Modifikationen am DCG

Hier könnt ihr Diskussionen über die Hardware und Abgleich des Labornetzteiles des c't-Lab führen.
huluvu
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Modifikationen am DCG

Beitrag von huluvu » 14.09.2008, 17:03

Hallo zusammen,

Ich bin gerade am DCG + DCP beschäftigt und habe als Modifikation die beiden shunts R53,R57 und R56 durch Dickschichtwiderstände ersetzt, um so wenig L wie möglich zu haben.
Ich bin noch hin und her gerissen was die Auswahl der OPs betrifft aber ich werde wohl anfangs die Orginalbestückung lassen um zu sehen was sich beim tausch verändert.

Folgende ICs habe ich eventuell vor zu tauschen:

U11 = OP-07 --> OP177
U5 = NE5532 --> OPA2132
U6/U10 = LF411 --> LT1056
U4 = LT1019 --> LT1019A

Ich hoffe das ich mit den genannten Bauteilen die Schaltung noch etwas "pimpen" kann, jedoch gebe ich wie gesagt der Orginalbestückung den Vorrang.
Beim DCP überlege ich mir noch etwas mit dem Kühlkörper, da ich die Abwärme lieber außerhalb des Gehäuses haben will.
Was habt ihr an euren DCG/Ps so alles verändert?

Gruß huluvu
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Beitrag von moosmichel001 » 15.09.2008, 07:49

Hallo,
sehen ja bezaubernd aus die Widerstände.

In ersterlinie haben wohl viele die Bugfixes gemäß Ergänzungen und Berichtigungen im heise-Forum eingearbeitet. Aber das wirdt du wohl auch noch machen, welches Stecksystem möchtest du nutzen, du hast ja die IC-Sockel an entsprechender Stelle noch weggelassen.

Es gibt noch eine 10A-Modifikation. Aber da habe ich mich noch nicht rangewagt.

Den LT1019A hab ich auch drin, hatte nichts schlechteres im Haus ;)

Das DAC-Update von JWC im Leser-Wiki des heise-Forums wäre vielleicht noch zu erwähnen. Das funktioniert aber nicht mit der Original-Firmware von CM.

Guckst du hier http://thoralt.ehecht.com/phpbb/viewtopic.php?t=13

Ich betreibe schon eine Weile das DCG/DCP als 2A-Version und da ist das mit der Abwärme meines Erachtens nicht so kritisch. Die habe ich ja nicht als Dauerlast dran. Bei Kurzschluß schon, aber das ist ja nicht der Regelfall.

Je nach dem welche Methode zum Befestigen des Panels du nutzen willst wäre es angebracht den schmalen ungenutzten Streifen an der DCG-Platine zu entfernen.

http://thoralt.ehecht.com/phpbb/viewtopic.php?t=156

Sag doch bitte mal wie der Kühlkörper von Q6 heißt und wo du den Bezogen hast.

Soweit erstmal, ich muß los...
Eine genagelte Schraube hält besser als ein geschraubter Nagel.
FPGA v2.61 CORERAM/COREIO/(LCD)
ADAC v1.73 IO8-32/DA12-8(16bit)/AD16-8/CVC/REL8/OUT8
2 DCG(16bit) v2.91 DCP/BF + EDL 2A v1.78 + DIV v3.10 TRMSC
DDS v3.71 TRMSC + DIV v3.10 TRMSC + EDL 10A

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Beitrag von huluvu » 16.09.2008, 09:07

In ersterlinie haben wohl viele die Bugfixes gemäß Ergänzungen und Berichtigungen im heise-Forum eingearbeitet. Aber das wirdt du wohl auch noch machen, welches Stecksystem möchtest du nutzen, du hast ja die IC-Sockel an entsprechender Stelle noch weggelassen.
Ich habe mich an den neuesten Schaltplan gehalten was sich auch komischerweise nicht immer mit der Stückliste + Bugfixes / Ergänzungen gedeckt hat.
R26 wurde auf 4,7K laut Schaltplan geändert ohne das die Änderung irgendwo erwähnt wird (oder ich bin zu alt zum suchen geworden).
Die IC Sockel werde ich wahrscheinlich weglassen und das ganze mit passenden Stiftleisten ein löten.
Es gibt noch eine 10A-Modifikation. Aber da habe ich mich noch nicht rangewagt.
Nee da habe ich momentan nicht so den Bedarf da ich ein PS von TTi mit 0-18V und 0-20A habe, welches man auch per GPIB und RS232 steuern kann.
Ich betreibe schon eine Weile das DCG/DCP als 2A-Version und da ist das mit der Abwärme meines Erachtens nicht so kritisch. Die habe ich ja nicht als Dauerlast dran. Bei Kurzschluß schon, aber das ist ja nicht der Regelfall.
Prinzipiell hast du Recht, aber ich hätte trotzdem gerne die Abwärme außerhalb des Gehäuses.
Je nach dem welche Methode zum Befestigen des Panels du nutzen willst wäre es angebracht den schmalen ungenutzten Streifen an der DCG-Platine zu entfernen.
Huch, da hab ich nicht mehr dran gedacht :shock:
Sag doch bitte mal wie der Kühlkörper von Q6 heißt und wo du den Bezogen hast.
Der lag beim Bausatz von Segor mit bei.

