HALBLEITERHEFT2000

87

7-8/2000

Elektor

bruch gedacht. Die Befestigungslöcher der Platine haben den
gleichen Abstand wie ein SUB-D-Verbinder, so dass die Pla-
tine mit Hilfe von zwei Winkeln leicht in der richtigen Position
montiert werden kann.
Da die Wärmeentwicklung des MOSFET beträchtliche Aus-
maße annehmen kann (ca. 30 W bei Kurzschluss !), ist eine
Kühlung unbedingt notwendig. Theoretisch muss der Wär-

mewiderstand des Kühlkörpers in der Größenordnung von
2 K/W liegen. In der Praxis genügt aber auch ein Stück Win-
kelprofil (3...4 mm dick), das mit dem PC-Gehäuse verschraubt
wird. Dabei ist zu beachten, dass der Drain-Anschluss
(+12 V !) am MOSFET-Gehäuse liegt; die gleichzeitige elek-
trische Isolierung zum PC-Gehäuse ist deshalb unverzichtbar.

(004017)gd

Von Gregor Kleine

Möchte man Frequenzen zwischen 850 MHz und 4 GHz ver-
vielfachen, so gibt es dafür kleine Frequenzverdoppler-Bau-
steine mit der Typenbezeichnung HMC 187, HMC 188 und
HMC 189 (s.Tabelle), die am Ausgang eine Unterdrückung der
Grundfrequenz und der drei- und vierfachen Grundfrequenz
von über 35 dB gegenüber der gewünschten doppelten Ein-
gangsfrequenz bieten. Diese Eigenschaft vereinfacht die Wei-
terverarbeitung und das Design eventuell nachfolgender Aus-
gangsfilter. Auch in Vervielfacherketten mit mehrstufiger Fre-
quenzverdopplung (x4, x8, ...) ist die Unterdrückung
unerwünschter Frequenzen von Vorteil.
Die winzigen Bausteine der HMC18x-Reihe werden im preis-
werten MSOP8-Kunststoffgehäuse angeboten, das nur eine
Platinenfläche von 3 mm auf
4,8 mm belegt. Das Gehäuse
ist nur gut einen Millimeter
hoch.
Im Inneren des Bausteins
befindet sich ein passiver Fre-
quenzverdoppler mit einem
Schottky-Diodenring und zwei
integrierten Trafos, sog.
Baluns (von balanced : unba-
lanced). Der Diodenring entspricht einem Graetz-Gleichrich-
ter. Die monolithisch auf dem Chip integrierten Baluns sind
der Grund dafür, dass die untere Eckfrequenz mit 850 MHz
relativ hoch liegt. Tiefere Frequenzen werden zwar auch ver-
doppelt, die Durchgangsdämpfung (Conversion Loss) von
typisch 15 dB steigt dann aber stark an. Ein- und Ausgänge
sind auf das übliche 50-Ohm-System angepasst und müssen

mit einer Eingangsleistung von typisch +15 dBm angesteuert
werden. Die Ausgangsleistung beträgt demnach also rund 0
dBm.
Ein Überblick über die drei zur Verfügung stehenden Modelle
ist in der Tabelle zu finden.

(004113e)

Internet-Referenz:

www.hittite.com

HMC18x

7

1

2

3

4

5

6

8

50Ω

f

in

f

out

50Ω

004113 - 11

Frequenzverdoppler

081

Modell

f

in

f

out

Conversion Loss

Isolation am Ausgang

f

in

3 f

in

4 f

in

HMC 187

0,85 - 2 GHz

1,7 - 4 GHz

15 dB

45 dB

52 dB

40 dB

HMC 188

1,5 - 2,5 GHz

3 - 5 GHz

15 dB

45 dB

50 dB

45 dB

HMC 189

2 - 4 GHz

4 - 8 GHz

13 dB

34 dB

40 dB

40 dB

Von Wilfried Foede

Diese trickreiche kleine Schaltung ermöglicht bei einem VGA-
Synchronisationssignal nur durch Einstellen des Triggerpegels
des Oszilloskops folgende Triggeroptionen (in der Reihenfolge
von hohem zu niedrigem Triggerpegel:

