweise auch Standard-ICs wie 74xxx und 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). ''Ehrlich gesagt, der Tipp hat noch nie richtig funktioniert. Entweder bläst man die Folie weg oder die heiße Luft wird unter die Folie geblasen, wo sie sich dank der Folie besonders gut hält und die Bauteile drunter ausgelötet werden. Ein Stück Alufolie schützt die umliegenden Bauteile überhaupt nicht.'' Eine andere Möglichkeit ist das Abkleben der Platine mit Kaptonband (selbstklebend, in Breiten bis 50 mm erhältlich). Dieses Band aus durchsichtigem Kunststoff ist bis 400°C hitzebeständig und schützt die darunter liegenden Bauteile eine gewisse Zeit vor dem Luftstrom und der Hitze.

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). Bei einseitigen Pertinax-Platinen ist diese Gefahr besonders groß (vermutlich wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Materials) - Epoxy-Platinen, insbesondere Multilayer, überstehen diese Prozedur aber normalerweise unbeschadet.

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 diese, 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 macht, der noch für Nahrungsmittel verwendet wird.

==== 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.

==== Benzinfeuerzeugmethode ====

Benzinfeuerzeuge wie das "Zippo" eignen sich auch sehr gut um ICs von Platinen zu entfernen, im Normalfall bleiben Bauteile sowie Platine ganz. Das Feuerzeug wird angemacht und die Platine wird darüber gehalten (Vorsicht: heiß, am besten zum halten eine Zange verwenden) nun löst sich nach ein paar Sekunden das Lötzinn an den Pins und der IC kann mit einem Zahnstocher oder ähnlichem von der Platine geschoben werden, mal sollte mit der Flamme nicht an den Rand der Platine kommen, sonst fängt sie an anzuschmoren, die Platine wird in vielen Fällen unten schwarz, dies kommt vom Kohlenstoff welcher durch die Verbrennung des Benzines sich am PCB absetzt, es lässt sich mit vielen Lösungsmitteln entfernen. Die Methode ist aber nur für einseitige Platinen zu gebrauchen, da die Flamme Bauteile auf der unten liegenden Seite zerstören kann.

==== Glaskeramik-Herd ====

Geht nur bei einseitig bestückten Platinen! Ähnelt der Bügeleisen-Methode. Ist wegen der IR-Strahlung jedoch besser.

Platine auf das Glaskeramikfeld 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 Glaskeramikherd auf eine kalte Platte legen und abkühlen lassen.

Eignet sich gut zum Vorwärmen auf ca. 100 °C - 150 °C, auch bei beidseitig bestückten Boards, in Verbindung mit anderen Methoden (z. B. Heißluft). Ähnliche Vorwärmplatten gibt es speziell für die Löttechnik.

Alternative:

Platine mit einer geeigneten Zange in einem Abstand von ca. 2 bis 4 cm über das Glaskeramikfeld halten. Dabei die Herdplatte auf Maximum stellen (am Besten Anheizstufe). Nach einigen Sekunden ist das Zinn geschmolzen und man kann die Bauteile entnehmen bzw. verrücken.

Der Vorteil liegt in der hohen Strahlungswärme von Glaskeramikkochfeldern. Im Gegensatz zum "darauf legen" wird die Platine gleichmäßig erwährt und lokale Überhitzungen werden vermieden, was letztendlich Platine und Bauteile schont. Das nervige Ein- und Ausschalten entfällt außerdem.

Eignet sich auch bedingt für doppelseitig bestückte Leiterplatten zum Auslöten. Man muss allerdings damit rechnen, dass Bauteile auf das heiße Glaskeramikfeld fallen.

=== 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 auseinander bringen. 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 Möglichkeit ist mit 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-Bauteil 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 einzulösen, 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 zwei 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.

==== Kontrollieren von Lötstellen ====

Zur Kontrolle der gelöteten Bauteile sollte man, wie schon erwähnt, eine gute Lupe - besser noch Lupenleuchte - benutzen oder auch schon preiswert über diverse Internetauktionen zu ersteigernde "USB Mikroskope", die an einen PC oder Laptop angeschlossen werden können. Das kann böse Überraschungen bei der Inbetriebnahme der gelöteten Platine vermeiden. Unabdingbar ist immer eine gute Ausleuchtung des Arbeitsplatzes.

Auslöten kann man gut an defekten Platinen, z. B. aus Computern, üben.

Und ja keine Lötpaste essen!!!! Dann wird alles gut :D

== Siehe auch ==

* [[SMD]]
* [[IC-Gehäuseformen#Adapterplatinen für SMD-ICs|Adapterplatinen für SMD-ICs]]

== Links ==

* How-to Videos
** [http://www.youtube.com/watch?v=wQXhny3R7lk Professionelles SMD Löten leicht gemacht, engl. Youtube-Video]
** [http://www.youtube.com/watch?v=3NN7UGWYmBY SMD Soldering without expensive tools, engl. Youtube-Video]
** [http://www.youtube.com/watch?v=8whMwCBf8wA SMD Löten 0805+0603, deutsches Youtube-Video]
** [http://www.youtube.com/watch?v=eApVG5GjLbU&NR=1 SMD Löten von SOIC, Pin für Pin, Youtube-Video]
** [http://www.youtube.com/watch?v=NALwJ6OnwNw SMD Löten von QFP, Pin Für Pin, Youtube-Video]
** [http://www.youtube.com/watch?v=YzI31gfCjJE SMD Löten von TSOP mit der Ziehmethode, Youtube-Video]
** [http://www.youtube.com/watch?v=YSdihwWegIg Löten von SOIC mit Lötpaste und Heißluft, YouTube-Video]
** [http://www.makezine.com/blog/archive/2007/01/soldering_tutor_1.html MAKE-Magazine Podcast Löt- und Entlöttips]

* Anleitungen
** [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]
** [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.circuitrework.com/guides/guides.shtml Circuit Technology Center - Surgeon grade rework and repair, by the book and guaranteed.]
** [http://iwenzo.de/wiki/SMD_Bauteile_l%C3%B6ten SMD Bauteile löten]
** [http://frickelpower.bplaced.net/index.php?page=smdesolder SMD entlöten mit selbstgebastelter Heißluftpistole]

* Werkzeuge
** [http://www.qrpbuilder.com/downloads/smd%20device%20041510.pdf Homemade SMD Component Placement Device] (PDF)
** [http://thomaspfeifer.net/ SMD löten/entlöten und Reflow Ofen Selbstbau (unter Trickkiste und AVR Projekte)]
**[http://www.sef.de Reflowlötanlagen]
**[http://www.martin-smt.de SMD Bearbeitungsgeräte - Reworksysteme]
**[http://www.fritsch-smt.de Bestückungsautomaten / Siebdruckgeräte]

AVR-Transistortester

2011-07-21T15:20:06Z

5volt: /* Downloads */

''von Markus Frejek''

==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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z. B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 7000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=857&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse gelegt oder ganz freigelassen. 
Es ergeben sich folgende 6 Möglichkeiten:

{| border="1" class="wikitable"
! || Zustand Pin1 || Zustand Pin2 || Zustand Pin3
|-
| 1. Möglichkeit || + || - || frei
|-
| 2. Möglichkeit || + || frei || -
|-
| 3. Möglichkeit || frei || - || +
|-
| 4. Möglichkeit || frei || + || -
|-
| 5. Möglichkeit || - || frei|| +
|-
| 6. Möglichkeit || - || + || frei
|}

Für jede Kombinationsmöglichkeit wird überprüft, ob zwischen dem + Pin und dem -Pin Durchgang herrscht. Hierfür wird mit den ADCs die
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|-
| Widerstand
| Widerstand
|-
| Kondensator
| Kondensator
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung und Gate-Kapazität(bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)
* Widerstandswert bei Widerständen und Kapazität bei Kondensatoren

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

Eine Unterscheidung zwischen bipolaren Kondensatoren und gepolten Elkos war ursprünglich geplant. 
Elkos entladen sich nämlich schneller, wenn sie in die falsche Richtung aufgeladen werden. 
Allerdings ist dieser Effekt bei Spannungen von 5V und Messzeiten von ein paar 100ms fast unmessbar gering, daher ist diese Erkennung nicht möglich.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48, sowie der komplette Quellcode enthalten.
Die Version für den ATMega48 hat folgende Features nicht:
* Erkennung von Widerständen und Kondensatoren
* Messung der Gatekapazität von Anreicherungs-Mosfets
* Messung der Basis-Emitter-Spannung von Bipolartransistoren

Für diese Features bietet der ATMega48 einfach nicht genug Platz.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Es wird aber dringend davon abgeraten, den Tester mit dem ATmega48 aufzubauen: Dieser Controller ist kaum billiger als der ATMega8, und die Firmware für diesen wird kaum noch weiter gepflegt, weil sie (verständlicherweise) ohnehin kaum verwendet wird; außerdem bietet der Controller auch für Programm-Verbesserungen gar keinen Platz mehr.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Sollte auf einem 2x16 Display nur eine Zeile als Klötzchen dargestellt werden und in der zweiten Zeile gar nichts, dann ist bei Anschluss mittels Adapterkabel die Verbindung komplett verdreht (Pin 1 der Platine also auf Pin 16 des LC-Displays). Es kann aber auch ein Fehler bei der Display-Initialisierung vorliegen (abweichend von HD44780). Das sind aber nur 2 von mehreren weiteren Möglichkeiten.

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden, ein Bauteil erkannt wird obwohl gar keins angeschlossen ist oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte die Platine auf Lötbrücken, schlechte Lötstellen o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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 ==

Hinweis: Die Entwicklung findet jetzt in einem SVN-Archiv statt. Dort finden sich auch Extras (z. B. Platinenlayouts). Wer sicher gehen will, eine aktuelle Version zu erhalten, sollte also entweder das Archiv auschecken oder den Snapshot herunterladen, der maximal einen Tag alt ist.

*[[Media:AVR-Transistortester_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Mega48-Version hat nicht alle Features, wie unter [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester#Infos_zur_Software "Infos zur Software"] beschrieben ('''Achtung: Moeglicherweise veraltet.''')

*[http://frickelpower.bplaced.net/ctest/index.php?pglang=de Download-Site, wo die gewünschte Display-Sprache und weitere Optionen ausgewählt werden können] ('''empfohlene Download-Quelle''')

*[http://coremelt.net/files/software/repository-tarballs/semiconductor_tester.tar.gz aktueller Archiv-Snapshot]

*[http://viewvc.coremelt.net/viewvc/avr/semiconductor_tester SVN Archiv (online browsen)]

*[http://svn.coremelt.net/avr/semiconductor_tester SVN Archiv]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

AVR-Transistortester

2011-07-21T15:16:35Z

5volt: /* Downloads */

''von Markus Frejek''

==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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z. B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 7000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=857&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse gelegt oder ganz freigelassen. 
Es ergeben sich folgende 6 Möglichkeiten:

{| border="1" class="wikitable"
! || Zustand Pin1 || Zustand Pin2 || Zustand Pin3
|-
| 1. Möglichkeit || + || - || frei
|-
| 2. Möglichkeit || + || frei || -
|-
| 3. Möglichkeit || frei || - || +
|-
| 4. Möglichkeit || frei || + || -
|-
| 5. Möglichkeit || - || frei|| +
|-
| 6. Möglichkeit || - || + || frei
|}

Für jede Kombinationsmöglichkeit wird überprüft, ob zwischen dem + Pin und dem -Pin Durchgang herrscht. Hierfür wird mit den ADCs die
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|-
| Widerstand
| Widerstand
|-
| Kondensator
| Kondensator
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung und Gate-Kapazität(bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)
* Widerstandswert bei Widerständen und Kapazität bei Kondensatoren

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

Eine Unterscheidung zwischen bipolaren Kondensatoren und gepolten Elkos war ursprünglich geplant. 
Elkos entladen sich nämlich schneller, wenn sie in die falsche Richtung aufgeladen werden. 
Allerdings ist dieser Effekt bei Spannungen von 5V und Messzeiten von ein paar 100ms fast unmessbar gering, daher ist diese Erkennung nicht möglich.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48, sowie der komplette Quellcode enthalten.
Die Version für den ATMega48 hat folgende Features nicht:
* Erkennung von Widerständen und Kondensatoren
* Messung der Gatekapazität von Anreicherungs-Mosfets
* Messung der Basis-Emitter-Spannung von Bipolartransistoren

Für diese Features bietet der ATMega48 einfach nicht genug Platz.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Es wird aber dringend davon abgeraten, den Tester mit dem ATmega48 aufzubauen: Dieser Controller ist kaum billiger als der ATMega8, und die Firmware für diesen wird kaum noch weiter gepflegt, weil sie (verständlicherweise) ohnehin kaum verwendet wird; außerdem bietet der Controller auch für Programm-Verbesserungen gar keinen Platz mehr.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Sollte auf einem 2x16 Display nur eine Zeile als Klötzchen dargestellt werden und in der zweiten Zeile gar nichts, dann ist bei Anschluss mittels Adapterkabel die Verbindung komplett verdreht (Pin 1 der Platine also auf Pin 16 des LC-Displays). Es kann aber auch ein Fehler bei der Display-Initialisierung vorliegen (abweichend von HD44780). Das sind aber nur 2 von mehreren weiteren Möglichkeiten.

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden, ein Bauteil erkannt wird obwohl gar keins angeschlossen ist oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte die Platine auf Lötbrücken, schlechte Lötstellen o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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 ==

Hinweis: Die Entwicklung findet jetzt in einem SVN-Archiv statt. Dort finden sich auch Extras (z. B. Platinenlayouts). Wer sicher gehen will, eine aktuelle Version zu erhalten, sollte also entweder das Archiv auschecken oder den Snapshot herunterladen, der maximal einen Tag alt ist.

*[[Media:AVR-Transistortester_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Mega48-Version hat nicht alle Features, wie unter [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester#Infos_zur_Software "Infos zur Software"] beschrieben ('''Achtung: Moeglicherweise veraltet.''')

*[http://frickelpower.bplaced.net/ctest/index.php?pglang=de Download-Site, wo die gewünschte Display-Sprache und weitere Optinoen ausgewählt werden können] ('''empfohlene Download-Quelle''')

*[http://coremelt.net/files/software/repository-tarballs/semiconductor_tester.tar.gz aktueller Archiv-Snapshot]

*[http://viewvc.coremelt.net/viewvc/avr/semiconductor_tester SVN Archiv (online browsen)]

*[http://svn.coremelt.net/avr/semiconductor_tester SVN Archiv]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

Reichelt-Wishlist

2011-03-27T15:09:43Z

5volt: /* Spulen etc. */

== Reichelt Wunschliste ==

Auf dieser Seite können Wünsche zur Erweiterung des Reichelt-Lieferprogramms eingetragen werden. Es ist keine offizelle Wunschliste von Reichelt und es ist nicht bekannt, ob Reichelt-Mitarbeiter diese Seite regelmässig sichten. Reichelt sollte sicherheitshalber regelmäßig angeschrieben werden, damit diese Liste nicht in Vergessenheit gerät.

Damit sich die beliebtesten Artikel herauskristallisieren, macht jeder einfach '''einen''' virtuellen Strich dahinter: | (Windows: ALT-GR Taste und < Taste drücken, Mac OS X: Alt-Taste und 7 Taste drücken). Alle fünf Striche (|||||) bitte immer ein Leerzeichen einfügen.

Neue Artikel einfügen darf und soll natürlich auch jeder - aber bitte die Liste vorher durchgehen (Tipp: Browser-Suchfunktion nutzen)! Einfach ganz viele Striche auf einmal hinter einem Artikel einzufügen ist zwecklos. Das erkennt man in der History und es gibt viele Leute, die diese Seite überwachen...

'''Nicht sinnvoll''' ist etwas sehr exotisches, wie z. B. einen ganz bestimmten super schnellen AD-Wandler hier aufzulisten! Neue Artikel müssen sich für Reichelt ja auch rentieren und wirtschaftlich "an den Mann bringbar" sein. [Die Entscheidung, ob sich was rentiert und ob es exotisch ist, sollte man vielleicht Reichelt und den eventuellen späteren Strichle-Setzern überlassen, statt im Voraus die Schere im Kopf walten zu lassen.]

= Wunschliste =
== Halbleiter ==
=== Controller/FPGA/CPLD ===

* Atmel AT89LP4052 PDIP ||||| ||||| ||||
* Atmel AT89S2051/4051 |||||
* Atmel AT90PWM3B (µC für Servosteuerungen und z.b. Motorsteuerungen) ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Atmel ATA6612/13 (LIN-Bus SoC) ||
* Atmel ATmega324P in TQFP und PDIP ||||| ||||| ||||| |
* Atmel ATmega324PV in TQFP und PDIP ||
* Atmel ATmega328P in TQFP und PDIP ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* Atmel ATmega48P in TQFP und PDIP ||||
* Atmel ATmega644p(a) / atmega1284p(a) in TQFP und PDIP ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Atmel ATtiny2313V in SO und PDIP ||||
* Atmel ATtiny261 (auch 461 und 861; bevorzugt DIP) ||||| ||||| ||||||
* Atmel AVR Controller mit Funkanbindung z. B. AT86RF230, AT86RF211, AT86RF401, dazu passende Quarze (evtl. SMD) 18,080 MHz (Crystek P/N 016758), Spulen 39nH. ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Atmel AVR mit USB AT90USB82, AT90USB162, AT90USB646, AT90USB1286, AT90USB1287, ATmega32u2 und ATmega32u4 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* Atmel AVR32 im TQFP ||||| ||||| ||||| ||||
* Atmel Atmega 168PA, 88PA, etc. ||||| ||||
* Atmel Atmega 16A und 32A in TQFP und PDIP ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* Atmel Atmega 16L und 32L in TQFP (waere ATMEGA 16/32L8 TQ) ||||| |
* Atmel Dream Sound Synthesizer Chips, z. B. ATSAM3103 und ATSAM3308 ||||| ||||

* Microchip dsPIC33FJ128GP802 |

* Mehr FPGAs (v.a aktuellere) von Xilinx, z. B. Spartan III , ALTERA CYCLONE II (v.a. auch größere Typen, die noch im TQFP-Gehäuse zu haben sind wie z. B. XC3S400 oder XC3S500E (PQFP208)) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||

* ALTERA CPLD EPM30xx - Familie ||
* ALTERA CPLD EPM70xx - Familie ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* ALTERA Cyclone2 - Familie ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* ALTERA Cyclone3 - Familie ||||| |
* ALTERA Flex10K - Familie ||||
* ALTERA MAX-II (CPLDs) ||||| ||||| ||||| |

* Ajile aj-100 (Java Real-Time Prozessor) ||||
* Axis Etrax 100LX Risc Processor (kostenloses Linux-System vorhanden) ||||| ||||
* CY7C68013A-56PVXC (Cypress EZ-USB FX2LP) ||||| ||

* Freescale DSP56F801 ||||
* Freescale HCS12 Controller ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Freescale MC9S08QEx |
* Freescale MC9S08QG8 (DIP 16) ||||| ||||| |||||
* Freescale Prozessoren (Coldfire) (16 + 32 Bit) ||||| ||

* Infineon XC866 ||||| ||||| ||||| ||||| ||

* Lattice GAL 26V12 |
* Lattice ispMACH 4032C / 4064C / 4128C ||||

* Luminarymicro Stellaris Serie (Cortex-M3) ||||| ||
* Maxim/Dallas DS89C450 |

* NXP LPC214x-Serie ARM7-Controller ||||| ||||| ||||
* NXP LPC23xx/24xx ||||| ||
* NXP SAA5281 Videotextinterface ||||| ||||

* PICAXE von Revolution Education Ltd |
* Parallax Propeller CPU, 8 Cogs - DIP 40 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Renesas M16C ||||| ||||
* SSV DIL/NetPCs [http://www.dilnetpc.com]http://www.dilnetpc.com ||||| ||||| ||||

* ST ST7MC... (µC für Servosteuerungen, und vor allem Brushless-Motoren) ||||| |||
* ST STM32 Serie (Cortex-M3) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* ST STR7 Serie (ARM7TDMI) ||

* Silabs C8051F320 USB Mikrocontroller ||
* Silabs Si4735 im SSOP-Gehäuse (AM/FM-Empfänger) |

* TI MSP430F167, TI MSP430F168 ||||
* TI MSP430F2001/2/3 etc. im RSA-Gehäuse (=QFN) ||||| ||
* TI MSP430F2618 |||
* TI MSP430FG4618 |
* TI TMS470 Arm7 ||||| ||||| ||||| ||||| |
* TI TUSB3210 ||||| ||

* Ubicom SX20 SX28 IP2022 ||
* Western Design Center 65c816 |||
* XC3S 400 TQ144 |||
* Zilog Z8 Encore-Microcontroller (bis 64k Flash, I²C, SPI, 2xUART, ADC, on-Chip Debugger ...) [http://www.zilog.com/products/family.asp?fam=225]www.zilog.com ||||| |
* Zilog ZNEO-Microcontroller (Z16Fxxx, bis 128k Flash, 4k RAM, bis zu 76 I/Os, 3 Timer, 10-bit A/D, externer Daten-/Adressbus, on-Chip Debugger) [http://www.zilog.com/products/family.asp?fam=236] www.zilog.com |

=== Speicher ===

* Atmel DataFlash, z. B. AT45DB081B (8 MBit Flash-Speicher an seriellen Bus im 8poligen Gehäuse) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Schnelles statisches RAM 128kB (10, 12, 15 oder 20ns, z. B. Samsung K6R1008C1D-UI10 oder CY7C1019D-10ZSXI) (5V/3,3V) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* NexFlash spiFlash NX25P16 (16MBit serial Flash im SO8-Gehäuse) ||||| ||||| ||||| |||
* RAMs (SRAM oder DRAM) mit ordentlicher Kapazität (z. B. HY57V641620HG oder besser) ||||| ||||| ||||| |||
* FPGA Konfigurations-EEPROMS AT17LV256, AT17C65/128/256.../XCF04S/... ||||| ||||| |
* 24LC256 oder 24AA256 oder 24LC512 oder 24AA512 ||||| |||||
* EEPROM mit SPI Schnittstelle 25XX Serien ||||| ||||
* 3.3V DRAM ||||| |
* 3.3V async SRAM ab 16KByte ||||| ||
* F-RAM mit SPI von RAMTRON ||||| |||

