Hobby Elektronikbasteln

von Herbert Zellhuber


Um mir Grundkenntnisse in der Elektronik anzueignen - das war so um 1985 - kaufte ich das Buch "Elektronik gar nicht schwer - Experimente mit Gleichstrom". Anfangs waren nur Batterien und Strippen mit Krokodilklemmen nötig. Die nötigen Bauteile wie Widerstände, Leuchtdioden, lichtempfindliche Widerstände (LDR), Dioden, Zenerdioden, Trimmpotentiometer, Transistoren, Kondensatoren usw. besorgte ich über den Elektronikversand. Als weiteres war ein qualitativ gutes Vielfachmessgerät nötig, das ich auch heute noch gerne benutze.


An die Experimentier-Widerstände befestigte ich kleine Fahnen, die ich aus Selbstklebe-Etiketten ausschnitt. Um eine bessere Übersicht zu haben, bastelte ich aus einem leeren flachen Holzkästchen, das ich im Sperrmüll fand, einen Sortimentkasten.


Mit dem nächsten Buch "Elektronik gar nicht schwer - Experimente mit Wechselstrom" besorgte ich mir eine Experimentierplatine, welche auf ein Edelstahlblech geklebt wurde. Daran befestigte ich zwei 4-mm-Buchsen für die Stromversorgung. Mit Hilfe des Drahtbrücken-Sortiments können Schaltungen schnell und ohne Lötarbeit aufgebaut werden. Da in erster Linie 4,5 V und gelegentlich 1,5 V benötigt wurden, reichten drei Batterien aus. Das abgedrehte Stück Aluminium hat die Form einer Mignonzelle, mit drei weiteren Batterien werden diese in den Vierfach-Batteriehalter geklemmt und an die Experimentierplatine angeschlossen.


Da auch Lötarbeiten anstanden, legte ich mir einen einfachen Lötkolben mit 25 W zu. Den Ständer bog ich aus Schweißdraht. Später baute ich einem Dimmer in ein selbstgebautes Edelstahlgehäuse, damit konnte die Temperatur des Lötkolbens geregelt werden. Auch eine kleine Kombizange, Spitzzange und Seitenschneider waren oft eine wertvolle Hilfe.

Bald hatte ich den Wunsch nach einem regelbaren Netzgerät. Ein Fertiges hätte ich zwar kaufen können, ich wollte es aber selbst bauen - zumal die entsprechende Literatur einige schöne Anregungen gab. Genug Edelstahlblech für die Gehäuse hatte ich - auch ein selbstgebautes Blechabkantgerät.

Der Aufbau des Netzgeräts musste natürlich den üblichen Sicherheitsbedingungen der VDE entsprechen. Danach müssen Metallgehäuse einen Schutzkontaktstecker haben, wobei der grün-gelbe Schutzleiter am Gehäuse befestigt wird. Als weiteres soll eine von außen erreichbare Sicherung vorhanden sein. Das Netzkabel sollte abnehmbar sein, deshalb verbaute ich einen Europa-Einbaustecker. Ich baute einen 4fach-Schalter ein, damit der Trafo beim Ausschalten ohne Strom ist (der kann im Leerlauf durchaus 10-20 Watt oder mehr verbrauchen). Als weiteres sollte beim Abschalten sofort der Pluspol und die Anzeigelampe ohne Strom sein. Ich legte jeweils zwei Ausgänge als rote und schwarze 4-mm-Buchsen an. Die Ausgangsspannung ist von 3 bis 15 Volt regelbar, auch der Strombegrenzer war anfangs von 50 mA bis 1 A regelbar. Da das Potentiometer aber irgendwann kaputt ging, baute ich statt dessen einen 5-Watt-Widerstand mit 0,22 Ω ein, der den Ausgangsstrom auf 1 A begrenzt. Ein Anzeigeinstrument zeigt die Ausgangsspannung an. Damit die Wärme aus dem Innern abgeführt werden kann, sind Lüftungsbohrungen seitlich und oben im Blech angebracht.

