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Donnerstag, 27. August 2020, 15:13

Tapir

Hinweis von EDV-Dompteur: Beitrag aus dem Schnellkurs-Thread hierhin verschoben:
https://www.edv-dompteur.de/forum/index.…ad&threadID=302

Der Tapir ist "ziemlich große Klasse", aber nicht perfekt. Ich habe früher vergleichbare Schaltungen mit einem oder zwei Potis gebaut, mit denen man noch Einfluss auf die Empfindlichkeit nehmen konnte. Der Tapir von Elektor hat keine Potis, sondern nur eine feste Verstärkung, die aber recht breitbandig praxistauglich ist.
Für die Anwendung als Signalverfolger, in Verbindung mit einem eingespeisten Sinus-Signal, wäre es aber wünschenswert, die Verstärkung des "Empfängers" noch höher aufreißen zu können, um mit der Amplitude des Sinussignals so tief bleiben zu können, dass garantiert noch keine Diode auf dem Mainboard leitet.
Das wird mit dem Tapir etwas schwierig, da mag man gezwungen sein, die Amplitude höher zu drehen. Dann sollte aber ein Strombegrenzungswiderstand in Reihe, damit der Signalgenerator unter keinen Umständen auf dem Mainboard etwas killen kann.
Ich fand deine Beschreibung des Tapirs und dann erst recht das verlinkte Video sehr schön. Nein, sagen wir lieber beeindruckend. Und wollte mir dann den wie ich finde ebenfalls echt toll gemachten Bausatz direkt bestellen. Aber Pustekuchen: den Bausatz bekommt man derzeit anscheinend nirgendwo. Ich habe mir jetzt erst mal einen Google-Alert eingerichtet: vielleicht schmeißt hoffentlich bald irgendwer wieder den Bausatz auf den Markt.

Bis dahin: du hast oben geschrieben, dass du eine Schaltung mit zwei Potis gebaut hattest, die in deinen Augen besser geeignet wären. Hast du dazu ggf. einen Schaltplan? Oder kennst du gar einen ähnlich schicken Bausatz?

EDV-Dompteur

Administrator

Beiträge: 1 692

Wohnort: Hamburg

Beruf: Techniker

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Freitag, 28. August 2020, 04:04

Also um ehrlich zu sein: Den Bausatz des Tapirs finde ich gar nicht so dolle.
Ich finde die Schaltung gut, nicht aber den Bausatz. Der ist nämlich total fummelig aufzubauen und nach der Fertigstellung nicht mehr zu modifizieren, oder zu reparieren (wobei der eh nicht kaputt geht, aber es könnte ja mal eine Batterie auslaufen, etc.).
Nein, der Bausatz ist vom Aufbau her sogar eine ziemliche Katastrophe.

Trotzdem macht der Bausatz Sinn für Leute, die nicht groß selber experimentieren, sondern einfach schnell so einen "Tapir" haben wollen.

Der Schaltplan ist zum Glück öffentlich und die Schaltung an sich ist auch ohne "richtiger" Platine rasch zusammen gefrickelt, wenn man keine SMD-Bauteile verwendet.
Ein Stück Lochraster-Platine, drei Transistoren, paar Widerstände und so ... - schnell gemacht.


Was Verbesserungen der Schaltung betrifft: Nun ja, "Verbesserung" ist relativ.
Ich selbst habe schon irre viele Schaltungen solcher Art in diversen Variationen zusammen gebraten. Es ist schwer, da einen klaren Favoriten zu benennen. Sie unterscheiden sich halt.
Unter meinen vielen eigenen Schaltungen war mal eine, die sich ungewollt Radio eingefangen hat. Das störte in manchen Fällen, taugte witzigerweise aber ganz vorzüglich dazu, Leitungen und Rohre im Mauerwerk aufzuspüren.

Nach meiner Erfahrung ist der Tapir insgesamt ein rundum gelungener Kompromiss, den ich empfehlen kann.
In Einzeldisziplinen mögen andere Schaltungsvarianten hier und da Vorteile haben, aber in der Summe aller Eigenschaften ist der Taipr echt prima "ready to go". Dafür ist er in keiner Einzeldisziplin herausragend.

