Forum: HF, Funk und Felder Pi-Dämpfungsglieder 50 Ohm aus der E12-Reihe


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von DJ Günnie (Gast)


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Hallo!
Gibt es 50-Ohm-Pi-Dämpfungsglieder (-Reihen), die sich besonders gut aus 
Widerständen der E12-Reihe aufbauen lassen (also ohne Parallelschalten 
oder In-Serie-Schalten von Widerständen)?

Hier z.B.
1
-3,2dB; -6,4dB; -12,8dB; 25,6dB; ...
bleiben die Abweichungen der realen Widerstandswerte von den 
E12-Reihe-Werten offensichtlich ziemlich gering.
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-pads.htm

Vielleicht hat das ja schon mal jemand berechnet oder systematisch 
durchprobiert?!

von Hans K. (Firma: privat) (sepp222) Flattr this


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Habe eine Ausgabe HF-Spannungsmessung von Albert Schrage aus der Topp 
Buchreihe Nr.82 gekauft.Darin gibt es 2 Listen für 50 + 60 Ohm in Pi und 
T
Schaltung.Von 0,1- 60 dB,meistens werden 2 Widerstände paralell 
geschaltet damit der Fehler unter 1 dB bleibt.Am besten sind 
ungewendelte Widerstände.
Kommt ganz auf den Frequenzbereich an.
                                   Gruß Hans

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von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich würde eine Excel-Tabelle anlegen, und nach passenden Werten suchen.
Einfach den einen Widerstandswert feinstufig hochzählen und dazu die 
beiden anderen berechnen.

Die E-Reihen sind leider für mathematische Berechnungen ziemlich 
ungeschickt. Irgendwie logarithmisch aber doch auf glatte Werte 
gerundet.

Den Schrage habe ich auch

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von DJ Günnie (Gast)


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Danke Hans!

Vielleicht kannst du in der Liste mal gucken, welche dB-Werte bis etwa 
-12dB ohne eine Parallelschaltung von Widerständen auskommen.

Für mich interessant sind 50 Ohm, f bis 30MHz (also mehr oder weniger 
Gleichstrom ;)).

von Hans K. (Firma: privat) (sepp222) Flattr this


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Bei keinem Wert geht es ohne Paralellschaltung. Wie ich gerade gesehen 
habe hat A--n das Buch zur Zeit ausverkauft.
                           Gruß Hans

von Michael M. (michaelm)


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Hier ein EXCEL zum Berechnen:

https://dl6gl.de/index.php/pi-und-t-abschwaecher-berechnen

Ich bin jedoch nicht sicher, ob es einwandfrei funktioniert.. ^^

Michael

von DJ Günnie (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich würde eine Excel-Tabelle anlegen, und nach passenden Werten suchen.
> Einfach den einen Widerstandswert feinstufig hochzählen und dazu die
> beiden anderen berechnen.
Du würdest das visuell in der Exel-Tabelle überprüfen, welche R-Werte 
passen?

> Die E-Reihen sind leider für mathematische Berechnungen ziemlich
> ungeschickt. Irgendwie logarithmisch aber doch auf glatte Werte
> gerundet.
Wahre Worte gelassen ausgesprochen!

> Den Schrage habe ich auch
Findest du dort irgendwelche Werte ohne Parallelschaltung oder hat Hans 
Recht?


Michael M. schrieb:
> Hier ein EXCEL zum Berechnen:
>
> https://dl6gl.de/index.php/pi-und-t-abschwaecher-berechnen
>
> Ich bin jedoch nicht sicher, ob es einwandfrei funktioniert.. ^^
Lustiges Exel-File! Habe ein paar Werte durchprobiert und die scheinen 
zu passen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Die vier Tabellen im "Schrage" sind für 50/60 Ohm und Pi/T-Schaltung. 
Alle mit je zwei Normwiderständen parallel. Beispiel 50 Ohm 3 dB 
Pi-Schaltung: 18R||820R (Sollwert 17,61R) oben und zweimal 330R||2k7 
(Sollwert 292,4R) nach GND. Jeweils der Fehler in Prozent dazu genannt.

: Bearbeitet durch User
von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo zusammen, hallo DJ Günnie.

