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Internet of Electronics (IoE) nachrüsten

Das Charakteristische an elektrischen/elektronische Schaltungen dürfte wohl sein, dass sie im Wesentlichen aus passiven Bauelementen wie z.B. Widerstände, Kondensatoren, Spulen, Halbleitern (Dioden, Z-Dioden, LEDs, Hall-Sonden für Magnetfelder) und aktiven Bauelementen, d.h. Halbleitern (PNP-/NPN-Transistoren, FET, MOS-FET, Thyristoren, Triacs, ICs usw.) bestehen, die, wenn man sie mittels eines Schaltplans zu einer elektrischen/elektronischen Schaltung nebst Platine verbindet, einen ganz bestimmten Zweck (NF-Verstärker in einer aktiven Lautsprecherbox, analoges/digitales Radio nebst integriertem HF-Verstärker, analoges/digitales Walkie-Talkie Funksprechgerät, Smartphone, Tablet-PC, Notebook, Desktop-PC usw.) erfüllt.

Wenn man nun die elektronische Schaltung z.B. eines Uhrenradios nachträglich mittels IoE quasi intelligent machen will, dann müsste man sich vom Hersteller das Servicemanual, den Schaltplan und den Bauteile-Lageplan (Platinen-Layout) der verbauten Dioden, Transistoren und ICs besorgen, studieren und nachsehen, wo und wie man von außen in die eine oder andere Gerätefunktion eingreifen könnte.

So verfügt beispielsweise jedes Radio nebst NF-Verstärker über einen sogenannten Lautstärkeregler zum Ein- und Verstellen der jeweiligen Lautstärke. Dabei handelt es sich beim Lautstärkeregler um ein sogenanntes Potentiometer (Poti) im Bereich von 10 bis 150 KΩ, das sich mittels eines Kohle-Graphit-Schleifers über den Mittelanschluss auf der Hufeneisen förmigen Kreisbahn kontinuierlich in seinem Widerstandswert, d.h. des Lautstärkepegels (NF-Signal) verstellen lässt. [ weiterlesen ]

Dem Mittelabgriff des Lautstärkereglers (Poti) nachgeschaltet ist ein kleiner Kondensator zwecks Entkoppelung der NF-Signalspannung von der Gleichspannung des nachgeschalteten Spannungsteilers am NF-Transistor zum Einstellen des Transistor-Arbeitspunktes, siehe Bild 2.1 a):

(Zum Vergrößern bitte auf das Bild klicken!)

Einen einfachen, einstufigen NF-Verstärker in Emitter-Schaltung zeigt auch das Kapitel „5.1 Der Verstärker in Emitterschaltung“ der AK MODUL-BUS Computer GmbH, Aachen.

Wenn man nun von außen die Lautstärke, d.h. den NF-Signalpegel an der Mittelanzapfung des Potis, verändern will, dann muss man von außen das Spannungspotential genau am Mittelabgriff(!) des Potis gegen Masse verringern. Und zwar vor dem kleinen „Pikofarad“-Kondensator!

Würde man das Spannungspotential hinter dem NF-Entkopplungskondensator, d.h. parallel zum Widerstand R2 verändern, dann würde man den Arbeitspunkt des nachgeschalteten Transistors verändern, sodass dieser entweder unter- oder übersteuert wird und das NF-Signal verzerrt wiedergegeben wird.

In diesem Zusammenhang muss man noch wissen, dass das NF-Signal (= Lautstärkesignal) als Wechselspannung u_e(t) der Gleichspannung U_E vor dem NF-Entkoppelkondensator überlagert ist. Demzufolge fließt durch das Poti ein Mischstrom, der sich von außen durch elektronisches Absenken des (Gleich-) Spannungspotentials gegen Masse verringern lässt, sodass die Lautstärke wegen des verringerten NF-Signalpegels (gegen Masse) abnimmt.

Abschließend stellt sich noch die Frage, wie sich das Spannungspotential am Mittelabgriff des Potis vor dem kleinen „Pikofarad“-Kondensator elektronisch gegen Masse verringern lässt. Ganz einfach durch eine programmierbare (Gleich-) Spannungsquelle wie ihn z.B. der kleine „micro:bit“-Rechner am Analogausgang von Pin „P0“ zur Verfügung stellt. [ zurück ]

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