Die Bauteile wie Trafo, Gleichrichter, Kondensator, Anzeigeinstrument, Schalter, Buchsen, Drehknöpfe, Sicherungshalter, Potentiometer, Spannungsregler usw. besorgte ich wieder über den Elektronikversand. Den Kühlkörper für den Spannungsregler stellte ich aus mehreren Alublechen selbst her, die mattschwarze Lackierung verbessert die Wärmeabfuhr.


Der Versuchsaufbau und der Schaltplan für das Netzgerät. Die Zeichnung entspricht nicht der üblichen Norm; ich zeichne eben so, wie es mir am verständlichsten erscheint.
C1 = 0,22 μF
C2 = 0,1 μF
R1 = 680 Ω
R2 = 10 kΩ (damit wird die Ausgangsspannung eingestellt)
R3 = 0,22 Ω
Die beiden Kondensatoren C1 und C2 dienen dazu, Schwingungen zu vermeiden. Mit R3 wird die Strombegrenzung eingestellt, es sollte ein Drahtwiderstand mit 5 Watt sein, da er bei hohen Strömen warm wird. Der dabei entstehende Spannungsabfall setzt die Strombegrenzung ein, den Widerstand kann man durch Versuche ermitteln.

Mittlerweile sah ich, dass es ganz praktisch wäre, aus entsorgten Altgeräten diverse Bauteile auszubauen und zu sammeln. Auch der Sperrmüll bot sich dabei an.


Um die Bauteile zu sortieren, besorgte ich mir durchsichtige Filmdosen, die mit den wichtigsten Daten beschriftet wurden. Diese wiederum sortierte ich in Pappschachteln ein, die übersichtlich und schnell erreichbar im Schrank verstaut sind.

Die verschieden ausgebauten Bauteile mussten natürlich auf ihre Funktion überprüft werden. Bei den Widerständen konnte ich das Multimeter verwenden, ebenso bei Dioden. Dabei ging ich wie bei der Widerstandsmessung vor. In die eine Richtung muss die Diode leiten, auf der anderen sperren.


Mit dem Multimeter kann ich auch Elektrolytkondensatoren von 1 bis 10.000 μF überprüfen. Dazu wende ich eine kleine Trickschaltung an. Ich bog ein Stück Blech, baute einen Schalter ein, schloss Buchsen an und verdrahtete das Ganze. Der Widerstand hat den Zweck, dass der Kondensator vor der Messung entladen wird. Vorgehensweise bei der Messung:
Dieses Buch beschreibt viele interessante Messmethoden an Halbleiter-Bauelementen. Ich baute mir ein Gerät zum Messen des Verstärkungsfaktors an Transistoren. Es liefert an den Basisanschluss einen konstanten Strom und am Messgerät wird der Verstärkungsfaktor abgelesen. Das Kabel zur Basis muss übrigens abgeschirmt sein, sonst wird das Messergebnis verfälscht.


Das Buch "Elektronisches Messen für Praktiker" gab mir wichtige Hinweise zum Bau von digitalen Messgeräten. Ich baute mir deshalb ein Ohmmeter, damit kann ich die Werte von Widerständen recht genau ermitteln. Außerdem baute ich noch ein weiteres Netzgerät. Damit können Spannungen von 5 - 6 - 7,5 - 9 - 10,5 - 12 - 13,5 - 15 Volt jeweils an zwei Ausgängen eingestellt werden (hier wird das Ohmmeter mit 9 und 12 Volt versorgt). Der Spannungsregler ist ein LM 317 (Schaltplan Bild rechts), er hat eine innere Strombegrenzung von 1,5 A. Die Gehäuse wurden wieder aus Edelstahlblech selbst hergestellt. Der Trafo und viele andere Teile stammten aus Altgeräten.


Das digitale Voltmeter ist ebenfalls ein Eigenbau. Hier sind die Eingänge für Strom und Spannung getrennt. Somit können beide Werte gleichzeitig gemessen werden, man braucht dazu nur den Schalter umlegen. Das Gerät wird mit einer 9-V-Batterie betrieben, diese kann durch das Betätigen eines Tasters überprüft werden.