Es geht nicht.

Den Gedanken an E12 finde ich schon vermessen, E24 ginge noch, zumindest 
E96 wäre angebracht. Gibt es noch mehr dahinter, ich weiss es nicht.
Nimm den Sengspiel-Rechner oder was auch immer.
Glatte dB-Verhältnisse ergeben immer krumme Werte. Wo sollen die 
Logarithmen sonst bleiben. Willst du glatte Widerstände, dann hast du, 
was weiss ich, z.B. 5.293 dB. Möchtest du lieber mit  glatten 
Widerständen einen krummen dB Wert erhalten, und damit im Kopf mit 5.293 
dB rechnen oder möchtest du lieber eine glatten dB-Wert mit krummen, 
parallel geschalteten Widerständen? Mit z.B 6dB kann jeder umgehen. Über 
den Frequenzbereich will ich gar nicht erst sprechen. Wir sind hier 
nicht bei HP, Keysight, R&S und all denen, die ich vergessen habe, die 
in der Lage waren und sind, sich entsprechende Bauteile nach Erfordernis 
im entsprechenden Wert in der entsprechenden Ausführung anzufertigen 
bzw. zu lassen.

Messen ist schon eine 'geile Angelegenheit'. Man sehe sich nur nach 
'Nuts and Volts' um oder nach der 'Metrologie' Abteilung bei EEV-BLOG

73
Wilhelm

von DJ Günnie (Gast)


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Danke Christoph für das Beispiel!

Wilhelm S. schrieb:
> Den Gedanken an E12 finde ich schon vermessen, E24 ginge noch, zumindest
> E96 wäre angebracht.

Das kommt mir mittlerweile auch so vor. Leichte Abweichungen wären aus 
meiner Sicht noch tolerierbar.
1
kleine Beispielliste für Pi-Dämpfungsglieder mit E12-nahen Werten [in Ohm]:
2
---------------------------------------------------------------------------
3
4
1. 3,1dB: R1=R3= 283,2    R2= 18,2
5
6
2. 6,2dB: R1=R3= 146,0    R2= 38,8
7
8
3. 12,4dB: R1=R3= 81,6    R2= 98,2
9
10
4. 24,8dB: R1=R3= 56,1    R2= 433,0  *
11
12
5. 49,6dB: R1=R3= 150,5   R2= 37,4
13
14
6. 99,2dB: R1=R3= 436,2   R2= 11,6   *
15
16
* 433,0 und 436,2 Ohm sind jedoch nicht in der Nähe von E12-Werten

Das ganze ist auch ein bisschen eine "akademische" Spielerei.

von DJ Günnie (Gast)


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Bei der 3,2dB-Reihe könnte man vielleicht die ersten vier noch mit E12 
gelten lassen:

1. 3,2dB: R1=R3= 274,5     R2= 18,8

2. 6,4dB: R1=R3= 141,8     R2= 40,3

3. 12,8dB: R1=R3= 79,7     R2= 103,4

4. 25,6dB: R1=R3= 55,5     R2= 475,1


In Normwerte umgesetzt:

1. 3,2dB: R1=R3= 270     R2= 18

2. 6,4dB: R1=R3= 150     R2= 39

3. 12,8dB: R1=R3= 82     R2= 100

4. 25,6dB: R1=R3= 56     R2= 470

von Hp M. (nachtmix)


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DJ Günnie schrieb:
> also ohne Parallelschalten
> oder In-Serie-Schalten von Widerständen

Solche Schaltungen oder mehrstufige Anordnungen können allein schon 
wegen der Belastbarkeit, z.B. bei SMD-Widerständen, angebracht sein.

von dfIas (Gast)


