Die Elektronik-Bastelecke

So wie über die Jahre der Wunsch entstand, eine Metallwerkstatt einzurichten, reifte schon länger der Entschluss, ähnliches im Bereich der Elektronik zu schaffen. Nach zahlreichen Überlegungen entschloss ich das freigewordene Kinderzimmer kurzerhand in einen Hobbyraum umzugestalten. Naja ganz so ungeteilt gings dann auch nicht, schließlich wollte Frauchen noch Platz für den Bügeltisch :-))

Natürlich kann man an dieses Hobby vollkommen professionell herangehen, einen hochtechnisierten Arbeitstisch in Laborqualität kaufen, sündteuere Geräte anschaffen und loslegen. Da ich auch in diesem Bereich auf Spass setzte und möglichst wiederverwerten will, ging ich einen anderen Weg. 

Um dies für Interessierte nachvollziehbar darzustellen teile ich das Thema mal in den Arbeitsplatz und dessen Ausstattung, und in die Arbeitstechnik, welcher ich mir bediene.

Der Arbeitsplatz

ok....Ordnung ist relativ :-)

Ein ausgedienter Schreibtisch mit zwei Rollcontainer bildet die Baisis für den Arbeitsplatz. Man erkennt im Hintergrund eine Ablage, welche mehrere Fächer aufweist, und mit dem Tisch verschraubt wurde. Links wurde mit genügend Luft das Netzteil eingeschoben, mittig liegt eine Gravierbohrmaschine der grünen Marke gefolgt von den schaltbaren Steckdosen, und dem Oszilloskop, dazu später mehr. Oben stehen zwei Kleinteilekästen in denen halbwegs geordnet Widerstände, Kondensatoren, Transistoren und sonstige Bauelemente verstaut sind. Eine Möbelplatte erhielt auf der Rückseite eine Stütze und nimmt die Handwerkzeuge, Schraubenzieher und die Kabel auf. Eine Schreibtischleuchte mit Lupe erleichtert die Identifizierung von Bauteilen, und an der Wand gibts eine weitere Ablage an der eine Übersicht über den Farbcode von Widerständen klebt. Als Arbeitsunterlage wählte ich eine Schneidunterlage, die auch mal höhere Temperaturen verträgt. eine Lötstation komplettiert das Ganze. Rechts gerade noch im Bild ist der Computertisch mit meinem PC, der für die Schaltungssimulation, aber vor allem für die Datenblattsuche im Netz für ausgelötete Bauteile wichtig ist. Ach ja - links unten noch zu erkennen die Müllkiste.

 

Das Multimeter kann in eine Klemmhalterung gesteckt werden, und ermöglicht dadurch bequeme Messungen. Die zwei Steckdosen sind auf der Rückseite mit dem Schalter darunter verkabelt ermöglicht das zentrale Ausschalten der Verbraucher. Der graue Trichter ist Teil einer selbst gebauten Absaugung. Nachdem die alte Lötstation ihren Geist aufgab, wartet die Absaugung auf eine Wiederbelebung. 

Das Oszilloskop ist ein Schnäppchen aus dem Internet. Ein betagter Amateurfunker stellte das Zweikanal-Speicheroszi (150MHz) in die Bucht gestellt, und ich konnte für knappe 150€ zuschlagen. Das Labornetzteil ist zwar neu, aber auch in einer ähnlichen Preisklasse. Die Minibohrmaschine und die Lötstation gibts für wesentlich weniger Geld. Das Werkzeug sammelte sich im Laufe der Jahre so nacheinander an. 

Geräte und Werkzeug

Immer wieder wird im Netz die Frage gestellt, welche Grundausstattung an Werkzeug und Messmittel notwendig ist. Es gibt natürlich ausführliche Ausstattungslisten, aber ich möchte hier nur auf die für mich notwendig erscheinenden Dinge eingehen und den einen oder anderen Tipp geben.

