Hardware-Experimente mit SMD-Platinen

Hack 6 bis 10

Hack 6: Lautsprecherverstärker

Hier wird der NF-Verstärker LM386 auf die Platine gelötet. Zusätzlich werden zwei Elkos mit 100 µF benötigt, einer als Koppelkondensator und einer als Stützkondensator für die Batteriespannung. Mehr muss man nicht tun. Da der Spannungsregler nicht bestückt ist sind alle anderen Baugruppen der Platine außer Funktion. R5 und C8 gehören zwar auch zum Verstärker, diese Bauteile sind aber nur erforderlich wenn man mehr Verstärkung braucht.

An die P2-Anschlüsse könnte direkt ein Poti angeschlossen werden. Fertig ist der Aktivlautsprecher mit Lautstärkeeinstellung. Das Gerät kann als allgemeiner Testverstärker (Signalfolger) oder als Endverstärker für Smartphone und Co. verwendet werden. Stereo ist natürlich auch möglich, aber dann müssen zwei Platinen verwendet werden. Dieses Projekt ist besonders einfach und auch für wenig erfahrene Löter geeignet, weil kein SMD-Bauteil beteiligt ist.

Hack 7: Lauschverstärker

Diesmal soll auch der Vorverstärker mit dem rauscharmen SMD-Transistor BC859 zum Einsatz kommen. Am Eingang liegt ein Piezo-Wandler als Körperschall-Mikrofon. Auf einen Tisch gepresst empfängt dieses Mikro leiseste Geräusche, keine Bewegung bleibt unentdeckt. Sogar ein Stethoskop zum Abhören des Herzschlags ist damit machbar.

Für den Umbau muss zunächst einmal die Betriebsspannung an den Vorverstärker gebracht werden. Dazu führt ein Kabel vom nicht bestückten Spannungsregler zum Widerstand R1. Man kann zusätzlich den Elko C6 bestücken um die Betriebsspannung besser zu entkoppeln, aber das ist nicht unbedingt nötig. Wichtig ist, dass der Pin 9 des ULN2003 hochgebogen wird um die Freilaufdioden abzuschalten, denn sonst gäbe es über Pin16 einen Kurzschluss. Außerdem wird die Plus-Leitung vor und hinter dem ULN2003 durchtrennt, damit Pin 6 und 7 nicht länger an Plus liegen. Der Vorverstärker des Fledermausdetektors verwendete den Pluspol des Radio-ICs als Referenz. Deshalb gab es R6 (1k) vom Emitter nach Masse, wobei C6 dann für eine saubere Spannung gegen +5V gesorgt hat. Diesmal ist alles anders, deshalb wird R6 ausgelötet und mit einem Tropfen Lötzinn überbrückt, sodass der Emitter an GND liegt.

Zusätzlich wird der ehemalige Koppelkondensator C7 entfernt und hier ein Draht angelötet. Er führt zum ehemaligen C12, der ebenfalls abgelötet wird. Damit wird C11 (100 nF) zum neuen Koppelkondensator zum Endverstärker. Man kann dann entweder ein Poti anschließen oder wie im Foto die Potianschlüsse überbrücken, womit sich die maximale Verstärkung ergibt. Der Verstärker neigt dabei allerdings schon zur akustischen Rückkopplung, wenn Mikrofon und Lautsprecher sich zu nahe kommen. Der Eingang des Vorverstärkers hat keinen Koppelkondensator. Das ist in Ordnung, wenn der keramische Schallwandler verwendet wird. Für andere Mikrofone muss noch ein Koppelkondensator von z.B. 100 nF eingefügt werden. Ist auch kein Problem, denn C12 ist noch ohne Aufgabe. Wie es geht zeigt der nächste Hack.

Hack 8: Der Hochfrequenz-Schnüffler

Der Vorverstärker aus dem vorhergehenden Hack kann auch als Breitband-Audion eingesetzt werden. Das Gerät entspricht dann weitgehend dem Breitband-PC-Radio, aber in einer Luxusversion mit eigenem Endverstärker. Am Eingang liegt eine Drahtspule mit 10 Windungen oder mehr, die auf höheren Frequenzen auch als Antenne ausreicht. Damit kann man z.B. aktive Handys orten. Aber auch das Aufspüren magnetischer Wechselfelder in der Nähe von Transformatoren ode Schaltnetzteilen ist möglich. Schließt man an K1 zusätzlich einen längeren Antennendraht an, kann man Radio hören. Am Abend kommen sogar ferne Sender herein.

