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Palm-Logicanalyzer

2005-11-04T20:33:21Z

80.120.14.103: /* Brainstorming */

[[Category:Projekte]]

Dieser Artikel ist auf Grundlage des folgenden Threads entstanden:
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-254374.html]PDA als LA

Es soll keine Konkurenz zum anderen LA-Projekt enstehen, sondern nur eine sehr einfache Variante auf Basis eines AVR-Mikrocontrollers in Verbindung mit einem Palm als Benutzerschnittstelle.

==Anforderungen==
* geringe Kosten
* einfach nachzubauen
* sowohl mit als auch ohne Palm benutzbar

==Einschraenkungen==
* serielle Anbindung mit max 115200baud
* geringe Aufloesung von 160x160px auf dem Palm(ja es gibt auch Palms mit HiRes-Display, aufgrund der einfachen Beschaffbarkeit der aelteren Modelle(ebay ca 10-30€) sollte aber grundsaetzlich von der geringen Aufloesung ausgegangen werden)
* Verzicht auf SMD-Bauteile, CPLDs, externe SRAMs usw. (evtl reicht sogar eine Lochraster-Version)
* 8 Kanaele
* geringe Samplerate(wie schnell kann ein AVR(@ca 14Mhz, wegen Baudratenquarz) einen Port abfragen und in den RAM schreiben?)
* keine erweiterung auf ein dso, da ungleich komplizierter in der beschaltung, selbst bei verwendung des internen adc

==Ablauf==
* zunaechst waere es wichtig zu wissen, ob ueberhaupt genug Leute Interesse an einem solchen Projekt haben. Deswegen bitte einfach mal in dem oben erwaehnten Thread vorbeischauen und eure Meinung posten.
* allgemeines Brainstorming
* dann sollte ein Pflichtenheft erstellt werden, damit es spaeter keine Ueberraschungen gibt, und die einzelnen Arbeitsgruppen sich nicht mit nachtraeglichen Aenderungen rumschlagen muessen.
* als naechstes steht die Festlegung der Schnittstellen auf dem Programm
* ab jetzt koennen die einzelnen Aspekte unabhaegig weiter bearbeitet werden
* sobald das Projekt Beta-Status erreicht, kann mit dem Nachbau begonnen werden.

==Brainstorming==
* ist es sinnvoll ein version-control-system (cvs oder besser svn) zu benutzen?
* plattformuebergreifende PC-Software durch geeignete Toolsets(mein fav ist [http://www.fltk.org]fltk)
* wer wuerde denn einen Teilaspkekt des Projekts entwickeln wollen?
** salival-> Palmsoftware
** Hans -> AVR,PC-Soft
* wieviel Zeit kann Derjenige dann dafuer aufbringen? ich(salival) hab im moment eigentlich genug andere Sachen zu tun, die weitaus wichtiger waeren. Somit koennte sich die Entwicklung zumindest was mich betrifft durchaus laenger hinziehen
** Hans -> wenig bis weihnachten...
* welcher Controller, bzw besser gefragt, welche Speichertiefe ist sinnvoll?
** 1024 Byte --> atmega8
** 2048 Byte --> atmega32
** 4096 Byte --> atmega644(beschaffbarkeit?)
* oder doch lieber ein atmega8515 mit externem sram? damit waeren Speichertiefen bis knapp unter 64kb moeglich --> sollte mehr als ausreichend sein, um auch wirklich was mit dem LA anfangen zu koennen.
* half- und quarter-modus mit 4 respektive 2 Kanaelen um die Aufzeichnungsdauer zu verdoppeln/vervierfachen
* da ich(salival) noch nie einen LA benutzt habe, was sind die wichtigsten(unverzichtbaren) Features?

* es sollten neben den digitalen Kanälen auch ein bis ... analoge Kanäle aufgezeichnet werden können, um bspw. Schaltstufen zu analysieren
**siehe oben: es ist definitionsgemaess keine dso-erweiterung vorgesehen, da dies eine verhaeltnismaessig grosse heraussvorderung an den analogteil stellt. sollte jedoch jemand ein zusatzmodul oder eine alternative hardwareversion entwickeln wollen, steht ihm das offen. das geplante protokoll wird genug spielraum dafuer haben. auch eine erweiterung der palm-software waere denkbar, ist jedoch erstmal nicht angedacht, bevor die la-software nicht "fertig" ist.

* ich (hans) hab mir mal gedanken über die avr-soft gemacht für die voll-avr version. der avr bekommt am xmem einfach ram drangehängt und zwar so,dass er einen überlauf bekomm wenn der ram voll ist.. mit einem st z+ geht man durch bis ein überlauf passiert => böses flag lässt sich blicken => raus aus der sampling-loop... es wäre nun nett wenn sich jemand erbarmen könnte zu überlegen obs nicht noch schneller ginge ;)

<pre class="code">
triggerloop:
in rx,PINx 1
or rx,rmask 1
sub rx,rvalue 1
brne triggerloop 1/2

nop

sampleloop:
in rx,PINx 1
st z+,rx 2
brcc sampleloop 1/2
</pre>
das macht 5 takte zum triggern (trigger byte wird nicht gespeichert da redundant) und für jedes mal samplen nochmal 5 takte... ergibt bei 20Mhz immerhin noch 4Mhz an sampling-rate... jeder der jetzt daherkommt und mir meinen traum vom einfachen Sample-O-Mat zunichte macht bekommts mit meinem Kill-O-Zap zu tun *G*

