Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik IC Komponenten richtig aussuchen


von Raoul N. (raoul_n)


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Schönen guten Abend,

ich würde gerne in die Schaltplan Erstellung gehen. Als Anfangsprojekt 
wollte ich einen Audio/Bass Boster fürs Handy erstellen anhand des 
LM386N ICs. Allerdings weiß ich nicht, welche Widerstände/Kondensatoren 
usw. ich dafür nehmen kann. an welchen Pin muss ich was anschließen. Ich 
habe zwar schon einige Schaltpläne gefunden, allerdings wollte ich die 
nicht nur einfach nachbauen, sondern verstehen, warum Komponente A an 
Pin B kommt und nicht an Pin C kommt und woher weiß ich welchen Wert die 
Komponente haben muss. Gibt es dazu irgenwie Handbücher, in denen man so 
etwas lernt? Oder woher weiß man was an den IC dran kommt?. Hoffe Ihr 
könnt mir da weiter helfen.

Schon mal Vielen Dank :-)

: Verschoben durch User
von Stefan (Gast)


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Datenblatt

von Mathias H. (mathias)


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Was sind deine Vorkenntnisse in Elektronik?
Ist's nur Hobby oder hast Du eine Ausbildung?

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Was du suchst, ist das Datenblatt zum IC. Ergänzend geben die Hersteller 
oft auch noch Applikation-Notes raus, die weitere nützliche 
Informationen und Schaltungsvorschläge enthalten.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Roland F. (rhf)


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Raoul N. schrieb:
> Oder woher weiß man was an den IC dran kommt?

Schau dir mal das Datenblatt zum LM386 an, da sind einige 
Applikationsbeispiele angegeben, an denen du dich orientieren kannst. 
Ansonsten empfehle ich dir "THE ART OF ELECTRONICS", da findest du die 
Grundlagen.

rhf

: Bearbeitet durch User
von Raoul N. (raoul_n)


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Erst mal danke für die schnellen Antworten.

@Mathias H.
Elektrotechnik ist nur ein Hobby von mir. Ich verstehe so die Grundzüge 
von Elektronik. Also Niveau Anfänger.

@Thorsten O.
In dem Datenblatt stehen ja die Pin Belegungen und die Funktion des 
jeweiligen Pins. aber woher weiß ich, das an Pin 7 (BYPASS) ein 10k 
Widerstand und danach ein 10µF Kondensator muss?

von Raoul N. (raoul_n)


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Also wen ich es richtig verstehe, kann man ohne die Beispiele im 
Datenblatt nicht selber herausfinden, wie hoch der Widerstand für den IC 
sein muss?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Raoul N. schrieb:
> Elektrotechnik ist nur ein Hobby von mir. Ich verstehe so die Grundzüge
> von Elektronik. Also Niveau Anfänger.

Dann arbeite daran. Wir haben alle mal als Anfänger angefangen. Ein 
kleiner NF-Verstärker mit dem LM386 ist eigentlich einfach genug.
Aber vielleicht mußt du noch einfacher einsteigen. Vielleicht mit einer 
Blinkschaltung? LED oder Glühlampe - ist egal.

von MaWin (Gast)


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Raoul N. schrieb:
> Oder woher weiß man was an den IC dran kommt?. Hoffe Ihr könnt mir da
> weiter helfen

Erster Tipp:

Nimm nicht den steinzeitalten LM386 (aus welchem Museum hast du den), 
wegen dieser schlechten Verstärkerchips haben IC-Verstärker ihren 
schlechten Ruf, sondern zumindest was halbwegs modernes (National Boomer 
oder so).


Keine Ahnung welche Betriebsspannung du hast, wie viel Ohm dein 
Lautsprecher, aber ein LM4871 könnte passen, bringt 2W an &V.

Der braucht auch gleich viel weniger Bauelemente drumrum, so dass deren 
Auswahl einfacher wird.

Als Elkos tun es normale Elkos (85 GradC, kein LowESR, egal ob axial 
oder radial) als Koppelkondensatoren nimm Folienkondensatoren (MKS) die 
haben meist sowieso üppige 63V, als Widerstände billige 1% 
Metallschicht, nicht weil sie nötig wären sondern weil sie billig und 
rauscharm sind.

Raoul N. schrieb:
> aber woher weiß ich, das an Pin 7 (BYPASS) ein 10k Widerstand und danach
> ein 10µF Kondensator muss?