=== ICs ===

* LMD18200 |
* sn65hvd230/231/232 in SO8 |
* LM397, LM321 o.ä. single op-amp in SOT23-5 5-30V supply ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Generell mehr I²C-ICs ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Generell mehr 1-Wire-ICs ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* HV9910 Schaltregler für die Hochleistungs LED^s Ub=8-450V; I beliebig; Eff. besser 90% ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* ADS8320 ADC 16 Bit seriell ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* DDS-IC von Analog wie AD9833, AD9835 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* DTMF-Dekoder-Enkoder (8870, 8880) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Digital Potentiometer (z. B. 2-Wire MAX546x, AD526x, X9C10x) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Cypress CY7C67300 dual role USB controller mit OTG ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* DAC7612 DAC 12 Bit seriell ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* I²C-Bus Temperatursensor DS1631Z ||||| ||||| ||||| ||||||
* Generell mehr SPI IC ||||| ||||| ||||| |||||
* MAX6675 Typ-K Thermoelement nach SPI ||||| ||||| ||||| |||||
* Ethernet-Connector RJ-45 mit integriertem Übertrager (z. B. Taimag RJLBC-060TC1) ||||| ||||| ||||| |||||
* ISD 5116 (Sprachaufnahme bis 16min & I2C-Interface) ||||| ||||| ||||| |
* PLL Schaltkreise für Frequenzerzeugung. z. B. MC / ML145170 (SOIC16) / TSA5060A ||||| ||||| ||||| |||
* Maxim MAX629, MAX1795, MAX1703 (Aufwärtsregler / Step-Up-Konverter) ||||| ||||| |||||
* AD7524 in SMD ||||| ||||| ||||
* MCP23016 16Bit I²C I/O Expander ||||| ||||| || (verfügbar)
* D/A Wandler mit 4 oder mehr Ausgängen, z. B. TLC5620/TLV5629/AD5325 ||||| ||||| |||
* MAX7313 16 LED-PWM-Dimmer (Im gegensatz zu den Philips-ICs ist jede einzelne LED-Dimmbar, dafür nur in 16 Schritten) ||||| ||||| |
* QT511-ISSG (iPod-like Touch-Wheel-Sensor ''siehe'' [http://www.qprox.com/products/qwheel_qt510.php]) ||||| ||||
* Philips PCA82C252 oder TJA1054A oder vergleichbar ("Fault-Tolerant" CAN Transceiver, 11898-3) ||||| |||||
* ZHB6718 (H-Bridge für 1,5V - 20V Motoren) ||||| ||||
* LTC3490 ||||| |||||
* Ethernet Magnetics (Auch POE) ||||| ||||
* MAX6958 / MAX6959 (I²C 4-Digit, 9-Segment LED Display Drivers with Keyscan) ||||| |||||
* Ethernet-Controller CS8900A ||||| |||
* VS1053 MP3/AAC/WMA/Ogg Decoder von VLSI ||||| |||||
* Bosch CJ125 ||||| |||
* 74VHC-Serie komplettieren (z. B. 74VHC125D) ||||| ||
* DAC8830 IDT (16Bit-DAC,ser. Input) ||||| |
* AD623 Single Supply,Rail-Rail, InstrOpamp ||||| |
* High Side Current Sense ICs wie MAX4172 ||||| |
* ISD 2560 -> SOIC Gehäuse (Sprachaufnahme IC) ||||| |
* Automotiv ICs z. B. LM1815, LM1915, LM1949, LM9011, LM9040, LM9044, LMD18400... ||||| |
* LM3886 ||||| |
* LMX2306/LMX2316/LMX2326 PLL Synthesizer von National ||||| |
* RS485 isoliert: z. B. Burr-Brown ISO485 o.ä. ||||| |
* LM1117 - 3,3V SOT-223 ||||| |||
* Mehr FET-Treiber (TI UCC3372x, HIPxxx , die neueren Brückentreiber von Maxim ||||| ||
* TH3122 K-Line Interface von MELEXIS ||||||||
* National Semiconductor CLC020 und CLC021 Parallel Component nach SDI-Converter |||||
* LM1117MPX-1.8 und LM1117MPX-3.3 (SMD-Spannungsregler SOT-223) ||||| |
* Maxim Switched Capacitor Tiefpass-Filter (z. B. MAX297, MAX7410) ||||||
* CCS-Akkulade-IC (z. B. CCS9620SL) (siehe [[http://bticcs.com/]]) |||||
* L5973D 2,5A, 250kHz, Schaltregler im SO8 (ca. 1€) |||||
* TEA5768HL FM-Tuner IC von Philips |||||
* PCA9685 16Kanal 12Bit PWM LED Controller ||||| ||
* Generell mehr DAC's (auch die teureren) von TI |||||
* TLV27(2|||||
* L6205 Motortreiber (2Kanal, 2,8A, DMOS)|||||
* L6206N Motortreiber (Wird für OpenDCC benötigt, und ist derzeit nur SEHR schlecht erhältlich) |
* A3982 Motortreiber/Controller (1,5A, 2APeak, u.A. für RepRap's) |
* STP08CL596M SO16 STM, LOW VOLTAGE 8-BIT CONSTANT CURRENT LED SINK DRIVER ||||
* Philips PCA9555 (I2C IO, 16 Bit par. I/O, c't Project Soundcheck II) |||||
* LTC1694-1 (I2C/SMBus Accelerator) |||||
* Generell mehr PWM-SIC's ||||
* TPIC6B595 (oder ähnliche 74xx595 high current (150 mA) shift register) ||||||
* QT160 6-fach Touch Sensor IC ||||
* LM340x High Power LED-Treiber von National ||||
* 16-bit A/D-Wandler (waren von Maxim schon im Programm, sind aber wieder herausgeflogen?) ||||| |
* IR21844 DIL |||
* LTC24xx |||
* STP16CL596M SO24 STM, LOW VOLTAGE 8-BIT CONSTANT CURRENT LED SINK DRIVER |||
* IR2011 MOSFET Treiber |||
* TEA5757 FM-Tuner IC von Philips |||
* uC supervisor chips + watchdog z. B.: MAX6864 ist z.Z. der beste (0.2uA!) |||
* FTDI High Speed Chips, z. B. FT2232H ||||
* Motortreiber TLE 4205 |||
* MMI4832 (Geber Interface Baustein EnDat, SSI, Incrementalgeber |||
* Generell mehr I2S IC (ADC, DAC, DSP, u.a. Crystal, BurrBrown etc.) |||
* MAX127/128 8-Kanal 12bit ADC mit I2C interface |||
* TI PCM1804|||
* DP83848C (Ethernet Physical Layer Transceiver/PHY, MII/RMII-Schnittstelle, passend zu AT91SAM7X) |||
* MagJacks ||||| |
* STP08CL596B1 DIP16 STM, LOW VOLTAGE 8-BIT CONSTANT CURRENT LED SINK DRIVER ||
* STP16CL596B1R DIP24 STM, LOW VOLTAGE 16-BIT CONSTANT CURRENT LED SINK DRIVER ||
* Leistungs-OP LM675 von National ||
* CS5641 von Cirrus...The CS5461 incl. two delta-sigma A/D converters.... ||
* TI PCM2707 ||
* MIC6315 von Micrel (3,3/5V Reset Baustein mit manual Reset) ||
* DS1616 von Dallas Datalogger-IC ||
* MAX6650 ||
* TLV320AIC23B Audio-Codec ||
* Schnellere und gleichzeitig günstige OpAmps; Beispiel AD8055 ||
* IRS2092 Class-D Audio Driver IC ||
* LM1117 - 1,8V ||
* P82B86 (I2C Dual Bi-Directional Bus Buffer) ||
* MAX7311AWG 2Wire Interface von Maxim ||||
* MAX 4420 Mosfet Driver ||
* MAX 4429 Mosfet Driver ||
* IP101 PHY von IC+ (Distri für DE [http://www.topas.de/tt/cfs/icp_cfs_mai05.htm Topas]) ||
* UDN 2987 LW (Source Driver UDN2987 in SMD-Bauform) ||
* VN808 Low Treshold Octal High Side Driver 0,7A |
* L5970 o. L5972 1 bzw. 2A, 250kHz Schaltregler im SO8 |
* Fast Ethernet-Controller (DE9000A/B/E, AX88796B, ...) |
* Max1555 - LiPo Lade IC ||
* AD8601 Rail to Rail Opamp |
* ViPER Schaltregler von ST |
* TPS79318 1,8V 200mA LDO in (bestens für z. B. LPC210x µC) |
* AD5160 SPI-Poti in SOT23 |
* FM25L16 o. FM25L256 SPI-FRAM |
* TLC2264 (R2R) |
* TLC3702 Komparator |
* Linear Technology LTZ1000ACH#PBF Präzisions-Referenz (Ersatz für LM399H) |||
* Philips TDA1543 - 2x16-Bit DAC |
* ITS4141N o. BTS4141N Smart High-Side Power Switch (z. B. bestens für 24V geeignet!) ||
* MAX528 8-fach 8Bit DAC mit Output Buffer seriell |
* 74HCxxxx komplette Serie |
* AD628 InstrOpAmp, high voltage inputs |
* TLV2382ID Rail-Rail-OP von TI |
* CP2120 single-chip SPI to I2C bridge and GPIO port expander |
* VS1000 Ogg Decoder von VLSI |
* MC 34152 D-SMD SO8 Dual Mosfet Driver |
* ADuM 1201 o. ADuM1401 - Digitale Übertrager ||
* LM267X SimpleSwitcher Step-Down-Konverter in SO-8 Bauform ||
* Video-AD-Wandler z. B. LTC2208 (16 Bit 130 MS/s) für FPGA und SDR |
* Clock generator IC's, z. B. PCK20?? von Philips |
* LTC 1655(L) N8 16 Bit DAC interne Ref 2.048/1.25V(L Type) SPI Interface ||
* MCP23S17 16Bit SPI I/O Expander (aber ohne Schmidt-triggerd Eingänge wie der 23x16) |
* MCP23S08 8BIT SPI I/O Expander |
* Power over Ethernet Bausteine z. B. LM7050 |
* LTC 4411 ideale Diode 2,6 bis 5,5V max. 2,6A im SOT-23 Gehäuse
* MCP23008 8Bit I2C I/O Expander |
* Zarlink MT8841 Calling Number Identification Circuit |
* TI TPS61070 3.3V-75mA-aus-einer-NiMH-Zelle (+ passende SMD-Induktivität) |
* RFID EM4095 |||
* LT-1117-CST-5 als Sot223 (adj und 3.3 gibts schon, 5 fehlt noch) |
* LTC5540 |
* LM1084-ADJ |
* Silicon Labs SI4735 Radio ICs |||
* MAX6958 Babe
* MCP4725A0 und MCP4725A1 D/A-Wandler 12 Bit I²C ||

=== Diskrete ===

* Größere Auswahl an Step-up Reglern ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* Spannungsregler SMD in DPAK ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* SMD Doppeldiode Schottky 12A 60V im TO252AA z. B. 12CWQ06FN von IOR ||||| ||||| ||||| ||
* LM317EMP oder LM317AEMP SMD-Spannungsregler einstellbar (SMD TO-223 Gehäuse) ||||| ||||| ||||
* Si4562DY N- and P-Channel 2.5-V (G-S) MOSFET SMD ||||| ||||| ||
* Niederohm-FETs in SO8, N und P ||||| ||||| |
* Digitaltransistoren (BCR*), auch als Pärchen NPN/PNP (BCR10, BCR08pn) ||||| ||||
* IRF7503/IRF7506 Dual Mosfet SMD ||||| |||||
* ZRA250F005 Referenzspanungsquelle 2,5V 0.5% SOT23 gehäuse ||||| |||||
* L4941 Spannungsregler 5V/1A in SMD-Ausführung (DPAK) ||||| ||||
* mehr FETs und IGBTs (nichtnur IRF, sehr gut IXYS <- und sauteuer!) ||||| ||||
* R-783.3-0.5 Schaltregler 4,75V - ca. 18V Eingang; 3,3V Ausgang (Hersteller Recom) ||||| |||
* R-785.0-0.5 Schaltregler 6,5V - 30V Eingang; 5,0V Ausgang (Hersteller Recom) ||||| |||
* MC78LCxx Serie - Ultra Low Drop Spannungsregler 3-5 Volt mit 1 Mikro-Ampere Ruhestrom ||||| ||
* SPP20N60C3 Infineon Mosfet 600V 190mOhm Rdson <10ns tr+tf (Schnellste Schaltzeit in der Klasse) ||||| |
* 5,2V Lowdrop Längsregler LF52 im TO252AA von STM |||||
* BUF420AW Schaltnetzteil Transistor von STM |||||
* LM2734 Schaltregler |||
* SDT06S60 Infineon SiC 600V 6A Silizium-Carbid Schottky-Diode (kein trr, daher keine Schaltverluste) ||||
* Philips PDTD113E/123E und PDTB113E/123E (PNP und NPN im sot23 mit internen Widerständen für Basis und PullUp/Down ||
* R-785.0-1.0 Schaltregler, Ausgang 5,0V, 1A |||
* 2SC1971 Transistor mit hoher Frequenz und viel Leistung für Endstufen ||
* MIC29300/29301 Spannungsregler 5,0V 3A im TO263(SMD) Gehäuse ||
* R-523.3PA Schaltregler 4V - 18V Eingang, variabler Ausgang (Nominalspannung 3.3 V) mit nur 2-4 externen Bauteilen bei > 90% Effizienz |
* IRC540 (HEXSense) |
* Hochspannuns-Widerstände (z. B. 330M/10kV) |
* R-723.3P Schaltregler 4V - 28V Eingang, variabler Ausgang (Nominalspannung 3.3 V) mit nur 2-4 externen Bauteilen bei > 90% Effizienz |
* PhotoMOS Relay (z. B. AQV257 von Panasonic; http://www.mew.co.jp/ac/e/control/relay/photomos/index.jsp) |
* BSH205 P-Channel 1.5V(GS), 0.75A, 12V D-S ||
* IPS5451S intelligenter Leistungsschalter 50 V, 35 A, 25 mΩ |
* MAX 8865 Dual, Low-Dropout, 100mA Linear Regulator |
* IR3313 o.ä. Intelligenter Leistungsschalter 32V/90A, einstellbare Strombegrenzung |||
* LF50ABDT Spannungsregler SMD DPAK 5.0V very low drop |
* IPW60R045CS Infineon Mosfet 600V 45mOhm Rdson 30ns tr+tf (niedrigster Rdson in der Klasse) |
* MJD31C NPN Transistor SMD DPAK 3
* IRFI4212H-117P Doppel-Mosfet (f. Klasse D-Verstärker
* generell Spannungsregler, LOW-DROP, SMD (DPAK, D2PAK)
* J-FET BF545 A,B,C (entspricht BF245 in SMD ) |

=== Sensoren/Aktoren ===

* Sensirion SHT11/SHT71 (oder auch SHT15/SHT75) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Sharp Entfernungssensoren (zb den GP2D120 oder den GP2D12) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* Drehwinkelgeber, Gyro, Kreiselsensoren ähnl. Tokin CG-L43 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* IS471 Selbstmodulierende IR-Lichtschranke ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Motorola/Freescale Drucksensoren z.b. MPX4250 mit AP Druckanschluss ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* kleine Feuchtigkeitssensoren zur 'on-board-Montage' ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* Durchflussmesser (z. B. wie Conrad Nr.155374) ||||| ||||| ||||| |||
* iMEMs Acceleration Sensors ADXL Series von Analog Devices ||||| ||||| ||||| |||
* Hall-Sensor UGN3503, KMZ51 ||||| ||||| |||||
* LEM Stromsensoren (Transducer) der HAIS-Serie, speziell HAIS 50-P und 100-P ||||| ||||| ||||| |||
* Summer mit 20mA@5V ähnlich Conrad Nr.751553 (TDB05 kann mit 30mA@5V nicht von allen Controllern direkt getrieben werden) ||||| ||||| |||
* günstige Temp. Sensoren TC77 ||||| ||||| |||
* FSRs (Force Sensing Resistor) von Interlink Electronics ||||| ||||| |||
* NanoMuscle Aktuatoren ||||| ||||| ||
* K-Typ (J-Typ) Thermocouple Temperatursensoren und passende Steckverbinder ||||| ||||| ||
* 4Hz Supersense µblox LEA-4S GPS module (Importer pointis.de) + Passende Passives Patch antenna (zB. von inpaq.com) ||||| |||
* Magnetfeld-Sensor (Kompass-Anwendung) KMZ52 ||||| ||||| ||
* Flexinol ||||| ||
* Induktions-Stromsensoren Coilcraft #J9199-A o.ä. |||||
* Piezo Minimotoren/Lienearaktoren von Elliptec/Siemens einzeln und günstig ||||| |
* Anemometer |||||
* Linear- und 360° Soft-Pots wie von spectrasymbol ||||| ||
* Allegro Stromsensoren (z. B. ACS713, ACS756) ||||| ||||| ||
* Luftdruck-/ Temperatur Sensor Intersema MS5534 (mit SPI- Interface) ||||| ||
* Temperatur IC TC1047 |||
* Hallsensoren z. B. TLE4905 wieder ins Programm nehmen ||
* Hallsensoren aehnlich TLE4905, aber mit Vcc 3,3V, z. B. CYD1102G |
* Temperatursensor mit SPI-Interface LM74 ||||

== Baugruppen ==

* STM STM3210C-EVAL für <=214,79€ netto (wie bei Future Elektronik, Stand 18.3.2011) |
* Atmel ATNGW100 von [http://www.atmel.com/dyn/corporate/view_detail.asp?FileName=AVR32NGKit_3_26.html Atmel] = billiges Linux Board ($69=51.69€) --> [http://www.avrfreaks.net/wiki/index.php/Documentation:NGW/NGW100_Hardware_reference Dokumentation] ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Atmel ATSTK600 von [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4254 Atmel] |||| -> vorhanden
* Atmel ATSTK1000 von [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3918 Atmel] ||||| ||||| ||||| ||||
* Atmel AVR Dragon von [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 Atmel] ||||| ||||| ||||| ||||| ||| -> vorhanden
* Axis Etrax 100LX MCM (Multi Chip Module) A full Linux computer on a single chip! ||||| |||||
* CentiPad/DevKit Embedded Linux Modul ([http://www.centipad.de www.centipad.com]) ||||| ||
* DS9490R USB zu 1-Wire Dongle (auch mit Linux Treiber) ||||||
* Easy-Radio Module zur seriellen Datenübertragung (ER400 RS/TS/RTS) ||||| ||||| ||||| ||
* Foxboard = Betriebsfertiges Micro Linux System mit Axis Etrax 100LX MCM 66mm x 72mm ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* FoxVHDL = FPGA Erweiterungskarte für das ACME Foxboard ||||
* Hope RF Module 433 u. 868 MHz, http://www.hoperf.com/pdf/RF12.pdf |||||
* kostengünstige Funkschaltmodule (TLP/RLP) ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* kostengünstige Funkempfänger/Funksender 433 & 868 Mhz ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Lantronix XPort Embedded Device Server ([http://www.lantronix.com www.lantronix.com]) ||||| ||||||
* Lantronix XPort Direct ||
* FPGA, low-cost Experimentierplatinen ||||| ||||| ||||| ||||| |
* Bluetooth Mini-Module (RS232-Bluetooth-"Wandler"-Platinchen) z. B. BTM222 ||
* Bluetooth Funkmodul ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||| ||||| ||||| |||||
* Mini-WLan Module (RS232 zu WLan) ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* MT1390 FM Tuner-Modul von Microtune |||
* NetDCU8 von F & S Elektronik Systeme GmbH (http://www.fs-net.de) - Linux-Computerplatine mit 400MHz Samsung-ARM mit 32MB RAM, 16MB Flash und SD/Ethernet/CAN/USB/TFT/RS232 für ca. 100 Euro ||||| ||||| ||
* OM5610 FM Tuner-Matchbox von Philips |||
* TI - MSP430 Wireless Development Tool (AEC13895U) |
* Gyro Sensoren MURATA, ENC-03J A/B ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* UM232 FTDI USB - RS232 Modul für DIL sockel ||
* ST Primer 2 (Experimentierboard fuer ARM Einsteiger) ||
* TI eZ430-Chronos |

== "Passive" Bauteile ==

=== Spulen etc. ===
* Ordentliche Trafospulen + Kerne, z.b. ETD-Serie, oder RM10 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* Passende Ferrite dazu: N27,N41,N67,N87,N97 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* Magnetics CoolMu Ringkerne ||||| |||||||
* Magnetics MPP Ringkerne ||||| ||||| ||
* Die Micrometals Pulverkerne (-18 und -26) auch in größer ||||| |
* Funk-Entstördrosseln 16A, div. Werte ||||| ||||| ||
* Funk-Entstördrosseln 47µF |||
* Würth Induktivitäten ||||| ||||| ||||| ||||| |
* Übertrager für Schaltregler z. B. Epcos Typ B78304 ||||| |||
* SEPIC-Speicherdrosseln von Würth WE-DD (Größe M u. L) |||
* Sortimentskästen von Würth ||
* Fastron 0805 AS Serie vervollständigen |

=== Kondensatoren ===
* Low-ESR Elkos (definiertes Fabrikat/Typ, und nicht einfach irgendwelche! (Rubycon?)) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Low-ESR Elkos RM 3,5mm 1.000uF 6,3V (Mainboardaustausch Elko) ||||
* Low-ESR SMD Tantal-Elkos (definiertes Fabrikat/Typ, und nicht einfach irgendwelche! (AVX?, Epcos?)) ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Zum MAX232 so20 passende SMD-Kerkos im Wert 1uF (0805,0603, 1206) ||||| ||||| ||||| |||||
* Generell SMD-Kerkos im Wert > 100nF ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Kleine Niedervolt-Polyproplyenkondis mit mehr Kapazität ||||
* Wima MKP4 ||||
* Wima MKP-X2 (~275V, klein und ideal für Kondensatornetzteile) ||
* Günstige hochkapazitive Doppelschichtkondensatoren (z. B. Maxfarad MES2245 220F 2,3V) ||||| ||
* Keramikkond. SMD 0603/0805/1206: mehr Zwischenwerte (56p, 82p, 560p) ||||| ||
* Drehkondensator 20-500pf |||||
* Sanyo OS-Con bedrahtet und SMD |||

=== Widerstände, Potis ===
* SMD-Widerstände 0805 und 1206 auch unterhalb von 1 Ohm ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* SMD-Widerstände unterhalb 1 Ohm, andere Gehäuse als 0805/1206 (leichter erfüllbarer Wunsch) ||||| ||||| |||||
* SMD-Widerstände 0805 auch aus der E24-Reihe ||||| ||||| ||||| |||
* Durchsteck-Widerstände in kleiner Bauform 0204. ||||| ||||| |
* R2R-Widerstandsnetzwerke (z. B. 10/20kOhm für DA-Wandler an Microcontrollern) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Präzisionswiderstände 0,05% und besser, ev. Drahtgewickelt ||||| ||||| ||||| |
* Niederohm-Widerstände (Shunts ab 1mOhm im guten Gehäuse z. B. TO220) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* 25/50W-Widerstände (~20/50 Ohm auch weniger) ||||| ||||| ||||| |
* Präzisions-Spannunsgteilernetzwerke ||||| ||||
*Präzisionsspannungsteiler 1:10, 1:100, 1:1000 (10MOhm Gesamtwiderstand) ||
* SMD-Präzisionswiderstände (0,1% TC10ppm/K =>0,1W indukt.arm) ||||| ||||| ||||| |||
* statt Radiohm potis bitte Prehostat oder Alphastat 16 63256-026xx ||||| ||||| ||||
* Null-Ohm Widerstände (Drahtbrücken) Baugröße wie 1/4W ||||| |||
* Erneut die 10k-Ohm SMD Potis |||||
* Leitplastikpotis im Servogehäuse |
* Größere Auswahl an (Stereo-)Schiebepotis in log und lin, insbesondere jenseits 100K |
* Kleine Ein-Gang-Trimmer unterhalb 250 Ohm |

=== Quarze, Quarzoszillatoren und Resonatoren ===
* SMD-Quarze mit Standardgehäuse (z. B. HC49/US & HC49/UP) ||||| |||
* Quarzoszillator 9,8304 Mhz ||
* Quarz mit 3,200 Mhz ||
* 13,5600 MHz Quarz (benötigt für RFID) ||||| ||||
* Quarz mit 13,56 MHz (SMD+bedrahtet) ||||| |
* 24,0000 MHz Standardquarz Grundton ('''kein 3. Oberton!!!''') (benötigt für USB-DMX-Interface) ||||| ||||
* 25,0000 Mhz '''Grundton'''-Quarz (wird benötigt für Microchip TCP/IP Controller ENC28J60) ||||| ||||| ||||| |||||
* Allgemein mehr Grundtonquarze bei höheren Frequenzen |||||»
* SMD Quarze/ Oszillatoren in flachen, kleinen SMD Gehäusen (SMX-A/-B) |||
* Murata Keramik-Resonator CSTLS16M0X, CSTLS20M0X (obwohl 3. OW, direkt mit µC verwendbar)

=== Sonstiges ===
* Varistoren 14V auch als bedrahtetes Bauteil (für KFZ-Bordnetz) ||||| ||||| |-> 1,5KE 18CA
* Suppressordioden mit Spannungsbereich zwischen 15V und 30V |||
* Netzfilter FFP Reihe Schurter ||
* Metallbrückengleichrichter für 50A ||||
* Hochlast NTC, z. B. 80-220 Ohm/1-4A (EPCOS, Ametherm) ||
* Ringkertrafos >500VA mit höherer Spannung als 30V (Verstärkerbau) |
* Übertrager FB2022 oder 20F-001N (passend zu RTL8019AS)|
* Übertrager passend zu ENC28J60

== HF Baumaterialien ==
* Filter SFE10.7MA19 360khz SZP2026 |
* Keramische Filter CFM455... ganzes Sortiment |||| |
* Quarze 32 MHz 10ppm Oscillatorfrequenz 0 bis +70°C
* Quarze 6,500000 MHz ||
* MC68160FB
* S3C4510B
* MT48LC4M32B2TG-7
* MC68EN302PV20
* Zirkulatoren ALD4302SB statt LM239
* Transistoren MRFG35010 |
* µP Compatible CTCSS Encoder,Decoder FX 365
* Durchführungskondensatoren 1nF/160V (waren Ende '06 noch im Programm) ||| |
* ZF-Quarzfilter für versch. Frequenzen (10, 20, 40 MHz) ||
* MMICs und Ringmischer von Mini-Circuits
* PLL ICs z. B. von NXP und National für HF-UHF ||
* MICRF002/022, MICRF102/103 von Micrel ||||| |
* Keramik / Teflon Leiterplatinen |

== Optoelektronik und Leuchtmittel ==
* TFT/OLED Farb-Displays, wie die bereits abgekündigten OSRAM OLEDs |||
* low current SMD LEDs (z. B. Osram LG T679 - Anm.: hier gleich die neuen Varianten Lx T67K bestellen, nicht die alten 9er) ||||| ||||| ||||| |||||
* SMD LED Bauform 0402 rot/gelb/grün/blau/weiss ||||| ||||| ||||| ||||| |
* weisse SMD LED Bauform 0603 ||||| ||||| |||||
* warm weisse LED ||||| ||||| ||||| |||
* OSRAM Hyper TOPLEDS weiss LW T67C-T2U2-5K8L ||
* OSRAM Halogen Decostar 51 12V 20W GU5,3 statt des billigen NoName Zeugs ||
* OSRAM Hyper TOPLEDS gelb LY T676-S1T1-26 ||
* Everlight SMD-RGB (fullcolor) 19-337/R6GHBHC-A01/2T ||||
* Samsung SLS RGB W815 TS (PLCC6 RGB-LED)|
* Superflux RGB LED |||
* 7-Segment-Anzeige 4 DIGIT mit und ohne Doppelpunkt ||
* 7-Segment-Anzeige, allgemein Low-Current bzw. High Efficiency Versionen anbieten ||||| |||||
* 7-Segment-Anzeige, weiss, gem. Kathode ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* 7-Segment-Anzeige, weiss, gem. Anode ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Diese 4-Stelligen Dot-Matrix LED Anzeigen Siemens SLG 2016 oder von HP oder ähnliches ||||| |
* Generell alle 7-Segment-Anzeigen auch in Blau und bis zu 100mm höhe ||
* Vakuum-Fluoreszenz-Displays (Dot Matrix mit Standardcontroller, z. B. Futaba "LCD Emulators") ||||| ||||| |||
* IL207AT (SMD Optokoppler von Infineon) ||||| ||
* ILD256T (SMD AC-Optokoppler) ||||| |||||
* ILD620 (DIP Optokoppler) ||||| ||||| ||||| |||||
* SFH6106, SFH6206 4 Pin Optokoppler SMD ||||||
* TLP113 (SMD Optokoppler) |||||
* Vactrol Optokoppler (mit Fotowiderstand zur Analogsignalregelung) |||||
* IR-Diode mit viel power ttp://www.lc-led.com/Catalog/department/36/category/49/1 ||
* IrDA-Tranceiver TFDS4500 (oder TFDU4100) wieder anbieten (war im 07/2005er Katalog noch drin) ||||| ||||
* Seoul Zled P4 (100lm bei 350mA, 240lm bei 1A!) ||||| |||||
* Generell: Z-Power LEDs von Seoul (günstiger und heller als Luxeon) ||||| ||
* Seoul Z-LED RGB auf Platine ||
* TLP 3617
* TSOP 1730 | [Achtung! TSOP17xx sind Auslaufmodelle bei Vishay]
* TSOP 1140 | (oder andere 40 kHz IR-Empfänger)
* TORX 178
* TOTX177PL und TORX177PL als Ersatz für TOTX173 und TORX173 (zwar anderes Footprint, aber dafür auch kleiner und günstiger)
* TSOP98260 (Breitband IR-Empfangsmodul 20-60 KHz) ||||
* TSOP98200 (Breitband IR-Empfangsmodul 20-455 Khz) |||
* TSOP31238 (Besserer Ersatz (2,5-5,5V) für den nicht mehr Lieferbaren TSOP1738) ||
* PC923 (Opto MosFET Gate Treiber auch für High Side) |
* TLP250 (Opto MosFET Gate Treiber auch für High Side)||||
* LED Punktmatrix Anzeigen 8x8 superrot 3mm (z. B. ELM-1883SRWA (Everlight)) ||
* LED Punktmatrix bicolor 1.9mm (z.b. Betlux BL-M 07A881SG-XX )
* Acriche 230V~ LEDs
* Luxeon Rebel weiß (180 lm) auf Star-, Mini- oder normaler Platine ||
* BPW 34 F / FS (aus dem Sortiment gefallen) |
* SMD-IR-LEDs in 0603/0805/SOT23 |
* Dazu passend IR-Fotodioden in 0603/0805/SOT23 |
* Kingbright PSC Serie (16 Segment LED-Display, insbesondere PSC08 und PSC12) |
* Edison Opto LEDs: pinkompatibel mit diversen abgekündigten LEDs von Luxeon und Co, aber deutlich günstiger im Preis und leuchtstärker da u.A. Cree LED DIEs verwendet werden
** Edison Opto ARC / Edixeon LEDs (da ja Luxeons abgekündigt sind) ||||
** Edison Opto Federal (Luxeon Rebel artig) ||||
** Edison Opto KLC8 (Luxeon Bauform mit Cree Die) ||||
** Edison S Serie -> Lumiled kompatibles Gehäuse aber viel Leuchtstärker |||
** Edison Exixeon Serie -> Lumiled kompatibles Gehäuse aber viel Leuchtstärker ||
** Edison Edixeon RGB |||

== Mechanisches ==
* Getriebemotoren wie RB35 oder RB40 ||||| ||||| ||||
* Muttern M2 |||
* Stopmuttern M2 |
* Zylinderkopfschrauben M2,5 x 12mm |||||
* Zylinderkopfschrauben M2,5 x 20mm |||||
* Zylinderkopfschrauben M2,5 x 30mm |||||
* Zylinderkopfschrauben M3 x 25mm |||||
* Bopla ABP oder ABPH 800-100 (10cm) Aluprofil Gehäuse |
* microSD / Transflash sockel mit push-push technik (ist nervig die immer für teuren versand aus amiland kommen zu lassen) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* M2 Gewindebohrer und Senker |||
* Kapton-Baender, evtl auch mit Kupferbeschichtung (Flex-PCB) ||
* Distanzhülsen/-bolzen M3 in verschiedenen Längen aus Kunststoff |
* Distanzbolzen M2,5 (SW4) in verschiedenen Längen aus Messing |