 

Eine Lötstation muss es schon sein. Sie ermöglicht das Einstellen der Lötspitzentemperatur, eine saubere und sichere Ablage des Lötkolbens, und bietet die Aufnahme des Reinigungsschwammes, an dem man die Spitze immer wieder reinigend abstreifen kann. Ergänzt wird die Station mit Elektroniklot, wobei ich bleifreies Lot bevorzuge.

 

Das Netzteil liefert 2 Ausgangsspannungen welche hinsichtlich Spannung (0 - 40V) und Stromstärke (0 -3A) regelbar sind. Eine dritte Ausgangsspannung ist mit 5V bereits für den Einsatz im Bereich von Mikrokontrollern ausgelegt. Natürlich ist das Teil kurzschlussfest, denn es kommt immer wieder vor, dass sich die Pole in der Bastelhektik berühren. 

 

Das Multimeter gibts für recht wenig Geld in jedem Baumarkt in unterschiedlichen Qualitäten. Auch hier muss man nicht übertreiben. Messmöglichkeite für Wechsel- und Gleichspannung, Widerstandsmessung, sowie eine Diodentestfunktion reichen aus. Hilfreich sind Testkabel, bei denen die Prüfspitzen auswechselbar sind und sich durch Messklemmen ersetzen lassen. 

 

Ein Oszilloskop ist zwar kein Muss, aber es stellt ein universelles Messgerät dar, und schafft oft rasch Klarheit bei Schwinungen aller Art. Gerade bei komplexeren Schaltungen und solchen, bei denen mit Schwingungen (sind fast allen...ggg) gearbeitet wird, ist das Oszi für mich ein unverzichtbarer Helfer.

 

Handwerkzeug:

Eine Packung Messkabel mit Krokodilklemmen und solche mit Bananenstecker ermöglichen schnelle Verbindungen. Auch ein Steckbrett zum provisorischen Aufbau von Schaltungen gibts bei mir, welches ich aber nur noch selten verwende. 

Die Minibohrmaschine verwende ich zum Durchtrennen von Leiterbahnen, ein 4mm Spiralbohrer mit Griff tuts aber auch. 

Kleine Elektronikerzangen (gibts im Set schon sehr günstig) Schraubenzieher (auch im Set) sowie eine Abisolierzange komplettieren die Ausstattung.

 

Alles zusammen kostet natürlich Geld. Der Preis lässt sich jedoch in Grenzen halten, wenn man nicht alles auf einmal kauft, und mit etwas Geduld im Netz auf die Suche nach gebrauchten Dingen geht. 

 

Die Arbeitstechnik

Auch hier gibts die Luxusvariante, bei der man alles in Industriequalität fertigt oder auch die Straßenvariante bei der alles möglichst wirr zusammengestrickt ist. 

Ich bediene mich  einer Arbeitstechnik die so irgendwo dazwischen liegt. Doch zuerst muss erst mal eine Schaltung her.

 

Der Schaltungsentwurf

Im Netz gibt es Millionen von Schaltungen die nachgebaut werden können, und am Anfang standen auch bei mir solche Schritte. Das ergibt sehr rasch Erfolgserlebnisse und macht Appetit auf mehr. Die blinkende Leuchtdiode stellt wohl bei den meisten Bastlern den Urknall des eigenen Hobbys dar. Mit jedem Miniprojekt wächst die Neugier und Freude, und vor allem das Wissen und die Fertigkeiten. Das Löten funktioniert immer besser, Schaltungsfehler werden weniger und die Arbeiten werden generell sauberer. Hier kann ich nur empfehlen, sich Tipps im Netz zu holen, diese kritisch zu hinterfragen und für sich auszuprobieren. 

Das Netz ist ein nahezu unerschöpflicher Wissenslieferant. Gibt man Elektronik-Kompendium in die Suchmaschine ein, so hat man ein gutes Basiswissen über alle gängigen Grundschaltungen und elektronischen Vorgänge. Schließlich gelingen die ersten Berechnungen und nun weiß der Bastler auch was da geschieht. 