==Pflichtenheft==

==Realisierung==
Das Projekt soll in 3 voneinander unabhaenige Teile aufgeteilt werden:

===Hardware/Controllersoftware===

===Palmsoftware===

===PC-Software===

==Links zu aehnlichen Projekten==
* [http://www.ece.uci.edu/~ikatsnel/ECE145/ProjectSpec.html]Palm Based Logic Analyzer
* [http://www.jwardell.com/about/seniorproj/]PalmScope
* [http://www.dataget.com/]DataGet

Palm-Logicanalyzer

2005-11-04T20:22:13Z

80.120.14.103: /* Brainstorming */

[[Category:Projekte]]

Dieser Artikel ist auf Grundlage des folgenden Threads entstanden:
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-254374.html]PDA als LA

Es soll keine Konkurenz zum anderen LA-Projekt enstehen, sondern nur eine sehr einfache Variante auf Basis eines AVR-Mikrocontrollers in Verbindung mit einem Palm als Benutzerschnittstelle.

==Anforderungen==
* geringe Kosten
* einfach nachzubauen
* sowohl mit als auch ohne Palm benutzbar

==Einschraenkungen==
* serielle Anbindung mit max 115200baud
* geringe Aufloesung von 160x160px auf dem Palm(ja es gibt auch Palms mit HiRes-Display, aufgrund der einfachen Beschaffbarkeit der aelteren Modelle(ebay ca 10-30€) sollte aber grundsaetzlich von der geringen Aufloesung ausgegangen werden)
* Verzicht auf SMD-Bauteile, CPLDs, externe SRAMs usw. (evtl reicht sogar eine Lochraster-Version)
* 8 Kanaele
* geringe Samplerate(wie schnell kann ein AVR(@ca 14Mhz, wegen Baudratenquarz) einen Port abfragen und in den RAM schreiben?)
* keine erweiterung auf ein dso, da ungleich komplizierter in der beschaltung, selbst bei verwendung des internen adc

==Ablauf==
* zunaechst waere es wichtig zu wissen, ob ueberhaupt genug Leute Interesse an einem solchen Projekt haben. Deswegen bitte einfach mal in dem oben erwaehnten Thread vorbeischauen und eure Meinung posten.
* allgemeines Brainstorming
* dann sollte ein Pflichtenheft erstellt werden, damit es spaeter keine Ueberraschungen gibt, und die einzelnen Arbeitsgruppen sich nicht mit nachtraeglichen Aenderungen rumschlagen muessen.
* als naechstes steht die Festlegung der Schnittstellen auf dem Programm
* ab jetzt koennen die einzelnen Aspekte unabhaegig weiter bearbeitet werden
* sobald das Projekt Beta-Status erreicht, kann mit dem Nachbau begonnen werden.

==Brainstorming==
* ist es sinnvoll ein version-control-system (cvs oder besser svn) zu benutzen?
* plattformuebergreifende PC-Software durch geeignete Toolsets(mein fav ist [http://www.fltk.org]fltk)
* wer wuerde denn einen Teilaspkekt des Projekts entwickeln wollen?
** salival-> Palmsoftware
** Hans -> AVR,PC-Soft
* wieviel Zeit kann Derjenige dann dafuer aufbringen? ich(salival) hab im moment eigentlich genug andere Sachen zu tun, die weitaus wichtiger waeren. Somit koennte sich die Entwicklung zumindest was mich betrifft durchaus laenger hinziehen
** Hans -> wenig bis weihnachten...
* welcher Controller, bzw besser gefragt, welche Speichertiefe ist sinnvoll?
** 1024 Byte --> atmega8
** 2048 Byte --> atmega32
** 4096 Byte --> atmega644(beschaffbarkeit?)
* oder doch lieber ein atmega8515 mit externem sram? damit waeren Speichertiefen bis knapp unter 64kb moeglich --> sollte mehr als ausreichend sein, um auch wirklich was mit dem LA anfangen zu koennen.
* half- und quarter-modus mit 4 respektive 2 Kanaelen um die Aufzeichnungsdauer zu verdoppeln/vervierfachen
* da ich(salival) noch nie einen LA benutzt habe, was sind die wichtigsten(unverzichtbaren) Features?

* es sollten neben den digitalen Kanälen auch ein bis ... analoge Kanäle aufgezeichnet werden können, um bspw. Schaltstufen zu analysieren
**siehe oben: es ist definitionsgemaess keine dso-erweiterung vorgesehen, da dies eine verhaeltnismaessig grosse heraussvorderung an den analogteil stellt. sollte jedoch jemand ein zusatzmodul oder eine alternative hardwareversion entwickeln wollen, steht ihm das offen. das geplante protokoll wird genug spielraum dafuer haben. auch eine erweiterung der palm-software waere denkbar, ist jedoch erstmal nicht angedacht, bevor die la-software nicht "fertig" ist.

