Projekt: Lichtanlage, LDR

IMPEDANZWANDLER

Der erste Test auf der fertigen Konfigurationsplatine für die Einstellung der Lichtempfindlichkeit ging daneben. Doch ich konnte die Ursache klären und den Fehler korrigieren.

Fehlerhaftes Layout

Zuerst hat mich die Software Fritzing genarrt. Es gab noch eine Verbindung auf der Schaltplan-Ansicht, die dann auf die Leiterplatten-Ansicht ungewollt auftauchte. Dies hatte zur Folge, dass der Trimmer wirkungslos wurde und mit 1M Ohm als Widerstand konstant wirkte. Dadurch konnte man drehen soviel man wollte, es änderte sich nichts. Um das herauszufinden, wurde der Trimmer ausgelötet und durch einen neuen ersetzt, wobei keine Veränderung festgestellt wurde. Nach Überprüfung der Platine wurde die falsche Verbindung entdeckt und mit dem Teppichmesser gekappt. Danach war der Widerstand wieder ein Trimmer.

Für die Einstellung sollte eine digitale Anzeige eingesetzt werden. Diese muss man nur parallel zur Spannung anschließen und schon funktioniert es. Ja, aber die Sache hat einen Haken: Der Innenwiderstand hat nur 300k Ohm. Zum Einstellen des Trimmers mit 1M Ohm, der als Spannungsteiler agiert, war das nicht gut. Das Gerät wirkte wie ein weiter Spannungsteiler und dadurch zeigte es nur 2,4 anstatt 12 V.

Ok. Mein Multimeter hat einen praktisch unendlich hohen Innenwiderstand. Mit dem kann die Spannung sichtbar machen. Also wird nur eine digitale Anzeige benötigt, die ebenfalls einen hohen Innenwiderstand hat. Diese Anzeigen benötigen jedoch eine externe Spannung von 9V. Das wäre machbar, aber zu teuer. Diese kosten gleich um die 30 €. Letztendlich muss man die Spannung umleiten und von den vorherigen Widerständen unabhängig machen, damit der Innenwiderstand der Anzeige nicht zum Spannungsteiler hinzugerechnet wird. Dafür gibt es ja die Differenzverstärker (LM324). Ich habe vorher mal mit denen experimentiert, aber hatte noch keinen richtigen Einsatz gefunden. Die Lösung wäre, einen Differenzverstärker mit Verstärkung von 1 und einer Differenz von 0 zu benutzen.

Nach einer kurzen Zeit bin ich fündig geworden. Der Impendanzwandler ist die Lösung. Genau das wird für solche Fälle eingesetzt. Der Eingangswiderstand ist praktisch unendlich hoch, der Ausgangswiderstand niedrig. Es wird nichts verstärkt, so dass die Eingangsspannung der Ausgangsspannung entspricht. Dadurch kann die am Ausgang angelegte Anzeige die Eingangsspannung nicht beeinflussen. Zum Glück hatte ich noch einen LM324 im Labor gefunden und gleich die Schaltung ausprobiert. Und siehe da, es funktioniert. Nun kann man mit der digitalen Anzeige die Veränderung am Trimmer sichtbar machen. Zwar hat die Platine jetzt eine kleine Macke, aber in der Fritzing-Datei habe ich die Stelle bereits korrigiert.