Gruß Huluvu

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Beitrag von EXA » 16.10.2008, 14:16

Hallo zusammen,
unter Ticket 55 hat amd-65 die Problemtaik mit U5 beschrieben, siehe hier:
U5 wird zerstört, wenn folgende Randbedingungen erfüllt sind:

- R59/R60 mit 100Ohm bestückt
- Ausgangsspannung >15V
- niederohmige Last fälschlicherweise an 'Out+' und 'Sens Out-' angeschlossen

Zwischen R59/PL7-3 und U5-5 muß ein Serienwiderstand von ca. 4.7k zur Strombegrenzung eingefügt werden. Zur Offsetkompensation ist ein weiterer Widerstand mit gleichem Wert zwischen U5-6 und U5-7 notwendig. Gegebenenfalls sind auch noch zwei Dioden von U5-5 nach +15V/-15V erforderlich.
CM hat zwar geschrieben er werde das bearbeiten, scheint aber untergegangen zu sein. Ist ja auch egal, dafür gibts ja die Foren.
Ich war mir jetzt nicht ganz sicher wie ich das zu schalten habe, deswegen hier ein Bild wie ich mir das vorgestellt hab:

Bild

Wäre toll wenn sichs jemand ansehen könnte und sagen obs passt. Wann werden die Dioden benötigt, sind sie richtig verschaltet ???

MfG
EXA

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ompf
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Beitrag von ompf » 16.10.2008, 15:47

EXA hat geschrieben:
U5 wird zerstört, wenn folgende Randbedingungen erfüllt sind:

- R59/R60 mit 100Ohm bestückt
- Ausgangsspannung >15V
- niederohmige Last fälschlicherweise an 'Out+' und 'Sens Out-' angeschlossen
Wäre toll wenn sichs jemand ansehen könnte und sagen obs passt. Wann werden die Dioden benötigt, sind sie richtig verschaltet ???
U5 geht kaputt, wenn am Eingang eine Spannung anliegt, die größer ist als die Betriebsspannung. Im IC sind ESD-Schutzdioden vorhanden, die vom Eingang nach U+ und U- geschaltet sind. Solange U- < Uin < U+ ist, sperren die.

Die 4k7 begrenzen den Strom durch die Schutzdioden. Der Wert kann auch größer gewählt werden, ich nehme meist 22k oder 47k. Den zulässigen Strom durch die internen Dioden spezifiziert keiner, daher sind das Erfahrungswerte.

Die externen Dioden nach U+ und U- sind eigentlich überflüssig. Wer viel Angst hat, kann sie natürlich einbauen. Die Anordnung in Deinem Schaltbild ist korrekt.


Gruß
Patrick

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Beitrag von EXA » 16.10.2008, 19:37

Danke für deine schnelle Antwort. Dann vertraue ich erstmal auf die "Build-In-Dioden", nach den ersten Rauchzeichen kann ich dem NE5532 immernoch 2 extra spendieren :)

MfG
EXA
Beste Grüße
EXA

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Beitrag von amd-65 » 16.10.2008, 21:25

ompf hat geschrieben:Im IC sind ESD-Schutzdioden vorhanden, die vom Eingang nach U+ und U- geschaltet sind. Solange U- < Uin < U+ ist, sperren die.
Der NE5532 ist ein bipolar-OPV. Der hat keine Schutzdioden gegen U- bzw. U+.
Die 4k7 begrenzen den Strom durch die Schutzdioden. Der Wert kann auch größer gewählt werden
Der NE5532 hat einen Eingangsstrom von 0.2 bis 1µA. Die Widerstände in den Eingangsleitungen sollten daher gleich groß sein.