* ich(hans) hab mir mal gedanken über die avr-soft gemacht.. für die voll-avr+xmem... die idee dahinter.. man sagt c nicht das es xmem hat... tut dann per inline asm den pointer einfach dorthin setzen wo der xmem anfangt.. mit einem st z+ geht man durch bis ein überlauf passiert => böses flag lässt sich blicken => raus aus der loop... es wäre nun nett wenn sich jemand erbarmen könnte zu überlegen obs nicht noch schneller ginge ;)

<pre class="code">
triggerloop:
in rx,PINx 1
or rx,rmask 1
sub rx,rvalue 1
brne triggerloop 1/2

nop

sampleloop:
in rx,PINx 1
st z+,rx 2
brcc sampleloop 1/2
</pre>
das macht 5 takte zum triggern (trigger byte wird nicht gespeichert da redundant) und für jedes mal samplen nochmal 5 takte... ergibt bei 20Mhz immerhin noch 4Mhz an sampling-rate... jeder der jetzt daherkommt und mir meinen traum vom einfachen Sample-O-Mat zunichte macht bekommts mit meinem Kill-O-Zap zu tun *G*

==Pflichtenheft==

==Realisierung==
Das Projekt soll in 3 voneinander unabhaenige Teile aufgeteilt werden:

===Hardware/Controllersoftware===

===Palmsoftware===

===PC-Software===

==Links zu aehnlichen Projekten==
* [http://www.ece.uci.edu/~ikatsnel/ECE145/ProjectSpec.html]Palm Based Logic Analyzer
* [http://www.jwardell.com/about/seniorproj/]PalmScope
* [http://www.dataget.com/]DataGet

Logic Analyzer-Projekt: Ideen zur Hardware

2005-07-15T17:29:39Z

80.120.14.103:

hier mal das Lastenheft für den Logic Analyser (LA). Bitte je nach Anforderung einen Strich mittels ALT GR + <> Taste links neben dem Ypsilon.
Die Aufteilung könnt ihr ja ändern/erweitern falls was fehlt. Ich gebe mal meine Maximalanforderungen ein.

'''Kanalanzahl'''
* .8 Kanäle : ||
* 16 Kanäle: ||||| ||||
* 20 Kanäle: |
* 24 Kanäle: |
* 32 Kanäle: |||

'''Samplingfrequenz'''
* ....8 MHz :
* ..16 MHz : |
* ..32 MHz : ||
* >32 MHz : ||||| ||||| ||

'''Speichertiefe'''
*....32 kByte:
*....64 kByte:
*..256 kByte: |
*..512 kByte:
*1024 kByte:

'''Schnittstelle zum Computer'''
* Seriell syncron...................: |
* Seriell asyncron (RS232).: ||||
* USB......................................: ||||| ||||||
* Parallelport.........................: |

'''Am PC läuft/wird laufen'''
* Windows .: ||||| |||
* Linux ........: ||||| |||||
* MacOS X .: |
* Anderes ..:

Da der Thread dazu schnell wächst und entsprechend schwer zu verfolgen ist, ständig sich irgend etwas ändert, kommt hier eine kurze Zusammenfassung:

== Das Ziel ==

Nun ja, preiswert und universell und für den Großteil der Probleme brauchbar soll er sein. Zudem sollen die Bauteile z.B. auch in Schweiz/Österreich gut verfügbar sein. Das er sich mit einem LA der großen Hersteller messen lassen kann, ist aufgrund des Proof-on-Concepts eher unwahrscheinlich. Unter den eben genanntenn Prämissen sollen die verfügbaren Mittel optimal genutzt werden.
Je nach Ergebniss, Lust und Laune wird es irgendwann evtl. eine Fortsetzung geben - aber das ist Zukunftsmusik.

== Grundlegende Überlegungen ==

Im Internet kann man verschiedene, einfache Konzepte für einen LA finden, z.B. mittels Parallelport. Forumgerecht, reicht für einen einfachen LA bereits ein Mikrokontroller aus, der seine Ports polled um so die Logik Pegel mitzuschneiden. Allerdings ist diese Lösung begrenzt, wenn es um höhere Taktraten geht.

Eine erschwingliche Alternative stellt ein CPLD (Complex programmable logic devices) dar. Die CPLD z.B. von Xilinx können mit über 100MHz arbeiten und sind somit für diese Aufgabe prädestiniert. Leider ist die Anzahl der Macro Zellen zu gering, um eine hohe Speichertiefe zu erreichen. Daher werden die Daten in einem SRAM geschrieben. Damit ist der CPLD für die Triggerbedingungen des LA, dem Speicherinterface und natürlich dem eigentlichen sampeln der Eingänge verantwortlich. Der Mikrokontroller ließt die Daten des SRAM über den CPLD aus und schickt sie an den Computer, übernimmt also die Kommunikation. Die Software stellt die gesampelten Daten sinnvoll und ansprechend dar.

== Der CPLD und das Speicherinterface ==

Nach einigen Hin- und Her hat sich der XC95144XL10TQG14 als beste Option herausgestellt. Auch FPGAs waren kurz im Gespräch, aufgrund der sich im Gespräch heraustellenden Komplexität. Allerdings war die Komplexität des FPGA und der Preis auch gleichzeitig das KO-Kriterium dafür.