=== Schalter etc. ===
* Drehimpulsgeber DDM Hopt+Schuler 427 SMD (evt auch normal, stehend & liegend) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Folientastaturen ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Drucktastenfeld Matrix 3x4 ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* kleiner Joystick wie beim Atmel Butterfly ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Drehschalter Serie DS in allen Versionen nur vom Hersteller C&K; auch brückende Versionen anbieten ||||| |||||
* bistabile Relais mit 2 Wicklungen ||||| ||||| |||||
* passende Touchpanels für die coolen Blue-Line-Grafikdisplays ||||| ||||||
* mehrpolige Fußschalter, FS 35 bitte bei Druckschalter einordnen ||||
* möglichst kleine und flache Druckschalter rastend! |||||
* iPod-Wheel (Siehe: IC's=>QT511-ISSG; siehe 360° Soft-Pots - weiter oben) ||||| |
* Taster Radiohm ST-1034 in rot, grün, gelb, blau, grau und schwarz
* Relais mit hohen Wirkungsgrad (daher nur geringer Spulenstrom nötig) ||
* Tastköpfe für Taster9308, wie zb Omron B32-2000 oder B32-2010 |
* Batteriehalter für 4 Mignonzellen mit Lötfahne (statt Druckknopf) ||
* Batteriehalter für 18650er Lithiumzellen |
* SMD-Schiebeschalter ||||
* Hohlwellen-Drehgeber (z. B. EC35B-Serie von Alps) ||
* Taster und Kappen aus der Multimec-Reihe ||
* Grayhill Series 60A Joysticks mit USB-Adapter |
* Miniaturkippschalter mit Verriegelung |

=== (Steck-) Verbindungen ===
* Mini-Schraubklemmen Phoenix Contact MPT-Reihe RM2,54, z.B. MPT0,5/12-2,54 f. 12polig |
* Lüsterklemmen kleiner LÜK 2,5, also z.B. LÜK 1,5: |
* Modulare Buchse RJ45 mit Übertrager und LEDs für Ethernet 10/100, z. B. SI-40138 MagJack von BEL-STEWART oder Taimag RJLBC-060TC1 ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Modulare Buchse RJ45 (''ohne Übertrager'') mit LEDs (oder Lichtleiter für SMD-LEDs) ||||| ||
* Buchsenleisten zum Crimpen (allseitig anreihbar!, 1x1, 1x2, z. B. [http://www.newproduct.molex.com/datasheet.aspx?ProductID=92125 Molex 2081 ?] oder Harwin M20 ) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||| |||||
* Für die LC-Displays: Adapterplatine mit anschlüssen im Raster 2,54mm (EA 9907-DIP) siehe http://www.lcd-module.de/ ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* TEXTOOL- bzw. ARIES-Fassungen (Breite 7-15,24mm)/ Nullkraftsockel für kleine Mikrokontroller: DIL-20 ||||| || DIL-28 | PLCC-44 ||||| ||||| ||||| (und andere)
* Nullkraftsockel für SO- oder TQFP-Gehäuse (z. B. Yamaichi) ||||| ||||| ||||| |||
* Nullkraftsockel für 6-Pin SOT23 (SOT23-6) z. B. für Programmierung v. PIC10F |||||
* Nullkraftsockel für DIL20 Gehäuse ||
* Chipkartenkontaktiereinrichtung, die die Kontakte anhebt (keine Schleifkontakte) ||||| |||| |
* WOL-Verbindungskabel / Stecker / Print-Connectoren: ||||||
* gängige Platinenverbinder einreihig RM 2mm mit 2-15 Kontakten (in vielen Geräten verwendet, z. B. [http://www.newproduct.molex.com/datasheet.aspx?ProductID=19945 Molex 51004, 53015]): ||||| Molex 71226 |||
* Floppy Stromversorgungstecker 3,5" Printausführung ||||| |
* Hochwertigere 1/4" Klinkenbuchsen, z. B. von Rean oder Cliff |||| |
* mehrpolige, hochwertige Miniatursteckverbinder (z. B. http://www.binder-connector.de/pdfs/serien/711.pdf) |||
* preiswerte! Hochspannungssteckverbinder >2kV ||||
* Höherwertige 3,5mm Klinkenbuchsen / -stecker (statt "EBS35" oder "KK(S/M) ..") ||||| ||| ||
* Ordentliche Lautsprecherbuchsen "Strich-Punkt" (Print oder Wand) (die Stecker sind OK) |
* Schuko-Einbausteckdose (Maschinensteckdose) (mit oder ohne Klappdeckel); Flanschmaß möglichst klein (50mmx50mm); div. Farben (sw,grau,...) ||||| ||||| ||
* Euro-Einbausteckdose (230V~, gab's früher mal) ||||| |
* Carrier-IC-Sockel
* JST HR Steckverbinder |||
* Wannenstecker(gerade) + Pfostensteckverbinder 6-Pol. (Pfostenbuchsen gibt es 6-Pol.) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| ( z. B. Harting SEK 18 Serie http://www.harting.com/en/en/de/sol/verbtech/prod/ios/description/03005/index.de.html)
* Wannenstecker 6-Pol. gewinkelt, gibt nur gerade |
* Wannenstecker 2,54mm Raster auch als SMD ||||| ||
* Günstigere SD/MMC-Steckverbinder z. B.SDBMF-00915B0T2 von MULTICOMP(selbst bei Farnell für 1,80Euro) ||||| |
* Einpolige Steckerleiste 2.54 ||||| |
* Foliensteckverbinder (FFC) RM1,25 (z. B. 9pol, 11pol ...) |||||
* Triaxstecker /-buchse (Coax mit 2.tem Schirm als 3. Kontakt) ||
* vernünftige Koax-Stecker und Kupplungen z. Bsp. von Hirschmann
* Platinensteckverbinder für Rastermass 2,00mm ||||
* Molex Steckerreihe Minifit Jr 4,2mm Rastermaß (verwendet als Stromstecker in Computern, Mainboard, PCI-E, P4/EPS ...) |
* Mini SD Card Connector mit Auswurffunktion für Oberflächenmontage ||||| |
* Steckverbinder für PICTIVA OLED Display Folienkabel |||||
* E10-Schraubsockel, wie sie Glühbiren haben, mit Lötstiften (Achtung es ist nicht die Fassung gemeint) |||||
* RP-SMA-Buchse/-Stecker (gewinkelt/gerade) ||
* Die PSK-Kontakte in anderen Packungen als 20/10k.100Stk. wäre z.b. gut.1k auch. ||||
* OBD-Stecker. |||
* Adapterprogramm SMA auf SMB ausbauen |
* Micro-USB Steckverbinder ||||
* 2.5mm Stereo Klinkenbuchsen (3-polig) SMD |||
* BNC-Stecker (wie UG 88U, Lötmontage) aber für RG174-Kabel |||| |
* U.FL bzw. IPEX Steckbüchsen zum selbskonfektionieren von HF Kabeln ||
* RJ45-Stecker 90° nach unten oder zur Seite gewinkelt ||
* Buchsenleisten 2.54mm (z. B. BL 1X...G 2,54) TEILBAR, *zum Auseinanderbrechen* (laut Anfrage vom 26.10.2009 nicht im Sortiment) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| |||||
* Hohlstecker für Laptops 1,7 x 4,75mm gelb ||
* Stiftleisten im Rastermaß 1 mm (z. B.: Samtec FTMH-120-03-F-DV-ES) |
* Cablesharing Adapter 2x RJ45-Buchsen(1x Ethernet 1x ISDN)1xStecker |http://www.btr-netcom.com/Products/upload/ATCH-002661.pdf
* Stapelleiste AMP 2–0827730–0, 20polig, A 24,2 mm |
* Buchsenleiste Fischer BL5 |
* Polklemmen Hirschmann PKNI 10B (max. 63A ^^), zumindest Schwarz und Weiß |
* Molex C-Grid SL einreihig 2 bis >6 polig: Stecker, Buchsen, Buchsen-SMD, Crimp-Werkzeug |
* USB3, e-SATA, eSATAp (Power e-SATA) Stecker in Printausführung (gerade und gewinkelt) ||

=== Kabel etc. ===
* dünner Schaltdraht (< 1mm Durchmesser, isoliert mit Tefzel oder Kynar) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Flachbandkabel im 2,54mm Raster und dazu passende Aufpressstecker und -buchsen ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* versilberten Kupferdraht auch < 0,6mm und alle Stärken in grösserer VPE (z. B. 500g Rolle) ||||| ||||| |
* Flexible Einzellitze, 0,5² in verschiedenen Farben ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* bzw. angebotene Schaltlitze (H05VK) um weitere Farben erweitern! |||
* das qualitativ mangelhafte 4mm Laborsteckerprogramm rausnehmen und nur noch Hirschmann anbieten ||||| ||||| ||||| |||
* Zwillingslitze 2x0.14mm, z. B. Artikel: ZL214SWW-10M Kessler Elektronik ||||| |
* Heizdraht zB.: Kanthal A1 ||||
* LYIF Litze (verschiedene Farben) ||||| |
* dickere Mantel(Feuchtraum)leitungen, z. B. NYM J5x10 |
* Folienflachkabel (FFC) RM1,25 (z. B. 9pol, 11pol ... /Länge 20cm) ||
* Flachbandkabel im 1,00mm Raster, passend für Pfostenverbinder PL 2X25G 2,00 . Wird für notebookplatten benötigt. Ohne das ist die gesamte 2,0mm-Wannensteckerproduktgruppe sinnlos. ||||| |
*Folienflachkabel (FFC) RM 0,8 (z. B. 30pol., Länge 125mm) für 8" TFT-Monitor
* H155 (HF-Kabel) |||||
* RG214 |
* Low-Loss Kabel (evtl. aus diesem Programm http://www.elspec.de/hf-kabel-technologie/download-hf-technik/hf-lowloss-kabel.html)
* Schnepp "Laborkabel" Messleitungen ||||
* Litze, LiY 0,25mm^2, diverse Farben (beispielsweise von Lapp Kabel) |
* Distanzbolzen mit 2 M2,5 Innengewinden vrsch. Längen |
* HF-Litze(n) |
* Flachbandkabel im 1,27 mm Raster, 6-polig |

== Platinen/Prototypen ==
* SOIC auf PDIP Gehäuse-Adapter zwecks Prototypen-Bau ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Tonerverdichter (www.Huber-Troisdorf.com) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Adapter TQFP (versch. PinZahlen) auf DIL/QIL ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Adapter QSOP (versch. PinZahlen) auf DIL/QIL ||||| ||
* Lötstopplaminat ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* www.schmartboard.com hat super einfach zu lötende SMD-Adapter in allen Größen, nur leider keinen Vertriebspartner in Deutschland (doch: ELV). Wie wäre es mit Reichelt? ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||| |
* Cadsoft Eagle ||||| ||
* Hohlkehlenlötspitzen (Ersa 0832HD) ||||| |
* Hohlkehlenlötspitzen f. Weller MLR21 ||||| |||||
* Fotoplatinen, zweiseitig, Hartpapier(!) |||||
* Entwickler NaOH-Frei von Bungard (SENO 4007 Universalentwickler) ||
* chemisches Zinnbad ||||| ||||| ||||
* Bungard-Fotoplatinen auch in 80x100mm (halbes Euroformat), nicht nur 75x100mm ||||| ||||| ||||| ||
* Bungard-Fotoplatinen BLAU div. Formate ||||| ||||| ||||| |
* Fotoplatinen aus Hartpapier von Markenhersteller ||
* SMD Testplatine (3x3 Felder) wie bei Conrad |
* Natrium Persulfat 2 kg Packung ||||
* Steckplatinenen (STECKBOARDS) im 84 x 54 Format (gibts bei Conrad ist da aber viel zu teuer) ||
* Messignblech/Kupferblech 0.1mm (wenn möglich Photobeschichtet) ||
* PCI-Express x1 Laborkarte (wie RE 430EP) |

== Werkzeug und Zubehör ==
* robuste Allzweck- und Teppichmesser ||||| ||
* zöllische Gewindeschneider g1/4" und g 1/8" insbesondere interessant für Wasserkühlungen ||||||
* einzelne Hartmetallbohrer in diversen Grössen (z. B. 0,8 1,0 1,3 1,5) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* Arbeitsschalen zum Entwickeln und Ätzen von Platinen(*)(ist im Starterkit enthalten) ||||| ||||| ||||| ||
* Gewindebohrer M2 und M2,5 ||||| |||| ||
* Konturenfräser/Gravurstichel, etc. zum Fräsen von Platinenprototypen (z. B. Bungard G60N/G30N) ||||| |||||
* Tri-Wing Schraubendreher |||
* Ballistol Universalöl ||||| |||
* ERSA Lötspitzen der Serie 842 (besonders die feinen) Reichelt führt bis jetzt nur 832, die feinen davon sind aber recht unbrauchbar ||||

== Unsortiert/Unspezifisch ==
* Parametrische Suche aller Elektronikartikel, speziell erstmal Halbleiter, so wie bei Maxim-ic.com |
* Kundenkarte so wie bei ELV (Grundgebühr für ein Jahr, keine Versandkosten, evtl kleiner Rabatt) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Reichelt Katalog als PDF zum Download (siehe [[Reichelt PDF Katalog]] ||||| ||||| ||||| |||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* (durch pdf-download überflüssig:) der Reichelt Katalog auf CD/DVD |||||
* In Bereichen wie Multimedia etc. (z. B. Spielekonsolen) ein aktuelleres Angebot, und nich wie z. B. bei der PS2 erst wenn schon fast das Nachfolgemodell draussen ist (Multimedia ist hier nur ein Beispiel, einfach mal an der Konkurrenz orientieren (Zum beispiel am grossen C) |
* mehr, aber als solche gekennzeichnete billig-Alternativprodukte, nicht nur High-End |||||
* Modellbau und Zubehör ||||| ||||| ||||| || (Wird immer mehr, man sieht, Reichelt hört dankenswerterweise auf diese Wishlist!!)
* mehr SMD Bauteile ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* HCT-Logik in SMD ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Kleinere SMD-Bauformen (bes. bei ICs) ||||| ||||| |||||
* mehr und v.a. kleine (Hand-) Gehäuse ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Strangpreßprofilgehäuse von Fischer |
* <s>Lieferungen nach Österreich ohne 150 Euro Mindestbestellwert wie alle anderen Supplier ||</s>
* gleicher Mindestbestellwert in den Niederlanden wie in Deutschland |
* Kein Mindestbestellwert (ich bezahle eh' Porto) ||||| ||||| ||||| |
* Filialen in Österreich und der Schweiz :-) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||| |||||| ||||| ||| (man beachte das ":-)", es gibt auch in D keine "Filialen" - mt)|
* Günstige Versandkonditionen für die EU ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Selbstabholer-Option bei der Bestellung. Vergisst man es unter "Bemerkung" kommt es per Post :( |||| (für Plz 26xxx kommt eine Option für Abholer, Tip: falsche Plz eintragen)
* Versand von Kleinteilen als Maxibrief, zwecks niedrigerem Versand ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Option zum anklicken beim Versand, "nichtverfügbare Artikel automatisch streichen", wenn man das ins Kommentarfeld schreibt wirds nicht beachtet, oder bis das jemand liest dauert es wieder mehrere tage. (In der Zwischenzeit realisiert!!) ||||| ||||| |||||
* mehr Familien von Logik-ICs, z. B. AC, ACT, LVC (in SMD) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |
* LiPoly-Zellen (aufladbare Lithiumakkus "Suppentüten") ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* Allgemein mehr Sensoren ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Preiswertere Alu Druckgussgehäuse, wie z. B. von Hammond Manufacturing ||||| ||||| ||||| ||
* nicht wie die Konkurrenz jetzt schon im April den Juli-Katalog rausbringen ||||| ||||| ||||| ||
* Neuere, bessere NiMh Akkus (z.b. GP1100 2/3A, GP2000 AF, GP2200 4/5SubC) ||||| ||||| ||
* Funk-Entstördrosseln 16A, div. Werte ||||| |
* Taster, Schalter und LED-Fassungen aus der Mentor FEL-Reihe |||
* Lötfähige (SMD-) Kühlkörper (Fischer) ||||| ||||| ||||| ||
* Toner für Laserdrucker Kyocera FS-1010 TK17 ||||| | ist ja eigentlich der gängigste Kyocera Toner
* Toner für Kyocera FS800-S |
* Microchip PICkit 2 ||||| |||
* Microchip PICkit 2 (PG164120) ohne Demoplatine |
* Möglichkeit für Selbstabholen eine Bestellung unter 10Euro abzuliefern. |
* Bessere Auswahl: statt MSP430F147, F148, F149 wenigstens einen mit DAC -> MSP430F16x
* Cypress PSoC Mikrocontroller |||| |||| |||| |||| |
* Günstigere Oszilloskope z. B. Multimetrix oder Grundig ||||| ||||| |
* Sortieren und Spezifizieren der Angebotsliste in Transistoren / FET (bessere Übersicht) ||||| ||||| ||||| ||||| z. B. 400V/6A würde schonmal ganz grob helfen und senkt außerdem unnötigen Traffic weil nicht extra jedes Datenblatt angeschaut wird
* Vorschaltgeräte mit G23 Fassung (zum Bau von UV-Belichtern geeigent)|||
* Speicherkarten-Adapter von SD auf CF (bzw. CFII) |||||
* ein Abendessen mit Angela :-) (hier dürfte wohl Angelika gemeint sein) ||| bzw. mit der Blondine von der Katalogseite mit den Servicenummern |
* USB-Leergehäuse (z. B. wie USB-Stick, WLAN-Dongle, o.ä.) ||||| ||||| ||||| ||
* Nicht so viele Tackerklammern/Gummibänder/Tesafilm/Beutel in die Verpackungstüten machen, das nervt beim Auspacken (die kaputten Tüten kann dann auch keiner mehr brauchen, die wenigen nicht kaputt getackerten hebe ich aber gerne auf! Aber bitte weiterhin alles getrennt verpacken... oder wenigstens nicht den Zip-Verschluss tackern) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* Reflektoren für 10mm LEDs ||
* Beamer Casio YC-400 |
* OBD2 Kabel auf RJ45 Stecker |||
* mehr Verpackungsmaterial z. B. kleine Schachteln oder die Plastik IC-"Schienen" einzeln (und unzerschnitten) verkaufen ||||| ||
* PCMCIA Wlan-Karten (Linux kompatibel) mit externem Antennenanschluss |
* Warenkorb immer in gleicher Reihenfolge sortiert, nicht bei jedem Aufruf anders ||||| |||||
* PIC_BASIC_II || Programm mit HardwareKey [z. B. für Azubi's]
* Reichelt T-Shirt ||||| ||||
* Reichelt-Gutscheine sollten bei Online-Bestellung einlösbar sein (wie bei z. B. Amazon) ||||| ||||
* Target 3001 V15 verschiedene Lizenzen |

==Messgeräte==
* FS300 Messgerät Antennenanalyzer Massenpreis 50000 Stück 
* Smart Tweezer (SMD-Pinzette mit Komponentenmessung) siehe [http://www.trgcomponents.de/TrgDE/Internet/ProductShow.aspx?ItemID=680&CategoryID=2426] ||
* Tektronix TDS Series Osziloskope |||

= Bereits im Sortiment =
* Laser-Folien für die Druckformerstellung(Zweckform 3491) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Atmel AT91SAM7S32 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| (=> Best.: AT 91SAM7S64-AU)
* Atmel AT91R40008 (32bit controller 256KB-RAM 100-lead TQFP) ||||| ||||| | (=> Best.: AT 91R40008)
* LCD: auch ein- und dreizeilige Variante der DOG-Serie (EA DOGM081 & 163) |||||
* Platinen Basismaterial, einseitig Cu-beschichtet, 0,5..1 mm dick ||||| ||||| ||| -->0,8mm: BEL 160x100-1-8
* Atmel ATtiny45 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| => ATTINY 45-20PU, ATTINY 45-20SU, ATTINY 45V-10PU, ATTINY 45V-10SU
* Atmel ATMEGA48 TQFP ||||| |||| => ATMEGA 48-20 AU
* Atmel ATMEGA 88 || => ATMEGA 88-20 AU, ATMEGA 88-20 PU, ATMEGA 88V-10 AU, ATMEGA 88V-10 PU
* Atmel ATMEGA644 ||||| ||||| ||||| ||||| => ATMEGA 644-20 AU, ATMEGA 644-20 PU, ATMEGA 644V-10AU, ATMEGA 644V-10MU, ATMEGA 644V-10PU
* Atmel ATMEGA2560 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || => ATMEGA 2560-16AU, ATMEGA 2560V-8AU
* Atmel ATMEGA2561 ||||| | => ATMEGA 2561-16AU, ATMEGA 2561V-8AU
* Philips LPC2000-Serie ARM7-Controller (LPC214x, LPC213X, LPC21xx und LPC22xx) |||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| | => Bauelemente, aktiv / Controller, Speicher / Controller, Prozessoren / Philips-Controller 80C51 / 87LPC.. / 89C51
* TI MSP430F2xxx (Typen mit 16 MIPS) ||||| ||||| | => Bauelemente, aktiv / Controller, Speicher / Controller, Prozessoren / Texas MSP430 Controller
* Breadboards/"Steckbretter" ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||| ||||| ||||| ||||| |||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| => STECKBOARD 1K2V, STECKBOARD 2K1V, STECKBOARD 2K4V, STECKBOARD 3K5V, STECKBOARD 4K7V (zu finden unter 'Diverses/Spielwaren' :)
* RS485 ESD fest: MAX3086E oder 75180 oder ISL83086E ||||| || =>MAX485ECPA
* Microchip PIC 18F2550 || => PIC 18F2550-I/P
* Microchip PIC 16F88 |||| || => PIC 16F88-I/P
* Microchip dsPIC ||||| ||||| ||||| ||||| | => PIC 30F2010-30 SP/SO
* Logicanalyzer | => ME ANT 8 und ME ANT 16
* Atmel ATMEGA8 TQFP |||| => ATMEGA 8-16 TQ
* 3,3V Laengsregler (LT1086-Serie z. B.) ||||| => vgl z. B. [http://reichelt.de/?ARTIKEL=LT%201086%20CM3%2C3 LT 1086 CM3,3] (SMD) oder [http://reichelt.de/?ARTIKEL=LT%201086%20CT3%2C3 LT 1086 CT3,3] (TO-220) bei Reichelt
* Flexible Messleitungen: Wie gesagt Reichelt bietet ja die ganze Palette an Bananen/Laborsteckern, Krokodilklemmen usw. an, nur die Leitungen dazu fehlen im Programm. (Sind schon im Sortiment. Fertig konfektionierte z. B.: ML 100 SW, Meterware z. B.: MESSLEITUNG 10SW)
* FTDI USB Chips ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| => Best-Nr. FT232BL, FT232RL (sehr interessant), FT245BM und FT2232BM (2xUART auf USB)(noch nicht unter USB einsortiert)
* CAN-Bus Controller MCP2515 |||||
* VLSI MP3 Decoder ||||| ||||| ||||| | z.Zt. unter CAN-Bus(!) einsortiert. Bitte auch die neuen Gehäuse (ROHS) und Typen mit ins Angebot nehmen.
* Atmel AT90CAN128 ||||| |
* MMC / SDC slot ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ==> Bestell-Nr.: CONNECTOR MMC 11, CONNECTOR MMC 12, CONNECTOR SD 21 und CONNECTOR SD 22
* lineare Potentiometer als Schiebepoti ||||| | - Bestell-Nr. PSM-LIN* ("mono") PSS-LIN* ("stereo")
* Echtzeituhr DALAS DS1307 (auch SMD) ||||||| - Bestell-Nr. DS1307/DS1307Z
* Konkret: Neuer PIC ... und PIC18F2550 ||||| |||
* MSP430F1232 |
* Fädelstift, Draht und Kämme ||||| ||| - Bestell-Nr. Fädelstift/Fädeldraht/Fädelkamm (Warum sind diese Stifte ùnd der Draht nur so "erschreckend" teuer? => immerhin billiger als bei C...) (vielleicht weil jeder die nur 1x kauft und dann mit Draht aus anderen Quellen selber neu bewickelt?? ;-)
* Mini-GPS-Module ||||| ||||| ||||| ||||| ||| - Bestell-Nr. GPS ET 102/GPS ET 202/GPS EM 401
* Atmel ATmega48, ATmega168, ATtiny13 ||||| ||||| ||||| | (im neuen katalog und online verfügbar!)
* CompactFlash Stecker ||||| ||||| ||||| || - Bestell-Nr. connector CF 01/ Connector CF 02
* DCF77 Empfangsmodule ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| (DCF77 Modul) (4.5.2005 ist jetzt verfügbar unter DCF77 MODUL, aber leider 50% teurer als bei der Konkurenz, störempfindlicher, grotesk schwache Ausgangstreiber)
* Microchip PIC 12F683 (8pin PIC mit PWM !) => Bereits im Sortiment: Best. Nr PIC 12F683-I/P bzw. PIC 12F683-I/SN
* MSP430F135 ||||| ||||| | ||||| (MSP430F135 im Programm Bestellnr.: MSP430F135 IPM)
* SMD 0 Ohm in Bauform 0805 |||| -> SMD-0805 0,00
* Shunt-Widerstände ||||| ||||| ||||| ||||| | (neu im Sortiment: Widerstandsdraht, Best.-Nr. "RD100/x,xx", Leider nur in teuren 100g Spulen)
* dünner isolierter Draht, wie Klingeldraht nur dünner, vielleicht 0.2-0.3mm zum Fädeln von Platinen |||| => Fädeldraht nun im Sortiment
* dünner Silberdraht zur Verdrahtung auf Lochrasterplatinen ||||| | (mögl. bereits im Sortiment "SILBER 0,6MM" ???)Kupferlackdraht geht nicht?
* Hartmetallbohrer in mehr verschiedenen Größen (z. B. 0,6mm 0,8mm 1,1mm 1,2mm etc.) ||||| |||| => Gibt es beides Bestellnummern: "Bohrerset" oder für einzelne Bohrer "Bohrer + Größe in mm" Bsp: "Bohrer 0,6" => die kosten aber einiges, eine etwas preiswertere Alternative wäre auch nicht schlecht...
* 68HC908GP32 |
* überhaupt: Freescale 68HC908- und vor allem 68HCS08-Mikrocontroller fehlen total im Sortiment!
* RJ45-Buchse ||| - schon im Sortiment: MEBP 8-8''x'' unter Modular-Stecker bei TK
* Elektromotoren ||||| |||| (Suche: Gleichstommotor)
* Microchip ICD2 || => Bestell-Nr.: DV 164005 <= Fehlt im Papierkatalog
* 14,7456 MHz Quarze ||||| ||||| ||||| ||||| ||| (Bst: 14,7456-HC18)
* SMD Widerstande in Bauform 1206 (SMD 1/4W...)
* Atmel Atmega 128 in TQFP || (ATMEGA 128-16 TQ)
* Atmel Atmega 169 in TQFP || (ATMEGA 169-16 TQ)
* Atmel ATMEGA1280 ||||| ||||| ||||| |||| (ATMEGA 1280-16AU, ATMEGA 1280V-8AU)
* Atmel ATMEGA8515 | (ATMEGA 8515-*)
* Atmel ATtiny24/44 ||||| ||||| (ATTINY 24-*, ATTINY 44-*)
* Atmel ATtiny25/85 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| | (ATTINY-25-*, ATTINY-85-* gelistet aber erst verfuegbar ab II/07)
* Atmel AT91SAM7S64, AT91SAM7S256 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| (suche AT91*)
* Atmel AT91SAM7X64-256 ||||| ||| (suche AT91*)
* TI MSP430F1611 (10k RAM, 48k Flash) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || (MSP430F1611 IPM)
* PCA9306 Dual Bi-Directional I2C-Bus and SMBus Voltage Level-Translator ||
* PCA9531D 8Bit I2C_BUS LED-Dimmer ||||| |||||
* PCA9551D 8Bit I2C-BUS LED-Blinker ||||| ||||
* PCA9530D 2Bit I2C_BUS LED-Dimmer ||||| |
* PCA9532D 16Bit I2C_BUS LED-Dimmer ||||| |||||
* PCA9533D 4Bit I2C_BUS LED-Dimmer ||||| ||||
* PCA9550D 2Bit I2C-BUS LED-Blinker ||||| |
* PCA9553D 4Bit I2C-BUS LED-Blinker ||||| ||
* PCA9552D 16Bit I2C-BUS LED-Blinker ||||| |||
* Microchip PIC 18F2550 (USB, 32 KBytes Flash) | (bereits im Sortiment)
* Microchip PIC 16F628A (weil: besser als 16F628) ||||
* Microchip PIC 16F648 (weil mehr Programmspeicher, als 16F628) |||||
* Microchip PIC 16F684 |||||
* Microchip PIC 16F688 ||||| ||
* Microchip PIC 16F690 ||||| ||||| |||
* Atmel ATtiny84 ||||| ||||| |||| (gelistet aber erst verfuegbar ab II/07)
* TI MSP430F169 |
* FT245RL (alt bekannte FTDI Chips in neuer und besserer Version, FT232RL bereits vorhanden) ||||| ||
* 3,3V Längsregler SMD Ultra Low drop |||| (-> Zetex)
* Schiebepotis mit passenden Knöpfen | (Bestell-Nr. PSM-LIN* ("mono") PSS-LIN* ("stereo") nicht passed?) |
* OLED-Displays (zum Beispiel: [http://www.litearray.com/products-oled.php]) || (Reichelt hat jetzt Osram Pictiva Oleds im Programm. Nach "Pictiva" suchen)
* OSRAM "Golden Dragon" LEDs (http://www.osram-os.com/goldendragon) ||||
* Microcontroller mit USB-Anschluss (von Cypress oder Atmel in PDIP z. B. AT89C5131, AT43USB355, CY7C637xx) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ->Bereits im Sortiment: Cypress EZ-USB TQFP-44 Best. Nr AN2131 SC, Atmel AT89C5131 SO-28/PLCC-52
* Renesas R8C
* zu Schaltreglern LM257x u.a. passende Speicherspulen mit hohem L , niedrigem R und großer Strombelastbarkeit (zB. Würth WE-PD4) (keine "Entstörspulen") ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || (suche L-PIS*)
* IL300 (linear Optokoppler z. B. von Vishay egal ob DIP oder SMD) ||||| ||||
* IL300H (linear Optokoppler von Siemens als DIP) - andere IL300 Varianten im Programm |||
* "optische" Drehgeber Fabrikat Grayhill sind lieferbar (Bst. ENC 62P22-*)
* mechanische Drehimpulsgeber von Alps im Programm (suche STEC*)
** Drehimpulsgeber (konkreter Vorschlag von O.R.: PEC16-4220F-S0024 von Bourns) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
** Drehimpulsgeber- weiterer Vorschlag: ALPS Encoder ST EC 11B ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| Im Programm (STEC11B01)
* PCA9633D16 4-bit I2C-bus LED driver ||
* I²C-Bus to 1-Wire DALLAS DS2482-100 bzw. DS2482-800 ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||
* Step-Down-Konverter in SMD Bauform (z.b. MC 34063): ||||| (->Artikel-Nr: MC 34063 AD)
* Preiswerte Kontaktierungen für SD/MMC ||| (Bereits im Programm: Bestell-Nummern: CONNECTOR MMC 11 / CONNECTOR MMC 12 / CONNECTOR SD 21 / CONNECTOR SD 22) // ~9 EUR sind wohl kaum preiswert!
* Eisen(III)-Chlorid ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||||
* EA DOG-M128 128x64 Grafikdisplay aufbau ähnlich EA DOGM162 |||||
* 3,3V-Längsregler SMD zu vernünfitgen Preisen (Bsp: LF33 --> Best.Nr.: LF 33 CV, Preis: 0,76€)(der LT1086 kostet 4 Euro) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || -> LT1117 CST-3.3V für 1.55 €
* Spannungsregler in SMD-Version (7805 etc., nicht nur der 78L05) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| -> LT1117-ADJ für 1.55€
* TSic Temperatursensoren von ZMD ||| -> TSIC
* Leiterplattenbuchse Hirschmann 4mm auch in *rot* (gab es schonmal als "PB 4 RT) || -> wieder als PB 4 RT erhältlich, letzte Woche 3 Stück geliefert bekommen; Stückpreis 1,25€
* MCP25050 CAN-Bus Input/Output Expander ||||| |||| (MCP 25050-I/*)
* Ethernet-Controller RTL8019AS ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || (erhältlich: RTL 8019AS)
* SPI-Ethernet-Controller ENC28J60 (erhältlich: ENC 28J60-I/*)
* '''Grundton'''-Quarz (25,0000 MHz Grundton, erhältlich) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| (wirklich erhältlich? Als Keramik-SMD-Quarz, 25.0MHz, 25,000000-MJ)
* Microchip PIC 18F4550 (PIC mit USB) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||
* Microchip PIC 18F2585 ||||
* gleicher Mindestbestellwert in Österreich und in der Schweiz wie in Deutschland ''' Seit 1.12.10 umgesetzt'''
* Versand nach Österreich über GLS oder sonstigen Paketdienst & auf Rechnung, damit die Spesen halbwegs im Rahmen bleiben (bei der letzten Bestellung ca. EUR 40) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| '''Anm.: Versand nach AT inzwischen ab 9,90'''
* Pakete nach Österreich in EINER Lieferung schicken, und nicht aus "logistischen Gründen" trennen. Würde zumindest die Hälfte der Verandkosten sparen (letztes mal fast 70€ pro Paket (!) ||
* Digitale Speicherosziloskope für PC ||||| ||||| || (Picoscope, PC-Oszilloskop)
* Hameg HM2008 Oziloscope || ( ist möglich über Service -> Produktservice -> neue Artikel anfragen)
* Microchip dsPIC30F ||||| ||||| |||
* Microchip PIC 16F883 und 16F886 |||
* Microchip PIC 18F4523 (12/2007: PIC mit 12-Bit A/D-Wandler) ||
* Microchip PIC 18F6585 |
* Microchip PIC 18F6720 |
* Microchip PIC 18F8720 |
* Microchip PIC 24FJ64GB002-I/SP (USB-OTG im DIP28 Gehäuse) |
* Atmel XMega-Typen, z.B. ATXMega64A4, ATXMega128A1 ||||| ||
* 7-Segment-Anzeige, blau, gem. Kathode ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || (SC 52-11 BL)
* 7-Segment-Anzeige, blau, gem. Anode ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| (SA 52-11 BL, SA 56-11 BL)
* EA DOG-L128 128x64 Grafikdisplay zzgl Touch-Folie und Beleuchtung | --> ist ab Katalog 06/2009 drinn
* LTC 1661 N8 10 Bit Dual Dac mit SPI Interface | (LT C1661 CMS8)
* Microchip PIC 10F2xx (+ Programmiergerät) ||||| ||||| ||||| ||| (einige Varianten erhältlich, Programmiergerät nicht sicher)
* Microchip PIC 24 ||||| ||||| ||||| ||||| ||
* Microchip PIC32 (MIPS) ||||| ||||| ||||| |||
* Microchip dsPIC33 ||||| ||||| ||||
* WAGO 215-4mm-Stecker (Bananenstecker mit Käfigzugklemme) zur schnellen Montage bei Versuchsaufbauten ||||| ||||| ||||| ||||| ||| (dieser Wunsch wurde erhört, Hurraa! Best.-Nr. Wago 215-x11, Vielen Dank an Reichelt.)