Für den Umbau muss C7 entfernt werden, weil er dazu diente, die obere Grenzfrequenz des Vorverstärkers herabzusetzen, was hier gerade nicht erwünscht ist. Außerdem muss ein Koppelkondensator am Eingang eingefügt werden. Die Verbindung zum Anschluss K1 wird daher auf der Unterseite der Platine durchtrennt. An der Basisseite von C7 wird ein keramischer SMD-Kondensator mit 100 nF (ehemals C12) stehend angelötet, weil der Abstand zu K1 für eine liegende Montage zu groß ist. Ein Drähtchen sogt dann für die Verbindung zur Anschlussbuchse.

Übrigens: Der NE555 liegt auch noch an der Versorgungsspannung. Er ist nur völlig inaktiv, wenn die P1-Anschlüsse frei bleiben. Hält man aber den Finger drauf, ertönt wieder das bekannte Piepsen, wobei der Oszillator kapazitiv auf den Eingang des Vorverstärkers koppelt. Diesmal hat man mehr Lautstärke und einem schöneren Klang. Teremin spielen!

Hack 9: Interferenzen

Wenn man mit dem HF-Schnüffler Radio kört und zusätzlich eine fast gleiche Frequenz auftaucht, dann kört man die Differenzfrequenz als Interferenzpfeifen. Diese Technik wird auch beim Empfang von Morsesignalen eingesetzt und genauso beim originalen Fledermausdetektor. Hier wird das Ausgangssignal des Timer NE555 mit auf den Eingang des HF-Schnüfflers gekoppelt. Genauer gesagt seine Oberschwingungen, denn zusammen mit einem Poti von 22 k (lin) kann der Oszillator Fledermaus-konform zwischen 20 kHz und 100 kHz abgestimmt werden. Die empfangenen AM-Sender liegen aber im Mittelwellenbereich oberhalb 500 kHz oder im Kurzwellenbereich ab ca. 4 MHz.

Zur Kopplung des Oszillatorsignals dient eine zusätzliche Spule mit etwa vier Windungen. Sie wird an Masse und am Kondensator C16 angeschlossen. Hier liegt ein sehr kräftiges Ausgangssignal mit steilen Flanken und damit Frequenzanteilen bis zu vielen MHz (Herr Fourier lässt grüßen!). Wenn man bei angeschlossener Antenne einen Rundfunksender hört findet man mit dem Poti viele Pfeifstellen mit unterschiedlicher Lautstärke. Das ergibt dann auch wieder eine ganz eigene Musik.

Hack 10: Morse-Übungsgerät

Wenn man mehr als eine Platine hat kann der Timmer 555 wie ein Morsesender betrieben werden, zusammen mit dem Interferenzempfänger aus Hack 9. Ein elastischer Draht zwischen P2S und V+ arbeitet als Morsetaste. Die Spannung wird zum ausgelöteten R8 verbunden, sodass nur der 555 aber keine weitere Baugruppe aktiv ist. Das Ausgangssignal liegt irgendwo zwischen 20 kHz und 100 kHz. Es handelt sich nicht wirklich um einen Sender, weil eine effektive Abstrahlung auf diesen Frequenzen eine sehr viel längere Antenne benötigt. Die Versuche brauchen eine direkte Kopplung zwischen "Sender" und Empfänger. Das abgeschwächte Oszillatorsignal wird dazu an R11 abgenommen.

Tatsächlich können mehrere Partner gleichzeitig an einem Tisch sitzen und ihre eigenen Funkverbindungen aufbauen. Alle Geräte hängen an einer gemeinsamen Masseleitung, können die selbe Stromversorgung teilen und verwenden eine Ringleitung , über die der gesamte Funkverkehr läuft. Sozusagen ein Draht als Äther-Nachbildung. Alle Sender müssen unterschiedliche Frequenzen einstellen. Die Situation entspricht dann der beim echten Funkverkehr auf den Amateurfunkbändern. Jeder muss auf den anderen Rücksicht nehmen, indem er genügend Anstand zu anderen Stationen einhält. So kann man auch vermitteln wieviel Spaß das machen kann.

Übrigens geht es noch viel besser, wenn man mit Ultraschallsignalen arbeitet. Der Empfänger ist dann der originale Fledermausdetektor. Und als Schallgeber kann die Piezo-Scheibe eingesetzt werden. Der Ausgang liegt an C16.

Der CW-Sender im Video: http://youtu.be/s1Pr4KVRbb4

Bauteile:

Piezo-Schallwandler
NF-Verstärker LM386