Gruß
amd-65

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Beitrag von fgl » 16.10.2008, 21:34

Wie eignet man sich eigentlich ein solches Wissen an, das du hast? Hast du was in die Richtung studiert? Wäre toll, wenn das der Grund ist, habe ich nämlich vor ;)

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Beitrag von EXA » 16.10.2008, 22:12

Wie eignet man sich eigentlich ein solches Wissen an, das du hast? Hast du was in die Richtung studiert? Wäre toll, wenn das der Grund ist, habe ich nämlich vor Wink
Ich tippe mal auf jahrzehnte lange Berufserfahrung und wahrscheinlich beherrscht amd-65 die Sprache "Datenblatt" im Schlaf :wink:.
Mich würde aber auch interessieren was/ob er studiert hat.
Sind die Dioden wirklich richtig geschaltet? Bei denen hab ich nämlich geraten, weil ich nicht wusste welchen Zweck sie erfüllen sollen.

MfG
EXA
Beste Grüße
EXA

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Re: Modifikationen am DCG

Beitrag von Attalos » 18.12.2009, 19:50

Hallo zusammen,

ich versuche mir zur Zeit das DCG zu layouten, da ich meine eigene Bauteilsammlung einsetzen will und bin daher dankbar über den Tip.

Ein Frage zur 2. Diode 1N4148: Verzieht die nicht den Pegel am NE5532-Eingang, inbesondere wenn der ohnehin einen Eingangstrom hat?

Danke und Gruß
Attalos

Roddot
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Re: Modifikationen am DCG

Beitrag von Roddot » 19.12.2009, 13:40

Da niemand der Spezies antworten möchte will ich die frage mal "erweitern" möglich es wird dann klarer was sein kann aber nicht muss.

Was nützen eigentlich diese ganzen Tools zum Schaltungsentwurf wenn diese Simmulationssoftware die Bauteile nur zu 65% richtig simulieren kann?
Was wird an unseren Bildungseinrichtungen eigentlich diesbezüglich heute gelehrt?
Ist es nicht so das eine simulierte Schaltung zu 99% nicht gleich funktioniert wenn man sie dann wirklich in Hardware aufbauen lässt?
Das werden dann sechs+x teure Prototypenboards.

Die Sache könnte so aussehen:

Hersteller A NE5532A keine Dioden, NE5532 hat Dioden.
Hersteller B NE5532 hat nur eine Diode.
Hersteller "Weit ist der Weg Land" Cn5532 weiß nicht was da von verschiedenen Designs Reversed Engineered wurde.

Je nachdem welchen IC-Hersteller der PCB-Bestücker nun gerade in seinen Maschinen hat (und das wechselt meist sehr schnell mal!) zeigt die fertige Schaltung verschiedene Merkwürdigkeiten; stirbt bei Überspannung dreht Eingansspannungsvariabel in der Phase und so weiter...
Wer so was in Stückzahlen herstellen lässt hat hoffentlich die Beiträge seiner Standesversicherung bezahlt....

Meiner ist kein A-Typ und von Texas Instuments.
Habe mir aber noch keine Gedanken gemacht ob der IC interne Dioden hat oder nicht und ob der zur Schwingungen neigt bei meinen 12Bit scheint es zu spielen.

Möglicherweise kann ja jemand dazu was nützliches beitragen.
Ich kann nur anraten alle in Frage kommenden verschiedenen IC's in der Schaltung zu testen und NIE dem Manual zu vertrauen.
Meistens stehen die "schlechten" Daten absichtlich nicht im Manual; das kommt wohl aus Übersee zu uns in die EU.
Niemand darf dort den IC-Hersteller zwingen einen Wettbewerbsnachteil zuzugeben und offensichtlich schlechte Merkmale seiner IC's in die Manuals zu schreiben. Manuals gelten als Werbung und die Daten nicht als zugesicherte Eigenschaft(en) so scheint es heute zu sein!?
Das war in der EU mal anders da die Abnehmer meistens doch (noch) Staatsbetriebe waren z.B. Bundes Post Funk und Fernsehen.

