Ich suche ein Programm mit dem Ich Koordinatensysteme wie solche für Transistorkennlinien einfach erstellen kann.
Ich selbst könnte die Messschaltung aufbauen und in LTSpice oder anderen Tools darstellen. Hier geht es eher um etwas ganze einfaches bei dem Die Schüler ihre Messwerttabellen in Diagrammform übertragen können. Das gute alte Millimeterpapier ist natürlich immer möglich aber ich habe mich gefragt ob es außerhalb von Excel eine schnelle und wenn es geht kostenlose Version von soetwas gibt. (In Excel kann man ja dann auch nur 1-achsige Diagramme machen und dann aneinander Stückeln....)
Eventuell ein Programm bei dem man einfach Punkte einträgt. Die meisten Online-Programme, wie Desmos oder GeoGebra benötigen ja fertige Funktionen zum darstellen...
(In Excel kann man ja dann auch nur
1-achsige Diagramme machen und dann aneinander Stückeln....)
Also ich bin mir ziemlich sicher dass Excel so wie auch Libreoffice Calc ein x/y Diagramm kann in dem man einfach eine Tabelle mit Wertepaaren erstellt.
Einfach nur die Werte in der Tabelle angelegt und dann als x und y Werte in dem Diagramm benutzt. Ich hab einfach mal quadratisch gemacht weil ich gerade keine echten Kennlinienwerte zur Hand hatte.
Irgendwo gab es da auch mal eine Funktion die dann eine Kurve in die Werte fitted und die Formal dazu ausspuckt...
Solche Vierquadrantendiagramme sind nicht sehr verbreitet, weswegen die
meisten Plotprogramme dafür keine direkte Unterstützung bieten.
Das gilt prinzipiell auch für Matplotlib (eine Graphenplotbibliothek für
Python), allerdings ist dieses Tool so mächtig, dass man mit relativ
wenigen Verrenkungen auch sehr spezielle Dinge hingebastelt bekommt.
Das Vierquadrantendiagramm würde man damit aus vier einzelnen Diagrammen
zusammensetzen, wobei sich jeweils zwei horizontal oder vertikal
benachbarte Diagramme die y- bzw. x-Achse teilen. Dadurch überflüssig
werdende Achsenbeschriftungen kann man ausblenden.
Matplotlib ist aber nicht klickibunti, d.h. man muss ein paar Zeilen
Python programmieren, um zum gewünschten Ergebnis zu gelangen. Am besten
schreibt der/die Klassenbeste oder der Lehrer diesen Code in einer
Weise, dass die Messdaten von Textdateien gelesen werden, während der
Rest der Schüler die Messungen durchführt und die Messdaten mit einem
Texteditor (bspw. Notepad) in die Dateien einträgt. Schließlich wird
der erstellte Python-Code mit den Textdateien gefüttert, um das Diagramm
zu generieren.
Ich ergänze dann mal
zu der kompetenten Erwähnung
von python matplotlib
mit
pyspice.
Als Vorschlag: 'bjt matplotlib'
angabe in der internet suche
Die Beispiele bei matplotlib
zeigen sich exemplarisch,
Darstellung einfacher Tabellen
bis hin zu
Python und Module
umfassend verstehen,
und für Diagramme verwenden.
Solche Vierquadrantendiagramme sind nicht sehr verbreitet
und das aus gutem Grunde. Ich finde man sollte gerade Schülern
gegenüber Abstand davon nehmen. Ein Diagramm, bei dem die
Pfeilspitzen in alle Richtungen zeigen, sind mathematisch
unsinnig. Immer daran denken, dass der Pfeil den Zahlenstrahl
darstellen soll. Vermutlich wird das auch deshalb in den
Datenblättern seit Jahrzehnten nicht mehr so gemacht.
Mit drei Diagrammen muss man zwar die einzelnen Werte jeweils
übertragen, dafür geht das aber auch mit (fast) jedem Programm
(damit meine ich z.B. Gnuplot).
Matplotlib ist aber nicht klickibunti, d.h. man muss ein paar Zeilen
Python programmieren, um zum gewünschten Ergebnis zu gelangen. Am besten
schreibt der/die Klassenbeste oder der Lehrer diesen Code in einer
Weise, dass die Messdaten von Textdateien gelesen werden, während der
Rest der Schüler die Messungen durchführt und die Messdaten mit einem
Texteditor (bspw. Notepad) in die Dateien einträgt. Schließlich wird
der erstellte Python-Code mit den Textdateien gefüttert, um das Diagramm
zu generieren.
Auch Dirk, danke für die Ergänzung. Wird wohl so werden, dass ich ein Programm in Python vorbereite und die Schüler die Textdateien dazu.