- Triggerung auf Rückflanke des Vertikal-Synchronsignals

- Triggerung auf Rückflanke des Horizontal-Synchronsignals

- Triggerung auf Vorderflanke des Horizontal-Synchronsignals

- Triggerung auf Vorderflanke des Vertikal-Synchronsignals

Die Schaltung selbst besteht nur aus zwei Kondensatoren und
einem Widerstand. Die beiden Kondensatoren bilden zusam-
men mit dem Widerstand zwei Differenzierglieder, deren Zeit-
konstanten an das Timing des Vertikalsynchronimpulses
(C1/R1) bzw. des Horizontalsynchronimpulses (C2/R1) ange-
passt sind. In dem neben der Schaltung stehenden Diagramm

Videosignal-Triggerhilfe für Oszilloskope

082

HALBLEITERHEFT2000

88

Elektor

7-8/2000

ist leicht nachzuvollziehen, wie sich bei dem am Ausgang ent-
stehenden differenzierten Kombinationssignal die Trigger-
schwellen auf die Flanken der einzelnen Signalkomponenten
einstellen lassen.
Die im Schaltbild angegebene Pin-Nummerierung bezieht sich

auf die 15-polige PC-Videobuchse (DC15HD). Wenn man die
drei Bauteile dieser Schaltung an der Buchse auf der Grafik-
karte montiert, kann man den (freien) Pin 15 für das Trigger-
signal verwenden.

004051e

C1

Pin 14

- SV

- SH

Pin13

Pin 15

V Rückflanke

H Rückflanke

H Vorderflanke

V Vorderflanke

004051 - 11

DC15HD

H / V Trigger-Signal

47p

C2

R1

10p

2k2

Text: Hans Steeman

Plattenspieler für die schwarzen Vinylscheiben aus dem vori-
gen Jahrhundert sind mittlerweile so selten geworden, dass
viele Audioanlagen heutzutage keinen Eingang für magneto-
dynamische Tonabnehmer (MD) aufweisen. Wer nun einen sol-
chen Plattenspieler am neuen Verstärker verwenden möchte
– oder auch nur Schallplatten auf MiniDisc- oder CD-R über-
spielen – der benötigt einen MD-Vorverstärker, der es ermög-
licht, den Plattenspieler an übliche Line-Eingänge anzu-
schliessen.
Das Problem lässt sich mit einem einzigen, rauscharmen Ope-
rationsverstärker auf ebenso einfache wie elegante Weise
lösen. Mit nur wenigen zusätzlichen Bauteilen rund um den
Opamp erledigt die Schaltung die Impedanzanpassung für den
Tonabnehmer, die Pegelanhebung von einigen Millivolt auf
einige hundert Millivolt Linepegel und die Entzerrung des auf
der Schallplatte nach der RIAA-Kennlinie ”verbogenen” Fre-
quenzgangs. Den ersten Punkt übernimmt das RC-Netzwerk
R2/C3 am Eingang des Opamps, für die anderen beiden ist das
RC-Netzwerk in der Gegenkopplung zuständig. Die Schaltung
ist für Stereo natürlich zweimal aufzubauen. Zur Stromversor-
gung genügt ein Kleinnetzteil mit Spannungsreglern für

±15

V bei einem Strom von maximal 100 mA.

(004060e)

IC1

2

3

6

7

4

LT1037

R1

100

Ω

R2

47k

C3

100p

R4

100k

R3

7k87

C1

100n

C2

33n

15V

15V

004060 - 11

PHONO

Einfacher MD-Vorverstärker

083

Viele Schaltungen werden direkt aus dem 230-V-Netz über
einen Vorschaltkondensator (C1) versorgt. Der Nachteil: Nur
eine Periodenhälfte der Netzspannung wird benötigt, um dar-
aus eine Gleichspannung zu erzeugen. Es liegt also nahe, mit
einer Gleichrichterbrücke die Netzspannung doppelphasig
gleichzurichten, so dass der Schaltung ein höherer Strom ent-

nommen oder der Pufferelko kleiner gehalten werden kann.
Die hier gezeigte Schaltung hat den gleichen Effekt, benötigt
aber weniger Bauteile. Dies ist durch den ungewöhnlichen
Einsatz zweier Z-Dioden möglich, die nicht nur in ihrer “nor-
malen” Funktion verwendet werden, sondern auch wie
gewöhnliche Dioden in Durchlassrichtung. Der Strom fließt so

