Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Anfänger sucht guten Einstieg


von Tekk (Gast)


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Hi erstmal,

Ich habe mich vor etwa  einem Monat entschieden, in die Hobbyelektronik 
einzusteigen. Mein Ziel ist es, später auch in Richtung Mikrocontroller 
& Robotik zu gehen, jedoch erst wenn ich in der klassischen Elektronik 
wirklich Fuß gefasst hab. Um loszulegen, habe ich mir damals ein Franzis 
Lernpaket besorgt. Doch bereits nach einigen Tagen war die Euphorie 
verflogen, denn dieses Paket ist definitiv nichts für blutige Anfänger. 
Die Schaltungen werden im Handbuch anfangs noch recht gut erklärt, doch 
je weiter man kommt desto komplizierter werden die Schaltungen und 
undruchsichtiger die Erklärungen dazu.

Ich komme mir nun ein wenig vor, wie ein Tourist in einer fremden Stadt, 
der ohne Reiseführer ziellos durch diese Stadt geht, in der Hoffnung das 
zu finden, wonach er sucht. Ich habe mir auch diverse Bücher ausgeborgt, 
in denen ich aber nicht genau das gefunden habe, wonach ich suche. Nach 
nunmehr 4 Wochen kann ich sagen, dass ich ziemlich genau weiß, wo meine 
Schwächen und Stärken liegen, was ich benötige ist ein Leitfaden, der 
sich in etwa danach richtet.

Im Wesentlichen komme ich mit der Theorie in der Elektronik sehr gut 
klar, das war mir schon bewusst bevor ich mit diesem Hobby begonnen 
habe. Unter Theorie verstehe ich unter anderem die ganzen Bauteile und 
deren Funktion mit physikalischem Hintergrund (z.B. Widerstände, 
Transistoren, Dioden, Halbleiter allgemein etc.) aber auch Grundlagen 
wie das Ohmsche Gesetz, die Kirchhoffschen Regeln, Parallel - und 
Reihenschaltung etc.  An dieser Stelle sollte ich vielleicht auch 
erwähnen, dass ich Maschinenbau an einer Technischen Universität 
studiere. So gut wie ich aber mit der Theorie klarkomme, so sehr, muss 
ich leider sagen , hapert es bei mir in der Anwendung. Da bin ich 
nämlich von meinem Verständnis her weitaus schlechter als viele die ich 
kenne und die zum Beispiel mit der Theorie gar nicht klarkommen.

Ein Leitfaden nachdem ich mich richte kann theoretisch ruhig etwas 
anspruchsvoller sein, sollte aber was die Praxis angeht wirklich 
idiotensicher beschrieben sein. Der Fokus sollte dabei aber klar auf der 
Praxis liegen, da ja genau da meine Schwierigkeiten liegen. Ich will 
zudem vorerst auch noch nichts mit Löten machen, sondern mich nur auf 
ein Steckbrett fokussieren. Zudem wäre es hilfreich, wenn Bauteile 
verwendet werden, die auch heute noch problemlos erhältlich sind.
Schwierigkeiten hatte ich unter Anderem mit folgenden Sachen:
⦁  Die Schaltung auf einem Schaltplan korrekt auf dem Steckbrett 
nachzubauen und umgekehrt auch.
⦁  Den Stromfluss in einer verzweigten Schaltung vollständig 
nachvollziehen. Dies gilt vor Allem in Schaltungen, wo Transistoren zum 
Einsatz kommen. In diesem Punkt wäre es wirklich gut, wenn wirklich mit 
Pfeilen angedeutet wird wie der Strom fließt.
⦁  Ich will in einer Schaltung verstehen, was jedes einzelne Bauelement 
für eine Funktion erfüllt, auch das ist oftmals nicht ausreichend 
beschrieben.
⦁  Wofür Kondensatoren genau zum EInsatz kommen. Bevor ich begonnen 
habe, wusste ich ausschließlich, dass Kondensatoren elektrische Ladung 
speichern können. Mittlerweile kann ich immerhin sagen, dass ich einige 
Anwendungen kenne , z.B Gleichstromsignale filtern. Es gibt jedoch auch 
Anwendungen wo ich nicht verstehe, wie diese genau funktionieren, als 
Beispiel wären da ein Hoch- bzw. Tiefpassfilter. Allgemein kann ich die 
Begriffe Frequenz und Kondensator noch nicht richtig in Beziehung 
setzen. Auch mit Begriffen wie Arbeitspunkt beim Transistor habe ich 
noch ein bisschen meine Liebe Not.
⦁  Es gibt noch Bauteile mit denen ich nicht viel anfangen kann, zum 
Beispiel Relais oder IC's. Wenn ich nach einer guten Erklärung für einen 
Vertärker suche, bzw nach einer einfachen Verstärkerschaltung stoße ich 
praktisch immer auf Schaltungen mit IC's, jedoch möchte ich solche 
grundlegenden Schaltungen erstmal ohne IC's verstehen. Ich will 
schnellstmöglich auch lernen mit IC's zu arbeiten, davor will ich die 
Grundlagen jedoch auch ohne verstehen. Auch mit Potentiometern habe ich 
zum Beispiel noch ein paar Schwierigkeiten wegen der drei Anschlüsse.