Inversephase, als Beispiel, habe ich in drei Manuals des NE5532 beim ersten durchsehen nicht gefunden.
Möglich das es sich im Manual in einer Randnotiz oder Grafik "versteckt".
Let's fets with Static-DC. :-)

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Re: Modifikationen am DCG

Beitrag von ompf » 19.12.2009, 15:54

Roddot hat geschrieben:Die Sache könnte so aussehen:

Hersteller A NE5532A keine Dioden, NE5532 hat Dioden.
Hersteller B NE5532 hat nur eine Diode.
Hersteller "Weit ist der Weg Land" Cn5532 weiß nicht was da von verschiedenen Designs Reversed Engineered wurde.
Die Sache sieht so aus.
Wer so was in Stückzahlen herstellen lässt hat hoffentlich die Beiträge seiner Standesversicherung bezahlt....
Wer sowas in Stückzahlen herstellen läßt, der kauft keinen NE5532 bei Angelika und guckt dann was kommt, sondern dessen Einkauf bezieht exakt den NE5532ADRG4 von Texas Instruments. Und wenn TI das Ding ändern will weil irgend eine Diffusionsmaschine kaputtgegangen ist und deshalb die Linie gewechselt wird, dann schicken die einen ECN und es wird neu bemustert.

Letztendlich ist alles eine Kosten-Nutzenrechnung. Bei Consumer-Elektronik hat man Rücklaufraten von 3-10%. Jeder zehnte DVD-Player kommt in der Garantiezeit zurück. Das stört keinen und ist im Preis einkalkuliert. Bei Automobilelektronik liegen die Qualtitätsziele bei 20..100ppm. Und bei Militär und Raumfahrt kann ein Ausfall pro Flotte schon zuviel sein.


Zu den Dioden: Natürlich fließt da ein Leckstrom und verursacht einen Spannungsabfall am Reihenwiderstand. Der erhöht die für den OP sichtbare Spannung und verursacht damit eine Fehler. Je nachdem wieviel Fehler man akzeptieren kann, müssen die Dioden leckstromarm, besonders leckstromarm oder JFETs sein. Statt der 1N4148 kannst Du auch BC550C als Diode schalten (siehe DIV3-Modul).

Aber erstmal eine Fehlerrechnung machen und gucken ob sich das lohnt. Oder ob man das Geld lieber in andere Bauteile investiert.


Gruß
Patrick

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Re: Modifikationen am DCG

Beitrag von Roddot » 19.12.2009, 17:09

Beim Ct-Lab scheint es ja meistens auch mit "Vergleichstypen" zu spielen nur dürfte das den wenigsten aufgefallen sein das das eigentlich ein glücklicher Zufall ist oder gute Bauteilauswahl von CM der eben nicht "nur" Schaltungen simuliert sondern auch einen praktischen Erfahrungsschatz hat.

Ob einige der verschiedenen 5532 auch noch die Phase dreht wenn man in den Bereich der Sym. Ub kommt ist aus dem Manual offenbar nicht zu sehen.
Die 5532 von Philips waren mal einer der besseren Audio OP-Amp's, das der nun so günstig ist mein nicht das er generell schlecht ist.
Natürlich gibt es heute sicherlich bessere noch günstigere wenn man Stückzahlen verbauen will, ob die dann halten was im Manual steht oder der SW-Simulator zeigt ist noch was anderes.
Als Service Techniker habe ich mich öfters mal gefragt warum ich bei offensichtlich funktionierenden Anlagen ganze IC-Gruppen von dem einen Hersteller durch die IC's des gleichen Typs eines anderen Herstellers tauschen musste und bei Smd's Bestückung gleich die ganzen Module.
Wer für den Schaden aufkommt die durch solche SW verursacht wird ist meistens nicht in Erfahrung zu bringen.

Ich habe da gerade aktuell was "gehört" wo tausende Geräte potenziell solche Probleme haben könnten aber das ist nichts für die Öffentlichkeit.
Wer kann es sich heute noch leisten in die fertigen Geräte zu schauen um nach zugucken was bestückt ist?
Die "Bestücker" in weit weg Land zucken bei so was nur mit Achseln und geben dir einen Rabatt für die nächste Container Lieferung.
Und wenn es dicke kommt verstehen die dich nicht mehr und deine Mails landen im Spam Ordner bei denen.
Also besser vorher alles austesten.

Denn am Ende ist es wie bei den Autobauern, auch wenn einige unzufriedene Kunden den Hersteller mal wechseln die fahren auch weiterhin Auto und beim nächsten Autokauf kommen diese Kunden ja möglicherweise doch zurück, dank Werbung.