Danke Yalu, für dieses Beispiel. Mir ist schon klar, dass es die vier Diagramme gibt. Wenn aber der, der schon eine Lösung für das Problem sucht, nicht mal in der Lage ist zu zeigen, was er sich am Ende vorstellt...mein ';)' am Ende meines Posts war nicht grundlos. Schon die Darstellung des 2. und 4. Quadraten ist ja alles andere als trival. Der Nutzen dieser Digramme, insbesondere bei Schülern, ist recht fragwürdig ;)
Meiner Ansicht nach sollte der TE überlegen, ob es wirklich Sinn macht, seinen Schülern so ausgiebig eine doch schon recht lange, veraltete Darstellung beizubringen. Ich will nicht sagen, dass es schaden würde, aber was nützt es bei der begrenzten Lehrzeit?
Meiner Ansicht nach sollte der TE überlegen, ob es wirklich Sinn macht,
seinen Schülern so ausgiebig eine doch schon recht lange, veraltete
Darstellung beizubringen. Ich will nicht sagen, dass es schaden würde,
aber was nützt es bei der begrenzten Lehrzeit?
Jo mein Fehler, die Rückwirkungskennlinie macht keiner - ich auch nicht. Brauche trotzdem ein Koordinatensystem mit 4 verschiedenen Achsen :P
Meine Schüler sind Elektroniker für Geräte und Systeme sowie Elektroniker für Automatisierungstechnik. Da kommt es schonmal vor, dass man sich einen Transistor ausmessen und sein spezifisches Kennlinienfeld erstellen muss. Und diese Kenntnisse und Fähigkeiten werden als Teil meines Elektronikkurses anhand der eigenständigen Dimensionierung einer Transistorschaltung aufgebaut.
Datenblatt vom BC547 nützt mir recht wenig (eine Erkenntnis des Kurses) da die Kennlinien Mittelwerten von x Samples entnommen sind. Wenn's genau werden soll müssen also Kennlinien von dem Transistor aufgenommen werden, den man dann vor sich hat. Dann kann man auch mit Basteltransistoren und ein bisschen Abgleichen gute Ergebnisse erzielen.
Die Frage war ob es da etwas gibt, dass auch "Laien" (also keine Programmierer) auf dem Tablet/Laptop (Digitalisierung kommt in großen Schritten) Nutzen können, ohne dass man Millimeterpapier verwenden muss.
Man kann natürlich auch einfach in eine Millimeterpapier-PDF einzeichnen, aber das ist unelegant. Daher der Post und die Frage ob Programme für komplexere Koordinatensysteme existieren.
Daran dachte ich auch zuerst, allerdings habe ich auf die Schnelle keine
praktikable Möglichkeit gefunden, die drei bis vier Einzeldiagramme bzw.
die vier verschiedenen Achsen zu einem zusammenhängenden Diagramm
zusammenzupappen. Selbst wenn es doch irgendwie möglich sein sollte,
wird der Schreibaufwand für das Skript vermutlich nicht viel geringer
als für das entsprechende Python-Programm mit Matplotlib sein.
allerdings habe ich auf die Schnelle keine
praktikable Möglichkeit gefunden, die drei bis vier Einzeldiagramme bzw.
die vier verschiedenen Achsen zu einem zusammenhängenden Diagramm
zusammenzupappen.
Das geht mit 'set multiplot' https://gnuplot.sourceforge.net/demo/layout.html
Wenn man im Beispiel ganz unten die Abstände Null oder fast Null setzt, sollte es gehen. Bleibt noch die Achsen passend zu beschriften.
Solche Vierquadrantendiagramme sind nicht sehr verbreitet
Sie sind - leider - immer noch in der Ausbildung verbreitet. In der Praxis verwendet die doch keiner. Letztmalig habe ich ein Vierquadrantendiagramm vor Jahrzehnten in einem alten Datenblatt für einen Telefunken-Transistor gesehen.
und das aus gutem Grunde. Ich finde man sollte gerade Schülern
gegenüber Abstand davon nehmen. Ein Diagramm, bei dem die
Pfeilspitzen in alle Richtungen zeigen, sind mathematisch
unsinnig.
Das auch. Aber schon deshalb weil sie in der Praxis nicht verwendet werden sollte man endlich drauf verzichten. Man kann die einzelnen Kennlinien auch separat behandeln.
Daran dachte ich auch zuerst, allerdings habe ich auf die Schnelle keine
praktikable Möglichkeit gefunden, die drei bis vier Einzeldiagramme bzw.
die vier verschiedenen Achsen zu einem zusammenhängenden Diagramm
zusammenzupappen.
Ich würde aus Spaß wahrscheinlich sehr old-school ran gehen.
GNU graph aus aus den GNU plotutils (nicht gnuplot!). Ein GNU Clone vom alten Unix graph Programm (kennt kein Mensch).
https://www.gnu.org/software/plotutils/
Solche Vierquadrantendiagramme sind nicht sehr verbreitet
und das aus gutem Grunde. Ich finde man sollte gerade Schülern
gegenüber Abstand davon nehmen. Ein Diagramm, bei dem die
Pfeilspitzen in alle Richtungen zeigen, sind mathematisch
unsinnig.
Das auch. Aber schon deshalb weil sie in der Praxis nicht verwendet
werden sollte man endlich drauf verzichten. Man kann die einzelnen
Kennlinien auch separat behandeln.