Kurzinfo XC95144XL10TQG14 [http://www.mhl.tuc.gr/data_books/Xilinx/Xc9500/95144XL.pdf]:

* 144Macro, 3.3V, 117 I/O, 10ns, TQFP144 für ca. 10€

Dieser bietet genug I/O um:

* 2x SRAM 256k x 16 (18 AD, 16 DB, 3 Ctrl)
* 2x 8-bit-Channel
* uC parallel Port (8 DB, Ctrl (CS_ und R/W_) und 2 AB)
* 2x Clock (CPLD und uC externer Takt)
* JTAG

anschließen zu können.

Der Grund für die 2 Speicherbänke liegt in der Zugriffszeit des SRAM. Um hier nicht unnötig den CPLD auszubremsen, werden beide im Interleave angesprochen, d.h. einer mit gerader, der andere mit ungerader Adresse. Da die Adressen und Daten aber eine gewisse Zeit lang stabil anliegen müssen, besitzt jeder SRAM seinen eigenen Daten- und Adressbus, d.h. der CPLD übernimmt die Funktionen des Latches. Der Nachteil der Lösung ist der doppelte Verbrauch an I/O, weshalb ein XC9572TQ100 nicht mehr ausreicht (genaugenommen war man deswegen schon bei 3 CPLD bzw. FPGA für einen 16Bit LA angekommen und widersprach somit den Intensionen).

Der Grund für die Verwendung von 16Bit breiten SRAM liegt im größeren Aufwand und der steigenden Fehlerwahrscheinlichkeit bei Verwendung von 2x 8Bit breiten SRAM - im Interleave sogar von 4 Stck.

Der konkrete Typ des SRAM steht noch nicht fest, da er gut verfügbar und preiswert sein soll.

== Interface CPLD <-> uC ==

Ist noch nicht so ganz ausgegoren. Zur Diskussion steht das Parallel Interface (s.o.) oder einfach SPI.

== Interface uC <-> Computer ==

Steckt ebenfalls noch in der Diskussion, allerdings geht der Trend aus technischen Gründen eindeutig zu USB, was die Abstimmungen oben unterstreichen.
Zur Auswahl stehen Chips von SILABS und FTDI.

* CP2102 [http://www.silabs.com/public/documents/tpub_doc/dshort/Microcontrollers/Interface/en/CP2102_short.pdf]
* FT232BM [http://www.ftdichip.com/Documents/DataSheets/ds232b17.pdf]

Aber auch uC mit integrierten USB sind noch in der Disskusion.

Apropos:
Falls USB als Schnittstelle verwendet wird, ist es hilfreich, einen schnellen Transfer zuzulassen. Ggf. keinen normalen FTDI-Chip einsetzen. Phillips ist auch günstiger bei Reichelt (PDI USB D12D).

* Und wer schreibt den Treiber? Fuer 2 Euro Einsparung pro Stueck lohnt sich das garantiert nicht. --[[Benutzer:Andreas|Andreas]] 11:37, 13. Jul 2005 (CEST)

* Alternativ CP2102 => bei farnell für unter 5€... der braucht anscheinend keine externen komponenten und im gegensatz zum ft232 bekomm ich den problemlos bei farnell ;) infos gibt's [http://www.silabs.com/tgwWebApp/public/web_content/products/Microcontrollers/Interface/en/interface.htm hier] --[[Benutzer:Hans|Hans]] 17:36, 13. Jul 2005 (CEST)

== Interface LA <-> DUT (Device under Test) ==

Prinzipiell gibt es zwei Wege, wie der LA an seine Informationen kommt. Der rein digitale Weg geht z.B. über 74AHC245 oder 74ACT14 womit allerdings die Logikpegel feststehen. Ein anderer Weg geht über Analog Komperatoren, wo die Logik Pegel variabel sind.

Für den Komperator steht momentan der Max964 zur Debatte, dessen Beschaffungsquellen jedoch noch offen sind.
* Max964 [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX961-MAX999.pdf]

mit

* 4.5 Typ Prop. Delay (ns)
* Supply 2.7 to 5.5 Voltage (V)
* 8000 Max Supply Current per Comp. (µA) - also 8mA/C = 32mA/IC worst-case
* VEE-0.10 to VCC+0.10 Input Voltage Range (V)

Ebenso ist die konkrete Schaltung noch nicht diskutiert wurden, Einigkeit besteht jedoch in der notwendigen Schutzschaltung, z.B. mit einem Dioden-Array. Auch darf die Eingangsspannung den Input Voltage Range nicht überschreiten.

Die Schwelle für den Komparator wird durch einen DAC vorgegeben, der vom uC über <math>i^2 c</math> gesteuert wird. Als DAC steht der

* AD5337 [http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/247817225AD5337_8_9_a.pdf]

zur Disskusion, ein Duo 8-BIT DAC mit 2WIRE. Dieses wird wesentlich einfacher als PWM per uC mit anschließenden Tiefpaß mit OPVs, welches die Fehlerrate steigen lassen kann.