Mir gefällt seine automatische Arbeitspunkt-Stabilisierung sehr gut. Einschalten und funzt!
Bei meinen Schaltungen mit Poti driftete dauernd der Arbeitspunkt, so dass man als erste Tat, sowie abhängig von der Temperatur und der Batteriespannung, ständig an den Potis herumdrehen musste, was etwas nervte.
Dafür hat man mit Potis irgendwie mehr Freiheit ...

Der Tapir ist im Grunde ja nur ein sehr empfindlicher Verstärker. Und diesen Job tut er echt gut und sogar ziemlich linear, da kann man gar nicht meckern.
Ulkigerweise ist es aber manchmal in schwer beschreibbarer Weise besser, wenn der Verstärker eben nicht linear verstärkt, sondern wenn er im Gegenteil eher verzerrt. Und das auch noch frequenzabhängig. Das gibt einem bei der Fehlersuche mehr Freiheit, auf genau das zu fokussieren, auf das man fokussieren möchte.
Der Tapir verstärkt einfach ziemlich unverfälscht alles, was er einfängt. Das ist wiederum prima, wenn man eigentlich gar nicht weiß, was da kommt, denn es wird eben einfach alles verstärkt.

Der Einsatz als Signalverfolger, in Verbindung mit einem Frequenzgenerator, ist da ein Sonderfall. Da weiß man, was kommt und könnte bei einem Verstärker mit Potis, dessen Arbeitspunkt man verzerrend einstellen kann, das eingespeiste Signal deutlicher hörbar machen, verglichen mit sonstigen Störsignalen.


Weißt Du, im Grunde kann man die Unterschiede nur sehr schlecht erklären. Man muss einfach selbst mal damit herumgespielt und gerne auch eigene Schaltungen solcher Art ausprobiert haben.
Der Tapir ist so universell wie ein Phasenprüfer-Schraubendreher. Irgendwie kriegt man mit 'nem Phasenprüfer fast jede Schraube heraus, oder etwas strammer gezogen. Aber fast immer wäre der exakt passende Schraubendreher einfach besser. Trotzdem tut der Phasenprüfer im Haushalt seinen Job fast immer ... irgendwie ... so mit Abstrichen ...

Bau Dir die Tapir-Schaltung aus Standard-Bauteilen selbst, damit sammelst Du erste Erfahrungen mit guter Erfolgs-Garantie. Ich habe im Forum ja schon oft was dazu geschrieben (Suchfunktion).
Aber sei Dir bewusst: SEHR großen Einfluss hat die Masseführung, die Schirmung und auch der Einbau in ein Gehäuse.
Beim Tapir-Bausatz ist es ein sehr lobenswertes Feature, dass vorne für die Sonde eine Chinchbuchse vorgesehen ist. Das zu übernehmen würde ich auf jeden Fall empfehlen.
Wenn man aber eh selbst bastelt, dann gibt es 1000 Dinge, die man anders machen kann.
Z. B. könnte man auf die Idee kommen, den Signalgenerator gleich mit einzubauen. In der Praxis wird man dann allerdings feststellen, dass es dann fast unmöglich ist, den erzeugten Signalton "draußen zu halten". Der Signalgenerator wird gar zu leicht immer im Kopfhörer fiepen, weil der Verstärker einfach gar zu hoch verstärkt. Es ist ja eben auch seine Aufgabe, sich berührungslos jedes zarteste Signal auf etwas Distanz einzufangen! Das kriegt man nur durch einen glasklaren Aufbau mit gründlich durchdachter Masseführung und Schirmung in den Griff. Oder man verwendet zwei unabhängige Batterien für Signalgeber und Verstärker.