= Sonstiges =

== zur Webseite ==

In "Neu in unserem Shop"/Neue Artikel werden unter Bauelemente u.a. Computerkabel und PC-Speicher angezeigt (Anlass Stand 5/2010, ist aber schon früher aufgefallen). Diese Teile würden zumindest etwas besser in PC-Technik passen. (...und die Freude des Elektronikbastlers über eine Anzahl neuer Bauelemente würde auch nach Auswahl der Details anhalten, wenn es nicht "nur" so etwas wie USB-Kabel sind.)

----

myReichelt ermöglicht:
* Warenkorbspeicherung
* öffentlicher Warenkorb
* CSV-Import, -Export

zu myReichelt siehe auch http://www.mikrocontroller.net/topic/62628

Eine Webseite ohne Frames ist eigentlich heute Stand der Technik. Oder vielleicht ist es das auch nicht mehr - ich weiss es nicht aber nach meiner Auffassung sollte es Stand der Technik sein. Denn dann hat man für jedes Produkt auch einen eindeutigen Link und kann ggf. auch in Beiträgen, Mails und Anfragen darauf verlinken.

Anmerkung dazu:
Verlinken auf Artikel geht schon, und zwar in der Form:
http://www.reichelt.de/?ARTIKEL=ATMEGA%208-16%20DIP
bzw.
http://www.reichelt.de/index.html?ARTIKEL=ATMEGA%208-16%20DIP

Neu zu lesen unter "Info zum Shop":
Zitat:
"Frames
In vielen Votings wurden wir auf die Verwendung von Frames hingewiesen und dass diese Technik nicht mehr -State Of The Art- sei. Dieser Meinung schliessen wir uns in vollem Umfang an. In unserem neuen Shop werden KEINE FRAMES verwendet."

Reichelt selbst macht das in seinen PDF-Prospekten auch so. Das Problem liegt nur darin, die URL jedesmal von Hand zusammenzubauen (und dabei auf die Ersetzung der Leerzeichen durch %20 zu achten) oder von einer kopierten URL alles überflüssige zu entfernen.

Einfach mal einen "Permalink" button neben "Artikel empfehlen" ? Oder zurück mit der früheren Druckansicht.

Hinweis: Viele Browser ersetzen Leerzeichen im Adressfeld automatisch durch %20.

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Ferner sollte es möglich sein, Bestellungen, welche noch nicht bearbeitet werden zu verändern, also z. B. was hinzuzufügen oder zu entfernen. Bei einer Wartezeit von ca. 3 Tagen bis zum Versand fällt einem doch noch was ein :-)

Das wird bereits gemacht! Einfach E-Mail an service@reichelt.de mit den Bauteilen, die man noch haben will. I-Net-Nummer nicht vergessen.

Andere Möglichkeit ist anrufen, das mache ich eh immer, um eventuell nicht lieferbare Dinge zu streichen oder zu ersetzen. Geht immer, es sei denn Lieferung wird schon verpackt.
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Shopprogramm: Wäre es nicht komfortabel, ein Programm auf dem heimischen Rechner zu haben, welches das aktuelle Sortiment mit den aktuellen Preisen führt, wo dann auch offline Bestellungen zusammengestellt und hochgeladen werden können? So ließen sich die Merklisten auch besser verwalten.

Ja, das fände ich auch sehr toll, sollte man mal drüber nachdenken.

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Passwortschutz: Die derzeitige Lösung der Anmeldung im Shop ist für den heutigen Stand der Dinge recht unsicher. Ein zur Kundennummer gehörendes Passwort sollte schon sein. Was soll schon passieren, die Versandadresse ist ja bekannt, und wenn jemand anderes auf meinen Namen bestellt. lässt er sich über die Versandadresse herrausfinden, außerdem weiß ja auch nicht jeder meine Kundennummer.

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Eine Art Lagerbestand im Onlineshop wäre sinnvoll. Es ist mehr als ärgerlich, wenn bei einer Bestellung z. B. Kleinteile wie Kondensatoren oder Schalter fehlen, weil sie nicht auf Lager waren. Dabei gibt es gerade bei solchen Teilen genug Alternativen, sei es Farbe, Bauart oder Wert, auf die man umsteigen könnte, damit die Bestellung vollständig ist. Es würde ja vollkommen ausreichen den Bestand in Form einer Ampel, wie bei anderen Shops, mit grün, gelb und rot zu realisieren.

Im Warenkorb werden Artikel, die nicht auf Lager sind, mittlerweile auch so gekennzeichnet.

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Früher würden neue Artikel mit einem gelben "NEU" gekennzeichnet, jetzt ist das nicht mehr so. Hätte gerne wieder einen Überblick was neu hinzugekommen ist ohne jede Artikelgruppe aufrufen zu müssen.
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Nummerierung der Bauteile: Warum wird der Warenkorb nicht nummeriert. Ich hasse es wenn ich manuell mit Hand zählen muss! Das ist auch nervig wenn man manuell per Hand vergleichen will!!

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Virtuelle Bauteilekisten (vbox): Wer bei Reichelt bestellt ordert oft viele viele Kleinteile. Wenn man nun ein Gerät zum wiederholten mal baut, muss man alle Teile erneut eingeben. Könnte ich nun neben dem Warenkorb auch noch virtuelle Bauteilekisten füllen würde das neue Bestellungen sehr beschleunigen. Der Kunde als Wiederholungstäter sozusagen.

Konkret:
Ich habe vier verschiedene Elektronikprojekte entwickelt.Für jedes dieser Projekte lege ich bei Reichelt.de eine virtuelle Bauteilekiste mit eigenem Namen an. Die Zusammenstellung der Artikel funktioniert wie beim normalen Warenkorb. Wenn ich nun ein Projekt erneut bauen möchte, kopiere ich einfach den Inhalt der virtuellen Bauteilekiste per Knopfdruck in meinen Warenkorb. Wenn ich Projekt2 also dreimal nachbauen möchte kopiere ich die virtuelle Bauteilebox "Projekt2" dreifach in den Warenkorb.
Schön wäre es auch die virtuellen Bauteilekisten mit Schaltplan und ev. Eagle - Dateien veröffentlichen zu können.

Und wieso ist der Login, den es früher mal gab weg? Da konnte man zumindest den aktuellen Warenkorb speichern soweit ich mich erinnern kann, aber seit der neuen Website gibt's den Login nicht mehr. Ausserdem muss ich jetzt jedesmal meine Kundennummer rauskramen um meine Bestellung abzusenden - Conrad löst das beispielsweise besser. (dafür haben die aber auch ne besch...eidene Suchfunktion und nen unübersichtlichen Shop)

Nebenanregung:
Damit die "Bauteilekisten" nicht unmengen Platz beim Anbieter verschwenden könnte man diese auslagern.
Also Nach erstellen Download als einfaches File und bei Bedarf einfach bei Bestellung übertragen.
So könnte sie jeder in Ruhe offline vorbereiten und verwalten.

IDEE: Offenlegung der Datenbank: Offenlegung der Datenbank oder zumindest Export für die User. Somit koennten die Datenbank in eine Art Datenbank gespeichert werden. Als Katalogprogramm koennte dann soetwas ähnliches wie das von Segor zum Einsatz kommen. Gibt es einen Standard dann koennten Reichelt, Conrad, Segor, etc. mit einem Programm genutzt und verglichen werden:
siehe auch http://www.mikrocontroller.net/forum/read-7-363596.html
Programmierunterstuetzung findet sich bestimmt. Abgesehen davon haben die Distributoren den Vorteil die Katalogdaten übers Internet upzudaten.

Zum offenlegen der Datenbank: Wie wäre es mit einem Webservice, mit dem man über SOAP auf die Datenbank zugreifen kann? Ähnlich wie bei Amazon oder auch Google.

Lösung in HTML: 
Ich hatte für das Projekt [http://www.mikrocontroller.net/topic/82127 "Webserver ATmega32/644DIP ENC28J60"] ein Bestellformular ([http://www.mikrocontroller.net/attachment/29451/reichelt.htm reichelt.htm] [Version vom 22.12.2007]) gebastelt um schnell alle nötigen teile in den Reichelt – Warenkorb zulegen. Mit etwas HTML-Kenntnis dürfte eine Anpassung nicht das Problem darstellen. 
In JavaScript, des '''reichelt.htm''' Bestellformulars, die Funktion <code>'''send()''' ''Zeile 42:'' var maxElements = 40;</code> die '''40''' durch die Anzahl der unterschiedlichen Bauteile Anpassen.

== zu Artikeln ==

* Kupferlackdraht: Auf der Website sind Plastikspulen abgebildet, geliefert wird jedoch seit Jahren schon lose aufgewickelter Draht, der so schlecht zu verarbeiten ist. Bitte ändern! Am besten vernünftigen Draht auf Spulen, zumindest aber das Bild anpassen.

* Spitze fände ich eine verbesserte Suche für Gehäuse. Oft stehe ich vor dem Problem, meine Baugruppe ist so-und-so groß und ich brauche ein Gehäuse, in das diese Baugruppe hineinpasst. Zur Zeit muss ich mich manuell durch alle Gehäusegrößen "durchwühlen", bis ich ein passendes gefunden habe. Die Suche stelle ich mir so vor: Ich gebe die Maße ein, die das Gehäuse mindestens haben ''muss'', und bekomme alle Gehäuse angezeigt, die genau so groß oder etwas größer sind als meine Vorgaben.

== Abwicklung ==

* Sammelbestellung: Wenn ich etwas bei Reichelt bestelle, bestelle ich für meine Kollegen auch immer etwas mit. Wenn dann das Päckchen kommt, heisst es sortieren. Wer hatte von was, wie viel? Danach kommt das rechnen dran. Ein besonderes Highlight, sind die Nettopreise. Und auch das Verteilen der Versandkosten ist nicht ohne. Währe es nicht möglich, im Bestellvorgang eine Zuordnung zu Personen oder Projekten zu realisieren, und die Zwischensummen der Personen oder Projekte auf der Rechnung oder per Mail anzugeben. Ein Schmankerl wäre die Angabe der Bruttopreise inklusive der anteiligen Versandkosten.
** Wahrscheinlich nicht möglich, siehe AGB-Klausel zu Massenbestellungen. "Garantieberechtigt" ist auch immer nur der ursprüngliche Besteller.
** Welche Klausel? Mir fällt nur 13.3 ins Auge...

== zu dieser Wunschliste ==

(gehört eigentlich in Diskussion)

* Wäre es möglich ein Script zu bauen, welches man ab und zu über diesen Artikel jagt und das die Einträge nach Anzahl der Striche ordnet? => Formatierung als Tabelle (1. Spalte: das Teil, 2. Spalte: die Striche) würde auch schon helfen.
** Das geht kaum, weil | ein SOnderzeichen in Vorlagen ist.

* Dass hier jeder immer nur einen Strich macht, glaube ich nicht! Ein Script was pro IP nur einen Strich zulässt wäre gut. -> Naja, alle 24h spätestens gibt es eigendlich eine neue IP... Antwort: Lässt sich sehr leicht überprüfen mit Artikel -> Versionen

* Warum macht der 5te nicht anstelle |||| ein V :-) und anstelle vom nächsten V kommt dann ein X ....Daniel [[Benutzer:84.179.17.164|84.179.17.164]] 20:11, 4. Feb 2006 (CET)

* Wenn Reichelt was aus der Liste neu ins Programm aufnimmt wäre eine Benachrichtigung per Newsletter oder RSS nett. Oder zumindest eine Rubrik "Seit XX.XX.200X neu im Programm".

== Logbuch ==

03.03.2011: E-Mail wurde an Reichelt-Verwaltung geschrieben.

8.4.2010: Mail an Reichelt geschickt und an die Liste erinnert.

2.10.2009: REVERT auf die Version vor dem 20.Jul.2009 12:47. Da der Artikel von 193.200.150.82 "verdoppelt" wurde. D.h. alles war doppelt vorhanden und die Einleitung gelöscht

19.06.2009: Hab mal den Kram unter der Rubrik "Webseite" entfernt/zusammengefasst der schon realisiert wurde. -- Tobias

12.03.2009: Da haben wir ja alle verpennt, Reichelt in 2008 mal wieder an die Liste zu erinnern. Ich hab das jetzt mal nachgeholt und eine Mail an Reichelt geschickt. -- [http://www.reintechnisch.de Winfried Mueller]

03.08.2007: Das Feld für "neue Artikel" scheint aus dem Reichelt Shop entfernt worden zu sein, schade da man so schnell schauen konnte was neu im Programm ist, nun ist wieder Katalogblättern angesagt. - Nicht nachvollziehbar. siehe Startseite->Service->Neu in unserem Shop

18.05.2007: Habe Reichelt an diese Liste erinnert. -- Robin Tönniges

14.11.2006 Ich lese mir gerade euer Wishlist durch. Finde ich gut! Aber wie ihr
hier (Logbuch) über Reichelt kritisiert finde ich nicht fair! Die haben genug zu arbeiten! Bitte keine Vorurteile! Um das gehts mir hauptsächlich!
Macht weiter nur nicht so!
P.S. Schöne inforeiche Site
Steven

6.8.2006 Habe eine umfassende Kritik zu Reichelts neuem Webshop geschrieben und dabei auf unsere Wünsche bzl. Webseite, insbesondere "Virtuelle Bauteilebox" und "Gehäusesuche" hingewiesen. Verlinkung auf diese Seite ist auch erwähnt worden.

5.8.2006 Hurra, Reichelt bietet endlich den ATtiny13V an! Jetzt können wir Batteriebetriebene Geräte (2,4-3V) bauen. By the way: Gibt es blaue LED's, die dazu passen?

14.7.2006 Reichelt antwortete: (Zu lang, deshalb hier nur der Inhalt:) Wir haben ihre mail zur Kenntnis genommen (Forum wird angeblich ab und zu immer wieder kontrolliert). Entscheidender Satz (Original eines Mitarbeiters:)....Ich denke jedoch, dass die meisten und
wichtigsten Wünsche zum Herbstkatalog eingelistet werden.

14.7.2006 Reichelt erneut auf diesen Beitrag aufmerksam gemacht, erwarte Antwort.

3.7.2006: beitz-online.de eine verlinkung gemailt. Ich hoffe das ist erlaubt.

5.3.2006: Verlinkung gemailt

12.10.2005: Verlinkung gemailt und gebeten sich darum zu kümmern

07.10.2005: Reichelt eine Verlinkung gemailt und speziell auf LOW ESR Elkos und 433 Mhz Funkmodule hingewiesen. Mal sehen was die Antworten.

08.07.2005: Reichelt bescheid gegeben, man möge mal wieder hier rein schauen -- Thomas O.

13.05.2005: Antwort von Reichelt: der Versand ins Ausland bleibt leider bei 150 Eur -- nurmi

09.05.2005: Reichelt bescheid gegeben, man möge mal wieder hier rein schauen -- nurmi

08.05.2005: Pflege der Liste hier: Wenn ihr was in der Liste seht, was bereits schon im Angebot ist, löscht es bitte! Sonst ist das hier bald ein unüberschaubares Chaos. -- [http://www.reintechnisch.de Winfried Mueller]

08.02.2005: Positives Feedback von Reichelt. Freuen sich über diese Form der Anregung. In der 2. Märzhälfte sollen weitere Produkte in den neuen Katalog einfließen. -- [http://www.reintechnisch.de Winfried Mueller]

07.02.2005: Reichelt bescheid gegeben, man möge mal wieder hier rein schauen -- [http://www.reintechnisch.de Winfried Mueller]

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

AVR-Transistortester

2010-12-12T19:05:30Z

5volt:

''von Markus Frejek''

==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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z. B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 7000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=857&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|-
| Widerstand
| Widerstand
|-
| Kondensator
| Kondensator
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung und Gate-Kapazität(bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)
* Widerstandswert bei Widerständen und Kapazität bei Kondensatoren

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

Eine Unterscheidung zwischen bipolaren Kondensatoren und gepolten Elkos war ursprünglich geplant. 
Elkos entladen sich nämlich schneller, wenn sie in die falsche Richtung aufgeladen werden. 
Allerdings ist dieser Effekt bei Spannungen von 5V und Messzeiten von ein paar 100ms fast unmessbar gering, daher ist diese Erkennung nicht möglich.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48, sowie der komplette Quellcode enthalten.
Die Version für den ATMega48 hat folgende Features nicht:
* Erkennung von Widerständen und Kondensatoren
* Messung der Gatekapazität von Anreicherungs-Mosfets
* Messung der Basis-Emitter-Spannung von Bipolartransistoren

Für diese Features bietet der ATMega48 einfach nicht genug Platz.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Es wird aber dringend davon abgeraten, den Tester mit dem ATmega48 aufzubauen: Dieser Controller ist kaum billiger als der ATMega8, und die Firmware für diesen wird kaum noch weiter gepflegt, weil sie (verständlicherweise) ohnehin kaum verwendet wird; außerdem bietet der Controller auch für Programm-Verbesserungen gar keinen Platz mehr.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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 ==

Hinweis: Die Entwicklung findet jetzt in einem SVN-Archiv statt. Dort finden sich auch Extras (z. B. Platinenlayouts). Wer sicher gehen will, eine aktuelle Version zu erhalten, sollte also entweder das Archiv auschecken oder den Snapshot herunterladen, der maximal einen Tag alt ist.

*[[Media:AVR-Transistortester_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Mega48-Version hat nicht alle Features, wie unter [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester#Infos_zur_Software "Infos zur Software"] beschrieben ('''Achtung: Moeglicherweise veraltet.''')

*[http://coremelt.net/files/software/repository-tarballs/semiconductor_tester.tar.gz aktueller Archiv-Snapshot]

*[http://viewvc.coremelt.net/viewvc/avr/semiconductor_tester SVN Archiv (online browsen)]

*[http://svn.coremelt.net/avr/semiconductor_tester SVN Archiv]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

SMD Löten

2010-07-27T10:55:56Z

5volt: Anmerkung bzgl. Schmelzpunkt und Gallium hinzugefügt

[[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 Einstellung der Lötstation sollte man halbwegs beherrschen. (Lötversuche an einer alten Platine sind in diesem Fall sehr hilfreich).
**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 nehmen, die man bekommen kann. Breiter als 1,5 mm sollte sie nicht sein, eher dünner. Hat man keine passende zur Hand oder herrscht Geldmangel, so lassen sich auch die feinen Litzen 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) vonnöten. 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 Linie 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 erstarrt 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 die Oberflächenspannung 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 verwendet. 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 eine 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.

==== Kochtopf mit mehrschichtigem Boden ====

In vielen Küchen sind heute keine Gusseisenkochplatten mehr verbaut, sonder Glasskeramikkochfelder. Bei diesen darf die Platine nicht direkt beheizt werden, da diese schnell eine enorme Hitze erzeugen. Damit eine konstante Temperatur erhalten wird, kann ein Kochtopf mit einem mehrschichtigen Boden verwendet werden. Dazu wird die Platine in den Kochtopf gelegt und auf dem Glasskeramikkochfeld aufgeheizt. Ist die Lötpaste geschmolzen und alle Lötstellen verlötet, kann die Platte abgestellt und der Kochtopf zum Abkühlen zur Seite geschoben werden.

== 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 Quik-Methode ===
[http://www.chipquik.com/ Chip Quik] bietet ein Set an mit dem sich SMD-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 überlebt.
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.

Ich vermute, dass es sich bei der Chip Quik-Legierung um Wood'sches Metall (enthält Cadmium) oder wahrscheinlicher um die Rose-Legierung (Cadmiumfrei) handelt. Bei tmp-loettechnik.de bekommt man letzteres, allerdings nur als Barren. Mit dieser Legierung (Schmelzpunkt 98 °C) kann man auch Teile zur mechanischen Bearbeitung eingießen und im kochenden Wasser wieder befreien. "Flüssiger Schraubstock".