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Toleranzen beachten! Wenn es nach der Norm geht, hat E12 10 %. Kauft man 
genügend davon, hat man theoretisch das ganze E192-Spektrum auf dem 
Tisch liegen. Allerdings muss auch der Temperaturbereich und die 
Alterung mit abgedeckt sein.
Das Parallelschalten von 2 x 100 R statt 47 R ist so gesehen Humbug, da 
der 47 R irgendwo zwischen 42 und 52 R liegen kann, die 2 x 100 R 
zwischen 45 und 55 R (bei jeweils 10 %). Beides gleich schlecht oder 
gut. Mit einem 5-Prozenter würde man 51 R nehmen (48,5 bis 53,5 R).
Nun sind die Toleranzen meist eine oder zwei Klassen besser und 
genaugenommen hat man dann E24- oder E48-Klasse, nur mit weniger Werten.
In jedem Fall sollte man immer eine genügende Zahl einkaufen und selbst 
nochmal ausmessen.

von DJ Günnie (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Solche Schaltungen oder mehrstufige Anordnungen können allein schon
> wegen der Belastbarkeit, z.B. bei SMD-Widerständen, angebracht sein.

Absolut! Mein Hauptziel sind schaltbare, mehrstufige, einfache 
Eingangsabschwächer für Selbstbau-Rx-Projekte.


dfIas schrieb:
> Toleranzen beachten! Wenn es nach der Norm geht, hat E12 10 %.

Die allgemein erhältlichen Metallfilm-Sortimente E12 haben normalerweise 
nur noch 1% Toleranz.
5% und 10% Toleranz bei Widerstandssortimenten habe ich schon lange 
nicht mehr gesehen. Aber ein guter Punkt, Danke für den Hinweis!

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Systematische Suche:
Mit irgendeinem Matheprogramm (Matlab/Scilab/Octave?), vielleicht geht 
auch Excel mit Visual Basic, erst nacheinander die E12-Reihe für den 
oberen Widerstand vorgeben und den exakten Wert der beiden anderen 
berechnen. Dann die durch die beiden nächstliegenden E12-Werte ersetzen 
und den Fehler bestimmen. Durch Vorgabe einer Fehlerschwelle dann 
geeignete Kombinationen aussieben.

Ich habe hier vor Jahren drei Spannungsteilertabellen in der 
Artikelsammlung gepostet:
https://www.mikrocontroller.net/articles/E24-Teiler
mit dem Atari und Quicksort-Algorithmus in BASIC berechnet

: Bearbeitet durch User
von Ingo D. (ingo2011)


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Hi Guenni,

hier gab es vor einiger Zeit einen Thread wo es um
einen China-Abschwächer ging.

Beitrag "30dB gesteuertes Dämpfungsglied aus China"
so mal als alternative ...
Gruß Ingo

von DJ Günnie (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich habe hier vor Jahren drei Spannungsteilertabellen in der
> Artikelsammlung gepostet:
> https://www.mikrocontroller.net/articles/E24-Teiler
> mit dem Atari und Quicksort-Algorithmus in BASIC berechnet

Cool! So etwas in der Art stelle ich mir auch für die möglichen 
50-Ohm-Dämpfungsglieder vor.

Nach welchen Formeln berechnet man ein symmetrisches Pi-Glied für 50 
Ohm?
Bei Wikipedia findet man
https://de.wikipedia.org/wiki/D%C3%A4mpfungsglied#Berechnungen

Also wären die Formeln für die beiden Widerstände:

R1 = 50 * ((a ^ 2 - 1)/ 2 * a )      //braucht man hier die äußeren 
Klammern?
R2 = 50 * ((a + 1)/(a - 1))

a = U1 / U2 = 10 ^ (deltaL / 20dB)

deltaL = Dämpfung in dB

Ist das so korrekt?

von Jochen F. (jamesy)


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Sieht gut aus so!
Ich muß mal meine Aufzeichnungen durchgucken, habe seinerzeit 
Dämfungsglieder entwickelt für Hameg, die HZ24. 3, 6, 10 und 20 dB. Alle 
bis auf das 3 dB als Doppel-Pi ausgeführt, maximal die E24 benutzt in 
1206, in einem Fall auch Minimelf wegen der größeren Induktivität. Die 
gehen bis >1GHz.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Mehr als 20 dB würde ich nicht in einem Schritt machen, das Übersprechen 
wird vermutlich zu groß.

von Egon D. (egon_d)


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DJ Günnie schrieb:

> R1 = 50 * ((a ^ 2 - 1)/ 2 * a )      //braucht man hier
> die äußeren Klammern?