Datenblatt lesen, Beispielschaltung angucken. Klar bringen veränderte 
Werte andere Effekte, aber so lange es um Audio geht, kann man die so 
lassen.
Du musst auch nicht um halbe Centbeträge knausern.

von Raoul N. (raoul_n)


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Ich wollte halt die schematics nicht nachbauen, sonder selber die 
Komponenten zu den ICs erarbeiten. Oder wie machen den 
Hauptplatinenhersteller das? Was schauen sie sich im Datenblatt an bzw. 
worauf achten sie bei der Komponenten Wahl?

von Einer K. (Gast)


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Raoul N. schrieb:
> Oder wie machen den Hauptplatinenhersteller das?

Die haben mindestens 3,5 Jahre Ausbildung.
Und einige Jahre Berufserfahrung.
Das sind Teams mit etlichen Spezialisten, mit jeweils anderen 
Fachgebieten.
Keiner kann alles wissen.


Wenn du diese Seite auswendig gelernt hast 
http://www.elektronik-kompendium.de/ bist auch du ein Stück weiter!
Zumindest kannst du dann die richtigen Fragen stellen und hoffentlich 
sogar die Antworten verstehen.

Tipp:
Klappere alle Menuepunkte ab.
Lese alles, auch das was dir im Augenblick nicht wichtig erscheint.

von Raoul N. (raoul_n)


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Vielen Dank euch allen. Werde mich dann mal durch die Datenblätter 
arbeiten.-

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

das LM386 ist in etwa ein Operationsverstärker, der am Ausgang etwas 
kräftiger ist. Im Datenblatt nicht eingezeichnet ist der Elko zum 
Glätten der Betriebsspannung. Dieser sollte nicht fehlen. Am Ausgang 
befindet sich ein Elko zum Abtrennen der Gleichspannung, was immer 
gebraucht wird, wenn man unsymmetrische Betriebsspannung verwenden 
möchte und ein Trafo nicht in Frage kommt. Spezialität hier sind die auf 
GND bezogenen Eingänge, während der Ausgang angeblich von selbst die 
Hälfte der Betriebsspannung anstrebt. Die Einstellung der Verstärkung 
wird ganz vorne gemacht, wo sich ein Differenzverstärker befindet, der 
auf einen Stromspiegel arbeitet. Der Eingriff in das Gleichgewicht des 
Differenzverstärkers beeinflußt die Verstärkung. Dort kann auch eine 
Klangregelung dran.

Das wolltest Du vielleicht gar nicht wissen.

Kaufe Dir möglichst viele Werte der Widerstände und Kondensatoren und 
baue das Teil nach Schaltungsvorschlag auf. Dann kannst Du immer noch 
damit experimentieren. Dazu noch mindestens ein analoges Oszilloskop, 
welche heutzutage oft zum Schleuderpreis angeboten werden. Ein 
einstellbares strombegrenztes Netzgerät brauchst Du auch noch.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Raoul N. schrieb:
> Ich wollte halt die schematics nicht nachbauen, sonder selber die
> Komponenten zu den ICs erarbeiten. Oder wie machen den
> Hauptplatinenhersteller das?
Je komplexer so ein IC ist, desto weniger Spielraum bleibt da fuer 
eigene Experimente. Grad' als "professioneller" Entwickler baut man 
moeglichst exakt das nach, was der Chiphersteller in seinen 
AppNotes/Datenblaettern beschreibt. Jede Abweichung davon ist ein 
Risiko, sich irgendwas unangenehmes einzufangen - und sei's die Frage: 
Warum haste's nicht so gemacht, wie's im Datenblatt beschrieben ist?

> Was schauen sie sich im Datenblatt an bzw.
> worauf achten sie bei der Komponenten Wahl?
Preis, Verfuegbarkeit, Funktion.

Gruss
WK

von MaWin (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Grad' als "professioneller" Entwickler baut man moeglichst exakt das
> nach, was der Chiphersteller in seinen AppNotes/Datenblaettern
> beschreibt

Gerade professionelle tun das nicht, die wissen nämlich was sie tun, und 
können dank Messmitteln das nachmessen was Änderungen bewirken.

Aber so lange man es selbst nicht besser weiss, sollte man sich nach dem 
Datenblatt richten.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

MaWin schrieb:
> Gerade professionelle tun das nicht, die wissen nämlich was sie tun, und
> können dank Messmitteln das nachmessen was Änderungen bewirken.
Wenn du weisst, was du tust, dann klar. Aber wie willst du das wissen - 
wenn da z.B. bei irgendeinem Chip einen Pin hast, da steht im Datenblatt 
so irgendwas wie: "Bandgap reference. Connect via 4.99kOhm1% to GND." 
Und nix weiter.