== Stromversorgung ==

Tja, auch ein LA braucht Strom. Bei Verwendung eines USB kann dieses elegant gelöst werden, da dieser (nach Anforderungen an das OS) bis zu 500mA liefern kann. Eine kurze worst-case "Stromrechnung" zeigt:

* XC95144XL pauschal 150mA lt. DB
* Max964 8mA/Comparator x 16 = 128 mA

fehlen konkret Speicher, uC, und USB(?) Chip.

Einsetzbar wäre ein LM2575S-3.3 [http://www.national.com/ds/LM/LM1575.pdf] für 2,47€ (Farnell), der sieht gut und einfach in der Handhabung aus.

== Resumee ==

Keep-It-Simple ist ein Grundsatz hier. Je komplexer, desto schwerer zu beherrschen. Sicher hat jeder von Komplexität eine andere Vorstellung, aber wir arbeiten daran und hoffen ein nachbaufähiges, stabiles Gerät zu bekommen. Dennoch kommt man bei diesem Projekt um SMD löten mit 0.5mm Beinchen nicht umhin!

== Und was soll das kosten? ==

Schwierig, da noch nicht alles feststeht - als Ziel steht aber im Forum mehr oder weniger ungeschrieben die 100€ Marke einschließlich PCB.

== Literatur ==
* [http://web.mit.edu/6.111/www/s2005/HANDOUTS/LA.pdf] XYZs of Logic Analyzers
* [http://www.xilinx.com/bvdocs/appnotes/xapp368.pdf] Handheld Pocket Logic Analyzer (XApp368)
* [http://www.xilinx.com/bvdocs/appnotes/xapp369.pdf] Handheld 1553 Bus Data Analyzer (XApp369)
* [http://www.amateurfunkbasteln.de/pcla/pcla.html] PC-basierter 32-Kanal-Logik-Analysator
* [http://www.bitscope.com] bitscope
* [http://alternatezone.com/electronics/pcla.htm] PC LA
* [http://eebit.com/] FPGA-based Logic Analyzer
* [http://www.nci-usa.com/default.htm] Kommerziell: GoLogic, mit guten Texten und Videos

== Datenblätter ==
* XC95144XL10TQG14 [http://www.mhl.tuc.gr/data_books/Xilinx/Xc9500/95144XL.pdf]
* CP2102 [http://www.silabs.com/public/documents/tpub_doc/dshort/Microcontrollers/Interface/en/CP2102_short.pdf]
* FT232BM [http://www.ftdichip.com/Documents/DataSheets/ds232b17.pdf]
* Max964 [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX961-MAX999.pdf]
* AD5337 (8-BIT DAC 2WIRE I/F DUAL) [http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/247817225AD5337_8_9_a.pdf]
* LM2575S-3.3 (Switching) [http://www.national.com/ds/LM/LM1575.pdf]

[[Kategorie:Logic Analyzer Project|Hardware]]

Kennzeichnung von Halbleitern

2005-06-30T21:46:49Z

80.120.14.103: /* Amerika (Joint Electron Device Engineering Council = JEDEC) */

[[Category:Grundlagen]]

Es gibt im Großen und ganzen 3 verschiedene Normen zur Kennzeichnung von Halbleitern (Dioden,Transistoren).

Eine englische Übersicht ist auf [http://repairfaq.cis.upenn.edu/sam/tshoot.htm#tshmtrd dieser] Homepage zu finden... Zumindest bei Pro-Electron würde ich aber den Standart vorziehen (sofern dieser zu finden ist).

== Europa (Pro-Electron) ==

Genaue Informationen sind auf der [http://www.eeca.org/pro_elec.htm Pro-Electron]-Homepage zu finden.
In der verlinkten PDF-Datei(Pro Electron Booklet - Twelfth Edition ? 2005-04) ab Kapitel 4 ist eine genaue Auflistung zu finden.

Ein Kurzfassung möchte ich aber hier nochmal bieten:

*1. Buchstabe (Ausgangsmaterial)
** A - Germanium
** B - Silizium
*2. Buchstabe (Verwendung)
** A - Kleinleistungs Diode
** B - Vari-Cap
** C - Kleinleistungs Transistor (AF, Audio-Frequency = ... max 30MHz)
** D - Leistungstrasistor (AF)
** U - Leistungsschalttransistor
** Y - Gleichrichter-Diode
** Z - Z-Diode
*3. Weitere vom Hersteller vergebene Ziffern/Buchstaben

== Amerika (Joint Electron Device Engineering Council = JEDEC) ==

Genaue Informationen müssten auf der [http://www.JEDEC.org JEDEC]-Homepage zu finden sein.. Aber da ich etwas gegen Zwangsregistrieren habe gebe ich nur das wieder was ich meinem Hirn so finde ;)

*Anzahl der Sperrschichten
**1 Diode
**2 Transistor
**3 Transistor
**4 Thyristor
*N
*Laufziffer vom Hersteller

z.b 2N2222 oder 1N4148

== Japan (Japanese Industrial Standard = JIS)==

Das sind die lustigen Bauteile mit dem 2SC usw.. weiteres siehe z.B Url in der Einleitung.

Kennzeichnung von Halbleitern

2005-06-30T21:46:30Z

80.120.14.103: /* Europa (Pro-Electron) */

[[Category:Grundlagen]]

Es gibt im Großen und ganzen 3 verschiedene Normen zur Kennzeichnung von Halbleitern (Dioden,Transistoren).