In den Vierquadrantendiagrammen kann man halt so schön mit Lineal arbeiten wenn man für die Wertefindung die Quadranten durchquert. (Nostalgie?) Im Datenblatt sind ja heute auch eher einzelne Diagramme zu finden das stimmt!
Ah, jetzt, ja, der Parameter "spacing" in multiplot macht das
Gewünschte. Danke für die Erleuchtung :)
Dann ist Gnuplot natürlich auch ein Kandidat.
Ich habe das "spacing" in der Doku wohl übersehen und nur mit "scale"
und "offset" herumprobiert. Diese Parameter beziehen sich aber wohl auf
die Diagramme inkl. Beschriftung, weswegen es kaum möglich ist, damit
den grafischen Teil der Diagramme präzise und lückenlos nebeneinander-
bzw. übereinanderzulegen.
Danke, das kannte ich noch nicht. Werde es bei Gelegenheit auch mal
ausprobieren.
Sagen wir mal so, graph ist kein stark nachgefragtes Wissen :) Heutzutage nicht und wahrscheinlich nie. Es tauchte wohl erstmals 1975 in Version 6 Unix auf und schimmelt seit fast 50 Jahre vor sich hin. Das es überhaupt eine GNU Version gibt hat mich sehr überrascht als ich das vor Jahren zufällig gesehen habe.
Sagen wir mal so, graph ist kein stark nachgefragtes Wissen :)
Heutzutage nicht und wahrscheinlich nie. Es tauchte wohl erstmals 1975
in Version 6 Unix auf und schimmelt seit fast 50 Jahre vor sich hin.
Die letzte Version ist immerhin von 2009, und es ist nach wie vor in den
meisten Linux-Distros enthalten.
Ich habe immer Qtiplot genutzt. Das kann so ziemlich alles, aber für unsere klamme öffentliche Hand sicher zu teuer, obwohl es doch sicher 2 10er-Potenzen billiger ist, als Origin.
In den Vierquadrantendiagrammen kann man halt so schön mit Lineal
arbeiten wenn man für die Wertefindung die Quadranten durchquert.
Naja, das kann man auch in einzelnen Diagrammen: Wenn man Achse y an Punkt X in Diagram 1 verlässt sollte klar sein, dass man in Diagram 2 bei Achse y, Punkt X ins "neue" Diagramm wieder einsteigt. DAS sollte doch bei eurem Niveau keine unüberwindbare Hürde sein. ;)
Seis drum, es gibt ja anscheinend einige Lösungen dafür die aber alle mehr oder wneiger Programmieraufwand erfordern oder hast du schon was gefunden, was deinen Anforderungen entspricht?
Naja, das kann man auch in einzelnen Diagrammen: Wenn man Achse y an
Punkt X in Diagram 1 verlässt sollte klar sein, dass man in Diagram 2
bei Achse y, Punkt X ins "neue" Diagramm wieder einsteigt. DAS sollte
doch bei eurem Niveau keine unüberwindbare Hürde sein. ;)
Seis drum, es gibt ja anscheinend einige Lösungen dafür die aber alle
mehr oder wneiger Programmieraufwand erfordern oder hast du schon was
gefunden, was deinen Anforderungen entspricht?
Du hast recht das Ablesen aus 4 einzelnen Diagrammen sollte an der Stelle Vorausgesetzt sein. Aber du glaubst nicht was es für Azubis gibt. Da musst du eben wirklich sehr weit unten ansetzen damit die überhaupt noch mitkommen.
Teste gerade noch Veusz und labPlot. Aber in allem gab es hier viele hilfreiche Einwürfe und Links. Ich schwanke momentan noch zwischen gnuPlot oder Excel. Excel könnten die Auszubildenden vermutlich selbst bedienen. Bei gnuplot müsste ich ein Programm vorbereiten, geht aber auch.
Auf jeden fall ist das Thema an der Stelle hiermit für mich geklärt und ich danke allen Beteiligten!
Datenblatt vom BC547 nützt mir recht wenig (eine Erkenntnis des Kurses)
da die Kennlinien Mittelwerten von x Samples entnommen sind. Wenn's
genau werden soll müssen also Kennlinien von dem Transistor aufgenommen
werden, den man dann vor sich hat. Dann kann man auch mit
Basteltransistoren und ein bisschen Abgleichen gute Ergebnisse erzielen.
Solche Geschichten sollte man vermeiden ausser bei wirklichen Einzelstuecken, bei welchen der Aufwand keine Rolle spielt. zB bei Ultra Low Noise Verstaerkern, bei welchen man eine ganze Reihe von einzeln ausgemessenen Transitoren parallel schaltet. Das Rauschen geht mit der Wurzel der Anzahl. Dann muss man aber auch alles Andere richtig machen.
Ich hatte hier einen auf dem Tisch, 1-100kHz, Gain 1000, 1nV/rtHz, bei bis 200V DC Bias, oder aehnlich.