Natuerlich kannst du dann mal mit professionellen Messmitteln gucken, 
was passiert wohl, wenn ich stattdessen nur 3k3 nehm, oder via 4k7 nach 
+Vcc zieh' - und wenn dann irgendein Ausgangssignal dieses Chips aus 
irgendeinem Grund dir besser gefaellt, z.b. mehr Pegel, weniger Klirr, 
etc. - dann kannst du's natuerlich so in dein Produkt eindesignen.
Wenn aber dann in der Serie ploetzlich die Dinger ausfallen oder nach 
einem Dieshrink oder Fertigung der Chips in einer anderen Fab dein 
"professionelles" Design nicht mehr geht...Was wird dann wohl passieren? 
Was erzaehlst du deinem Scheff, warum dein Glump jetzt so einen Aerger 
macht - Weil du professionell vom Datenblatt abgewichen bist? Und 
geglaubt hat, du weisst was du tust?
Selbst wenn dir und allen deiner Firma ziemlich klar ist, dass der 
Ausfall nicht mit deiner hochprofessionellen Aenderung zusammenhaengt - 
gegenueber dem Chiphersteller hast du dann trotzdem einen ganz miesen 
Stand.

> Aber so lange man es selbst nicht besser weiss, sollte man sich nach dem
> Datenblatt richten.
Ueblicherweise hast du keine Chance, es besser zu wissen als das 
Datenblatt. Es sei denn, du bist selbst der Chiphersteller.
Sogar wenn im Datenblatt irgendwelche Ein- oder Ausgangsschaltungen des 
Chips angegeben sind, dann sind das "aequivalent circuits", d.h. die 
tatsaechlich eingebauten Schaltungen verhalten sich bei Betrieb unter 
den spezifizierten Bedingungen so aehnlich, wie die im Datenblatt 
gezeigten. Aber das muss nicht mehr gelten, wenn du den Chip anders 
betreibst.

Gruss
WK

von MaWin (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Ueblicherweise hast du keine Chance, es besser zu wissen als das
> Datenblatt

Doch, natürlich, immer wenn man den Chip nicht ganz in der Anwendung 
benutzt, wie die Standardanwendung im Datenblatt, z.B. einen 
Audioverstärker als Ultraschallverstärker, oder einen Netzschaltregler 
an Kleinspannung etc.

Oder eben wenn das Datenblattbeispiel nicht ausreicht, zu viel EMV, zu 
empfindlich auf Surge.

Wer es aus unbezahlbaren Gründen auch mal ganz genau wissen will, 
schleift einen Chip auch mal ab und sieht sich an, was er da vor sich 
hat, um ihn eventuell ganz anders zu verwenden.

von O. J. (Gast)


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Gewissermaßen, je nach Ausgangslage, könntet Ihr beide recht haben.
Statistisch häufiger werden wohl WKs Ausführungen zum tragen kommen.

@Raoul: Für längstmögliche Laufzeit von mobilen Audio-Verstärkern
(also welchen mit evtl. nur relativ kleinem Akku) werden i.A. aber
Klasse D Verstärker verwendet, deren unter allen Betriebsbedingungen
höherer Wirkungsgrad der Laufzeitverlängerung entgegenkommt.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

MaWin schrieb:
> Dergute W. schrieb:
>> Ueblicherweise hast du keine Chance, es besser zu wissen als das
>> Datenblatt
>
> Doch, natürlich, immer wenn man den Chip nicht ganz in der Anwendung
> benutzt, wie die Standardanwendung im Datenblatt, z.B. einen
> Audioverstärker als Ultraschallverstärker, oder einen Netzschaltregler
> an Kleinspannung etc.

Woher soll der ploetzliche Zuwachs an Wissen kommen, nur weil du den 
Chip fuer was anderes verwenden willst, was nicht im Datenblatt 
spezifiziert ist? Da ist doch "die Professionalitaet" schon laegst weg.
Klar kann ich auch mit einem Buegeleisen eine Scheibe Fleischkaes' 
braten. Aber es ist nicht im Datenblatt des Buegeleisens spezifiziert. 
Kein professioneller Fleischkaesbrater macht sowas. Und wenn ich mein', 
trotzdem unbedingt sowas machen zu muessen, dann darf ich mich nicht 
beschweren, wenn der Fleischkaes' am Buegleisen anhaengt, der Glibber 
seitlich runterlaeuft, etc. Dann bin ich einfach nicht professionell.