Nein... aber schätzungsweise welche um "2*a":
1
 
2
R1 = 50 * (a^2 - 1) / (2*a)

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Für meinen Lösungsweg bräuchte man eine Formel, die R2 aus R1 berechnet. 
Die Dämpfung darf ja einen krummen Wert haben. Spannungteilerformel und 
Dreisatzrechnung sollte genügen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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mal die LaTex-Formulierung aus Wikipedia probiert:
na funktioniert auch hier.

beide nach a umstellen und dann gleichsetzen

: Bearbeitet durch User
von DJ Günnie (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> beide nach a umstellen und dann gleichsetzen

Mach mal :)

von Egon D. (egon_d)


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DJ Günnie schrieb:

> Christoph db1uq K. schrieb:
>> beide nach a umstellen und dann gleichsetzen
>
> Mach mal :)

Nun ja, wenn man beide Gleichungen multipliziert und
dann z.B. durch R1 teilt, erhält man:
1
 
2
R2 = (Z^2/R1) * (a+1)^2 / 2a

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Das a muss schon rausfallen. Da darf nur noch Z als Konstante 
drinstehen.
Eventuell kommt eine quadratische Gleichung raus, dann gibt es noch 
Lösungen mit negativen Widerständen?

Beitrag #6450040 wurde vom Autor gelöscht.
von Egon D. (egon_d)


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Christoph db1uq K. schrieb:

> Das a muss schon rausfallen. Da darf nur noch Z
> als Konstante drinstehen.

Na schön.

Wenn man die Gleichung für R2 nach a umstellt,
erhält man a = (R2 + Z) / (R2 - Z).

Setzt man das in die Gleichung für R1 ein, kommt
(hoffentlich) heraus: R1 = R2 * (2*Z^2 / (R2^2 - Z^2))


Keine Gewähr für korrekte Rechnung.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich habe es nicht nachgerechnet, das kommt heraus, wenn ich die Formel 
benutze.

von Egon D. (egon_d)


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Christoph db1uq K. schrieb:

> Ich habe es nicht nachgerechnet, das kommt heraus,
> wenn ich die Formel benutze.

Deine dB sind grob falsch; Du hast versehentlich R1
logarithmiert statt a...

Der Rest sieht passend aus, auf den ersten Blick.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Stimmt, hier die korrigierte Version.
Jetzt hat man auch mehr Auswahl.
Die dB-Skala ist halbwegs gleich abgestuft. Aber für R1 kommt eigentlich 
immer nur ein E24-Wert nahe.

: Bearbeitet durch User
von Jochen F. (jamesy)


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So, nun habe ich die Werte parat, die ich angekündigt hatte:
3 dB: als Pi R1 = 560//620
             R2 = 18//820

6 dB als Doppel-Pi: R1 = 560//620
                    R2 = 18//820
                    R1/2 = 220//430

10 dB als Doppel-Pi: R1 = 330//390 Minimelf
                     R2 = 56//68
                     R1/2 = 180//180 Minimelf

20 dB als Doppel-Pi: R1 = 150//270
                     R2 = 130//160
                     R1/2 = 68//160

Alle Werte in Ohm.
Ich habe jeweils alle 4 Varianten ausgerechnet und umgesetzt (T, Pi, 
Doppel-T, Doppel-Pi), aber diese haben das Rennen gemacht.

von DJ Günnie (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Stimmt, hier die korrigierte Version.
> Jetzt hat man auch mehr Auswahl.
> Die dB-Skala ist halbwegs gleich abgestuft. Aber für R1 kommt eigentlich
> immer nur ein E24-Wert nahe.

Das sieht sehr cool aus, Christoph!

Es kommt wahrscheinlich auch auf die Anwendung an, aber prinzipiell 
finde ich, dass auch viele Rs aus der R12-Reihe akzeptable 
Dämpfungsglieder bilden.
Jetzt müsste man der Vollständigkeit halber das gleiche noch mal für R1 
durchrechnen lassen und schauen, wie die R2s dann ausfallen.

Egon D. schrieb:
> Setzt man das in die Gleichung für R1 ein, kommt
> (hoffentlich) heraus: R1 = R2 * (2*Z^2 / (R2^2 - Z^2))

Dann müsste man diese Formel wohl nach R2 umstellen.