Ich empfehle wirklich sehr, mit eigenen Aufbauten eigene Erfahrungen zu sammeln. Man wird deutlich schlauer dabei und bekommt auch ein besseres intuitives Verständnis für ganz viele Sachen.
Wer nicht tagelang experimentieren, sondern das Ding nur rasch einsatzklar haben will, der kauft sich halt den Bausatz von Elektor - zumindest war es früher so, als der noch lieferbar war.
Da ich den Bausatz aber sowieso nicht so richtig dolle finde, kann ich nur umso mehr empfehlen, mit eigenen Aufbauten zu experimentieren, unter Verwendung von Standard-Bauteilen, die man als Elektroniker eh in der Bastelkiste liegen hat.
Hat man dann eine gute Schaltung gefunden (wobei: Die Schaltung des Tapirs IST gut!), dann könnte man sich auch gleich eine Stereo-Version basteln (in der Hoffnung, dass die beiden Kanäle nicht irgendwie interferieren ...).

Aber jedes Stück Leitung, das man irgendwo anlötet, auch der Abstand zur Hand, mit der man das Ding hält, hat irgendwie Einfluss.
Das Ding ist eben kein präzises Messinstrument, es ist eher eine Art Wünschelrute! Das Teil fängt sich zarteste Schwingungen ein und nur der Eingeweihte vermag sie korrekt zu interpretieren. ;-)
Hat man aber einige Erfahrungen damit gesammelt, dann kommt man intuitiv damit klar. Und dann spielt es nicht mehr die große Geige, welche Schaltungsvariante man sich gebastelt hat, sondern man wird dann immer irgendwie klar kommen.

Im Grunde bekommt man sogar schon mit einer Verstärkerschaltung aus nur einem einzigen Transistor überraschend gute Resultate, wenn man die Verstärkung hoch einstellt. Mit zwei Transistoren wird es noch deutlich besser. Nur hat man dann halt keine automatische Arbeitspunkteinstellung, sondern dann kommt man um den Einbau eines Potis nicht herum. Dafür schafft man dann mit nur zwei Transistoren eine höhere Verstärkung, als der Tapir mit derer drei ... allerdings um den Preis höherer Verzerrung ... was auf schräge Weise wiederum eigene Vorteile bietet ...
- Es ist nicht wirklich erklärbar, hier hilft nur Praxis! Eigene Erfahrung sammeln!

Meine ersten Experimente dieser Art habe ich als Sechszehnjähriger gemacht (inzwischen bin ich 53), als ich einen mechanisch defekten Walkman zerlegte, dabei alles Überflüssige entfernte und die Schaltung auf den reinen Tonkopfverstärker reduzierte. Das Ergebnis war absolut beeindruckend! Ganz große Klasse! "Mind blowing"! Das Teil spielte mindestens in der gleichen Liga, wie der Tapir!
Eigentlich ist ein Tonkopfverstärker ja (logischerweise) für magnetische Wechselfelder optimiert, die vom Tonkopf induktiv aufgenommen werden. Aber der Verstärker ist so empfindlich, dass er sich auch ordentlich viel vom elektrischen Feld einfängt. Erst recht, wenn man so Unfug baut wie ich damals, und eine längere Leitung (natürlich ungeschirmt) an den Tonkopf anlötet. :-)
Empfindliche Verstärkerschaltungen bieten ein total faszinierendes, weites Feld für eigene Experimente! Man beraubt sich selbst total kostbarer Erfahrungen, wenn man bloß einen fertigen Bausatz kauft, statt selbst mal experimentiert und variiert zu haben.

Also: Ärmel hochkrempeln, drei BC547 aus der Bastelkiste greifen und loslegen!
Ich garantiere tagelangen, wenn nicht gar wochenlangen Spaß und kübelweise verblüffender Aha-Erfahrungen!