MaWin schrieb:
> Oder eben wenn das Datenblattbeispiel nicht ausreicht, zu viel EMV, zu
> empfindlich auf Surge.

Dann nehm' ich einen anderen Chip. Oder ich betreibe zusaetzlich zur 
Beschaltung des Chips nach Datenblatt weitere Massnahmen, die die 
Datenblattbeschaltung nicht veraendern, sondern eben ergaenzen.
Aber ich werd' sicher nicht anfangen, mit Anderen als den vom Hersteller 
empfohlenen Werten zu operieren.
Nochmal: Selbst wenn irgendwas abseits des Datenblatts grad mal mit 
einer Charge der Chips tatsaechlich gut funktioniert, hab ich keinerlei 
Gewaehrleistung, dass das mit der naechsten Charge immernoch so ist. Und 
wenns nicht mehr so ist, hab' ich den schwarzen Peter. Und schwarzen 
Peter haben ist unprofessionell.

MaWin schrieb:
> Wer es aus unbezahlbaren Gründen auch mal ganz genau wissen will,
> schleift einen Chip auch mal ab und sieht sich an, was er da vor sich
> hat, um ihn eventuell ganz anders zu verwenden.

Naja, da wirds dann aber arg abstrus bis illegal...


Gruss
WK

von Markus E. (markus_e176)


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Zum Rumspielen kannst du dir auch mal LTspice runterladen, das ist ein 
Schaltungssimulator. Ist kostenlos und eine einfache Opamp-Schaltung ist 
schnell zusammengeklickt. Geht schneller als umlöten und du kannst keine 
Bauteile beschädigen, außerdem beliebig mit den Werten spielen, ohne ein 
komplettes Sortiment kaufen zu müssen. (Und vielleicht reicht dann auch 
für's erste ein Multimeter statt einem Oszi.)
Wobei das selbst-Aufbauen natürlich auch Spaß macht und du den 
Unterschied vielleicht hören/sehen/fühlen kannst.

von MaWin (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Da ist doch "die Professionalitaet" schon laegst weg.

Ach Weka, es gibt auch Leute die was können und trauen, nicht mehr dein 
Niveau.

Wie sagte Rafael:

"Manch einer denkt, daß Seriengeräte nur nachgebaute ApplicationNotes 
sind.

Für reale Anwendung ist servicefreie Lebensdauer, also verbesserter 
Schutz interessant.

die gewählte analoge Beschaltung kann oft deutliche Auswirkung auf die 
Fehlerhäufigkeit BER haben.

die analogen Telefonnetze in Europa sind nicht sonderlich kompatibel und 
daß es Zulassungstests besteht bedeutet nicht, daß es in der Praxis dann 
auch überall funktioniert. z. B. innerhalb Nebenstellenanlagen.

einige (Modem-)Chipsätze hatten Macken. Rockwell z. B. manchmal nur 
Verbindungsaufbau zwischen Rockwell-Chips aber nicht zu anderen Modems. 
Auch der automatische Wechsel zwischen Geschwindigkeiten im Betrieb war 
früher oft problematisch.

D.h. jeder kann zwar ein bischen was bauen, aber nur Firmen mit 
KnowHow und geeigneten Meßgeräten können Produkte basteln die marktfähig 
sind."

von Stefan F. (Gast)


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Markus E. schrieb:
> du kannst (bei LtSpice) keine Bauteile beschädigen

Ich vermisse diesen Aspekt in der Simulation. Das Programm sollte 
unübersehbar anzeigen, wenn ein Bauteil eindeutig überlastet wird.

von sowas aber auch (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> so irgendwas wie: "Bandgap reference. Connect via 4.99kOhm1% to GND."
> Und nix weiter.

Das wird auch kein Profi ändern, und wenn, dann nur mit Rücksprache mit 
dem Hersteller.

Was der Profi ändert, ist die andere externe Beschaltung. Nehmen wir mal 
als Beispiel einen Schaltregler.