Das digitale Voltmeter (DVM) kann 200 mV aufnehmen. Um höhere Spannungen messen zu können, wird ein Messteiler vorgeschaltet. Der Eingangswiderstand beträgt hier 10 MΩ. Über einen Dreh- oder Schiebeschalter können Messbereiche von 200 mV, 2 V, 20 V und 200 V eingestellt werden. Messwiderstände haben eine Toleranz von ±0,1% und sind natürlich auch wesentlich teuerer als gewöhnliche Widerstände. Ich kaufte mir einen Satz, verwende diese aber nur für Mess- und Vergleichszwecke. Mit dem digitalen Ohmmeter kann ich die Werte der Widerstände recht genau ermitteln. Da ich schon ein reichhaltiges Sortiment an ausgeschlachteten Widerständen hatte, konnte ich die passenden heraus sortieren. Da es aber in der Norm keine Widerstände mit der Größe 90, 900 usw. gibt, stellte ich diese aus den Größen 22 und 68 zusammen (22 kΩ + 68 kΩ = 90 kΩ).

Beim Messteiler für die Strommessung verfuhr ich ähnlich. Man kann auch zwei Widerstände nebeneinander schalten, so wie ich es mit den 1,8 Ω machte. Dann wird der Wert eben halbiert (1,8 Ω : 2 = 0,9 Ω)

Beim Schlachten von Altgeräten sammelten sich auch etliche Trafos an. Meistens sind die Werte dort nicht angegeben und man muss diese selbst ermitteln. Der Anschluss für die 220 V hat immer einen wesentlich höheren Widerstand als der Ausgang mit der Niederspannung, das kann man mit einem Ohmmeter überprüfen.
Ich bastelte mir für Versuchsaufbauten eine Vorrichtung aus einem Holzbrett, wobei ich Bauteile leicht anschrauben oder nageln kann. Am Blech ist ein Schalter und eine Anzeigeleuchte angebracht. Außerdem ist eine Sicherung vorhanden. An der Lüsterklemme können die Drähte geklemmt werden. Diese Vorrichtung ist aber eher als Provisorium anzusehen, die Anforderungen für die VDE werden hier nicht erfüllt!
Hier ist der Aufbau zum Testen eines Trafos zu sehen. Zuerst werden die Kabel für 220 V an die Lüsterklemme geschraubt. Vor dem Einschalten achte man darauf, dass sich die Ausgangskabel des Trafos nicht berühren. Dann wird der Schalter betätigt. Falls die Sicherung nicht geflogen ist (könnte ja sein, dass der Trafo einen Kurzschluss hat), kann man nun die Ausgangsspannung messen. Das macht man mit einem Multimeter und stellt dieses auf Wechselspannung. Natürlich möchte man auch wissen, wie hoch man den Trafo belasten kann. Dazu schließt man einen Gleichrichter an. An dessen Ausgang kann man einen stufenlos einstellbaren elektronischen Lastwiderstand und einen Strommesser anklemmen. Nun wird die Last langsam erhöht und achte dabei auf die Anzeigeinstrumente. Man wird sehen, dass sich mit der Zunahme des Stroms die Spannung am Trafo reduziert. Erfahrungsgemäß ist die Leistung des Trafos erreicht, wenn die Spannung bei Belastung 10% weniger als die Leerlaufspannung ist.
Man kann auch die Messwerte aufnehmen und in eine übersichtliche Tabelle übertragen. Das kann beispielsweise so aussehen:
 Strom  Spannung 
leer15,5 V
0,5 A15,2 V
1 A14,9 V
1,5 A14,5 V
2 A14,1 V
2,5 A13,8 V
3 A13,3 V
Wie man sehen kann, ist die Belastung bei 2 A erreicht (10% von 15,5 V entsprechen 14 V).


Noch kurz zum elektronischen Lastwiderstand: Damit kann man einen Verbraucher bzw. Widerstand simulieren. Das ist praktisch, wenn man z.B. Netzgeräte überprüfen will. Der Strom lässt sich hier stufenlos einstellen. Allerdings erwärmt sich bei höherer Belastung der Transistor 2N 3055 und braucht ein Kühlblech. Ich stellte mir deshalb das Gerät aus mehreren Aluplatten her und schraubte den Transistor darauf. Auch der Widerstand erwärmt sich dabei und muss mindestens 5 Watt haben (in dieser Schaltungsauslegung sollten 2,5 A nicht überschritten werden).