Nun kann man einen eigenen Schaltungsentwurf zeichnen, zusammenlöten und dann testen, der Erfolg wird aber sehr mühsam mit vielen Rückschritten erkauft werden. Besser ist es, entweder die Schaltung am Steckbrett aufzubauen, oder besser am PC zu simulieren. Ich verwende das kostenlose Programm LTSpice. Sowohl das Programm, Als auch ein Handbuch für den schnellen Einstieg lässt sich im Netz downloaden. Nun können aus den Bauteilebibliotheken Elemente ausgewählt, oder mit mehr Erfahrung auch eigene Teile angelegt werden. Ich bin immer wieder erstaunt, wie nahe die Simulation bei den Messwerten an die real aufgebaute Schaltung kommt. 

Ist nun die Schaltung zufriedenstellend entworfen, will die Platzierung der Bauteile auf der Platine geplant sein. Da ich Lochrasterplatinen verwende, kann auch das am PC gemacht werden, oder man macht es noch einfacher. Ein karriertes Blatt Papier und ein Bleistift, und schon kann man die Bauteile darauf einzeichnen. So erspart man sich später unnötige Querverkabelungen und Bahnunterbrechungen.

 

Der Schaltungsaufbau

Professionelle Platinen werden geätzt oder neuerdings auch gedruckt. Im Hobbybereich ist das aber ein ziemlicher Aufwand, der vor allem am Anfang nicht sein muss. Ich baue meine Schaltungen grundsätzlich auf Lochrasterplatinen auf. Sollte einmal eine hochwertige professionelle Anfertigung notwendig sein, so gibt es die Möglichkeit bei Elektronikanbietern für wenig Geld die Platinen nach den eigenen Entwürfen anfertigen zu lassen. 

Lochrasterplatinen bieten den Vorteil des schnellen Aufbaus, sie sind billig und ermöglichen trotzdem eine ansprechende Optik des Aufbaus. Platinen mit Streifenförmigen Aufbau waren lange Zeit mein Favorit. Die Bauteile lassen sich mit ein wenig Überlegung so platzieren, dass möglichst wenig Querverbindungen und Unterbrechungen notwendig sind. Unterbrechungen stelle ich mit der Minibohrmaschine her. Ein 4mm Spiralbohrer in einem Holzgriff tuts aber auch.

Verbindungen werden mit Drahtbrücken aus abisoliertem 0.7mm Kabel hergestellt.

Inzwischen verwende ich auch zu meiner Zufriedenheit Lochrasterpatinen mit Lötaugen. Hier stelle ich die Verbindung mit 0,4mm Kupferdraht her. Im Netz gibt es gute Anleitungen dazu. 

Ein selbst gebauter Bestückungsrahmen (die Beschreibung gibts auch hier auf meiner Seite) ermöglicht die Fixierung der Leiterplatten.

Arbeitsmaterial

Ich bin bestrebt, möglichst wenige Teile zuzukaufen. Daher hab ich mich um andere Bauteilespender umgesehen. Vor allem Videorekorder älterer Bauart, Funkgeräte und Radiogeräte liefern so ziemlich alles was das Herz begehrt. Hat ein Drucker das Zeitliche gesegnet, so landen die Schaltungsplatinen, Knöpfe, Schalter, LED und was sonst noch so brauchbar ist in meiner Resteablage. Gelegentlich löte ich Teile aus, und sortiere sie im Kleinteilekasten. Und führt mich mein Weg in den Megastore des großen Blauen C, so kann auch ich manchmal nicht widerstehen das eine oder andere Ding zu erwerben.

Zusammenfassend will ich festhalten, dass dieser Bereich höchst spannend anregend ist. Ursprüngliche Bedenken hinsichtlich mangelnder Kenntnisse und Fähigkeiten können getrost beiseite geschoben werden. Also ran an den Tisch und den Lötkolben geschwungen!