Notwendigkeit des Abblockkondensators zeigen

Gast #3893550
Ich würde gerne den Sinn eines Abblockkondensators an
einem ATtiny85 demonstrieren - also als Lerneffekt.

D.h. Die Schaltung sollte relativ einfach sein, und
bei Weglassen des Kondensators offensichtlich und
reproduzierbar nicht "ordentlich" funktionieren.

Nun suche ich Ideen, welche Hardwarebeschaltung und
welche SW zum Ziel führt.
Gast
Demonstrieren das ohne Abblockkondensators etwas nicht funktioniert ist 
schwierig.

Man kann mit einem Oszilloskop sehen das auf der Versorgungsspannung 
ohne Abblockkondensators hochfrequente Störungen auftreten die durch die 
Taktung der Bauteile herrühren.

Diese Störung KANN andere Bauteile beeinträchtigen.
Gast
Ein einfaches Mehrfachgatter, alle Ausgänge (im erlaubten Bereich) 
belasten (z.B. mit Widerständen oder für Extremsportler mit LEDs) und 
alle Eingänge gleichzeitig ändern.
Atiny mit LCD ansteuerung (Damit ordentlich ein paar Pins wackeln) und 
eingeschaltetem Brownout detector.
Als Spannungsversorgung einen 7805 mit einfachen Elkos zum abblocken.
Zwischen Spannungsregler und deiner Testplatine 1Meter Kabel.
Das sollte auf jedenfall nicht funktionieren;)
Jetzt kannst du die Wirkung der Abblockkondensatoren einerseits an der 
Funktion des Kontrollers zeigen, andererseits wäre auch schön die 
Spannungsversorgung mit einem Oszi zu zeigen.
Was man auch probieren könnte: Vorsätzlich Schweinereien auf der 
Versorgungsspannung erzeugen. Ich denke da zb an Motoren. Ist zwar ein 
wenig geschummelt, denn eigentlich müsste man die Motoren entstören, 
aber der Effekt ist so ziemlich der gleiche.
kast schrieb:
> Ich würde gerne den Sinn eines Abblockkondensators an
> einem ATtiny85 demonstrieren - also als Lerneffekt.

Das ist schwierig, AVRs sind extrem robust.

Besser geht das mit nem schnellen ARM und externen Programm- und 
Datenspeicher.
Die externen Leitungen sind dann Kapazitäten, die ohne Puffer nicht 
schnell genug umgeladen werden können und dann werden falsche 
Befehle/Daten eingelesen.

Beim AVR könnte man eine LED mit PWM (~5kHz) programmieren und dann mit 
einem UKW-Radio die Störemission anhören. Die sollte mit Kondensator 
deutlich leiser werden.
Gast
Du könntest eine Power LED (700mA) mit PWM dimmen, das Ganze mit einem 
möglichst billigen USB-netzteil an einem langen Kabel versorgen.

@Edit: Zwei dumme ein Gedanke (wegen der LED) :-)
Gast
Möglichst dünne, lange Anschlussdrähte nehmen. LEDs an alle Ausgänge die 
mit jeweils ~30mA bestromt werden, alle LEDs zur gleichen Zeit 
einschalten. Brownout Detektor aktivieren und Versrogung möglichst knapp 
über der Ansprechschwelle vom Brownout Detektor. Wenn die normalen LEDs 
nicht ausreichen dass der Detektor auslöst, dann Power-LEDs extern via 
MOSFET schalten. Am besten ohne serien-R am Gate damit der FET möglichst 
schnell durchschaltet.
Gast
Ich hab mal ewig Fehlersuche an einer Schaltung betrieben.
Per RS232 wurde ein Befehl gesendet, daraufhin lief ein Servo an.

Dadurch konnte ich reproduzierbar den Prozessor aussteigen lassen.
Schuld waren die fehlenden Kondensatoren.
Gast
kast schrieb:
> Nun suche ich Ideen, welche Hardwarebeschaltung und
> welche SW zum Ziel führt.
ich hätte da was:
1 Freilaufdiode
1 Mosfet
1 kleiner Elektromotor (etwa aus Kasettenrekorder oder Spielzeug)
dazu noch eine schwache Stromversorgung.

Eine bessere Schaltung gibt es nicht. Interessant ist insbesondere der 
Anlaufstrom des Motors, der hier ausnahmsweise nicht lästig sondern 
ausdrücklich erwünscht ist.

um peinliche Momente zu vermeiden, sollte man den Abblockkondensator 
vorsichtshalber sehr großzügig dimensionieren, also nicht 100nF sondern 
eher 1µF+X Kerkos mit dieser Kapazität gibts ja mittlerweile.
Gast
Dann sag ich mal danke für die vielen Anregungen,
ich werde mich demnächst dransetzen. Falls ich was
> offensichtliches und reproduzierbares
auf die Beine stellen kann, melde ich mich wieder.
Ich glaube der pädagogische Schuss könnte da nach hinten los gehen: 
Deine Schüler/Studenten sollten nicht etwa vermittelt bekommen, eine 
Schaltung würde nicht mehr funktionieren, wenn das C fehlt. Denn in der 
Praxis werden sie schnell merken, dass dies nicht stimmt und sich 
folglich denken, ohje, was hat der denn für einen Mist erzählt?

Eher würde ich den Studenten erklären, dass die Schaltung dabei 
höchstwahrscheinlich noch recht gut funktioniert, aber zu schwer 
reproduzierbaren Ausfällen/Fehlfunktionen neigt, die dann äusserst 
schwierig zu debuggen sind. Abblockkondensatoren als wichtige 
Vorsichtsmassnahme, nicht als funktionell zwingenden Bestandteil.
Unfreiwillig passierte gerade heute folgendes (war allerdings 
ATtiny2313)... nicht über die Aufgabenstellung wundern, es sind keine 
Studenten, sondern Auszubildende:

Folgendes: es wurde ein 8 Kanal Lauflicht programmiert, an den Ausgängen 
hängt über einen BC 550 Transistor je eine ultrahelle LED, 15.000 mCd 
mit je ca. 30mA Stromaufnahme.

Lauflicht funktioniert !

Dann wurde die Schaltung erweitert um eine Lichtorgelfunktion mit 
Mikrophonekapsel. Verstärkungsfaktor des OP's Vu=391 . Ausgang des OP's 
geht auf 4 Aktive Bandpässe 2. Ordnung (mehrfach gegengekoppelter 
Bandpass).

Ausgänge der Bandpässe gehen auf einen passiven Spitzengleichrichter 
dessen Eingänge auf Pins vom Tiny gehen. Ein Portpin am Tiny dient zum 
Umschalten zwischen µC Lauflicht und durchgeschleiften Impulsen der 
Bandpässe (wobe dann ein Eingangspin auf zwei Ausgangspins programmiert 
wurden).

ATtiny mit internem Takt betrieben => funktioniert. ATtiny mit externem 
Quarz betrieben: Störungen auf der Betriebsspannung führt beim 
Einschalten einer LED zum Schweingen der Operationsverstärker und ALLE 
LED's gehen an. Blockkondensator am Tiny und Blockkondensator an den 
Transistorausgangsschalter beendet dieses.

(Die Blockkondensatoren wurden von den Lehrlingen vergessen... Aufbau 
war auf einem Steckbrett).

Smile, ich glaube dass prinzipiell Opertionsverstärker die hoch 
verstärken zum Schwingen neigen, wenn an getakteten Sachen die 
Blockkondensatoren weg gelassen werden...

Gruß Ralph

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