Eine englische Übersicht ist auf [http://repairfaq.cis.upenn.edu/sam/tshoot.htm#tshmtrd dieser] Homepage zu finden... Zumindest bei Pro-Electron würde ich aber den Standart vorziehen (sofern dieser zu finden ist).

== Europa (Pro-Electron) ==

Genaue Informationen sind auf der [http://www.eeca.org/pro_elec.htm Pro-Electron]-Homepage zu finden.
In der verlinkten PDF-Datei(Pro Electron Booklet - Twelfth Edition ? 2005-04) ab Kapitel 4 ist eine genaue Auflistung zu finden.

Ein Kurzfassung möchte ich aber hier nochmal bieten:

*1. Buchstabe (Ausgangsmaterial)
** A - Germanium
** B - Silizium
*2. Buchstabe (Verwendung)
** A - Kleinleistungs Diode
** B - Vari-Cap
** C - Kleinleistungs Transistor (AF, Audio-Frequency = ... max 30MHz)
** D - Leistungstrasistor (AF)
** U - Leistungsschalttransistor
** Y - Gleichrichter-Diode
** Z - Z-Diode
*3. Weitere vom Hersteller vergebene Ziffern/Buchstaben

== Amerika (Joint Electron Device Engineering Council = JEDEC) ==

Genaue Informationen müssten auf der [http://www.JEDEC.org JEDEC]-Homepage zu finden sein.. Aber da ich etwas gegen Zwangsregistrieren habe gebe ich nur das wieder was ich meinem Hirn so finde ;)

*Anzahl der Sperrschichten

**1 Diode
**2 Transistor
**3 Transistor
**4 Thyristor

*N

*Laufziffer vom Hersteller

z.b 2N2222 oder 1N4148

== Japan (Japanese Industrial Standard = JIS)==

Das sind die lustigen Bauteile mit dem 2SC usw.. weiteres siehe z.B Url in der Einleitung.

Projekt: Labornetzteil

2005-06-18T11:57:24Z

80.120.14.103: /* Schnittstelle (Zusammenfassung) */

[[Category:Projekte]]

By: Clemens Helfmeier

Diese Wiki-Seite soll als Entwicklungsmedium für ein Labornetzteil fungieren. Es wird ein modulares Labornetzteil entworfen und die Ergebnisse hier präsentiert.

=Aufbau (Zusammenfassung)=
Das Netzteil soll modular aufgebaut werden, so dass zusätzliche Erweiterungen einfach anzubinden sind. Dafür werden eine [[Projekt: Labornetzteil#Kontrolleinheit|Kontrolleinheit]] und eine oder mehrere [[Projekt: Labornetzteil#Regeleinheit(en)|Regeleinheit(en)]] beötigt. Die Verbindung wird duch eine [[Projekt: Labornetzteil#Schnittstelle (Zusammenfassung)|(noch zu definierende) Schnittstelle]] hergestellt.

==Kontrolleinheit (Zusammenfassung)==
Die Kontrolleinheit (später auch "Master" oder "Mastereinheit" genannt) ist für die Interaktion mit dem Benutzer zuständig. Nebenbei soll sie noch mit anderer digitaler Hardware (z.B. PC) interagieren können. Dazu werden folgende Schnittstellen benötigt:
* LC-Display: Dieses ist zum Anzeigen von Informationen nötig. Es wird ein [[HD44780|HD44780-Kompatibles]] Display eingesetzt.
* Taster: Zum Eingeben der Ausgangsspannung und des Ausgangsstrom werden Taster oder Drehgeber benötigt.
* RS232 oder USB für die Verbindung zum PC: Beides wird in das Layout aufgenommen und kann mit einem Jumper auf der Platine ausgewählt werden.

==Regeleinheit(en) (Zusammenfassung)==
Die Regeleinheiten (später auch "Slaves" oder "Slaveeinheiten" genannt) sind für das Regeln der Ausgänge zuständig. Sie brauchen eine Schnittstelle zur Kontrolleinheit, die ihnen die Sollwerte liefert und über die sie auch die Ist-Werte zurückgeben können. Weiterhin muss es eine Möglichkeit geben, die Kontrolleinheit über Statusänderungen zu informieren (z.B. kurzgeschlossener Ausgang, Überhitzung, etc.).

Regeleinheiten müssen aus folgenden Blöcken bestehen:
* Galvanische Trennung von der Schnittstelle zur Kontrolleinheit (z.B. über Optokoppler)
* Verarbeitung der Informationen, ggf. Umwandlung in analoge Spannungen
* Regelung des Ausgangs

==Schnittstelle (Zusammenfassung)==
Die Schnittstelle zwischen Kontroll- und Regeleinheiten muss folgendes Leisten:
* galvanische Trennung
* Möglichekeit zur Anbindung mehrerer Regeleinheiten
* ggf. Interrupts

Zur Auswahl standen unterschiedliche Schnittstellen wie [[CAN|CAN]], [[SPI|SPI]], [[UART|UART]], [[I2C|I2C]].
Ausgewählt wurde eine etwas modifizierte UART-Schnittstelle. Diese wird von den meisten µControllern in Hardware unterstützt und kann somit besonders einfach und Rechenleistungsarm verwendet werden. Der Master muss seinen Empfänger mit Hilfe eines Multiplexers auf mehrere Slaves schalten können. Das Protokoll bestimmt den Slave, für den das Signal ist und auf den gehöhrt werden soll.