Es hatten sich durch das Schlachten von elektronischen Altgeräten auch etliche kleine Kondensatoren angesammelt. Ganz praktisch, dafür ein Prüfgerät zu haben.


Dieser Hauptschalter ist in meiner Computer- und Bastelecke aufgestellt. Auf der Rückseite des Geräts sind drei Ausgänge mit 220 Volt. Steht der Hauptschalter auf AUS, sind alle angeschlossenen Verbraucher vom Netz getrennt. Mit dem kleinen Schiebeschalters wird ein digitales Voltmeter zugeschaltet, mit dem die Leistung der Verbraucher in Watt gemessen werden kann. Das ist ganz interessant, wenn Elektrogeräte im Stand-by-Betrieb geschaltet sind. Man würde gar nicht denken, was Radios, Fernseher, Computer usw. da noch Strom brauchen! Mein Computer z.B. braucht im Stand-by 24 Watt - über das Jahr gerechnet wären das 210 kWh!!


Mit Hilfe des Buches "Schatzsuche mit Metalldetektoren" baute ich ein Metallsuchgerät nach (die akustische Anzeige ist eine Eigenkonstruktion). Damit suche ich gelegentlich den nahe gelegenen Kinderspielplatz ab. Mann würde gar nicht glauben, was Kinder alles Geld und sonstiges bei sich tragen - und im Sand verlieren...
Eine ganz ähnliche Schaltung hat der Leitungssucher, dieser ist mit einem Zeigerinstrument ausgestattet.


Mit "Infrarot-Elektronik" von Herrmann Schreiber war es möglich, einen Windmesser zu bauen.


Weitere Eigenbauten:

Labornetzgerät 0-24 V

Analog-Voltmeter

Digitales Voltmeter mit LED-Anzeige


Frequenzgeneratoren


Frequenzmesser analog und digital

Thermometer mit Digitalanzeige


Quarztester

Dioden-Kennlinienzeichner für das Oszilloskop


Mit diesem Buch konnte ich den Logikanalysator als Oszilloskopvorsatz und den Oszilloskop-Speichervorsatz bauen

Die Installation der Satellitenanlage

Zuerst war die Parabolantenne unter der Dachrinne befestigt. Das hatte allerdings den Nachteil, dass Schnee in Form einer Dachlawine diese beschädigen könnte. Als weiteres war die Unterkante des Antennenarms in einer Höhe von nur 180 cm, ein etwas größer gewachsener Mensch könnte sich durchaus den Kopf daran anschlagen.

Deshalb versetzte ich die Antenne auf den Balkon. Bekanntlich sollte man die Anlage so installieren, damit auch leicht Montagearbeiten oder Reparaturen durchgeführt werden können. Mit angelehnter Leiter kann ich die Vorderseite gut erreichen. Allerdings muss dabei ein Balken angebracht werden, um das Ovellandach (die Terassenüberdachung ist selbstverständlich auch selbst konstruiert!) nicht zu beschädigen.

Für die Halterung nahm ich ein Edelstahlrohr mit 50 mm Durchmesser, an das ich zwei Flachstücke schweißte. Mit je zwei Schrauben wurde das Teil an das Geländer montiert und am Beton angedübelt. Das Rohr ist mit der Wasserwaage exakt senkrecht ausgerichtet, damit die Neigung der Antenne an der Skala eingestellt werden kann. Diese Konstruktion ist auch wesentlich stabiler als das gewinkelte Alurohr vorher.
Um die Antenne seitlich auszurichten, stellte ich einen kleinen Fernseher daneben. Die beiden Flügelmuttern waren nur leicht geklemmt. Ich drehte langsam die Antenne, bis das Signal den Fernseher erreichte und ein Bild aufgebaut wurde. Dann zeichnete ich mit Filzstift am Rohr eine Markierung. Ich drehte die Antenne weiter, bis das Bild wieder verschwand. Auch dort brachte ich eine Markierung an. Zwischen den beiden Markierungen ist die maximale Empfangsleistung, in dieser Stellung wurde die Antenne mit den beiden Flügelmuttern fixiert.

Im Büchlein "Satellitenanlagen selbst installieren" von Thorsten Sinning kann man alles Wissenswerte dazu nachlesen.

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