P.S.: Paar Anregungen:
  1. Die Schaltung an einem Gehstock befestigen und einen langen Nagel (oder Schaschlickspieß etc.) als Sonde.
    Damit draußen im Park die Zuleitung zur Parklaterne verfolgen, indem der Spieß bei jedem Schritt in den Boden gesteckt wird.
  2. Einen Lichtsensor als Sonde anschließen und vor einem Fernrohr montieren.
    Das dann mal auf verschiedene Lichtquellen richten.
  3. Eine Relaisspule als Sonde anschließen, diese in einen Plastikbecher stecken, draußen am Becher einen Magneten ankleben und etwas Stahlwolle an den Magneten pappen ...
  4. Einen Piezo als Sonde anschließen und den auf einem Stab befestigen. Den Stab dann mal auf den (harten) Boden legen. Oder an die Heizung halten. Oder den Wasserhahn. Oder an ein PC-Gehäuse, eine laufende Festplatte ...
  5. Eine Wlan-Antenne als Sonde anschließen und auf dutzende Meter Entfernung nach Handys, Routern etc. suchen.
Ich wollte gar nicht so viel schreiben, aber man merkt, wie es mich wieder gepackt hat!
Es ist richtig philosophsch, was man für Erfahrungen macht, wenn man damit spielt! Wie sich alles gegenseitig beeinflusst und so ... und wie das über verblüffende weite Distanzen auswertbar ist. Ein riesiges Feld für tolle Experimente!

Wenn Du all solche (und 1000 weitere!) Experimente gemacht hast, dann wirst Du besser verstehen, warum hier und da andere Schaltungen dem Tapir überlegen sind. Du wirst seine Vorteile zu schätzen lernen, wie auch seine Schwächen besser einschätzen können.
Ich habe mal versucht, per Simulationssoftware (LTSpice) den Tapir zu verbessern, was mir nicht gelang. Doch in der Praxis, mit echten Schaltungen, kapiert man intuitiv, warum eine unverzerrte und arbeitspunktstabilisierte, fixe Verstärkung gar nicht immer optimal ist. Aber in besagter Praxis merkt man eben auch, wie verblüffend weit man schon mit einer derart simplen Schaltung kommt. Es ist einfach unglaublich faszinierend, was damit alles geht. Wirklich "Mind blowing"!
Macht Technik dir das Leben schwör, ruf' schnell den EDV-Dompteur! ;-)

- Technische Fragen zu Eigenreparaturen bitte öffentlich im Forum stellen, nicht telefonisch! -
*** Aktuelles Projekt (macht mit!): https://www.startnext.com/vorteximedes ***

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Freitag, 28. August 2020, 22:42

Nein, der Bausatz ist vom Aufbau her sogar eine ziemliche Katastrophe.

Trotzdem macht der Bausatz Sinn für Leute, die nicht groß selber experimentieren, sondern einfach schnell so einen "Tapir" haben wollen.


Ich mag so Basteleien. Daher, UND weil ich so einen Tapir gerne hätte, hätte ich ihn gerne. Nur gibt es den Bausatz nun mal nicht und wir sind nicht in "Wünsch dir was!". ;-)

Ein Stück Lochraster-Platine, drei Transistoren, paar Widerstände und so ... - schnell gemacht.

Hatte ich mir auch schon überlegt. Ich habe zwar noch nie mit einer Lochrasterplatine was gemacht. Aber da ich ganz gut löten kann, werde ich das wohl hin bekommen.

Die Schaltung des Tapir selber finde ja selbst ich sehr übersichtlich (und das will was heißen). Es klang in dem Ursprungs-Beitrag nur so, dass du eine Lösung mit Potis gegenüber der fixen des Tapir bevorzugen würdest.

Ich empfehle wirklich sehr, mit eigenen Aufbauten eigene Erfahrungen zu sammeln. Man wird deutlich schlauer dabei und bekommt auch ein besseres intuitives Verständnis für ganz viele Sachen.

Passt! Exakt das ist es ja, was ich für mich erreichen möchte.

Aber jedes Stück Leitung, das man irgendwo anlötet, auch der Abstand zur Hand, mit der man das Ding hält, hat irgendwie Einfluss.

Klingt ein Bisschen, wie ein Theremin. :D Auch das Nachfolgende, was wunderbart erklärt, warum man unter den üblichen Suchbegriffen auch massenhaft so lustige "Geister-Detektoren" angeboten bekommt.

Daher mal wieder vielen Dank für deinen umfangreichen Input! Ich fange dann mal an, zu basteln. :)