Die Beispielschaltungen im Datenblatt gehen genau für den einen Fall, 
der da steht. Hat man jetzt z.B einen 5V / 1A- Regler und fährt 100mA 
Last, dann sägt der wahrscheinich unsäglich laut im Puls-Skip Betrieb 
vor sich hin. Weil der Rippelstrom zu hoch ist.
Ein Profi wird dann hergehen, und den Regler anders auslegen, so dass er 
bei 100mA schön sauber läuft. Dazu könnten man z.B. die Drossel größer 
machen.

Was man davon hat? Einen sehr viel saubereren Betrieb bei der konkreten 
Anwendung, einen höheren Wirkungsgrad oder geringere Kosten. Je nach 
Auslegungsziel.

Dazu muss man aber die Grundprizipien des Reglers verstanden haben, und 
wissen, was die ganzen komischen Werte in den Tabellen bedeuten und wie 
sie sich konkret auf die Schaltung auswirken. Solche Dinge kann man 
manchmal im Datenblatt nachlesen, oft aber auch nicht. Application notes 
und Lehrbücher sind eine gute Quelle.
Bei einem Verstärker ist das auch nicht anders.

Ein Anfänger wird daher einfach die Schaltung aus dem Datenblatt 
übernehmen, die nicht optimal für die Anwendung sein wird, dafür aber 
funktionert.

Beides sind legitime Vorgehensweisen, aber mit einer eigenen Auslegung 
kann man aus den Bauteilen viel mehr herausholen.
Bei einer Großserie ist man mit einer ordentlichen Auslegung eine Menge 
Geld sparen. Darum steckt man da oft viel Aufwand hinein.

von Stefan F. (Gast)


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Zum Verständnis von Schaltreglern hat es mir geholfen, die drei Typen 
(Step-Up, Step-Down und Buck-Boost) mit einem Operationsverstärker und 
einer ziemlich großen Aufzubauen, damit die Schaltfrequenz niedrig sein 
konnte (in meinem Fall 5kHz).

An dieser Grundschaltung konnte ich die ganzen negativen Effekte mit 
meinem billigen Oszilloskop nachvollziehen und verstehen, warum die 
Chiphersteller es anders (besser) machen.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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"Als Anfangsprojekt wollte ich einen Audio/Bass Boster fürs Handy 
erstellen anhand des LM386N ICs."

Könnte er nicht seinen Handyverstärker zur Wiedergabe entkomprimierter 
Musik mit 6 Transistoren aufbauen, um die eben genannten Fallstricke zu 
umgehen? Dann hätte er alle Freiheiten im Design...

MfG

von sowas aber auch (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Zum Verständnis von Schaltreglern hat es mir geholfen, die drei
> Typen
> (Step-Up, Step-Down und Buck-Boost) mit einem Operationsverstärker und
> einer ziemlich großen Aufzubauen, damit die Schaltfrequenz niedrig sein
> konnte (in meinem Fall 5kHz).

Bei mir hat es - trotz Lehre und Studium - erst geklingelt, als ich die 
mit ltspice aufgebaut habe, die Werte von Hand berechnet und dann in 
Ltspice ausprobiert habe. Entweder richtig mit Sägezahngenerator, 
Komparatoren und CO, oder man nimmt einen der Regler der drin ist.

Ich kann das nur empfehlen. Man kann sehr viel schneller als auf dem 
Steckbrett vieles ausprobieren, auch abseitige Auslegungen.
Wenn die Simulation rundläuft, ist das praktische Aufbauen dann dank 
besserem Verständnis sehr viel rauchfreier.

Das gilt übrigens auch für Audioverstärker.

von Stefan F. (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Zum Verständnis von Schaltreglern hat es mir geholfen, die drei Typen
> (Step-Up, Step-Down und Buck-Boost) mit einem Operationsverstärker und
> einer ziemlich großen Aufzubauen, damit die Schaltfrequenz niedrig sein
> konnte (in meinem Fall 5kHz).

Da fehlt ein Wort: Eine ziemlich große Spule

von Klaus R. (klara)


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Stefanus F. schrieb:
> Markus E. schrieb:
>> du kannst (bei LtSpice) keine Bauteile beschädigen
>
> Ich vermisse diesen Aspekt in der Simulation. Das Programm sollte
> unübersehbar anzeigen, wenn ein Bauteil eindeutig überlastet wird.

Es steht Dir frei die Verlustleistung jedes Bauteils anzeigen zu lassen.
Hier ein gutes Tutorial von G.Kraus:
http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/index_LTSwitcherCAD.html

mfg klaus

: Bearbeitet durch User
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