Direkte Netzversorgung

084

HALBLEITERHEFT2000

89

7-8/2000

Elektor

während einer Phase durch D1, während der anderen Phase
durch D3 und D2 zur Last.
Bedenken Sie beim Einsatz dieser Schaltung (wie auch bei
der Variante mit der Gleichrichterbrücke), dass der Minuspol

der Gleichspannung nicht mehr direkt mit dem 230-V-
Anschluss verbunden ist, die Versorgung eines Triacs mit die-
ser Schaltung also in der Regel nicht möglich ist. Für Schal-
tungen mit Relais bedeutet die doppelphasige Gleichrichtung
einen Vorteil.
Die Höhe der Gleichspannung hängt vom Wert der beiden Z-
Dioden ab und ist relativ frei wählbar. C2 muss für die Gleich-
spannung ausreichend spannungsfest sein. Die Höhe des ent-
nehmbaren Gleichstroms ist von der Kapazität von C1 abhän-
gig (hier 220 nF) und lag bei der vorliegenden Schaltung bei
ungefähr 15 V.

Achten Sie beim Betrieb der Schaltung darauf, dass keine
galvanische Trennung vom Netz gewährleistet ist und
lebensgefährliche Spannungen gegenüber Erde auch in der
angeschlossenen Schaltung vorhanden sein können! Ein den
Vorschriften entsprechender Berührschutz ist unabdingbar.

(004097rg

R1

100Ω

C1

220n

250V

D1

1N4004

D3

1N4004

D2

12V

1W

D4

12V

1W

C2

470µ

16V

12V

15mA

X2

004097 - 11

1W

Von Dr.-Ing. Ulrich Pilz

Nicht nur aus ökologischen
Gründen, auch aus Kosten-
gründen werden Regen-
wassersammelanlagen immer
beliebter. Im Falle von größe-
ren Erdtanks stellt sich aber
oft das Problem der Füll-
standsanzeige, schließlich
möchte man nicht jedes mal
die Tankluke öffnen, um nach-
zusehen. Mit Schwimmer-
schaltern, die an einer Sonde
im Tank in unterschiedlichen
Höhen montiert sind, lässt sich
der Füllstand gut überwachen
und über eine LED-Kette
anzeigen. Hierbei stört jedoch
- gerade wenn eine fein auflö-
sende Anzeige gewünscht
wird, der Kabelbaum zu den
Schaltern im Tank.
Eine einfache Möglichkeit, den
Füllstand über eine Zwei-
drahtleitung zu übertragen,
zeigt die vorliegende Schal-
tung. R1 bietet mit der Wider-
standskette aus R2 bis R6
einen Spannungsteiler, dessen
Teilerverhältnis davon
abhängt, welcher Schwim-
merschalter geschlossen ist.
Dabei schließt der steigende
Wasserspiegel zunächst S5,
dann S5 und S4, bis schließlich
bei vollständiger Füllung des
Tanks alle 5 Schalter geschlos-
sen sind.
Die durch das Spannungsteilerverhältnis aus der Betriebs-

spannung gewonnene Spannung wird von fünf mit Opamps
gebildeten Komparatoren ausgewertet. Dafür liegt jeweils an

2

3

1

IC1a

R13

2k2

D1

6

5

7

IC1b

R14

2k2

D2

9

10

8

IC1c

R15

2k2

D3

13

12

14

IC1d

R16

2k2

D4

2

3

1

IC2a

R17

2k2

D5

R8

100k

R9

100k

R10

100k

R11

100k

R12

100k

R7

200k

R2

20k

R3

30k

R4

50k

R5

100k

R6

300k

R1

100k

S1

S2

S3

S4

S5

R18

1k

SSR 1

IC1

11

4

IC2

11

4

IC1, IC2 = LM324

7V9

8V4

6V7

5V0

3V4

1V7

0V

3V9

5V9

7V1

004012 - 11

I = 1mA75 (LEDs off)

I = 22mA8 (LEDs on)

12V

S202 S01
S202 S02

Füllstandsanzeige für Regenwassertank

085