Eine andere (und unter umständen einfachere) Methode ist ein I2C Bus.
Hier wären keine Multiplexer notwendig und die Verwendung von 0815 Optokopplern wäre auch möglich...

Mehr zur Schnittstelle unter [[Projekt: Labornetzteil#Schnittstelle|Schnittstelle]].

=Schnittstelle=
==Elektrischer Aufbau==
Elektrischer Aufbau der Schnittstelle:
[[Bild:netzteil_interface.png|thumb|right|300px|Schnittstelle]]

Die elektrische Seite der Schnittstelle zwischen Master und Slave ist sehr einfach. Es werden nur zwei Optokoppler verwendet, einer davon braucht einen Tri-State-Ausgang.

==Protokoll==
Die Datenkommunikation geschieht paketorientiert. Ein Paket besteht immer aus 8 Byte.
Aufbau des Pakets:
{| border=1 cellpadding=2 cellspacing=0
!Offset
|align="center"| 0
|align="center"| 1
|align="center"| 2
|align="center"| 3
|align="center"| 4
|align="center"| 5
|align="center"| 6
|align="center"| 7
|-
!Inhalt
| Slave Addresse
| Reserviert
| Befehl low
| Befehl high
| Daten
| Daten
| Daten
| Daten
|}
Das Feld "Slave Addresse" ''muss immer'' mit der Addresse des Slaves gefüllt sein, der an der Übertragung beteiligt ist (er ist entweder Sender oder Empfänger). Für den Befehl sind folgende Werte vorgesehen:
{| border=1 cellpadding=2 cellspacing=0
! Wert
! Bedeutung
! genauere Beschreibung (Link)
|-
| 0x0000 - 0x00FF || Reserviert || [[Projekt: Labornetzteil#Reservierte Befehle|Reservierte Befehle]]
|-
| 0x0100 - 0x01FF || Information || [[Projekt: Labornetzteil#Informative Befehle|Informative Befehle]]
|-
| 0x1000 - 0xFFFF || Gerätspezifisch || [[Projekt: Labornetzteil#Geräte Befehle|Geräte Befehle]]
|}

===Reservierte Befehle===
Bereich: 0x0000 bis 0x00FF (Befehl high = 0x00)
Dieser Befehlsbereich wird reserviert und darf nicht genutzt werden.

===Informative Befehle===
Bereich: 0x0100 bis 0x01FF (Befehl high = 0x01)
Informative Befehle vermitteln dem Master, welche Gerätespezifischen Befehle der Slave unterstützt.

===Geräte Befehle===
Bereich: 0x1000 - 0xFFFF
Dieser Befehlsbereich wird vom System genutzt, um dem Slave mitzuteilen, welche Ausgangskonditionen anliegen sollen, und vom Slave zu erfahren, welche wirklich anliegen.

=Regeleinheiten=
Das Netzteil ist absichtlich modular aufgebaut. Dadurch kann sich der gewillte Nachbauer genau die Einheiten nachbauen, die er braucht. Die Modularität soll in erster Linie aber nicht dazu verwendet werden, aus dem Netzteil eine eierlegende Wollmichsau zu machen. Sattdessen sollen dadurch sinnvolle Vereinfachungen getroffen werden.

==Längsregler==
Längsregler haben viele gute Eigenschaften. Am deutlichsten hervorzuheben ist die gerine Ausgangswelligkeit (z.B. gegenüber Schaltnetzteilen) und das schnelle Regelverhalten. Dem gegenüber stehen hohe Verlustleistugen.
Das (chronologisch) erste Netzteilmodul ist ein Längsregler für Ausgangsspannungen bis 40V und Ausgangsströmen von 1A. Zugegebener Maßen ist das nicht viel, doch für den Anfang soll es reichen (immerhin schon 40W!)

'''Wer mit den Eckdaten (Ausgangsspannung/Ausgangsstrom) der folgenden Regeleinheiten nicht einverstanden ist, sollte eine neue Regeleinheit anlegen und nicht willkürlich die Werte ändern!'''