Anmerkung (von Markus F.):
Laut [http://www.chipquikinc.com/newsletters/cq_new_june_2004.htm Hersteller] hat die Chip Quik-Legierung einen Schmelzpunkt von 58°C.
Daher wäre es wahrscheinlich, dass in der Legierung eine größere Menge Gallium (Schmelzpunkt 30°C) enthalten ist. Bei dem Preis (190$ für 170g Chip Quik-Lot) wäre das durchaus möglich; Gallium kostet derzeit (Stand Juli 2010) ca. 1€ pro Gramm.

=== 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 Haken 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 (auch engl. ''Tweezer'') genannt, ist ein Lötkolben, der zwei beheizte Spitzen besitzt, die ähnlich wie bei einer Pinzette verbunden sind, und der wie eine Pinzette bedient wird. Die Spitzen sind als flache, Einsätze gestaltet, die ggf. je nach Breite des auszulötenden Bauteils ausgetauscht werden können. Mit dem Zangenlötkolben kann man sehr einfach Anschlüsse von Bauteilen mit zwei gegenüberliegenden Anschlüssen (Widerstände, etc.) oder Anschlussreihen erhitzen und das Bauteil dann direkt mit dem Zangenlötkolben von der Platine nehmen. Es empfiehlt sich dabei, eine zusätzliche Pinzette zur Hand zu nehmen, um das Bauteil von der Platine zu heben, da teilweise maschinell bestückte SMD mit einem Klebepunkt auf der Platine fixiert werden.

Ein Nachteil beim Entlöten mit dem Zangenlötkolben ist, dass das entlötete Bauteil relativ lange erwärmt wird, da es mit der Zange abgehoben und dann weiter erwärmt wird, bis man es aus der Zange entfernt. Ein weiterer Nachteil ist, dass sich der Zangenlötkolben nur für zweireihige Bauteile eignet.

Der große Vorteil des Zangenlötkolbens ist die schnelle und einfache Funktion. Muss man mehrere Widerstände gleicher Bauform von einer Platine entfernen, kann dieses 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.

=== Mit Draht ===
==== Kupferlackdraht ====

Eine weitere sehr elegante Möglichkeit um auch größere SMD-ICs zerstörungsfrei 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 durchfädeln 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 etwa 0,2mm dick. Die in akustomagnetischen Warensicherungsetiketten enthaltenen Blechstreifen eignen sich gut. Auch einen Skalpellhalter mit Einmalklingen kann man hierfür 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 das Lötzinn geschmolzen ist, rutscht das Skalpell zum nächsten Pin weiter. Hinterher müssen lediglich die Pins wieder geradegebogen werden.

==== Schaltdraht ====

Eine ziemlich brutale Methode zeigt Silicon Labs in ihrer Application Note AN114 [http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/an114.pdf Hand Soldering Tutorial for Fine Pitch QFP Devices]. Dabei wird, ähnlich wie bei der Kupferlackdrahtmethode, ein Schaltdraht unter den Pins durchgezogen, an einem benachbarten Bauteil "verankert" und dann ziemlich kräftig geheizt und gezogen. Die Bilanz: Ein zerstörter Chip, ein abgelöstes Pad. Erstaunlich, dass Silicon Labs so ein Vorgehen in einer Application Note demonstriert.

=== 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.

==== Kontrollieren von Lötstellen ====

Zur Kontrolle der gelöteten Bauteile sollte man, wie schon erwähnt, eine gute Lupe - besser noch Lupenleuchte - benutzen oder auch schon preiswert über diverse Internetauktionen zu ersteigernde "USB Mikroskope", die an einen PC oder Laptop angeschlossen werden können.

Das kann böse Überraschungen bei der Inbetriebnahme der gelöteten Platine vermeiden.

Unabdingbar ist immer eine gute Ausleuchtung des Arbeitsplatzes.

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://www.youtube.com/watch?v=wQXhny3R7lk Professionelles SMD Löten leicht gemacht, engl. Youtube-Video]
* [http://www.youtube.com/watch?v=3NN7UGWYmBY SMD Soldering without expensive tools, engl. Youtube-Video]
* [http://www.youtube.com/watch?v=eApVG5GjLbU&NR=1 SMD Löten von SOIC, Pin für Pin, Youtube-Video]
* [http://www.youtube.com/watch?v=NALwJ6OnwNw SMD Löten von QFP, Pin Für Pin, Youtube-Video]
* [http://www.youtube.com/watch?v=YzI31gfCjJE SMD Löten von TSOP mit der Ziehmethode, Youtube-Video]
* [http://www.youtube.com/watch?v=YSdihwWegIg Löten von SOIC mit Lötpaste und Heißluft, YouTube-Video]
* [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]
* [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 Löt- und Entlöttips]
* [http://www.circuitrework.com/guides/guides.shtml Circuit Technology Center - Surgeon grade rework and repair, by the book and guaranteed.]
*[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]

Benutzer:5volt

2010-02-11T20:09:46Z

5volt:

Ich interessiere mich hauptsächlich für Elektronik und Informatik.

Im Bereich Elektronik gibt es für mich kaum Grenzen, von Logik und Mikrocontrollern über Linear-Regler bis hin zu Leistungselektronik, Schaltnetzteilen und Hochspannung mache ich alles...

In der Informatik habe ich auch kein spezielles Teilgebiet. Von der PC-Programmierung habe ich mich in letzer Zeit eher etwas abgewandt, weil mir einfach keine vernünftigen Projekte mehr einfallen, die es nicht schon zig-fach als Open-Source-Projekt gibt. Da ist mir die µC-Welt lieber: Auch hier gibt es das meiste schon fertig, aber fertig kaufe ist ja langweilig; und wenn einem etwas an der Software nicht passt, hat man Pech gehapt.
Wenn man es selbst baut, kann man die Features selbst bestimmen, und spart dabei noch eine Menge Geld (die Arbeitszeit darf man natürlich nicht einrechnen...).

Mein umfangreichstes AVR-Projekt ist bisher der [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester Transistortester]. Mittlerweise ist die Bezeichnung "Transistortester" aber eher irreführend, es ist nämlich ein Tester, der die meisten diskreten Halbleiter und als beigabe auch noch Widerstände und Kondensatoren erkennt. Die Bezeichnung "Bauteiltester" oder "Komponententester" wäre daher zutreffender.

Benutzer:5volt

2010-02-11T20:09:02Z

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Ich interessiere mich hauptsächlich für Elektronik und Informatik.

Im Bereich Elektronik gibt es für mich kaum Grenzen, von Logik und Mikrocontrollern über Linear-Regler bis hin zu Leistungselektronik, Schaltnetzteilen und Hochspannung mache ich alles...

In der Informatik habe ich auch kein spezielles Teilgebiet. Von der PC-Programmierung habe ich mich in letzer Zeit eher etwas abgewandt, weil mir einfach keine vernünftigen Projekte mehr einfallen, die es nicht schon zig-fach als Open-Source-Projekt gibt. Da ist mir die µC-Welt lieber: Auch hier gibt es das meiste schon fertig, aber fertig kaufe ist ja langweilig; und wenn einem etwas an der Software nicht passt, hat man Pech gehapt.
Wenn man es selbst baut, kann man die Features selbst bestimmen, und spart dabei noch eine Menge Geld (die Arbeitszeit darf man natürlich nicht einrechnen...).

Mein umfangreichstes AVR-Projekt ist bisher der [[http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester|Transistortester]]. Mittlerweise ist die Bezeichnung "Transistortester" aber eher irreführend, es ist nämlich ein Tester, der die meisten diskreten Halbleiter und als beigabe auch noch Widerstände und Kondensatoren erkennt. Die Bezeichnung "Bauteiltester" oder "Komponententester" wäre daher zutreffender.

AVR-Transistortester

2010-02-11T19:53:15Z

5volt: /* Infos zur Software */ Hinweis eingefügt, dass die M48-Version nicht empfehlenswert ist

''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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 7000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|-
| Widerstand
| Widerstand
|-
| Kondensator
| Kondensator
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung und Gate-Kapazität(bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)
* Widerstandswert bei Widerständen und Kapazität bei Kondensatoren

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

Eine Unterscheidung zwischen bipolaren Kondensatoren und gepolten Elkos war ursprünglich geplant. 
Elkos entladen sich nämlich schneller, wenn sie in die falsche Richtung aufgeladen werden. 
Allerdings ist dieser Effekt bei Spannungen von 5V und Messzeiten von ein paar 100ms fast unmessbar gering, daher ist diese Erkennung nicht möglich.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48, sowie der komplette Quellcode enthalten.
Die Version für den ATMega48 hat folgende Features nicht:
* Erkennung von Widerständen und Kondensatoren
* Messung der Gatekapazität von Anreicherungs-Mosfets
* Messung der Basis-Emitter-Spannung von Bipolartransistoren

Für diese Features bietet der ATMega48 einfach nicht genug Platz.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Es wird aber dringend davon abgeraten, den Tester mit dem ATmega48 aufzubauen: Dieser Controller ist kaum billiger als der ATMega8, und die Firmware für diesen wird kaum noch weiter gepflegt, weil sie (verständlicherweise) ohnehin kaum verwendet wird; außerdem bietet der Controller auch für Programm-Verbesserungen gar keinen Platz mehr.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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 ==

Hinweis: Die Entwicklung findet jetzt in einem SVN-Archiv statt. Dort finden sich auch Extras (z.B. Platinenlayouts). Wer sicher gehen will, eine aktuelle Version zu erhalten, sollte also entweder das Archiv auschecken oder den Snapshot herunterladen, der maximal einen Tag alt ist.

*[[Media:AVR-Transistortester_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Mega48-Version hat nicht alle Features, wie unter [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester#Infos_zur_Software "Infos zur Software"] beschrieben

*[http://coremelt.net/files/software/repository-tarballs/semiconductor_tester.tar.gz aktueller Archiv-Snapshot]

*[http://viewvc.coremelt.net/viewvc/avr/semiconductor_tester SVN Archiv (online browsen)]

*[http://svn.coremelt.net/avr/semiconductor_tester SVN Archiv]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

Entscheidung Mikrocontroller

2010-01-30T17:24:39Z

5volt: /* Bauformen */ ATTiny bei PDIP eingefügt

[[Category:Mikrocontroller]]
Die meisten Anfänger stellen sich die Frage, welchen [[Mikrocontroller]] sie verwenden sollen. Es gibt Dutzende Hersteller, und jeder davon hat unzählige Varianten im Angebot. Stellt man die Frage in einem Diskussionsforum, dann bekommt man viele verschiedene (sich teilweise widersprechende) Antworten. Bei der Entscheidung sollten u.a. die unten stehenden Kriterien beachtet werden. Dieser Artikel ist primär für Hobbyisten gedacht, da im professionellen Einsatz oftmals völlig andere Kriterien beachtet werden müssen. Weitere vergleichende Informationen über verschiedene Controllerfamilien gibt der Artikel: [[AVR_PIC_51-Vergleich]]

== Verfügbarkeit ==
* Während man manche Mikrocontroller an jeder Straßenecke bekommt, sind andere nur in großen Stückzahlen und mit Gewerbenachweis erhältlich. Dazu einfach mal in die Kataloge der einschlägigen Privatkundenhändler schauen. Dabei auch darauf achten, dass der gewünschte Controller auch in der richtigen Bauform erhältlich ist (DIP, TQFP, MLF usw.), s.u.
* Ab und zu kündigen Hersteller ein neues Modell an (und veröffentlichen das Datenblatt dazu), können aber erst ein Jahr später nennenswerte Stückzahlen liefern. Also den Controller nicht einfach anhand der Übersichten beim Hersteller aussuchen, sondern überprüfen, was die Händler auch wirklich liefern können.
* Lebenszyklus: Kein Modell wird ewig hergestellt. Deswegen sollte man überprüfen, ob der Hersteller vielleicht schon angekündigt hat, dass er ein bestimmtes Modell nicht mehr herstellen will. Die Hersteller schreiben dann z.B. "Mature Product (Not Recommended for New Designs)". Für Neuentwicklungen oder den Einstieg sollte man folgende Modelle nicht verwenden:
** AVR AT90-Reihe,
** AVR ATMega 103(L), 161(L), 163(L), 323(L).
* Für alle abgekündigten AVR-Controller gibt es jedoch pin- und funktionskompatible Nachfolger. Daher kommt es nur in den seltensten Fällen zu Problemen. Probleme können nur entstehen, wenn ein Programm nur in kompilierter Version zur Verfügung steht.
* Dagegen sind Mikrocontroller der [[8051|MCS51-Familie]] von Intel eher für langfristige Investitionen geeignet. Der 8051 wurde 1979 (!) als erstes Mitglied dieser Familie vorgestellt. Heute gibt es bereits hunderte von 8051-Derivaten von dutzenden von Halbleiterherstellern, zum Teil auch mit weiterentwickelten Prozessorkernen. Wird ein Derivat tatsächlich mal abgekündigt, findet man bei dieser Riesenauswahl meist leicht adäquaten Ersatz.

== Preis ==
Einerseits kann es lästig sein, wenn man durch die Verwendung eines kleineren Modells 2 Euro gespart hat und dann mit dessen Unzulänglichkeiten kämpft, andererseits ist ein versehentlich zerstörter Chip für 30 Euro ziemlich ärgerlich. Auch ist es oft ganz praktisch, wenn man einige Controller auf Vorrat hat.

Zum Preis eines einzelnen Mikrocontrollers kommen noch die Kosten für die Entwicklungswerkzeuge, wie [[Compiler]], Programmübertragung und Debugging hinzu (s.u. Programmiersprache und Programmübertragung).

== Dokumentation ==
Die wichtigste Informationsquelle zu einem Mikrocontroller ist das Datenblatt. Diese gibt es heutzutage aber fast ausschließlich in Englisch. Wer damit nicht zurecht kommt, muss vorher schauen, ob es irgendwelche Tutorials oder Bücher in seiner Lieblingssprache gibt.

Je mehr Funktionen ein Mikrocontroller beherrscht, desto umfangreicher wird auch das Datenblatt. Das führt dazu, dass bei manchen Mikrocontrollern das Datenblatt über 1000 Seiten hat. Da ist die Gefahr groß, dass ein Anfänger den Überblick verliert.

== Unterstützung/Community ==
Gerade als Anfänger ist man oft auf die Hilfe anderer angewiesen. Da empfiehlt es sich, der Masse hinterherzulaufen und keine exotischen Typen zu verwenden. Im Bastlerbereich populäre Mikrocontroller-Familien sind die AVRs von Atmel und die PICs von Microchip. Für diese Architekturen gibt es z.B. im Forum dieser Internet-Seite gute und meist auch schnelle Hilfestellung bei Problemen.

== Bauformen ==
Neben den klassischen (bedrahteten) Bauformen setzt sich heutzutage [[SMD]] immer mehr durch. Manche Mikrocontroller sind nur noch in SMD-Bauformen erhältlich. Für SMD benutzt man üblicherweise geätzte Platinen oder Adapter/Sockel (die aber wieder extra kosten). Will man mit Lochrasterplatinen oder [[Breadboard]]s arbeiten, dann braucht man die klassischen Bauformen, z.B. PDIP. Zu beachten ist dabei, dass es PDIP oft nur bis DIP40 (also mit 40 Pins) gibt, d.h. einen Mikrocontroller mit 50 I/O-Pins kann es dann nur als SMD geben.

Viele Mikrocontroller sind in verschiedenen Bauformen verfügbar. Nur in SMD verfügbar sind:
* MSP430 (Die kleinen sind mittlerweile auch als DIP erhältlich)
* AVR ATMega 64, 128, 169

In der klassischen (wenn auch in der Anzahl der verfügbaren IO-Pins limitiert) PDIP Bauform gibt es unter anderem:
* AVR ATMega 8, 16, 32, 64
* AVR ATTiny: Praktisch alle, z.B. ATTiny 13, 24, 25, 26, 2313
* viele 8051-Derivate, z.B. Atmel 89S8252

== Spannung ==
Während früher die meisten Mikrocontroller und die gesamte Peripherie mit 5V liefen, so gibt es heute auch alle möglichen anderen Varianten. Zu beachten ist:
* Controller und Peripherie müssen zusammenpassen. Man kann nicht einfach (ohne weitere Vorkehrungen) ein 3,3V-RAM an einen 5V-Controller anschließen und umgekehrt.
* Manche Controller besitzen, obwohl sie intern mit einer anderen Spannung arbeiten, 5V-kompatible IO-Pins (Beispiel: [[LPC2000 Philips ARM7TDMI-Familie|LPC2100]]).
* Manche Controller brauchen zwei verschiedene Spannungen. Dies ist aber relativ selten, z.B. bei den [[LPC2000 Philips ARM7TDMI-Familie|LPC2100]].

* Billig-Netzteile liefern im Leerlauf manchmal deutlich mehr Spannung als angegeben, ein [[Standardbauelemente|Spannungsregler]] (z.B. 78xx) ist also Pflicht!
* Bei Batterien und Akkus sinkt die Spannung ab, wenn sie leerer werden. Braucht der Controller z.B. mindestens 2,7V, dann wird man mit zwei 1,5V-Batterien nicht lange Freude haben (außer man benutzt spezielle Schaltregler).

== Stromverbrauch ==
Im Vergleich zu PC-Prozessoren (Pentium, Athlon usw.) brauchen Mikrocontroller relativ wenig Strom. Will man sie allerdings mit Batterien betreiben, dann wird der Stromverbrauch plötzlich doch wichtig. Die meisten Mikrocontroller besitzen hierfür Stromsparmodi, mit denen man den Controller teilweise abschalten kann. Für einen extrem geringen Stromverbrauch sind z.B. die [[MSP430]]-Controller optimiert.

Der Stromverbrauch hängt auch stark vom Takt und der Versorgungsspannung ab.

{| border=1 cellspacing=0
! Frequenz !! ATMega8 (2.7V) !! ATMega8 (5.0V) !! PIC16LF84A(2.0V) !! PIC16F84A (5.5V)
|-
! 32KHz
|62µA||80µA||45µA||-
|-
! 100KHz
|0,3mA||0,5mA||-||-
|-
!1MHz, 2MHz*
|1,5mA ||2,3mA||4mA||-
|-
!8MHz, 4MHz*
|5mA ||7/15mA**||-||4.5mA
|-
!16MHz, 20MHz*
| - ||20mA||-||20mA
|}

[*] Abweichende Taktangabe für PIC16*F84A, da hier keine entsprechenden Werte für die Frequenzen des ATmega8 im Datenblatt (PIC16F84A Data Sheet, Microchip 2001, 35007b.pdf) vorliegen.

[**] Angaben sind in der Folge Idle/Active (Quelle: Atmel, ATmega8/L, doc2486.pdf).

== Takt/Geschwindigkeit ==
Einerseits wünscht man sich oft einen möglichst schnellen Controller, insbesondere als Anfänger, wenn man effiziente Lösungen noch nicht so kennt, andererseits schlägt sich ein hoher Takt auch im Stromverbrauch und im Preis nieder. Man sollte sich dabei nicht von den hohen Taktraten der PC-Prozessoren irritieren lassen. Für viele Anwendungen reicht 1-MHz-Takt völlig aus.

Bei einem Geschwindigkeitsvergleich sollte man beachten, dass man nicht einfach den Takt vergleichen kann:
* Während manche Controller 12 Takte für einen Befehl brauchen (z.B. die Original-[[8051]]), kommen andere mit einem Takt pro Befehl aus (z.B. [[AVR]]).
* Manche Controller unterstützen gewisse Operationen hardwareseitig, die auf anderen Controllern in Software nachgebildet werden muss. Beispiele sind z.B. Multiplikation und Division. Wer in einer Hochsprache programmiert, merkt davon nicht viel, da es dort die Befehle sowieso zur Verfügung stehen, aber sie brauchen auf einem Controller ohne Hardwareunterstützung eben deutlich länger.
* Die Datenbus- bzw. Registerbreite spielt eine wichtige Rolle, weil man z.B. für eine 16-Bit-Addition auf einer 8-Bit-CPU zwei Befehle und auf einer 16-Bit-CPU nur einen Befehl braucht.

== Speicher ==
Während früher oft nur die [[Register]] im Mikrocontroller waren, und der gesamte restliche Speicher extern angebunden werden musste, so sind heute die Speicher oft komplett im Mikrocontroller integriert. Das bedeutet aber teilweise auch, dass man sie nicht erweitern kann. Wichtig ist dabei u.a. die Größe des Programmspeichers (meist ein [[Flash-ROM]]) und das [[RAM#SRAM|SRAM]]. Fehlt letzteres, dann kann es mit der Compilerunterstützung schwierig werden.

Zu unterscheiden sind hier außerdem Controller in [[Von Neumann-Architektur|Von-Neumann-Architektur]] und [[Harvard-Architektur]]. Bei letzterer liegen Programmspeicher (ROM) und Datenspeicher (RAM) in getrennten Speicherbereichen; dies hat den Nachteil, dass für den Zugriff auf den Programmspeicher spezielle Befehle notwendig sind (was die Verwendung von im ROM abgelegten Daten in C-Compilern ziemlich umständlich macht), und dass man keine Programmteile direkt aus dem Datenspeicher ausführen kann.

== Onboard-Peripherie ==
Mikrocontroller haben meist eine ganze Menge Funktionen integriert, z.B. [[AD-Wandler]], [[I²C]]-Bus, [[SPI]], [[PWM]], [[RS-232]] usw. usf. Der Vorteil liegt darin, dass der Controller damit mehrere Dinge gleichzeitig machen kann. Dadurch steigt zum einen die Gesamtleistung des Controllers, zum anderen sind viele Dinge zeitkritisch, und die Programmierung ist deutlich einfacher, wenn man zehn zeitkritische Dinge gleichzeitig erledigen muss.

== Störfestigkeit ==
Eigentlich ein wichtiges Thema, andererseits findet man dazu nur sehr wenig Informationen. Bekannt ist beispielsweise, dass bei der [[AVR]]-Familie die ATmegas deutlich störfester sind als die alten AT90S.

== Programmiersprachen ==
Den direktesten Zugriff auf die "Innereien" eines Prozessors hat man mit [[Assembler]]. Dies ist jedoch gleichzeitig - zumindest auf den ersten Blick - die "abschreckendste" Sprache, denn sie erfordert einen hohen Lernaufwand. Aufgrund stark unterschiedlicher Befehlssätze verschiedener Controllerfamilien ist das Gelernte nie 1-zu-1 übertragbar und meist nur direkt auf einen einzigen Prozessor oder allenfalls auf eine Familie "verwandter" Produkte anwendbar. Dennoch kann man sich mit einiger Erfahrung recht schnell in einen anderen Befehlssatz einarbeiten. In bestimmten Bereichen oder Teilen eines Projekts wird die Verwendung von Assembler dennoch unabdingbar sein. (Diese Teile mögen projektabhängig zwischen 100% oder auch nur deutlich unter 1% umfassen.)

Die Auswahl der richtigen Programmiersprache hängt auch stark vom geplanten Einsatzzweck ab. Ein Elektrotechnik-Student, der sich für sein späteres Berufsleben vorbereiten möchte, sollte sich mit C und Assembler befassen. Wer dagegen gar nicht vorhat sich allzu tief einzuarbeiten und sowieso schon Basic oder Pascal kann, der sollte zu diesen Sprachen greifen.

Für einige Controllerfamilien (z.B. AVR, ARM, MSP430) gibt es eine Portierung des kostenlosen [[GCC|GNU-C-Compilers]], wodurch C auch im Hobby-Bereich stark vertreten ist und es auch viele Programmierbeispiele dafür gibt.

== Debugging ==
Bei der Fehlerbeseitigung trennen sich Profi von Amateur, und es kann richtig teuer werden. Genau hier haben die Hersteller von Mikrocontrollern und/oder Compilern eine Möglichkeit gefunden, den Gelegenheitsprogrammierer abzuweisen und nur den zahlenden Profi vorzulassen.

Die preisgünstigste, aber auch unkomfortabelste Art des Debuggings ist der Einbau von Testcode in das Programm. Dieser Testcode informiert den Programmierer über erreichte Programmpunkte und dabei aufgetretene Datenwerte. Die Ausgabe erfolgt per optisch/akustischer Anzeige oder serieller Schnittstelle. Der Nachteil dieser Methode liegt in ihrem Zeitaufwand. Für jedes Problem muss ein kurzes Stück Testcode erdacht und in das Programm eingefügt werden. Danach wird das Programm kompiliert/assembliert und in den Flashspeicher des Mikrocontrollers gebrannt. Zuguterletzt muss das Programm von Beginn an durchlaufen und mit etwas Glück liefert der Testcode Informationen über das Problem.

Deutlich effektiver ist die Fehlersuche mittels einer in die PC-Entwicklungsumgebung integrierten Debugger-Software. Üblicherweise besteht diese Software aus mehreren Fenstern zur Anzeige folgender Informationen:

* Programm- und Datenspeicher des Mikrocontrollers.
* Arbeits- und Konfigurationsregister des Mikrocontrollers.
* Programm Quellcode in Hochsprache (z.B. C) und/oder Assembler.
* Werte von Programm-Variablen.

Ausgehend vom Quellcode/Assembler-Fenster kann man den Programmcode auf das Zielsystem laden, den Programmlauf starten und an beliebigen Stellen stoppen, das Programm zeilenweise oder wiederholend abarbeiten, Variablen/Speicher/Register anzeigen und auch verändern. Diese Vorgänge werden bei modernen Debuggern mit wenigen Funktionstasten und Kontextmenü gesteuert. Angemerkt sei, Debugging einer Hochsprache wie C funktioniert nur richtig, wenn die Codeoptimierung des Compilers deaktiviert ist. Diese Bedingung bringt es mit sich, dass für die Entwicklungsphase bis zu 30% mehr Programmspeicher benötigt werden.

Der Programmlauf kann in einem Software-Simulator oder direkt auf dem Mikrocontroller erfolgen. Leider können Simulatoren weder die Signale der Controllerumgebung, noch Interrupts realistisch nachahmen. Hier hilft nur In-System-Debugging direkt auf dem Zielsystem.

Für das In-System-Debugging wird der Ziel-Mikrocontroller mit seiner In-Circuit-Debugging-Hardware benutzt. Diese integrierte Hardware kommuniziert über teils genormte Schnittstellen mit der Debuggersoftware auf dem PC. Als Verbindungsglied dient ein Kabel mit mehr oder weniger komplexer Elektronik. Diese Elektronik, das fehlende Wissen um ihre Funktion und die teils eingebaute Donglefunktion verhindern preisgünstigen Nachbau und machen ihren Hersteller sicher vor unautorisierter Benutzung der Entwicklungsumgebung.

Bei der Vielzahl von Controller- und Compiler-Herstellen ist es kaum möglich, einen Überblick über die Debugger-Hardware/Software zu geben. Hier nur einige Beispiele:

=== [http://www.atmel.com/ Atmel] ===

{| border="1"
|-
!System
!Preis
|-
| [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=2737 AVR JTAG ICE] Clone (wenige ATmega Typen)
| ~ 35€
|-
| [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3891 AVR Dragon] (Debugging <= 32kB)
| ~ 55€
|-
| [http://www.keeelectronics.com/mkii.htm AVR JTAG ICE MKII - CN]
| ~ 85$
|-
| [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3353 AVR JTAG ICE MKII] / [http://www.sureelectronics.net/goods.php?id=931 Clone]
| ~ 280€/99$
|-
| [http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4279 AVR ONE!]
| ~ 550€
|}

[http://atmel.com/products/avr32/default.asp AVR32 Controller (32-Bit)] können mit Atmels freiem [http://atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4116 AVR32 Studio], basierend auf der [http://www.eclipse.org/ Eclipse IDE], programmiert und debugt werden. Die IDE bedient sich dabei der [http://atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4118 AVR32 GNU Toolchain].