Dies sind natürlich nicht die einzigen Defizite, die ich habe, aber sie 
zeigen ganz gut, wo ich ungefähr stehe. Ich weiß, dass dieser Beitrag 
jetzt sehr lang ist, aber ich wollte meine Situation möglichst genau 
schildern. Ich bin jetzt für alle Tipps offen und dankbar, seien es 
jetzt Bücher (können auch auf Englisch sein), Lernpakete, Internetseiten 
etc.

LG Tekk

von Christian M. (Gast)


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Tekk schrieb:
> entschieden, in die Hobbyelektronik einzusteigen

Dazu entscheidet man sich nicht, sondern man ist es oder eben nicht, so 
wie jedes Hobby oder Berufung!

Gruss Chregu

von Nop (Gast)


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Also wenn Du Maschinenbau studiert hast, dann kann es hilfreich sein, 
wenn Du Dir Analogien vorstellst zu Dingen, die Dir schon vertraut sind.

Kondensator: ein Speicher für statische Energie. Mechanisch wäre das 
Lageenergie. Die stetige Größe beim Kondensator ist die Spannung, analog 
zur Höhe einer Masse.

Spule: ein Speicher für dynamische Energie. Mechanisch wäre das 
kinetische Energie. Die stetige Größe bei der Spule ist der Strom, 
analog zur Geschwindigkeit einer Masse.

Mechanisch entspricht Spannung einem Druck, während Strom zum Durchfluß 
analog ist.

Daraus folgt auch, wieso ein Kondensator einen Tiefpaß für eine 
Eingangsspannung ist: wenn Du einen großen Druckspeicher hast, puffert 
der ja kleine Druckschwankungen auch weg, und Schwankungen wegpuffern 
ist gerade ein Tiefpaß. Ein Beispiel hierfür wäre ein Reifen, der 
Unebenheiten des Untergrunds abfedert.

Eine Spule kann das auch, nur tut sie das mit Strom. Das Äquivalent 
hierzu wäre ein Schwungrad, das z.B. bei einem Viertaktmotor einen 
ruhigeren Lauf herstellen kann. Auch hier werden kleine Schwankungen 
weggepuffert, was die Funktion eines Tiefpasses ist.

von Tekk (Gast)