Ich versuche grade, dahinterzusteigen, wie das mit den Formeln in der 
Excel-Tabelle funktioniert.

von DJ Günnie (Gast)


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Jochen F. schrieb:
> So, nun habe ich die Werte parat, die ich angekündigt hatte:

Danke Jochen, gut zu wissen.
Wie kommt es, dass Minimelf so gut abgeschnitten haben?

Jochen F. schrieb:
> 6 dB als Doppel-Pi: R1 = 560//620
>                     R2 = 18//820
>                     R1/2 = 220//430

Wie kann man sich den Aufbau konkret vorstellen?
(zwei Pi-Filter hintereinander kann ich mir vorstellen, aber wie werden 
sie dann von den Werten her bestückt?)

von Jochen F. (jamesy)


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Hallo Günnie,
ein Doppel-Pi-Filter sind im Grunde zwei kaskadierte PI-Glieder, wobei 
der mittlere Querwiderstand natürlich halbiert werden muß, da die 2 ja 
quasi in Serie geschaltet werden.
Wenn ich einigermaßen symmetrisch aufbauen möchte, spiegele ich das um 
den Mittelpunkt.
Mal sehen, ob ASCII-Grafik geht:
1a  3a  1b
  2    2
1b  3b  1a

Das kann man auf einer Leiterplatte aufbauen oder als Manhattan in einer 
geschirmten Box.
Auf diese Weise hat man einen besseren Frequenzgang als Ergebnis mit dem 
Doppel-Pi im Vergleich zum Einfach-Pi.
Die Minimelf sind ein Spezialfall - die haben eine etwas höhere 
Induktivität als 1206 Chips. Werden die als Querwiderstände eingesetzt, 
ist die Dämpfung bei hohen Frequenzen etwas verringert, da die 
Induktivität hier wirksam ist.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich versuche noch die Reflexionsdämpfung auszurechnen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Reflexionsfaktor
Dabei ist Zw1 die Wellenimpedanz vor der Sprungstelle sowie Zw2 die 
Wellenimpedanz nach der Sprungstelle
hat die wirklich immer ca. -34dB oder mache ich noch was falsch?

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (egon_d)


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Christoph db1uq K. schrieb:

> Dabei ist Zw1 die Wellenimpedanz vor der Sprungstelle
> sowie Zw2 die Wellenimpedanz nach der Sprungstelle
> hat die wirklich immer ca. -34dB oder mache ich noch
> was falsch?

Leider, ja: Im Nenner (im Logarithmus) fehlt die Klammer
um "Fnn+50".


Und der Zellenbezug in Spalte D ("a/dB") ist immer noch
verkehrt; die Quelle muss Spalte C sein und nicht
Spalte B.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Jetzt aber, auch mit Dämpfungsberechnung.
In der fünften Zeile ist das Ergebnis so genau Null, dass die 
dB-Berechnung einen Fehler meldet. Ich habe dort ein "oo" eingefügt.

: Bearbeitet durch User
von DJ Günnie (Gast)


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Das sieht super aus.
Bin nebenbei auch erstaunt, was man mit so einer Tabellenkalkulation 
alles machen kann.

Christoph db1uq K. schrieb:
> In der fünften Zeile ist das Ergebnis so genau Null, dass die
> dB-Berechnung einen Fehler meldet. Ich habe dort ein "oo" eingefügt.
Schau an :-)

Mit der E24-Reihe fallen die Werte schon sehr gut aus finde ich.

Danke Christoph fürs Durchrechnen!

von Egon D. (egon_d)


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DJ Günnie schrieb:

> Bin nebenbei auch erstaunt, was man mit so einer
> Tabellenkalkulation alles machen kann.
> [...]
>
> Danke Christoph fürs Durchrechnen!

Hmm. Eine Lektion für's Leben...

von DJ Günnie (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Hmm. Eine Lektion für's Leben...

Eine unerwartete Lektion fürs Leben ;-)

Sonst packe ich für solche Berechnungen immer irgendwelche 
Programmiersprchen aus, was eigentlich ziemlich unhandlich ist.

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