Der Debugger für [http://atmel.com/products/avr/default.asp AVR 8-Bit] RISC Controller ist in Atmels freie [http://atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=2725 AVR Studio] IDE integriert. In Verbindung mit dem GNU C++ Compiler für AVR ([http://winavr.sourceforge.net/ WinAVR]) und der integrierten Bibliothek [http://www.nongnu.org/avr-libc/ AVR Libc] ist Hochsprach-Entwicklung und -Debugging möglich.

Der [[JTAG|AVR JTAG]] ICE Clone kann nur nachfolgende ältere ATmega Controller debuggen: ATmega16, ATmega16L, ATmega162, ATmega162L, ATmega162V, ATmega165, ATmega165V, ATmega169, ATmega169L, ATmega169V, ATmega32, ATmega32L, ATmega323, ATmega323L, ATmega64, ATmega64L, ATmega128, ATmega128L, AT90CAN128. Trotzdem ist er ein sehr wertvolles, weil günstiges Werkzeug, wenn man die Typbeschränkung akzeptieren kann.

Atmel [[AVR]] Dragon kann ATtiny, ATmega und AT32UC3x programmieren, aber nur ATtiny und ATmega bis 32 kB Flash-Speicher Größe debuggen.

[http://www.mikrocontroller.net/topic/107070 AVR JTAG ICE MKII – CN] ist ein Produkt aus China mit der versprochenen Funktionalität eines originalen AVR JTAG ICE MKII von Atmel. Es besitzt eigenständige Elektronik und auch die aktualisierbare Firmware ist vom Original verschieden. Oftmals ist dieses Produkt beim nicht unbekannten Online-Auktionshaus zu finden.

=== [http://www.microchip.com/ Microchip] ===

{| border="1"
|-
!System
!Preis
|-
| [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en023805 MPLAB PICkit2 / PICkit2 Debug Express]
| ~ 30€/55€
|-
| [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en538340 MPLAB PICkit3 Debug Express]
| ~ 65€
|-
| [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en010046&part=DV164005 MPLAB ICD 2] / [http://www.keeelectronics.com/icd25debugger.html Clone ICD2.5] / [http://www.sivava.com/MPLAB_ICD2.html Clone ICD2]
| ~ 90€/40€/40€
|-
| [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en537580 MPLAB ICD 3]
| ~ 190€
|}

Alle Typen von Microchip Debugger Hardware werden von Microchips freier [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en019469&part=SW007002 MPLAB IDE] unterstützt. Diese IDE kann mit C-Compilern verschiedener Hersteller zusammenarbeiten. Das Setup installiert keine Microchip C-Compiler sondern bietet als Option die C-Compiler von CCS und HI-TECH. Der CCS Compiler für PIC18F45k20 ist auf 2kWord Programmcode begrenzt. Die HI-TECH Compiler für PIC10/12/16, PIC18 und PIC32 haben, wenn sie als Freeware im ‚Lite mode’ arbeiten, eingeschränkte Codeoptimierung. Microchips C-Compiler für [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en010014 PIC18], [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en535364 PIC24], [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en535363 dsPIC DSCs] und/oder [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=2615&dDocName=en532454 PIC32] können zusätzlich installiert werden. In der zum freien Download bereitstehenden ‚Student Edition’ stellen sie nach 60 Tagen einen Teil der Codeoptimierung ein. Das MPLAB Setup bietet optional die Installation der, im nächsten Absatz behandelten, HI-TECH IDE ‚HI-TIDE 3’ an.

Die Debugger Hardware ICD 2 von Microchip wird auch von der freien, auf [http://www.eclipse.org/ Eclipse] basierenden, HI-TECH IDE [http://www.htsoft.com/downloads/demos.php#hitide ‚HI-TIDE 3’] unterstützt. Diese moderne IDE kann zusammen mit Microchips MPLAB oder separat installiert werden. Zusätzlich zu installieren sind HI-TECHs C-Compiler für die Microchip Reihen [http://www.htsoft.com/microchip/products/compilers/piccpro-modes.php PIC10/12/16], [http://www.htsoft.com/microchip/products/compilers/picc18pro-modes.php PIC18] und/oder [http://www.htsoft.com/microchip/products/compilers/pic32-modes.php PIC32]. Ihre im ‚Lite mode’ bestehende Einschränkung wurde bereits erwähnt.

Die beiden für PICs vorhandenen IDEs von Microchip und HI-TECH bilden zusammen mit den freien C-Compilern und den preisgünstigen ICD 2 Clones eine kostengünstige Möglichkeit, PIC-Code zu erstellen und zu debuggen. Die eingeschränkte Codeoptimierung ist für Amateure verschmerzbar. Einige kleine PICs haben leider keine In-Circuit-Debugging-Hardware eingebaut. Diese PICs sind nur mit Hilfe eines kostspieligen [http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en538769 Header Boards] debugbar.

=== [http://focus.ti.com/mcu/docs/mcuprodoverview.tsp?sectionId=95&tabId=140&familyId=342 TI MSP430] ===

{| border="1"
|-
!System
!Preis
|-
| Olimex [http://shop.embedded-projects.net/product_info.php/info/p58_MSP430-JTAG-Parallelportkabel--MSP430-JTAG-.html MSP430 JTAG (parallel)]
| ~ 15€
|-
| Olimex [http://shop.embedded-projects.net/product_info.php/info/p63_MSP430-USB-JTAG-Adapter--MSP430-JTAG-TINY-.html MSP430-JTAG-TINY (USB)]
| ~ 65€
|-
| TI-FET [http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-fet430uif.html MSP430 USB Debugging Interface]
| ~ 115€
|-
| TI [http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/ez430-f2013.html MSP430 USB Stick Development Tool]
| ~ 30€
|}

[http://focus.ti.com/lit/ug/slau265/slau265.pdf Programmierung] und Debugging der MSP430 erfolgt über JTAG-Schnittstelle und in neusten Varianten (MSP430F20xx, F21x2, F22xx) über ‚Spy-Bi-Wire’ (2-wire JTAG). Die ursprüngliche JTAG-Schnittstelle benötigt 4 Signalleitungen plus Reset. Bei ‚Spy-Bi-Wire’ sind die Signalleitungen auf 2 reduziert.

Jeder anwenderprogrammierbare MSP430 enthält einen [[Bootloader]]. Bei den Typenreihen MSP430F1xx, F2xx und F4xx befindet er sich im ROM. Bei den MSP430F6xx im Flash-Speicher.

TI bezeichnet die Programmier- und Debugging-Hardware als Flash Emulation Tool (FET). Es existieren die Varianten ‚Parallel Port’ und USB. Die preisgünstigen parallelen Systeme beherrschen nur JTAG. Bei den USB-Systemen ist zusätzlich ‚Spy-Bi-Wire’ implementiert, und man kann damit die Codeschutzsicherung des Mikrocontrollers auslösen.

Die [http://www.olimex.com/dev/index.html Olimex] Produkte entsprechen in ihrer Funktion weitestgehend den TI-Vorbildern und können mit jeder Software verwendet werden, die TI-Werkzeuge unterstützt. Kleine Abweichungen bestehen bei der [http://www.olimex.com/dev/images/MSP430/SPY-BI-WIRE-CONNECTION.jpg Olimex Implementierung] der ‚Spy-Bi-Wire’ Verbindung des MSP430-JTAG-TINY.

Das ‚MSP430 USB Stick Development Tool’ ist eine eigenständige Debugging-Hardware mit aufgestecktem eZ430-F2013 Zielsystem. Der Stick beherrscht aber nur ‚Spy-Bi-Wire’, wodurch die Anzahl der unterstützten Controller begrenzt ist.

Als Entwicklungsumgebung stellt TI den auf der [http://www.eclipse.org/ Eclipse IDE] aufbauenden ‚Code Compose Essentials’ bereit. In der freien Version [http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-cce430.html ‚CCE Core Edition’] ist dieses Paket auf 16kB Code begrenzt.

Mit der freien IDE Eclipse, dem GNU C-Compiler für MSP430, einigen Zutaten und dem Olimex Parallelport-Adapter kann man die wohl preiswerteste, unbeschränkte Entwicklungsumgebung für Mikrocontroller zusammenstellen. Es ist keine perfekte Kombination, und die Installation macht einige Mühe; im Ergebnis hat man aber eine Arbeitsplattform, einschließlich Debugger, ohne unverständliche Skripte oder kryptischen Make-Files. Über diese beiden Links

* [[Eclipse und MSPGCC unter Windows]] (03/2009)
* [http://matthias-hartmann.blogspot.com/ Use Eclipse and mspgcc - the easy way] (Windows 02/2009)

findet man zwei verschiedenartige Lösungen der Installation unter Windows. Obwohl beide Varianten auf teils verschiedene Werkzeuge zurückgreifen, sind sie kombinierbar und ergeben damit Spielraum für persönliche Vorlieben.

=== [http://www.zilog.com/ Zilog] ===

{| border="1"
|-
!System
!Preis
|-
| [http://www.zilog.com/index.php?option=com_product&Itemid=26&mode=showProdDet&businessLine=1&familyId=6&productId=ZUSBSC00100ZACG USB Smart Kabel]
| ~ 30$
|-
| [http://www.zilog.com/index.php?option=com_product&Itemid=26&mode=showProdDet&businessLine=1&familyId=6&productId=ZENETSC0100ZACG Ethernet Smart Kabel]
| ~ 70$
|}

Die [[Zilog]] Entwicklungssysteme [http://www.zilog.com/index.php?option=com_content&task=view&id=40&Itemid=137 ZDS II] (C/ASM) für [http://www.zilog.com/index.php?option=com_product&Itemid=26&mode=showFamilyDetails&familyId=5&parent_id=2 Z8 Encore!®], [http://www.zilog.com/index.php?option=com_product&Itemid=26&mode=showFamilyDetails&familyId=6&parent_id=2 Z8 Encore! XP®], [http://www.zilog.com/index.php?option=com_product&Itemid=26&mode=showFamilyDetails&familyId=7&parent_id=2 Z8 Encore! MC™] sowie [http://www.zilog.com/index.php?option=com_product&Itemid=26&mode=showFamilyDetails&familyId=8&parent_id=2 ZNEO™ Z16F] Controller haben keine Beschränkungen sind aber ganz zu Unrecht in Europa kaum bekannt oder erhältlich.

== Programmübertragung ==
Im Idealfall stellt sich die Frage, wie das Programm in den Mikrocontroller kommt, für den Programm-Entwickler nicht. Die Debugging-Hardware erledigt diese Aufgabe ganz unauffällig mit. Da die Umstände aber nicht immer ideal sind, muss der Entwickler manchmal auf andere Methoden zurückgreifen.

Früher wurden überwiegend teure und umständlich zu handhabende Programmiergeräte verwendet, mit deren Hilfe der Programmspeicher außerhalb des Zielsystems gefüllt wurde. Heute sind die meisten Mikrocontroller über verschiedene ISP-Schnittstellen oder über das [[UART]] ‚In-System’-programmierbar.

Die ISP-Schnittstelle ist entweder als universelle Debugging- und Programmier-Schnittstelle, z.B. [[JTAG]], oder als dedizierte Programmier-Schnittstelle realisiert. Für den zweiten Fall benötigt man einen speziellen Programmier-Adapter den man, meistens in verschiedenen Ausführungen, kaufen oder selber bauen kann. Dazugehörig ist ein passendes Programmier-Programm für den PC. Spezialisierte Programmier-Adapter und –Programme werden auch gern in der laufenden Produktion eingesetzt.

Mikrocontroller mit integriertem [[Bootloader]] können mit der entsprechenden PC-Software direkt über den seriellen Port programmiert werden.

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2010-01-02T14:42:43Z

5volt: hat eine neue Version von „Datei:AVR-Transistortester neu.zip“ hochgeladen: Letzer Upload war falsch...

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

AVR-Transistortester

2010-01-02T14:40:04Z

5volt: /* Downloads */

''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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 7000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|-
| Widerstand
| Widerstand
|-
| Kondensator
| Kondensator
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung und Gate-Kapazität(bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)
* Widerstandswert bei Widerständen und Kapazität bei Kondensatoren

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

Eine Unterscheidung zwischen bipolaren Kondensatoren und gepolten Elkos war ursprünglich geplant. 
Elkos entladen sich nämlich schneller, wenn sie in die falsche Richtung aufgeladen werden. 
Allerdings ist dieser Effekt bei Spannungen von 5V und Messzeiten von ein paar 100ms fast unmessbar gering, daher ist diese Erkennung nicht möglich.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48, sowie der komplette Quellcode enthalten.
Die Version für den ATMega48 hat folgende Features nicht:
* Erkennung von Widerständen und Kondensatoren
* Messung der Gatekapazität von Anreicherungs-Mosfets
* Messung der Basis-Emitter-Spannung von Bipolartransistoren

Für diese Features bietet der ATMega48 einfach nicht genug Platz.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Mega48-Version hat nicht alle Features, wie unter [http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Transistortester#Infos_zur_Software "Infos zur Software"] beschrieben

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

AVR-Transistortester

2010-01-02T14:36:37Z

5volt: Maximal messbare Kapazität berichtigt

''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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 7000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|-
| Widerstand
| Widerstand
|-
| Kondensator
| Kondensator
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung und Gate-Kapazität(bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)
* Widerstandswert bei Widerständen und Kapazität bei Kondensatoren

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

Eine Unterscheidung zwischen bipolaren Kondensatoren und gepolten Elkos war ursprünglich geplant. 
Elkos entladen sich nämlich schneller, wenn sie in die falsche Richtung aufgeladen werden. 
Allerdings ist dieser Effekt bei Spannungen von 5V und Messzeiten von ein paar 100ms fast unmessbar gering, daher ist diese Erkennung nicht möglich.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48, sowie der komplette Quellcode enthalten.
Die Version für den ATMega48 hat folgende Features nicht:
* Erkennung von Widerständen und Kondensatoren
* Messung der Gatekapazität von Anreicherungs-Mosfets
* Messung der Basis-Emitter-Spannung von Bipolartransistoren

Für diese Features bietet der ATMega48 einfach nicht genug Platz.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Version für den ATMega8 hat als zusätzliches Feature die Erkennung und Messung von Widerständen. Das hätte im Mega48 keinen Platz mehr.
*[http://www.mikrocontroller.net/attachment/62411/AVR-Transistortester.zip Die neueste Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode nur für ATMega8]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

AVR-Transistortester

2010-01-02T14:35:19Z

5volt: /* Infos zur Software */

''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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 10.000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|-
| Widerstand
| Widerstand
|-
| Kondensator
| Kondensator
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung und Gate-Kapazität(bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)
* Widerstandswert bei Widerständen und Kapazität bei Kondensatoren

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

Eine Unterscheidung zwischen bipolaren Kondensatoren und gepolten Elkos war ursprünglich geplant. 
Elkos entladen sich nämlich schneller, wenn sie in die falsche Richtung aufgeladen werden. 
Allerdings ist dieser Effekt bei Spannungen von 5V und Messzeiten von ein paar 100ms fast unmessbar gering, daher ist diese Erkennung nicht möglich.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48, sowie der komplette Quellcode enthalten.
Die Version für den ATMega48 hat folgende Features nicht:
* Erkennung von Widerständen und Kondensatoren
* Messung der Gatekapazität von Anreicherungs-Mosfets
* Messung der Basis-Emitter-Spannung von Bipolartransistoren

Für diese Features bietet der ATMega48 einfach nicht genug Platz.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Version für den ATMega8 hat als zusätzliches Feature die Erkennung und Messung von Widerständen. Das hätte im Mega48 keinen Platz mehr.
*[http://www.mikrocontroller.net/attachment/62411/AVR-Transistortester.zip Die neueste Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode nur für ATMega8]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

AVR-Transistortester

2010-01-02T14:30:29Z

5volt: /* Darstellung auf dem LCD */

''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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 10.000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|-
| Widerstand
| Widerstand
|-
| Kondensator
| Kondensator
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung und Gate-Kapazität(bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)
* Widerstandswert bei Widerständen und Kapazität bei Kondensatoren

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

Eine Unterscheidung zwischen bipolaren Kondensatoren und gepolten Elkos war ursprünglich geplant. 
Elkos entladen sich nämlich schneller, wenn sie in die falsche Richtung aufgeladen werden. 
Allerdings ist dieser Effekt bei Spannungen von 5V und Messzeiten von ein paar 100ms fast unmessbar gering, daher ist diese Erkennung nicht möglich.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48 enthalten.
Die Version für den ATMega8 unterstützt zusätzlich noch die Messung von Widerständen. In einem ATMega48 wäre dafür kein Platz mehr.
Außerdem ist der komplette Quellcode enthalten.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Version für den ATMega8 hat als zusätzliches Feature die Erkennung und Messung von Widerständen. Das hätte im Mega48 keinen Platz mehr.
*[http://www.mikrocontroller.net/attachment/62411/AVR-Transistortester.zip Die neueste Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode nur für ATMega8]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

AVR-Transistortester

2010-01-02T13:40:10Z

5volt: Messung von Kondensatoren eingefügt

''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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 10.000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird. 
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen. 
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden. 
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen. 
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt. 
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark. 
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74. 

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen. 
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist. 
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

Die Messung von Kondensatoren ist von der Messung der restlichen Bauteile getrennt. Das bedeutet, dass sie eine eigenständige Messfunktion besitzt, die in allen 6 Pin-Kombinationen auf das Vorhandensein eines Kondensators prüft.
Das ist nötig, weil sich die Messungen sonst gegenseitig stören würden.

Das Vorhandensein eines Kondensators wird folgendermaßen geprüft:
Einer der beiden Pins wird fest auf Masse gelegt, der andere über 470kOhm auf Masse. 
Nach einer kurzen Zeit wird die Spannung an dem Pin, der über 470kOhm auf Masse liegt gemessen und der Wert wird gespeichert. 
Nun wird dieser Pin für 10ms über 680 Ohm auf Plus gelegt. Nachher wird wieder die Spannung gemessen. 
Wenn sie um mindestens ca. 10mV gestiegen ist, wird davon ausgegangen, dass ein Kondensator vorhanden ist. Das legt auch die maximal messbare Kapazität von ca. 7350µF fest (680 Ohm lassen an 5V 7,35mA fließen, was einen Kondensator von 7350µF in 10ms um 10mV lädt). 
Falls die Spannung nicht hinreichend angestiegen ist, wird der Test mit dem Ergebnis "Kein Kondensator" abgebrochen. 
Ist die Spannung hingegen angestiegen, wird der Kondensator wieder vollständig entladen. Dann wird die Kapazität gemessen, genau nach dem gleichen Prinzip wie bei der Messung der Gatekapazität beschrieben. 
Zunächst erfolgt die Messung mit dem 680 Ohm Widerstand. Falls die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering ist (geringe Kapazität), wird mit dem 470kOhm Widerstand erneut gemessen. 
Falls auch da die Zeit, bis der Pin umschaltet sehr gering war, wird die Messung abgebrochen. Damit ist die untere Grenze des Messbereiches von ca. 0,2nF festgelegt. Das dürfte ein sinnvoller Wert sein, sonst können Kapazitäten des Prüfkabels o.ä. schon fälschlicherweise zur Erkennung eines (nicht vorhandenen) Kondensators führen. 
War die Messzeit im vorgegebenen Bereich, wird der Kondensator als gefundenes Bauteil gespeichert. Die gemesene Zeit wird mit den (per Define festlegbaren) Faktoren in eine Kapazität umgerechnet, die dann in nF bzw. µF angezeigt wird. 
Auch hier ist die Genauigkeit nicht überragend hoch, bis zu 10% Abweichung sind möglich. Für die ungefähre Bestimmung der Kapazität ist es aber ausreichend.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung (bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48 enthalten.
Die Version für den ATMega8 unterstützt zusätzlich noch die Messung von Widerständen. In einem ATMega48 wäre dafür kein Platz mehr.
Außerdem ist der komplette Quellcode enthalten.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Version für den ATMega8 hat als zusätzliches Feature die Erkennung und Messung von Widerständen. Das hätte im Mega48 keinen Platz mehr.
*[http://www.mikrocontroller.net/attachment/62411/AVR-Transistortester.zip Die neueste Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode nur für ATMega8]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

AVR-Transistortester

2010-01-02T13:05:30Z

5volt: Messung von Kondensatoren hinzugefügt

''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, Triacs und auch Widerständen und Kondensatoren.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Dauer eines Bauteil-Tests: Unter 2 Sekunden (Ausnahme: größere Kondensatoren)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt. 
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 2 Ohm bis 20M Ohm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch. 
Kondensatoren können von ca. 0,2nF bis gut 10.000µF gemessen werden. Oberhalb von rund 4000µF wird die Genauigkeit aber zunehmend schlechter. Prinzipbedingt dauert die Messung großer Kondensatoren auch recht lange, eine Messdauer bis zu einer Minute ist normal.

==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]]
[[Bild: Transistortester_19inch_1.jpg|thumb|200px|Ausführung als Einschub für einen 19"-Baugruppenträger, versorgt über einen Netztrafo, ohne Abschaltautomatik]]
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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird.
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen.
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden.
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen.
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt.
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark.
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74.

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen.
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist.
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| class="wikitable"
! Bauteil || Display-Anzeige
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung (bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48 enthalten.
Die Version für den ATMega8 unterstützt zusätzlich noch die Messung von Widerständen. In einem ATMega48 wäre dafür kein Platz mehr.
Außerdem ist der komplette Quellcode enthalten.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Version für den ATMega8 hat als zusätzliches Feature die Erkennung und Messung von Widerständen. Das hätte im Mega48 keinen Platz mehr.
*[http://www.mikrocontroller.net/attachment/62411/AVR-Transistortester.zip Die neueste Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode nur für ATMega8]

[[Kategorie:AVR-Projekte]]

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2010-01-02T12:56:28Z

5volt: hat eine neue Version von „Datei:AVR-Transistortester neu.zip“ hochgeladen: Test von Triacs funktioniert nun, Messung von Kondensatoren eingebaut

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

Transistor

2009-12-27T17:03:59Z

5volt: /* Triac/Thyristor */

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]

=== 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.

[[Bild:NPN_Collector.gif | framed | center | NPN Transistor in Kollektorschaltung]]

Wird <math>R_{Poti}</math> (Spannungsteiler) erhöht, steigt die Spannung <math>U_{Last}</math> letztlich bis auf Vcc-0,6V (Basis-Emitter-Übergang).

[[Bild:PNP_Collector.gif | framed | center | PNP Transistor in Kollektorschaltung]]

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.

[[Bild:NPN_Schalter.gif | framed | center | NPN Transistor als Schalter]]
<pre>
___ ___
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 nur zur Pegelwandlung für nachfolgende Stufen verwendet. Beispiel folgt weiter unten.

'''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 Mikrocontroller 12V und mehr schalten? ===
Schau mal hier:
* Wikiartikel [[Pegelwandler]]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_pegelwandler-mit-transistoren.htm Pegelwandler im ElKo]
oder in diesen Threads:
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/17899 Transistor als Schalter]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/14437 Vcc schalten mit MOSFET]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/29830 Schalten mit PNP-Transistor]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/104027 Transistorschalter für Versorgungsspannung]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/104951#921417 7-50V strombegrenzt schalten]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/103116#900247 P-Kanal MOSFET ansteuern]

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. Achtung: In der zweiten davon arbeitet T1 in Basisschaltung.

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 immer noch zu viel und es wäre auch Stromverschwendung.

Deshalb kann man den IO-Pin des AVRs einfach als Tristate Eingang einstellen (Portpin 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 (insbesonders, wenn LEDs 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-LEDs (Luxeon...).

Ein Grenzfall: 500mA/5V schalten, siehe http://www.mikrocontroller.net/topic/62327.

=== Wieso gehen bei einer Multiplex-Anzeige mit Schieberegister 74HC595 und (Darlington-)Transistor als Zeilentreiber die LED nicht ganz aus? ===
Das liegt an der '''Miller-Kapazität''' des übersteuerten (Darlington-)Transistors. Der braucht erst mal einige 10µs, um zu sperren. Du mußt also erstmal beide Zeilen ausschalten, dann etwas warten und dann die nächste Zeile an. Oder Du ersetzt die Darlington durch P-FETs. [http://www.mikrocontroller.net/topic/132545]

=== 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 ...

=== Wann setzt man einen MOSFET, Bipolartransistor, IGBT oder Thyristor ein ? ===

Die Summe allen Übels ist konstant. Man muss wissen, welches Bauteil sich wofür besonders eignet.

====[[FET | MOSFET]]====

Vorteile
* Bei niedrigen Spannungen <100V sehr geringe Rds-ON Widerstände möglich (einstelliger mΩ-Bereich)
* Sehr hohe Schaltgeschwindigkeiten möglich
* Geringe An- und Ausschaltverluste
* Statisch praktisch leistungslos steuerbar
* Bodydiode kann als Freilaufdiode in H-Brücken verwendet werden
* 2. Durchbruch bei Überschreiten der max. Drain-Source Sperrspannung zerstört das Bauteil nicht, wenn der Strom sowie die Leistung begrenzt werden (Verhalten wie [[Diode | Z-Diode]])

Nachteile
*Antiparallele Diode (Bodydiode) ist in nahezu allen MOSFETs unvermeidlich, daduch Sperren nur in einer Polarität möglich, Stromfluss über den MOSFET aber in beiden Richtungen möglich (Inversbetrieb, Synchrongleichrichter)
* Bei Sperrspannungen >100V deutlich steigende Einschaltwiderstände (R_DS-ON)
* Schnelles Umschalten erfordert hohe Lade-und Entladeströme ([[MOSFET-Übersicht#Mosfet-Treiber|MOSFET-Treiber]])
* Leitverluste quadratisch proportional zum Strom, Pv = I²*R_DS-ON

====[[Transistor | Bipolartransistor]]====

Vorteile
* Hohe Spannungsfestigkeiten möglich, bis zu 2000V
* Hohe Schaltgeschwindigkeiten möglich
* Leitverluste linear proportional zum Strom und Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung, Pv = I * Uce-sat, U_CEC-sat typ 0,1..1V

Nachteile
* Stromgesteuert, damit wird immer eine gewisse Ansteuerleistung benötigt
* Bei grossen Kollektorströmen nimmt die Stromverstärkung deutlich ab, dann wird ein großer Basisstrom benötigt
* 2. Durchbruch bei Überschreiten der max. Kollektor-Emitter Sperrspannung zerstört das Bauteil

====[[IGBT]]====

Vorteile
* Hohe Spannungsfestigkeiten möglich, bis zu 2000V
* Statisch praktisch leistungslos steuerbar
* Mit oder ohne antiparallele Diode zur Kollektor-Emitter-Strecke verfügbar
* Leitverluste linear proportional zum Strom und Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung, Pv = I * Uce-sat, U_CE-sat typ. 2V

Nachteile
* Nur mäßige Schaltfrequenzen möglich (typ. <50kHz)
* Schnelles Umschalten erfordert hohe Lade-und Entladeströme ([[MOSFET-Übersicht#Mosfet-Treiber|MOSFET-Treiber]])
* 2. Durchbruch bei Überschreiten der max. Kolletor-Emitter Sperrspannung zerstört das Bauteil

====Triac/Thyristor====

Vorteile:
* Sehr hohe Spannungsfestigkeiten möglich (200V...mehrere kV)
* Mit kurzen Pulsen einschaltbar, danach Selbsthaltung des Stromflusses
* Leitverluste linear proportional zum Strom, Pv = I * Uak, Uak typ. 0,8..1V

Nachteile
* Auf niedrige Schaltfrequenzen beschränkt (kHz-Bereich, Schaltzeit im Bereich von µs)
* Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes muss begrenzt werden, sonst kommt es zu Bauteilschäden
* Anstiegsgeschwindigkeit der Spannung muss begrenzt werden, sonst kommt es zum ungewollten Zünden
* Stromfluss kann nicht ausgeschaltet werden, damit meist nur Einsatz an Wechselspannung

{| class="wikitable"
|-
! Bauteil || optimales Einsatzgebiet || Kommentar
|-
| MOSFET || 0..100V, 0..100A || im Kleinspannungsbereich meist die beste Wahl als Schalter
|-
| Bipolartransistor || 0..1000V, 0..10A || wird mehr und mehr von MOSFETs verdrängt
|-
| IGBT || 300..2000V, 0..500A || optimal für hohe Spannungen und hohe Ströme
|-
| Triac/Thyristor || 230..mehrere kV, 0..100A || meist für Wechselspannung, im Pulsbetrieb einige kA
|}

=== Wo ist die Antwort auf meine Frage? ===

Vielleicht im Forum? Falls du sie da findest, dann pack das ganze doch hier rein.