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Hi,

Danke für die Antworten. Ich finde Analogien tatsächlich sehr oft 
hilfreich. Zudem wollte ich auch erwähnen, dass ich Maschinenbau nicht 
studiert habe, sondern noch studiere und noch relativ am Anfang bin. Ich 
hab jetzt vor einem Jahr begonnen, bin aber bis jetzt auf nichts 
gestoßen, was wirklich unüberwältigbar scheint. Es ist auch so, dass ich 
seit meiner Kindheit allgemein Interesse an Technik und 
Naturwissenschaften habe. Das betrifft mit Ausnahme von Teilen der 
Chemie und der Biologie wirklich alles, von Mathematik über Physik bis 
hin zur Informatik oder Elektronik. Demzufolge war mir auch schon sehr 
früh klar, dass ich etwas in Richtung Technik studiere, die Entscheidung 
Maschinenbau zu nehmen habe ich getroffen, nachdem ich mich über 
sämtliche Studienpläne und Berufsbilder der jeweiligen Studien 
informiert habe.

Christian M. schrieb:
> Dazu entscheidet man sich nicht, sondern man ist es oder eben nicht

Das ist klar, aber jeder der ein Hobby hat, hat irgendwann einmal damit 
angefangen. Für mich ist dieses irgendwann eben jetzt. Ich bin im 
Internet oft auf Bastler-Homepages und YouTube-Kanälen unterwegs und 
jedes Mal sehr fasziniert, was man damit alles machen kann. Nur 
gebastelt habe ich eben selber kaum etwas und genau damit will ich jetzt 
anfangen. Mir ist klar, dass das sehr viel Geduld und Zeit in Anspruch 
nimmt, aber solange ich das Gefühl habe, dass tatsächlich etwas 
weitergeht habe ich kein Problem damit.

LG Tekk

von michael_ (Gast)


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Tekk schrieb:
> Zudem wollte ich auch erwähnen, dass ich Maschinenbau nicht
> studiert habe, sondern noch studiere und noch relativ am Anfang bin.

Schön, da wirst du Vorteile haben.
Fang einfach an.

von Mani W. (e-doc)


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Tekk schrieb:
> Im Wesentlichen komme ich mit der Theorie in der Elektronik sehr gut
> klar, das war mir schon bewusst bevor ich mit diesem Hobby begonnen
> habe.

Gut, dann musst Du die Theorie nur in die Praxis umsetzen...


Immerhin weist Du schon einiges und statt Tageszeitung lesen oder
Musikantenstadl und Derrick anzusehen, wird es mit einiger Lektüre
sicher interessant zu Hause...

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die Stromfluesse zu erkennen sollte nicht allzu schwierig sein, denn sie 
folgen direkt aus Kirchhoff.

Dabei sind die AC abhaengigen Groessen wie Spule, Kondensator & Trafo 
noch etwas einfacher wie die nichtlinearen Elemente wie Dioden, und 
Transistor-dioden Strecken. Noch schwieriger zu durchschauen sind die 
aktiven Elemente, die effektiv ein Signal verstaerken, oder erzeugen 
koennen.

Da du erst am Anfang des Studiums steckst sind dir komplexe Zahlen und 
Differentialgleichungen noch nicht gelaeufig. Die wird's aber sehr 
schnell brauchen, dh Kirchhoff bei AC, was ein eher einfacher Fall ist, 
da mit linearen elementen gelehrt, geht nicht ohne komplexe Zahlen. Dh 
AC geht eigentlich ueberhaupt noch nicht.

Das bedeutet du bist erst mal in linearen DC Systemen gefangen. Nicht 
sehr spannend.

von Kai A. (kaiand1) Benutzerseite


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Nun die Kosmos Baukästen sind damit Angelehnt mit Beispielen die 
Funktion zu erklären.

Aber wenn der Einstieg mit den Sachen dir etwas schwer fällt könntes du 
ja auch mal bei den Kinder Baukästen gucken.
Die sind mehr auf Einfachheit und Erklärung ausgelegt.