===Längsregler 40V 1A===
Diese Längsregeleinheit ist für eine Ausgangsleistung von 40W bei 40V ausgelegt.
Berechnung der Eingangsglieder:
* Ausgangsspannung 40V, es werden also mindestens 45V Versorgung gebraucht
* Der Gleichrichter hat 1V Spannungsabfall.
* Der Trafo braucht also (45+1)/sqrt(2) = 36V
* Damit wird der Ausgangselko im Leerlauf auf 36*1.5=55V aufgeladen
* Der Ausgangskondensator darf auf minimal 45V bei 1.5A (aufgerundet, wir wollen auf der sicheren Seite sein) abfallen. Das entspricht einer Kapazität von 1.5mF. Auch nach 10 Jahren sollte das Netzteil noch arbeiten, also nehmen wir Kondensatoren 2mF, 63V, Radial für Platinenmontage (2x RAD1.000/63)
* Die Ausgangsleistung (Gleichstrom) beträgt 36V*sqrt(2)*1.5A=78W, es wird ein Ringkerntransformator mit 80W, 2x18V gewählt (RKT8018). Dieser Liefert 2.22A
* Der Gleichrichter muss 1.5A gleichrichten, Sperrspannung 100V (B100C5000-3000) (ggf. etwas zu groß)

Damit hätten wir schonmal den ersten Teil (hier nur das, was nicht auf die Platine gelötet wird):
[[Bild:linear_trafo.png|500px|Trafo mit Netzfilter]]

Platinenherstellung mit der Photo-Positiv-Methode

2005-02-17T17:33:32Z

80.120.14.103:

Also als Layout Programm nehme ich Target3001 (weil ich Platinen in Eurogröße habe und nicht viele Pins verbrauche ist mir Eagle zu teuer...)

Wie man Layouts zeichnet ist ein anderes Thema... also gleich zum Drucken ;)

==Drucken==

in Target sollte man folgendes einschalten...

gepiegelt
hart schwarz-weiss

Eagle hat ähnliche Einstellungen (zumindest für den Schwarz-Weiss-Druck)...

Als Drucksorte hab ich schon einen ganzen haufen ausprobiert...

* Transparentpapier

Kurz um.. wenn die Tinte passt geht Transparent-Papier sehr gut.. wenn nicht sind 0,3mm Abstände bei den Bahnen nicht möglich...

* Normalpapier

Wenn nur bedrahtete Bauteile vorhanden sind und die Leiterbahnen auch schön breit sind sehe ich keinen grund nicht normales Papier zu verwenden... man muss nur genug lange Belichtungszeiten einplanen ;)

* Inkjet-Folie

Funktioniert meiner Meinung nach für feine Layouts am besten...

Ich habe einen Epson C44Ux mit Conrad Tinte (also Nachbau von der Originalpatrone)
Folie ist Zweckform 2503...
In den Einstellungen aber auf "Premium Glossy Photo Paper" und Qualität auch auf Foto stellen...

dann das Layout 2-3 mal ausdrucken und übereinanderlegen (die Tinte haftet nicht überall gleich gut... wenn man nur 1ne folie hat kann das zu kleinen Löchern führen...)
Dann ist das teil richtig schön dicht und auf gehts zum Ätzen...

==Ätzen==

Das Ätzen teilt sich auf in Belichten, Entwickeln und Ätzen...

Vielleicht hat jemand mehr lust das jetzt ausführlich zu beschreiben.. ich beschreibe mal alles ganz grob...

* Belichten
Also belichten kann man z.b mit einem Baustrahler mit 500-1000W... das geht ganz gut hab ich mir gestern am Funk sagen lassen... dauert irgendwo bei 30min..

Ich persönlich hab mir den luxus gegönnt und hab mir Ersatzlampen für die isel Geräte besorgt (beim Conrad z.B)

* Entwickeln
Entwickeln kann man mit Ätznatron (10g/l was ich im kopf habe... 7g sind meiner erfahrung auch ok und geht nicht so rapide...also kann man auch leicht überbelichtete Platinen damit noch retten)

Auch hier nehme ich die luxus variante ;) Bungard entwickler...
Bekommt man z.B beim Conrad(tja der ist halt bei mir in der nähe *g*) und nehmen tu ich mehr davon als vorgesehen...

weil ich im Keller arbeite und deshalb nicht Zimmertemp. beim Entwickeln habe und trotzdem schnell was haben will nehme ich 2 Packerl in 1,5l Wasser (1Packerl in 1l steht auf der Packung).. Laut Bungard ist die unbelichtete Beschichtung einige minuten gegen den Entwickler resistent.. also kein Problem bei höherer konzentration ;)

* Ätzen
Heute wollte mir der Apotheker keine Salpeter Säure geben... deshalb werd ich jetzt das ganze mal mit Salzsäure und H2O2 probieren...

Salpetersäure war schön einfach handzuhaben... Wasser in eine Schale bis die platine sicher mit flüssigkeit bedeckt ist... dann einen "Schluck" Säure dazu.. Platine rein... wenns schön blubbert passts und nach max 5min (wenn mans stärker hat auch unter 1min möglich) ist alles vorbei und die Platine ist fertig ;)

Salzsäure verhält sich angeblich ähnlich...nur muss man eben da noch mischen... vielleicht schreibt mal wer was dazu...

* Nachbehandlung
Die platine ist also soweit fertig.. jetzt noch mit stahlwolle reinigen (ist das einfachste meiner meinung nach) und mit lötlack einsprühen... Ich hab nach einen gespräch gestern mir sagen lassen das Kolophonium (oder auch Saupech genannt) in Nitro-Verdünnung gelöst billiger ist und die gleiche Wirkung erziehlt.. müsste man einmal probieren...

Gut damit wäre die Platine fertig Fotos kommen noch wenn ich Lust dazu verspüre (dazu muss ich aber erst die Umgebung um den Ätzplatz aufräumen *g*)

73 de oe6jwf / hans