== Auswahl des richtigen Transistors ==
'''Hier erstmal ein Stub-> Überarbeitung nötig!!!'''
Quelle: http://www.mikrocontroller.net/topic/157763#1493623

Um am Anfang wenigstens ein Bisschen den Durchblick im Transistor-
dschungel zu behalten, kannst du folgendermaßen vorgehen:

1. Nomenklatur

Nach der amerikanischen Nomeklatur beginnen die Transistornamen meist
mit 2N (z.B. 2N2222 oder 2N3055), nach der japanischen mit 2S (z.B.
2SC1815). Für den Anfang kann man sich auf europäischen Tranistsoren
beschränken, da es diese in ausreichender Auswahl gibt und die Bezeich-
nungen relativ gut den Transistortyp wiedergeben:

Der erste Buchstabe bezeichnet das Halbleitermaterial (A=Germanium,
B=Silizium). Germaniumtransistoren werden heute nur noch selten
verwendet.

Der zweite Buchstabe steht für den Einsatzzweck (C=Universal,
D=hohe Leistung, F=Hochfrequenz, U=hohe Spannung).

So ist also ein ACxxx ein Germaniumuniversaltransistor und ein BDxxx
ein Siliziumleistungstransistor.

2. Auswahl

Wenn du dich für einen Grundtyp entschieden hast (für die LED ist ein
BC-Typ das Richtige), gehst du auf die Webseite eines Elektronikhändlers
(Reichelt, Kessler usw.), schlägst die Seite mit den BC-Transistoren
auf. Da gibt es natürlich sehr viele davon, und du brauchst jetzt eine
Suchreihenfolge. Als erstes Auswahlkriterium nimmst du den Preis, denn:

- Zuviel Geld hast wahrscheinlich nicht einmal du.
- Billig ist meist das, was in großen Stückzahlen hergestellt wird. Was
für die Masse gut ist, ist (zumindest in diesem Fall) meist auch für
dich gut.
- Was billig und damit in Massen verkauft wird, bekommst du auch bei
anderen Händlern und auch noch in 10 Jahren. Das ist wichtig, wenn
deine Schaltung irgendwann einmal in Serie gefertigt werden soll.

Gleich als nächstes überlegst du, ob du einen NPN- oder einen PNP-Typ
brauchst. Das ergibt sich aus der Anordnung der Bauteile in deiner
Schaltung. Hast du die Möglichkeit, die Schaltung wahlweise für einen
NPN- oder einen PNP-Typ auszulegen, wählst du die Variante mit dem
NPN-Typ. Um einfach eine LED über einen Mikrocontroller einzuschalten,
ist i.Allg. ein NPN-Typ in Emitterschaltung richtig.

Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Befestigungstechnik: Wenn dir
die SMD-Löterei etwas suspekt ist, lässt du die entsprechenden Modelle
erst einmal alle außen vor. Ein typisches Nicht-SMD-Gehäuse für Univer-
saltransistoren ist TO-92. Es gibt im Internet bebilderte Listen mit den
einzelnen Gehäuseformen, ich finde nur gerade keine.

Wenn du jetzt also bei Reichelt die BC-Transistoren nach Preis aufstei-
gend sortiert hast, siehst du erst einen Schwung SMD-Tranistoren. Dann
kommen ein paar Transistoren im TO-92-Gehäuse, die sind aber PNP. Etwas
weiter unten kommt der erste NPN-Transistor in TO-92, nämlich der
BC547C. Netterweise stehen gleich ein paar Eckdaten dabei:

45V 0,1A 0,5W

Die 45V sind die maximale Kollektor-Emitter-Spannung, in deinem Fall
also die Spannung, die du maximal schalten kannst. Da die LED bei Weitem
keine 45V braucht und deine Versorgungsspannung eher in der gegend von
5V liegt, bist du auf jeden Fall auf der sicheren Seite.

Deine LED wird typisch mit 20mA (max. 30mA) betrieben. Der BC547C kann
100mA, also ist auch hier noch Luft.

Zur maximalen Verlustleistung (0,5W): Wenn deine LED eingeschaltet ist,
fließen bspw. 20mA. Ist der Transistor voll durchgesteuert (in Sätti-
gung) beträgt die Kollektor-Emitter-Spannung bei diesem geringen Strom
typischerweise zwischen 0,1V und 0,2V (Genaueres steht im Datenblatt).
Am Transistor wird also maximal die Leistung 20mA·0,2V=4mW in Wärme
umgesetzt. Bis zu 500mW dürfen es sein, also ebenfalls ok.

Nachdem du den Transistor in engere Auswahl gezogen hast, lohnt sich auf
jeden Fall ein Blick ins Datenblatt. Aus den Tabellen und Diagrammen
erfährst du bspw., wie hoch der Basisstrom sein muss, um den Kollektor-
strom von mindestens 20mA bei ausreichend geringer CE-Spannung bereit-
zustellen. Dort ist auch erklärt warum es einen BC547A, BC547B und
BC547C gibt. Der letzte Buchstabe gibt nämlich die Stromverstärkungs-
klasse an. Da eine hohe Stromverstärkung meist wünschenswert ist und in
diesem Fall keinen Aufpreis kostet, ziehst du den BC547C den anderen
beiden vor.

Da in deiner Anwendung HF-und Rauschverhalten keine Rolle spielen, bist
du schon am Ziel angelangt.

Würde deine LED 100mA statt 20mA benötigen, wären die 100mA des BC457
etwas knapp bemessen. Du blätterst also in der Reichelt-Liste weiter und
stößt auf den BC337-40 mit 45V, 0,5A und 0,525W. Das ist genau das,
wonach du suchst. Bei diesem Transistor sind die Stromverstärkungsklas-
sen durch die Endungen -16, -25 und -40 gekennzeichnet. Es wäre ja auch
zu einfach, wenn immer nur A, B und C verwendet würde ;-)

Bei Strömen ab etwa 500mA kommt man an die Grenze der Leistungsfähigkeit
der BC-Typen. Dann geht es weiter mit BD. Der BD135 geht bspw. schon bis
1,5A. Das Problem bei solchen größeren Transistoren: Die Stromverstär-
kung ist nicht besonders hoch, so dass irgendwann der Mikrocontroller
nicht mehr den benötigten Basisstrom liefern kann. Dann muss dem großen
Transistor ein kleiner vorangeschaltet werden, um den erhöhten Basis-
strom bereitszustellen. Man kann diese Kombination von zwei Transistoren
auch fertig als Darlington-Transistor kaufen, von denen ebenfalls einige
in der BD-Reihe zu finden sind (z.B. BD647). Ein Transistortyp der sich
sehr gut zum Schalten höherer Ströme eignet, ist der Mosfet, auf den ich
jetzt aber nicht näher eingehen möchte, sonst bin ich morgen noch mit
Schreiben beschäftigt ;-)

Wie schon oben angedeutet: Wenn die 30-80V die die meisten BC- und
BD-Transistoren abkönnen, nicht ausreichen, suchst du weiter bei BU.
Steigst du in die HF-Technik ein, sind BF-Transistoren eher das
Richtige, wobei bei HF-Anwendungen die Auswahl der Transistoren nicht
mehr das Schwierigste ist ;-)

3. Und wie geht's weiter?

Man könnte natürlich noch viel mehr zu diesem Thema schreiben. Ich hoffe
aber, dass das Geschriebene dir wenigstens grob zeigt, wie man bei nicht
allzu speziellem Anforderungen relativ schnell zu einem gewünschten
Transistortyp kommt, der nicht nur die technischen Anforderungen
erfüllt, sondern auch leicht beschaffbar ist.

Werden die Anforderungen spezieller, helfen oft die Selektionstabellen
auf den Webseiten der einschlägigen Hersteller weiter. Auch Händler wie
Farnell haben teilweise ganz gute Auswahlwerkzeuge.

Wenn du dich intensiv mit Elektronik beschäftigst, wirst du wahrschein-
lich noch viele Schaltungen von Leuten zu Gesicht bekommen, die viel-
leicht schon etwas weiter fortgeschritten sind. Dabei wirst du immer
wieder auf bestimmte Standardtypen von Transistoren (und auch anderen
Bauteilen wie Operationsverstärker u.ä.) stoßen und sehen, welche Bau-
teile "man" üblicherweise für bestimmte Anwendungen einsetzt. Mit der
Zeit setzt sich dann eine Auswahl von bspw. 10 oder 20 verschiedenen
Transistoren und 5 bis 10 verschiedenen OpAmps im Kopf fest, von denen
man die wesentlichen Parameter auswendig kennt, so dass man ohne aufwen-
dige Suche eine schnelle Auswahl treffen kann.

== Siehe auch ==
* [[Basiswiderstand]]
* [[Transistor-Übersicht]]
* [[AVR-Transistortester]]

== 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]]

Absolute Beginner

2009-12-05T17:56:19Z

5volt: /* Literatur */ "Elektronik- gar nicht schwer" eingefügt

[[Category:Grundlagen]]

==Einleitung==
<div align="center">
Gestern tat es einen Schlag, 
wovon ich hier berichten mag. 

Drosselspulen, Widerstände, 
alles fällt mir in die Hände. 
Da bau ich eine Schaltung auf. 
Ein Kühlblech kommt da auch noch drauf. 
An Einstellreglern rumgedreht, 
bis dann plötzlich nichts mehr geht. 
Elkos hab ich nicht gebraucht, 
Widerstände abgeraucht. 
Jetzt ist die Bude voller Qualm, 
zum Himmel schick ich einen Psalm. 
Transistoren an den Ohren. 
Dioden an den Hoden. 
Kabel am Nabel. 
Phase an der Nase! 
Herzkammer flimmert; kann nur noch fluchen. 
Muß mir ein neues Hobby suchen! 
MfG Paul </div>

 
Dass dieses von Paul so plastisch dargestellte Anfängerszenario gar nicht erst eintritt, werden auf dieser Artikelseite von http://www.mikrocontroller.net einige Dinge aufgeführt, die unbedingt notwendig sind, wenn man sich mit Elektronikbasteleien auseinandersetzt. Die Seite richtet sich bewusst an den absoluten Anfänger um so interessierten Leuten den Einstieg in die Welt der Elektronik und damit auch zum Programmieren von Mikrocontrollern möglichst einfach zu gestalten.

Natürlich ist das Programmieren von Mikrocontrollern auch ohne Elektronikkenntnisse machbar, aber die Aussenanbindung eines Mikrocontrollers zu verstehen ist häufig sinnvoll, so z.B. wenn man ein Signal auswerten möchte.

Die Grundlage für diesen Artikel bildet dieser [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-344257.html#new Thread] aus dem Forum.

==Literatur==
Ohne Lektüre (egal ob in Papierform oder im Internet) wird das mit der Elektronik in Eigenregie nix.
Möchte man sich ernsthaft mit der Materie beschäftigen, so kommt man nicht umhin, sich mit den Grundlagen der Elektronik zu beschäftigen. Während man im Internet viele Schaltungen findet, die einfach nachzubauen sind, bietet sich für das Grundlagenstudium eher ein Buch an. Da gute Elektronikbücher häufig teuer sind, will ich Dir folgenden Tipp geben: Schau einfach mal in die nächste größere Bibliothek. Wenn Dir ein Buch dort gefällt, kannst Du es jederzeit noch kaufen. Wer sich nicht irgendwann mit den Grundlagen beschäftigt, wird nie über das Stadium herauskommen, in dem er Schaltungen aus dem Internet kopiert. Aber unser aller Ziel ist es doch, auch zu verstehen, weshalb hier jetzt genau der rot-rot-schwarze Widerstand rein muss und was er tut...
*'''Fachzeitschriften''' am Kiosk
*'''Internet'''
**'''[http://www.elektronik-kompendium.de/ Das Elektronik Kompendium]''' Ziel von das ELKO ist es die Themen Elektronik, Computertechnik, Kommunikationstechnik und Netzwerktechnik allgemeinverständlich zu erklären und der Allgemeinheit zu präsentieren. Die Zielgruppe sind vor allem Schüler und Auszubildende, die sich mit Elektronik näher beschäftigen müssen oder wollen. Weiterhin sollen alle privat und beruflich an Elektronik interessierte angesprochen werden.
**'''http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/''' Es gibt zwar von der Startseite des ELKO einen Link zum FAQ, aber es schadet sicher nicht, es hier explizit aufzuführen.
**'''http://www.b-kainka.de/'''
**'''http://www.dieelektronikerseite.de/'''
**'''http://www.howstuffworks.com/'''
**'''Datenblatt (Datasheet)''' zu den meisten Bauteilen, wird vom Hersteller ein Datasheet angeboten. Es ist sinnvoll, dies wenigstens einmal durchzulesen, auch wenn man am Anfang wenig mit den ganzen Fachbegriffen anfangen kann.
**Diverse Application Notes der großen Halbleiterhersteller sind auch immer eine gute Informationsquelle und beschäftigen sich teilweise auch mit sehr grundlegenden Problemen
*'''Bücher'''
**'''[http://www.amazon.com/gp/product/0521370957/103-9884703-3518215?v=glance&n=283155 Art Of Electronics]''' Bitte nur die englische Version nutzen, da die Übersetzung nicht gut gelungen ist.
** '''[http://www.amazon.de/exec/obidos/ASIN/3426037920/qid=1146692611/sr=8-1/ref=sr_8_xs_ap_i1_xgl/302-0461878-1759243 Elektronik ohne Geheimnisse]''' Von der Anfängerschaltung bis zum Radio Franzis-Verlag ISBN 3-426-03792-0
**'''Schaltkreisbastelbuch''' von H.Jakubaschk und das
**'''Radiobastelbuch''' von K.H. Schubert. Das sind sehr alte DDR-Bücher. Aber die sind für Einsteiger äußerst nahrhaft.
**'''Tabellenbuch''' ein beliebiges Elektronik Tabellenbuch, hier findest Du die mathematischen Grundlagen als Formelsammlung. Es wird Dich als Nachschlagewerk bis zur Rente begleiten.
** [http://www.generalatomic.com/teil1/index.html Das Telekosmos-Praktikum (Teil 1)]
** '''[http://www.amazon.de/Elektronik-nicht-schwer-Experimente-Gleichstrom/dp/3921608325 Elektronik - gar nicht schwer]''' Es gibt davon verschiedene Bände. Band 1 ist für den absoluten Einstieg gut, allerdings sind die Schaltungen darin für etwas Fortgeschrittene nicht mehr besonders interesssant. Band 2 hingegen ist sowohl für Einsteiger als auch für Fortgeschrittene empfehlenswert!

==Grundausstattung für das Elektroniklabor==
In der folgenden Liste werden die wichtigsten Bauteile aufgeführt, die in keinem Elektroniklabor fehlen dürfen. Da es eine Unmenge an Angeboten der einzelnen Bauteile gibt, wird auf der Seite [[Standardbauelemente]] darauf hingewiesen, welche Bauteile sich im Laufe der Zeit als sinnvoll dargestellt haben.

* [[Breadboard]] Mit dem Breadboard (Steckbrett) kann man schnell und ohne Lötkolben eine Schaltung zum Testen aufbauen. Zur Auswahl des richtigen Drahts fürs Steckbrett sind in folgendem Thread nützliche Informationen zu finden: [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-350462.html#new]

*'''Widerstände:''' 330 Ω, 1 kΩ, 3.3 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ (lies: "Ohm"/"Kilo-Ohm"/"Mega-Ohm")
*'''Potentiometer:''' 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ
*'''Elektrolytkondensatoren''' ("Elkos"): 1 µF, 10 µF, 470µF, 1000µF, 2000 µF (lies: "Mikro-Farad"). Eine Spannungsfestigkeit von 16 oder 64 Volt ist für den Anfang ausreichend.
*'''Keramikkondensatoren:''' 100 nF, 15pF (letzere für Quarze)
*'''Dioden:''' 1N4148, 1N4007, 1N4001
*'''[[LED]]s''' verschiedenfarbig je nach Geschmack
*'''[[Transistor]]en:''' BC547, BC557. Dies sind die beiden Standard npn- bzw. pnp-Transistortypen
*'''Operationsverstärker ("OpAmp"):''' LM324 (der LM741 ist weniger gut geeignet)
*'''Universal-Timer-IC:''' NE555. Wenn man mit 3,3V Mikrocontrollern arbeitet, dann eventuell die nur wenige Cent teureren CMOS-Version wie LM'''C'''555, I'''C'''M7555, TS555, TM'''C'''555, usw. Diese lassen sich mit niedrigeren Betriebsspannungen betreiben (Datenblatt checken!), während der bipolare NE555 etwa mindestens 4,5V benötigt.
*'''[[AVR-Tutorial:_Equipment#Stromversorgung|Spannungsregler]]:''' Ein 7805-Festspannungsregler für die Bereitstellung von 5 V ist sinnvoll, wenn man mal eine Schaltung autark betreiben will. Dann benötigt man in den meisten Fällen noch einen geeigneten Trafo mit einem Brückengleichrichter und einem Glättungskondensator oder ein kleines Steckernetzteil als Basisversorgung für den Spannungsregler. Ein regelbares Netzteil mit Anzeige ist ebenfalls einsetzbar, birgt aber eine Gefahr in sich. Einige ICs, darunter Mikrocontroller, haben enge Betriebsgrenzen, in denen sie funktionieren bzw. oberhalb denen sie sterben (siehe unter ''Absolute Maximum Ratings'' im Datenblatt). Irgendwann ist der Stellknopf am Labornetzteil dann doch höhergestellt, als es dem Chip guttut...

*'''Schalter''' einfache Schiebeschalter (EIN/AUS)
*'''Taster: ''' Prellfreier Digitaster
*'''Lötnägel''' Sind dazu gedacht, auf Platinen eingelötet zu werden. Auf Breadboards haben sie nichts verloren, weil sie mit einem Durchmesser von 1 mm dafür zu dick sind.

* '''Ein Satz Schnellverbinder-Kabel''' mit Krokodilklemmen an beiden Enden

*'''Draht'''
** dünne Litze,
** dünner isolierter Draht (je dünner desto besser), ideal: Wrap-Draht ca. AWG30, leider etwas schwer erhältlich und teuer,
** dünner blanker verzinnter Draht (möglichst < 0,5mm, leider etwas schwer erhältlich), oder lötbarer Silberdraht.

230V-Litze oder Klingeldraht sollte man zum Aufbau von Lochraster-Schaltungen nicht verwenden. Leitungen mit größerem Querschnitt kommen nur zum Einsatz, wenn ernsthaft Strom fließen soll.

Zur Aufbewahrung der Kleinteile ist ein Sortimentkasten sehr zu empfehlen. Man muss sich nicht von vornherein auf spezielle Bauteile festlegen.

Eine weiterreichende Liste von Standard-Bauelementen findet sich [[Standardbauelemente|hier]].

==Werkzeug==
* Eine eigene '''Bastelecke''', in der ein Aufbau auch mal ein, zwei Wochen [http://www.mikrocontroller.net/topic/15027#104245 liegenbleiben] kann, bis man wieder Lust oder Zeit hat, was daran zu machen. Bau Dir den Schreibtisch vorm PC nicht zu – Du brauchst den Zugang hierher ;-)

* Eine '''stabile Unterlage''', z. B. eine Holzplatte. Die nimmt es im Gegensatz zum Wohnzimmertisch nicht übel, wenn der Lötkolben mal umfällt und einen Brandfleck hinterlässt, oder wenn abgeknipste, scharfe Drahtspitzen (Platinenunterseiten!) kratzen.

* Ein '''kleiner Schraubendreher''' als Allzweckwerkzeug zum Drücken, Klopfen, Justieren, ICs-aus-dem-Sockel-hebeln, Kabel beim Löten Fixieren. Ach ja, Schrauben drehen kann man damit auch.

* Eine gute, spitze '''Pinzette''' zum Greifen und Richten kleiner Bauteile, Drähte einstecken usw. Außerdem eine Klemmpinzette mit flacher Spitze zum Fixieren von Bauteilen.

* Ein '''Seitenschneider''', klein, zum Durchtrennen von Drähten. Opas Kneifzange ist ungeeignet, Omas Handarbeitsschere auch.

* Eine '''Spitzzange''', klein, für alles, wofür die Pinzette nicht kräftig genug ist.

* Eine '''Abisolierzange''', Bauform vgl. Wasserrohrzange. Die symmetrischen mit dem Loch vorne sind eher für Starkstromleitungen gedacht.

* Ein '''Skalpell''' als Allzweckwaffe. Wenn man es einmal hat, will man es nicht mehr missen.

* Eine Grundausrüstung zum Löten. Detaillierte Informationen zum Löten findest Du im Artikel [[Löten_(praktisch)]].
** '''Lötkolben''' mindestens 30 Watt
** ''' Lötzinn''' 1 mm
** '''Lötschwamm '''. Ein gut mit Wasser angefeuchteter Baumwoll-Lumpen (gefaltete "Jute-Tasche") tut es auch.
** '''Entlötlitze'''

* Ein '''Netzteil mit Strombegrenzung''' hilft zu verhindern, dass Dir ständig die Bauteile flöten gehen. Oder Du nimmst deine Schaltungen zunächst mit Batterien oder Akkus in Betrieb, dann kostet es "nur" die Schaltung. Denn bei Batterien/Akkus ist auch darauf zu achten, dass bei einem Kurzschluss sehr hohe Ströme fließen können! Als Strombegrenzung für die Schaltung kann bei kleinen Aufbauten eine 6 V/100 mA Glühlampe in Serie benutzt werden ([http://www.mikrocontroller.net/topic/61119#480376 Forenbeitrag]). Bei einem Kurzschluss heizt sich durch den hohen Strom der Faden auf, die Lampe wird hell, der Widerstand des Fadens nimmt zu, und es können nur die 100 mA zur Schaltung kommen.

* Ein '''[http://de.wikipedia.org/wiki/Multimeter Multimeter]''' zum Messen von Spannungen, Strömen und Widerständen. Eine Überlegung wert ist der Kauf zweier Multimeter, weil man dann z. B. gleichzeitig Strom und Spannung messen kann. Prüfspitzen in Klemmausführung haben den Vorteil, dass man die Hände frei hat für wichtigere Dinge. [http://de.wikipedia.org/wiki/Digitalmultimeter Digitale Multimeter] sind in der Regel günstiger als die analogen (Beispiel: 3,95 € bei [http://www.pollin.de pollin]).

* Ein '''[[Oszilloskop]]''' ist zu Beginn noch nicht unbedingt notwendig. Wenn man sich eine Weile mit der Materie beschäftigt, kommt der Wunsch danach von alleine. Ein kleiner Ratgeber zur Auswahl von Oszilloskopen findet man hier im Wiki. ''Tip:''Für I2C und UART reicht bei niedrigen Raten (bis so 16kHz) oft ein PC-Oszilloskop mit einem etwas veränderten Mikrofonkabel.

* Ein '''Simulationstool''' ist nützlich. Mit Simulationsprogrammen kannst man sich viel Zeit und Frust ersparen. Man weiß bereits vor dem Aufbau, ob eine Schaltung NICHT funktionieren wird. Der Umkehrschluss ("Das funktioniert dann auch in Echt") ist leider nicht immer möglich.
:Viele kommerzielle, aber auch kostenlos erhältliche Simulationsprogramme sind Abkömmlinge eines Programms namens '''[[SPICE]]'''. Z.B. enthalten die folgenden Programme nicht ganz zufällig je einen SPICE-Kern für die eigentliche Berechnung. Im Gegensatz zum Original-SPICE bieten sie jedoch den Vorteil einer grafischen Benutzeroberfläche.
** Die '''[http://www.electronicsworkbench.com/ Electronic Workbench]''' (aktuelle Versionen heißen '''NI Multisim''', nachdem der Hersteller von National Instruments übernommen wurde) ist in einigen Fachbüchern (s. Franzis Verlag) als abgespeckte Version mit einem geringeren Umfang an simulierbaren Bauteilen beigelegt und als [http://digital.ni.com/worldwide/germany.nsf/web/all/23834AA0D635C68586257124004EF1C9#3 Studentenversion günstiger erhältlich].
** '''[http://www.linear.com/designtools/software/#Spice SwitcherCAD III/LTspice]''' wird vom Hersteller Linear Technology kostenlos abgegeben. Eigentlich zur Unterstützung bei der Entwicklung von Anwendungen mit Linear Technology Produkten gedacht, enthält es doch einen kompletten SPICE-Kern.
** Das früher sehr populäre '''PSpice''' (erste PC SPICE Version, von der es eine kostenlose ''Student Edition'' gab) wurde mittlerweile von Cadence übernommen und in die OrCAD-Produktlinie integriert. Dabei ist die Student Edition weggefallen. Es gibt statt dessen eine '''[http://www.cadence.com/products/orcad/downloads/orcad_demo/index.aspx OrCAD PCB Demo-CD]''', auf der auch eine eingeschränkte PSpice-Version enthalten ist.
** '''[http://ngspice.sourceforge.net/screens.html ngspice]''' ist eine mit diversen Erweiterungen versehene Freie-Software Version von SPICE für diverse Unix Systeme (Solaris, Linux, Mac OS X, etc.) und Windows XP. Es enthält eine graphische Ausgabe, jedoch selber keine graphische, sondern nur eine Texteingabe. Es ist Teil von '''[http://www.geda.seul.org/ gEDA]''', einer Sammlung von freien ''Electronic Design Automation''-Werkzeugen, zu denen auch '''gschem''' als Schaltplan-Editor gehört. Was zur nächsten Kategorie führt:
** '''[http://qucs.sourceforge.net QUCS]''' ist ein gutes Simulationsprogramm, welches sich nicht nur zu Lernzwecken eignet, sondern auch zur Simulation von "echten" Schaltungen (Bauteilkatalog mit Strg-4 abrufen). Nützlich ist die Einbindung der Graphen direkt in den Schaltungseditor, da man so "alles auf einem Blick hat".
** '''[http://ktechlab.org/ KTechLab]''' ist eine Echtzeitsimulation von analogen und digitalen Bauelementen in Kombination mit PIC-Mikrocontrollern.
** '''[http://www.falstad.com/circuit/ P. Falstads Circuit Simulator]''' ist ein Java-Applet, das man direkt aus dem Browser heraus ausführen kann. Die Möglichkeiten sind zwar nicht ganz so umfangreich wie bei den anderen genannten Simulatoren, trotzdem lässt sich mit dem Applet schnell und einfach eine Schaltung simulieren (Vorteil: Programm muss nicht erst installiert werden)
So kann das gesamte Mikrocontrollerprojekt simuliert werden. Aber auch in die Transistor/Operationsverstärker/Logiktechnik kann man sich mit dem Programm gut
einarbeiten.
* Ein '''Schaltplaneditor''' (''schematic capturer'') ist nützlich z.B.
** '''[http://www.abacom-online.de/html/splan.html sEdit ]''' Software für Windows auch als Freewareversion geeignet.
**'''[http://www.cadsoft.de/ Eagle von Cadsoft]''' Der Quasi-Standard für Hobbyanwender. Es ist zwar etwas gewöhnungsbedürftig in der Bedienung, aber wenn man erstmal dahintergekommen ist, was sich Cadsoft dabei gedacht hat, kann man damit leben. Und mit der Freeware-Version, Light- oder auch Non-Profit-Version kann man schon einiges machen. Früher oder später wirst eh nicht darum herumkommen, auch Platinen zu machen, und dann kannst Du schon auf eine Basis von Schaltplänen zurückgreifen, die Du vorher nur z.B. auf Lochraster aufgebaut hast und brav vorher wenigstens einen Schaltplan davon gezeichnet hast.
** Die bereits erwähnte '''[http://www.cadence.com/products/orcad/downloads/orcad_demo/index.aspx OrCAD PCB Demo-CD]''' enthält eine Demo-Version von '''OrCADE Capture'''.
** Das schon erwähnte '''[http://www.geda.seul.org/tools/gschem/index.html gschem]''' aus der gEDA-Sammlung.
** Die freie Software '''[http://www.lis.inpg.fr/realise_au_lis/kicad/ KiCad]''' für Linux und Windows (siehe auch den Artikel [[KiCAD]]).
:Siehe den Artikel [[Schaltplaneditoren]] für weitere Informationen zu Schaltplaneditoren.