Dazu jeder hat seine eigende Lerngeschwindigkeit.
Aber evtl wäre der Bereich vom Arduino für den Anfang evtl etwas.
Kannst ja auch mal Tutorials anschauen und den Fertigen Code einfach mal 
was Verändern um eine andere Funktion zu machen.

von ./. (Gast)


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> Aber evtl wäre der Bereich vom Arduino für den Anfang evtl etwas.

leistet zu:
> jedoch erst wenn ich in der klassischen Elektronik wirklich
> Fuß gefasst hab.

welchen Beitrag?

von Sebastian (Gast)


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Das mag jetzt etwas ketzerisch klingen, aber wenn man eine 
grundsätzliche Vorstellung von der Funktion einzelner Elemente hat, kann 
man eine Analogschaltung oftmals auch entwickeln, ohne sie komplett 
berechnen zu können. Schließlich gibt es Simulationsprogramme, wie z.B. 
das beliebte LTSpice.

Nicht jeder Hobbyelektroniker beherrscht Differentialgleichungen. Für 
den Anfang kann man sich bestimmte Grundschaltungen auch als 
Funktionsbausteine vorstellen und kombinieren. Natürlich hat diese 
Vorgehensweise Grenzen. Umgekehrt schreckt die komplette Theorie so 
manchen Anfänger ab.

von Wolfgang E. (Firma: janeeisklar) (whattheheck)


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Oh D. schrieb:
> Da du erst am Anfang des Studiums steckst sind dir komplexe Zahlen und
> Differentialgleichungen noch nicht gelaeufig. Die wird's aber sehr
> schnell brauchen, dh Kirchhoff bei AC, was ein eher einfacher Fall ist,
> da mit linearen elementen gelehrt, geht nicht ohne komplexe Zahlen. Dh
> AC geht eigentlich ueberhaupt noch nicht.
>
> Das bedeutet du bist erst mal in linearen DC Systemen gefangen. Nicht
> sehr spannend.

In 40 Jahren als Hobbyelektroniker habe ich noch nie 
Differentialgleichungen oder komplexe Zahlen benötigt. Als Dipl. Ing. 
schon, aber nicht als Hobbyelektroniker.
Willst du unbedingt einen Einsteiger abschrecken?

von Georg (Gast)


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Wenn Du den Einstieg mit ein wenig Grundlagen verbinden möchtest, 
könnten die Videos bei ET-Tutorials für Dich etwas sein.

Hier gibt es auch Videos zu den Kondensatoren. Auch zum Thema Tiefpass:

http://et-tutorials.de/grundlagen/kondensator-und-elektrisches-feld/

von MaWin (Gast)


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Tekk schrieb:
> Um loszulegen, habe ich mir damals ein Franzis
> Lernpaket besorgt. Doch bereits nach einigen Tagen war die Euphorie
> verflogen, denn dieses Paket ist definitiv nichts für blutige Anfänger.
> Die Schaltungen werden im Handbuch anfangs noch recht gut erklärt, doch
> je weiter man kommt desto komplizierter werden die Schaltungen und
> undruchsichtiger die Erklärungen dazu.

Ja nun.

Tekk schrieb:
> ⦁  Die Schaltung auf einem Schaltplan korrekt auf dem Steckbrett
> nachzubauen und umgekehrt auch.#

Das ist nichts was irgendwo erklärt wird, das ist Malen nach Zahlen, so 
primitiv, dass es nichts zu erklären gibt.

> ⦁  Den Stromfluss in einer verzweigten Schaltung vollständig
> nachvollziehen. Dies gilt vor Allem in Schaltungen, wo Transistoren zum
> Einsatz kommen.

Um einen Transistor mit allem, Miller-Effekt und Transitfrequenz, 
richtig zu verstehen, brauchst du ein Studium.

> In diesem Punkt wäre es wirklich gut, wenn wirklich mit
> Pfeilen angedeutet wird wie der Strom fließt

Die Realität ist ganz schrecklich: Der fliesst manchmal hin und her.

> ⦁  Ich will in einer Schaltung verstehen, was jedes einzelne Bauelement
> für eine Funktion erfüllt, auch das ist oftmals nicht ausreichend
> beschrieben.

Bauelemente sind wie Lego. Jedes erfüllt eine Funktion. Ein Widerstand 
sorgt immer für I=U/R, ein Kondensator für U=dIt, ein OpAmp für 
out=fastunendlich*(Uin+- - Uin-). Die Schaltung besteht aus 
zusammengestecken Legosteinen, was dann die Gesamtfunktion ausmacht, 
kann man am Einzelbaustein ebensowenig erkennen, wie daß ein 8-Kopf-Lego 
hier als Achshalterung verbaut wurd.

> ⦁  Wofür Kondensatoren genau zum EInsatz kommen. Bevor ich begonnen
> habe, wusste ich ausschließlich, dass Kondensatoren elektrische Ladung
> speichern können. Mittlerweile kann ich immerhin sagen, dass ich einige
> Anwendungen kenne , z.B Gleichstromsignale filtern. Es gibt jedoch auch
> Anwendungen wo ich nicht verstehe, wie diese genau funktionieren, als
> Beispiel wären da ein Hoch- bzw. Tiefpassfilter.

Ein Kondensator funktioniert immer gleich, ob als Stützkondensator oder 
Filter, ob als zeitbestimmendes Bauteil oder Funktentstörmassnahme. Er 
funktioniert nicht anders, bloss weil er in einer anderen 
Gesamtschaltung steckt. Du willst offenbar nicht wissen, wie ein 
Kondenstaor funktioniert, sondern welchen Effekt er hat, also die 
Black-Box Betrachtung wenn man nicht weiss was ein Kondensator ist. 
Blöderweise gibt es Millionen black boxen.

> ⦁  Es gibt noch Bauteile mit denen ich nicht viel anfangen kann, zum
> Beispiel Relais oder IC's.

"Elementare Elektronik", "Bauelemente", "Grundschaltungen", 
"Digitaltechnik", "Mikroprozessortechnik", "Meßtechnik", 
"Nachrichtentechnik", "Sensorschaltungstechnik", Vogel-Verlag, 
leichtverstaendlich, Formeln, 33 EUR pro Band

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm

von Автомат К. (dermeckrige)


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Nop schrieb:
> Kondensator: ein Speicher für statische Energie. Mechanisch wäre das
> Lageenergie. Die stetige Größe beim Kondensator ist die Spannung, analog
> zur Höhe einer Masse.
>
> Spule: ein Speicher für dynamische Energie. Mechanisch wäre das
> kinetische Energie. Die stetige Größe bei der Spule ist der Strom,
> analog zur Geschwindigkeit einer Masse.
>
> Mechanisch entspricht Spannung einem Druck, während Strom zum Durchfluß
> analog ist.
>
> Daraus folgt auch, wieso ein Kondensator einen Tiefpaß für eine
> Eingangsspannung ist: wenn Du einen großen Druckspeicher hast, puffert
> der ja kleine Druckschwankungen auch weg, und Schwankungen wegpuffern
> ist gerade ein Tiefpaß. Ein Beispiel hierfür wäre ein Reifen, der
> Unebenheiten des Untergrunds abfedert.
>
> Eine Spule kann das auch, nur tut sie das mit Strom. Das Äquivalent
> hierzu wäre ein Schwungrad, das z.B. bei einem Viertaktmotor einen
> ruhigeren Lauf herstellen kann. Auch hier werden kleine Schwankungen
> weggepuffert, was die Funktion eines Tiefpasses ist.