* Ein '''Layout-Editor''' ist nützlich, um den Schaltplan dann in eine Vorlage zum Selbstätzen umzusetzen oder die Platine als Datei zum Leiterplattenhersteller zu senden.
** Das bereits erwähnte '''[http://www.cadsoft.de/ Eagle von Cadsoft]''' gilt auch hier als der Standard im Hobbybereich.
**'''[http://www.ibfriedrich.com TARGET 3001! ]''' vom Ing.-Büro Friedrich ist eine komplette Software vom Schaltplan bis zum Layout, inkl. Simulation oder Isolationsfräsen. Die kostenlose [http://www.ibfriedrich.com/download.htm Discover-Version] geht bis 250 Pins. Einen einfachen Einstieg findet man '''[http://ibfriedrich.dyndns.org/wiki/ibfwikide/index.php?title=Kurzeinführung2 hier]'''.
** In der gEDA-Sammlung für Linux findet man '''[http://www.geda.seul.org/tools/pcb/index.html PCB]''', das allerdings noch Ecken und Kanten hat.
** Das bereits erwähnte '''[http://www.lis.inpg.fr/realise_au_lis/kicad/ KiCad]''' ermöglicht ebenfalls die Erstellung von Platinen-Layouts.
** Zum Aufbau auf Platinen mit '''Lochraster''' oder '''Lochstreifen''' gibt es die Tools [http://www.geocities.com/stripboarddesigner/ Stripboard Designer] (Shareware) und [http://www.abacom-online.de/html/lochmaster.html Lochmaster] (ca. 40€). Beide Tools laufen ab Windows 95. Alternativ kann man mit Papier und Stift entwerfen oder mit einem Zeichenprogramm ([http://www.mikrocontroller.net/topic/112889 Forenbeitrag]).

* Eine kleine '''(LED-) Taschenlampe''', um Bauteile wie Dioden oder schwach bedruckte IC's zu beleuchten, um deren Beschriftung erkennen zu können. Das Tageslicht kann gelegentlich zu "dunkel" sein.

==Baukästen==
Elektronikbaukästen bieten die Möglichkeit, das was man gelernt hat, gleich praktisch anzuwenden. Sie beinhalten die notwendigen Bauteile und sind oft didaktisch sinnvoll aufgebaut.

*'''Kosmos XN'''
** '''XN1000''' Bereits für Kinder geeignet. Prof. Armstrong und der kleine Roboter Robert führen spielend in die Welt der Elektronik ein.
** '''XN2000''' Die Erweiterung.
** '''XN3000''' Nicht mehr auf Kinder, sondern auf Jugendliche ausgerichtet. Relativ anspruchsvoll, aber verständlich.
** ''Nachteil:'' relativ teuer
*'''Busch-Elektronik-Kästen (Conrad)'''
**''Nachteil:'' Weil die Bauteile auf kleinen Platten befestigt sind, kann man mit ihnen keine eigenen Schaltungen aufbauen.
*'''Polytronic A B C ... (ex. DDR)''' aber nicht um jeden Preis im Kaufhaus kaufen - also Vorstufe zum Steckbrett
*'''Lernpaket Elektronik 2006 (amazon)''' Sehr gut geeignet, da echte ungesockelte Bauelemente die überall nachgekauft werden können.
**''Nachteil:'' Steckbrett wird schnell "zu klein"
*'''Lernpaket Elektronik mit ICs (Franzis)''' Ausgezeichnetes Lernpaket für Theorie und Praxis: '''[http://www.franzis.de/elo-das-magazin/literatur-und-software/experimente/lernpaket-elektronik-mit-ics Lernpaket Elektronik mit ICs]'''
**''Besonders schön:'' Es liegt ein großes Breadboard bei
**''Und dazu:'' Es werden nur kommerzielle Bauelemente eingesetzt, alles ist also nachbestellbar, Erweiterungen sind kein Problem.

== Sinnvolles Wissen ==
*Es schadet nichts, wenn man das [http://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz ohmsche Gesetz] und die [http://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln kirchhoffschen Regeln] kennt.
*http://www.tldp.org/HOWTO/html_single/Coffee/ ;)

== Was tun, wenn es brennt? ==

Hier ist eine Liste der üblichen Anfängerfragen. Bitte überprüfe doch all diese Punkte. Falls Du zu einem der Punkte detaillierte Fragen hast, kannst Du Dich auch an die Experten im Forum wenden. Viel Glück bei der Suche!
*'''Anschlüsse vergessen''' Bevor Du die Schaltung das erste Mal an die Spannungsquelle hängst, überprüfe doch folgendes:
**'''VCC''' und '''GND''' Wurden die Bauteile mit der Versorgungsspannung verbunden? In aller Eile vergisst man dies leicht.
**'''Abblockkondensatoren''' Für sichere Funktion die Abblockkondensatoren (oft 100nF) nahe an den Pins anschließen. Sie sollen Störungen abfangen.
*'''Bauteile richtig herum eingesetzt?'''
*'''Wackelkontakt''' am Breadboard. Die Steckbretter haben leider häufig die Eigenschaft, dass die Kontakte nicht perfekt sind.
*'''korrekte Werte''' Gelegentlich liest man von Newbies, die etwas von 100µF am Quarz schreiben und sich ernsthaft wundern, weshalb nichts schwingt...

===Probleme beim Mikrocontroller===
*'''Quarz schwingt nicht'''. Ein Anzeichen hierfür ist, wenn die Spannung zwischen XTAL1 und GND ist nicht ungefähr 1/2 VCC beträgt.
*'''Steckkontakte''' sind nicht ok - Steckbretter haben manchmal schlechte Kontakte. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, Mikrocontroller mit Sockel auf eine Platine zu löten.
*'''falsche Kondensatoren'''
*'''Bauteil beschädigt'''


==Bezugsquellen==
*'''http://www.csd-electronics.de''' Günstiger Anbieter, führt eigentlich alles was man als Einsteiger braucht, dazu sehr günstig und mit niedrigen Versandkosten. Eine Bestellung aber nur über den Shop zu empfehlen.
*'''http://www.reichelt.de''' Mittel-Günstiger Anbieter, führt leider nicht alles, was das Elektronikerherz begehrt. Der Grund hierfür ist, dass er sich hauptsächlich auf Mainstreamprodukte stützt, die einen großen Absatz finden. Nur so ist der günstige Preis möglich. Mindestbestellwert und Versandkosten nach Deutschland sind sehr günstig. Die Versandkosten ins Ausland sind relativ hoch, weil es für Nicht-Deutschland einen hohen Mindestbestellwert gibt.
* '''http://www.pollin.de''' Diverse Restposten, sehr günstige Preise aber keine große Auswahl an Standardbauteilen.
* '''http://www.conrad.de'''
* '''http://www.ELV.de'''
* '''http://www.segor.de''' Hat manchmal Teile, die man bei Reichelt, Conrad nicht bekommt.

Der Artikel [[Elektronikversender]] zählt viele weitere Versender auf. Doch sollte man darauf achten, dass gerade sogenannte Distributoren in Deutschland normalerweise nicht an Privatleute verkaufen wollen (eine merkwürdige deutsche Spezialität) und mit Privatleuten auch mal sehr ruppig umgehen. Eine Ausnahme machen einige Distributoren für Studenten, da man sich so erhofft, frühzeitig Kontakt zu späteren gewerblichen Kunden zu bekommen. Eine andere Ausnahme sind normale Versender, die sich zusätzlich als Distributoren betätigen.

AVR-Transistortester

2009-08-27T19:05:35Z

5volt: /* 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 Triacs und auch Widerständen.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt.
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch.

==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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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 zwichen dem + Pin und dem -Pin Durchgang herrscht. Hierfür wird mit den ADCs die
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung. 
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird.
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen.
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden.
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich. 

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen.
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt.
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark.
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74.

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen.
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist.
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| border="1"
|-
| '''Bauteil'''
| '''Display-Anzeige'''
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung (bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48 enthalten.
Die Version für den ATMega8 unterstützt zusätzlich noch die Messung von Widerständen. In einem ATMega48 wäre dafür kein Platz mehr.
Außerdem ist der komplette Quellcode enthalten.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Version für den ATMega8 hat als zusätzliches Feature die Erkennung und Messung von Widerständen. Das hätte im Mega48 keinen Platz mehr.
[[Category:Projekte]]
[[Category:AVR|T]]

AVR-Transistortester

2009-08-27T19:04:27Z

5volt: /* 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 Triacs und auch Widerständen.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt.
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch.

==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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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 zwichen dem + Pin und dem -Pin Durchgang herrscht. Hierfür wird mit den ADCs die
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gate-Schwellspannung von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung.
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird.
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen.
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden.
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich.

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen.
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt.
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark.
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74.

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen.
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist.
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| border="1"
|-
| '''Bauteil'''
| '''Display-Anzeige'''
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung (bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48 enthalten.
Die Version für den ATMega8 unterstützt zusätzlich noch die Messung von Widerständen. In einem ATMega48 wäre dafür kein Platz mehr.
Außerdem ist der komplette Quellcode enthalten.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Version für den ATMega8 hat als zusätzliches Feature die Erkennung und Messung von Widerständen. Das hätte im Mega48 keinen Platz mehr.
[[Category:Projekte]]
[[Category:AVR|T]]

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2009-08-27T18:48:46Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester neu.zip“ hochgeladen: Widerstandsmessung verbessert (größerer Messbereich) Messung der Gate-Kapazität eingebaut

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

AVR-Transistortester

2009-08-27T18:46:47Z

5volt: /* Testablauf */ Gate-Kapazität, Schwellspannung und Widerstandsmessung eingefügt

''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 Triacs und auch Widerständen.
* Automatische Ermittlung und Anzeige der Pins des zu testenden Bauteils
* Erkennung und Anzeige von Schutzdioden bei Transistoren und MOSFETs
* Ermittlung des Verstärkungsfaktors und der Basis-Emitter-Durchlassspannung bei Transistoren
* Messung der Gate-Schwellspannung und Gatekapazität von Mosfets
* Anzeige der Werte auf einem Text-LCD (2*16 Zeichen)
* Ein-Knopf-Bedienung; automatische Abschaltung
* Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand: < 20 nA

Selbstleitende FETs (z.B. JFETs) werden mittlerweile auch unterstützt. Bei Leistungs-Thyristoren und -Traics kann es
auch zu Problemen kommen, wenn der Teststrom (ca. 7 mA) unter dem Haltestrom liegt. MOSFETs und Transistoren wurden aber in meinen Tests immer korrekt erkannt.
Der Messbereich für Widerstände liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm, deckt also die meisten Widerstandswerte ab. Die Genauigkeit ist aber nicht sehr hoch.

==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 (470 k) 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.

* Bezugsquelle für Platinen: [http://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=722&source=2 IT-WNS] (Doppelseitige Platine)
* Dateien zum Selbstätzen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/131804#1244222 (Artikel-Link, einseitige Platine)]

==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 fest auf Masse 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 zwichen dem + Pin und dem -Pin Durchgang herrscht. Hierfür wird mit den ADCs die
Spannung am + Pin ermittelt. Falls Durchgang besteht und die abfallende Spannung im Bereich zwischen 0,2 V und 4 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.

Zur Messung der Gatekapazität von N-Kanal-Anreicherungs-Mosfets wird Source fest auf Masse gelegt. Drain wird über einen 680-Ohm-Widerstand gegen Plus gelegt und Gate wird über einen 470kOhm Widerstand gegen Plus gelegt.
Dann wartet der Tester, bis der Mosfet schaltet, also der Drain-Anschluss auf logisch 0 geht. Nun wird die am Gate anliegende Spannung gemessen. Das ist etwa die Gate-Schwellspannung.
Zur dann folgenden Messung der Gatekapazität werden Gate, Drain und Source fest gegen Masse gelegt. Das entlädt das Gate komplett. Dann wird das Gate über 470kOhm gegen Plus gelegt, Drain und Source bleiben auf Masse.
Nun wird in einer Schleife die Zeit gemessen, die vergeht bis der Gate-Anschluss auf logisch 1 geht. Das passiert bei recht genau 3,6V, wenn der AVR mit stabilen 5V versorgt wird.
Das sind 72% der Betriebsspannung. Somit ergibt sich rechnerisch eine Zeitkonstante von 1,28 Tau (1,28 R*C). Da R mit 470kOhm bekannt ist, lässt sich daraus C, also die Gatekapazität, berechnen.
Der reale Faktor für die Berechnung weicht etwas davon ab und kann per Define im Sourcecode angepasst werden.
Die Messung der Gate-Kapazität ist, wie auch die Messung der Gate-Schwellspannung, ohnehin nicht besonders genau. Für eine Abschätzung und den groben Vergleich verschiedener Mosfets sind diese Funktionen aber brauchbar.
Der Ablauf der Gate-Schwellspannungs und -Kapazitätsmessung für P-Kanal-Anreicherungs-Mosfets ist identisch mit dem oben beschriebenen Ablauf für N-Kanal-Mosfets. Nur kehren sich alle Polatitäten um und die Zeitkonstante für die Gatekapazität ändert sich.

Für die Messung von Widerständen wird aus einem der internen Widerstände (680 Ohm oder 470kOhm) und dem Prüfling ein Spannungsteiler aufgebaut.
Die Spannung am Mittelpunkt des Teilers wird gemessen, einmal mit dem 680Ohm und einmal mit dem 470kOhm-Widerstand. Daraus lässt sich der Widerstandswert des Prüflings berechnen.
Dieses Messverfahren hat das Problem, dass die Genauigkeit stark vom Widerstandswert des Prüflings abhängt.
Am genauesten ist die Messung, wenn der Prüfling etwa den gleichen Widerstandswert wie einer der internen Widerstände hat, also 680 Ohm oder 470kOhm. Dann hat der Spannungsteiler ein Verhältnis von etwa 1:1. Eine kleine Änderung des Widerstandswerts des Prüflings ändert hier die Spannung in der Mitte des Teilers recht stark.
Mit dem internen 680Ohm-Widerstand ergibt sich mit einem 600-Ohm-Prüfling eine Teilerspannung von 2,34V; mit einem 800-Ohm-Prüfling sind es 2,7V.
Eine Erhöhung des Prüflings um 33% erhöht also die Spannung hier um immerhin 0,36V, erhöht also den ADC-Wert um 74.

Bei einem 6-Ohm-Prüfling dagegen sind es 0,044V in der Mitte des Teilers, bei 8 Ohm sind es 0,058V.
Hier steigt der Widerstandswert ebenfalls um 33%. Die Spannung in der Teilermitte erhöht sich aber nur um 0,014V, was den ADC-Wert um gerade mal 2 bis 3 erhöht.

Übrigens wird jeder Prüflings-Widerstand sowohl mit dem 470kOhm-Widerstand als auch mit dem 680Ohm-Widerstand vermessen. In der Auswertung wird dann das genauere Ergebnis verwendet, also das Ergebnis, bei dem die Teilerspannung näher am Optimalwert von 2,5V liegt.

Der gesamte Messbereich liegt bei etwa 5 Ohm bis 910kOhm.
Im Bereich unter 20 Ohm ist die Messung sehr ungenau, Abweichungen von 10-20% können schon vorkommen.
Nicht besonders genau ist auch der Bereich von ca. 20 bis 100 Ohm.
Zudem ist auch der Bereich von ca. 10-50kOhm nicht richtig genau, weil dafür keiner der zur Verfügung stehenden Messwiderstände (680 Ohm oder 470kOhm) gut geeignet ist.
Wenn in dem Tester präzise Widerstände (Metallschicht mit <=1% Toleranz) verbaut werden, dürften +/-3% Abweichung über den gesamten Messbereich aber machbar sein. Damit ist die Widerstands-Messfunktion natürlich keine Konkurrenz zu einem guten Multimeter, aber durchaus passabel.

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.

==Darstellung auf dem LCD==

Das ermittelte Testergebnis wird auf dem LCD dargestellt.
In der ersten Zeile links wird der erkannte Bauteiltyp angezeigt. Folgende Bauteile werden bis jetzt erkannt:
{| border="1"
|-
| '''Bauteil'''
| '''Display-Anzeige'''
|-
| NPN-Transistor
| NPN
|-
| PNP-Transistor
| PNP
|-
| N-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| N-E-MOS
|-
| P-Kanal-Anreicherungs-MOSFET
| P-E-MOS
|-
| N-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| N-D-MOS
|-
| P-Kanal-Verarmungs-MOSFET
| P-D-MOS
|-
| N-Kanal-JFET
| N-JFET
|-
| P-Kanal-JFET
| P-JFET
|-
| Thyristor
| Thyristor
|-
| Triac
| Triac
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Anode
| Doppeldiode CA
|-
| Doppeldiode, gemeinsame Kathode
| Doppeldiode CC
|-
| 2 antiparallele Dioden
| 2 Dioden antiparallel
|-
| 2 Dioden in Serie
| 2 Dioden in Serie
|-
| einfache Diode
| Diode
|}
Je nach Bauteil werden noch weitere Daten angezeigt:
* Pin-Namen und Pin-Belegung
* Verstärkungsfaktor hFE und Basis-Emitter-Durchlassspannung (bei Bipolartransistoren)
* Gate-Schwellspannung (bei Anreicherungs-MOSFETs)
* Durchlassspannung (bisher nur bei einfachen Dioden, nicht bei Doppeldioden u.ä.)
* Bei Transistoren: Anzeige, ob eine Schutzdiode vorhanden ist (durch ein kleines Dioden-Symbol)

Da bei den meisten JFETs Drain und Source gleichwertig sind, können diese Anschlüsse nicht erkannt werden. Es kann also vorkommen, dass Drain und Source bei JFETs vertauscht angezeigt werden.

==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 0,3 µA. Da würde die Batterie fast ewig halten.
Da der Tester aber stabile 5 V 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 dabei gar nicht so wenig Strom:
Ein 78L05 braucht ca. 3 mA. Das würde die Batterie in gerade mal einer Woche leeren.
Selbst der sparsame LP2950 braucht noch 75 µA. Da würde die Batterie auch nur neun 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 ~10 nA (0,01 µA oder 0,00001 mA). Eine 9 V Batterie mit 500 mAh 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 S1 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!

==Infos zur Software==
In dem zum Download bereitstehenden Archiv ist eine fertig kompilierte Firmware-Version für den ATMega8 und eine kleinere für den ATMega48 enthalten.
Die Version für den ATMega8 unterstützt zusätzlich noch die Messung von Widerständen. In einem ATMega48 wäre dafür kein Platz mehr.
Außerdem ist der komplette Quellcode enthalten.

Für "Selbstkompilierer": Um zwischen der Version für den ATMega8 und ATMega48 zu wechseln, einfach in den Projektoptionen oder im Makefile den AVR-Typen entsprechend ändern. Über #ifdef-Blocks werden dann automatisch die (vom Platz her) nur auf dem ATMega8 möglichen Features aktiviert bzw. deaktiviert.

Ich würde es schön finden, wenn ihr gefundene Fehler in der Software oder Verbesserungsvorschläge in den Forums-Thread zum Artikel schreibt.

==Fehlersuche==
Falls überhaupt nichts auf dem Display anzeigt wird, sollten folgende Dinge überprüft werden:
* Sind alle Verbindungen zum LCD richtig angeschlossen?
* Sind die Fusebits des ATMega8/ATMega48 richtig gesetzt (interner Oszillator mit 1MHz)?
* Wurde die .eep-Datei ins EEPROM des Controllers geflasht?
* Hat das LCD einen HD44780-kompatiblem Controller?
* Handelt es sich möglicherweise um ein Hochtemperatur-LCD? Diese brauchen nämlich eine negative Kontrastspannung.
* Testweise auch mal R14 überbrücken. Dieser Widerstand muss ohnehin an das verwendete LCD angepasst werden, um einen guten Kontrast zu erhalten (ggf. ein Poti verwenden).

Falls Bauteile nur mit einer bestimmten Reihenfolge der Anschlüsse an den Test-Pins richtig erkannt werden oder Daten wie der Verstärkungsfaktor bei verschiedenen Anschlussreihenfolgen stark voneinander abweichen, sollte mal die Platine auf Lötbrücken o.ä. überprüft werden. Zwischen den Test-Pins sollten auch keine Flussmittelreste verbleiben. Flussmittel ist meist auch geringfügig leitfähig. Da die verwendeten Testströme sehr gering sind, kann auch der über das Flussmittel fließende Strom zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen.

== 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_neu.zip|Firmware inkl. Schaltplan und Sourcecode]] Es sind fertig kompilierte Programme für den ATMega8 und ATMega48 enthalten. Die Version für den ATMega8 hat als zusätzliches Feature die Erkennung und Messung von Widerständen. Das hätte im Mega48 keinen Platz mehr.
[[Category:Projekte]]
[[Category:AVR|T]]

AVR-Transistortester

2009-08-27T18:08:15Z

5volt: /* Features */

AVR-Transistortester

2009-07-03T19:30:23Z

5volt: Basis-Emitter-Durchlassspannung eingefügt

AVR-Transistortester

2009-07-03T19:29:46Z

5volt: Basis-Emitter-Durchlassspannung eingefügt

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2009-07-03T19:27:17Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester neu.zip“ hochgeladen: Die Messung der Basis-Emitter-Spannung wurde eingebaut (nur mit einem ATMega8 nutzbar, auf einem ATMega48 nicht verfügbar). Außerdem wurde die Erkennung von Dioden etwas

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

AVR-Transistortester

2009-07-01T06:44:54Z

5volt: /* Fehlersuche */

AVR-Transistortester

2009-07-01T06:41:22Z

5volt:

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2009-06-29T17:42:43Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester neu.zip“ hochgeladen: Es wurde ein Fehler in der LCD-Ansteuerung korrigiert. Durch diesen Fehler war die Firmware mit manchen LCDs nicht kompatibel.

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2009-06-08T16:44:42Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester neu.zip“ hochgeladen: Die LCD-Ansteuerung wurde etwas geändert. Dadurch ist das Programm jetzt geringfügig (8 Bytes) kompakter.

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

AVR-Transistortester

2009-06-07T13:23:32Z

5volt: "Infos zur Software" eingefügt

AVR-Transistortester

2009-06-07T13:15:42Z

5volt: /* Downloads */

AVR-Transistortester

2009-06-07T13:15:04Z

5volt: Versionen für mega8 und Mega48 wurden zusammengefasst; Artikel entsprechend geändert

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2009-06-07T13:10:50Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester neu.zip“ hochgeladen: Es wurde ein Fehler bei der Erkennung von Dioden-Netzwerken (2 Dioden in Serie) behoben. Diese Version ist auch durch Änderung des Controllertyps in den Projektoptionen f�

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

Datei:AVR-Transistortester.zip

2009-05-08T15:41:51Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester.zip“ hochgeladen: Der letztze Upload war leider das falsche Archiv, deshalb noch mal richtig...

Archiv mit hex-File, Sourcen und Schaltplan zum AVR-Transistortester

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2009-05-08T15:40:22Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester neu.zip“ hochgeladen: Es wurde ein Fehler bei der Messung der Gate-Schwellspannung korrigiert. Desweiteren kann man diese Firmware jetzt auch ohne Änderungen für den Tester ohne automatische A

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

Datei:AVR-Transistortester.zip

2009-05-08T15:39:19Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester.zip“ hochgeladen: Es wurde ein Fehler bei der Messung der Gate-Schwellspannung korrigiert. Desweiteren kann man diese Firmware jetzt auch ohne Änderungen für den Tester ohne automatische Absch

Archiv mit hex-File, Sourcen und Schaltplan zum AVR-Transistortester

AVR-Transistortester

2009-05-03T15:32:34Z

5volt: /* Testablauf */ Berichtigung der Beschreibung nach Änderung der Software

AVR-Transistortester

2009-05-03T15:30:50Z

5volt: /* Downloads */

Datei:AVR-Transistortester.zip

2009-05-03T15:28:48Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:AVR-Transistortester.zip“ hochgeladen: Hier wurde noch ein Fehler bei der LCD-Ansteuerung korrigiert. Diese Version ist für den Mega48 kompiliert!

Archiv mit hex-File, Sourcen und Schaltplan zum AVR-Transistortester

Datei:AVR-Transistortester neu.zip

2009-05-02T17:20:22Z

5volt: Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

Neue Version der Firmware, hier ist auch der Test von Widerständen eingebaut
Diese Version passt allerdings nicht mehr in einen ATMega48!

AVR-Transistortester

2009-05-02T17:18:35Z

5volt: /* Downloads */

AVR-Transistortester

2009-04-17T11:31:56Z

5volt: /* Features */

AVR-Transistortester

2009-04-17T10:58:52Z

5volt: "Darstellung auf dem LCD" wurde wieder eingefügt (ist aus mir unbekannten Gründen verloren gegangen)

AVR-Transistortester

2009-03-22T17:29:12Z

5volt:

AVR-Transistortester

2009-03-22T17:28:08Z

5volt:

Datei:Transistortester ohne Abschaltung.png

2009-03-22T17:27:23Z

5volt: hat eine neue Version von „Bild:Transistortester ohne Abschaltung.png“ hochgeladen: Transistortester ohne die automatische Abschaltung. Hier entfallen einige Bauteile.

Schaltplan für den Transistortester ohne die automatische Abschaltung. Hier entfallen einige Bauteile.

Datei:Transistortester ohne Abschaltung.png

2009-03-22T17:25:28Z

5volt: Schaltplan für den Transistortester ohne die automatische Abschaltung. Hier entfallen einige Bauteile.

Schaltplan für den Transistortester ohne die automatische Abschaltung. Hier entfallen einige Bauteile.