Die Analogien sind schon z.T. weit her geholt bis hin zu falsch.
In Kurzfassung:
-  Spannung:  Drehzahl / Geschwindigkeit
-  Stromstärke:  Drehmoment / Kraft
-  Kondensator:  Masse
-  Spule:    Feder
-  Widerstand:  Reibung / Dämpfer
-  Poti:    Kupplung (Auto)
-  Schwingkreis:  Feder-/Masseschwinger
-  Usw.

von Stefan F. (Gast)


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Vielleicht gefällt Dir mein Buch: 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/index.html

von S. M. (opusdiabolus)


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Vielleicht ist das auch was für den Start:
http://www.elektronik-kompendium.de/

von Tekk (Gast)


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Puh, das ist ja doch einiges an Antworten. Zunächst mal habe ich doch 
schon Erfahrung mit komplexen Zahlen und Differentialgleichungen 
(vorwiegend lineare), jedoch nicht im Zusammenhang mit der 
Elektrotechnik, das kommt noch. Dass man in der Hobbyelektronik 
praktisch kaum mit so etwas rechnen muss überrascht mich nicht, in Maßen 
hätte es mich jedoch nicht abgeschreckt. Zu den KOSMOS-Baukästen, in 
diese Richtung habe ich auch schon überlegt, jedoch habe ich viele 
negative Bewertungen zu denen gesehen und nach dem sich bereits ein 
Lernpaket als Fehleinkauf herausgestellt hat, bin ich damit vorsichtig. 
Die Seite ET-Tutorials wirkt recht interessant, ich werde sie mir auf 
jeden Fall näher ansehen.

> Um einen Transistor mit allem, Miller-Effekt und Transitfrequenz,
> richtig zu verstehen, brauchst du ein Studium.

Na klar kann ich ohne Studium nicht alles verstehen, aber das ist für 
die Hobbyelektronik auch nicht notwendig.

> Die Schaltung besteht aus
> zusammengestecken Legosteinen, was dann die Gesamtfunktion ausmacht,
> kann man am Einzelbaustein ebensowenig erkennen

Darauf wollte ich nicht hinaus. Mir geht es darum, dass wenn ich eine 
Schaltung aufbaue, die eine Funktion erfüllen soll, ich wissen muss 
wieso ich gerade hier einen Transistor einbaue oder warum gerade da eine 
Diode hin muss.

Was Mikrocontroller angeht, der Grund wieso ich noch nicht mit ihnen 
Arbeiten möchte, ist der, dass da der Fokus verstärkt auf der 
Programmierung liegt. Mit Programmieren allgemein habe ich schon 
Erfahrung und auch mein Verständnis dafür ist meiner Meinung nach sehr 
zufriedenstellend. Daher denke ich, dass es viel sinnvoller ist, erstmal 
ohne Mikrocontroller anzufangen.

Über die empfohlenen Bücher werde ich mich demnächst genauer 
informieren, sie sehen aber schon sehr interessant aus. Die Homepage 
Elektronik-Kompendium kenne ich und finde ich auch ganz in Ordnung wenn 
es um Theorie geht.

LG Tekk

von Mani W. (e-doc)


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Tekk schrieb:
> Na klar kann ich ohne Studium nicht alles verstehen, aber das ist für
> die Hobbyelektronik auch nicht notwendig.

Braucht auch keine Differenzialgleichungen...

Tekk schrieb:
> Mir geht es darum, dass wenn ich eine
> Schaltung aufbaue, die eine Funktion erfüllen soll, ich wissen muss
> wieso ich gerade hier einen Transistor einbaue oder warum gerade da eine
> Diode hin muss.

Das bedingt die Verstehensweise von Bauteilen und wo auch immer man
sie einsetzen kann/muss/sollte...


Das lernt man nicht in ein paar Monaten oder auch Jahren...

von Mani W. (e-doc)


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Aber wenn Du Interesse daran hast, dann besorge Dir Bücher von
den Grundlagen der Halbleitertechnik, Beschaltung usw..


Du kannst nur lernen durch manchmal zerstören...


Wer hat noch nichts abgeheizt oder gesprengt?

: Bearbeitet durch User
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