Als öffentlich gewordenes Beispiel taugt immer sehr gut die Sache mit dem A380 Kabelbaum ob es nun stimmt oder nicht das die beiden Softwareversionen schuld waren.
Wobei sich dabei die Frage aufdrängt wer hat nun Schuld?
Die Softwarehersteller oder diejenigen die die Software nichts ahnend gutgläubig benutzten und nun einen Millionenschaden +x verursacht haben?
Ich denke da das CT-LAB als Edukatives-Projekt gestartet wurde können auch solche grundsätzlichen Fragen bezüglich der Bauteilauswahl zumindest mal angesprochen werden, wenn ein konkreter Anlass vorliegt sogar am noch "lebenden" Beispiel.

Schauen wir mal was der User Attalos da anstatt dem 5532 nehmen möchte und ob er die "Dioden" dann braucht.
Let's fets with Static-DC. :-)

psclab38
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Re: Modifikationen am DCG

Beitrag von psclab38 » 19.12.2009, 22:47

Roddot hat geschrieben:Beim Ct-Lab scheint es ja meistens auch mit "Vergleichstypen" zu spielen nur dürfte das den wenigsten aufgefallen sein das das eigentlich ein glücklicher Zufall ist oder gute Bauteilauswahl von CM der eben nicht "nur" Schaltungen simuliert sondern auch einen praktischen Erfahrungsschatz hat.

...

Ich denke da das CT-LAB als Edukatives-Projekt gestartet wurde können auch solche grundsätzlichen Fragen bezüglich der Bauteilauswahl zumindest mal angesprochen werden, wenn ein konkreter Anlass vorliegt sogar am noch "lebenden" Beispiel.
Hi Roddot,

wir bewegen uns hier im Bereich "Protoypen" bis "Kleinserie". Da muß sich der Aufwand in Grenzen halten und man kann nicht für jeden einzelnen OP exakt den Hersteller dieser "generischen" Chips vorschreiben. Das macht man vielleicht in extrem kritischen Fällen bei einzelnen Bauelementen; allerdings muß man sich dann vielleicht fragen, ob die Schaltung dann so toll ist, wenn es auf einen Randparameter eines Bauteils eines bestimmten Herstellers ankommt. Sowas macht in der Großserie unter Umständen richtig Ärger. Bei einer gut designten Schaltung ist die Abhängigkeit von einem bestimmten Hersteller aber normalerweise zu vernachlässigen.

Wie Patrick das schon beschrieben hat, ist es in der Großserie trotzdem Pflicht, runter bis zum Widerstand zu definieren, welcher Hersteller, Type, TK etc bis zur Verpackung. Das macht man, um den Überblick zu behalten (was verbaut wurde) und zur Risikominimierung (Die Automobilindustrie hat da schon extreme Anforderungen). Für schlecht erhältliche und/oder kritische Bauelemente gibt's dann Second-Source Listen, auf die der Bestücker ausweichen kann. Und wenn ein Bauteil vom Hersteller abgekündigt wird, dann gibt's Nachricht und die Entwicklungsabteilung muß sich wieder damit befassen. So habe ich das beruflich in der Vergangenheit auch gehandhabt.

Ich bin mir außerdem nicht sicher, ob CM jeden Schaltungsteil erstmal simuliert hat. Mit entsprechender Erfahrung, einem tiefen Blick in die Datenblätter (insbesondere auf die min-/Max-Werte, und nicht nur die typischen) kann ein Entwickler durchaus auf Anhieb eine funktionsfähige Schaltung zustandebringen, die beim ersten Einschalten läuft. Es geht dann "nur" um das Feintuning, und das Austesten, ob sich die reale Schaltung so verhält, wie gewünscht. Im Allgemeinen ist das ab einer gewissen Komplexität aber immer ein iterativer Prozess, so daß durchaus ein paar Layoutversionen nötig werden können. Einen Test unter realen Bedingungen kann keine Simulation ersetzen, nur Vorarbeit leisten und den realen Test ergänzen.

Weil Du Dich auf Simulationssoftware beziehst: Es ist alles eine Frage des Aufwandes. Ein generisches Modell eines OPs wird nur die Grundfunktion simulieren, kann aber gar nicht alle Herstellervarianten abdecken. Man muß wissen, was man als Modell einsetzt und welche Ergebnisse damit maximal erzielt werden können.

Und umgekehrt gilt, wenn man die Realität nur genügend genau simuliert hat, dann wird die Schaltung auch sofort funktionieren. Sonst hat man einen Fehler gemacht. 8)

Viele Grüße
Paul

Roddot
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Re: Modifikationen am DCG

Beitrag von Roddot » 19.12.2009, 23:42

Eure beiden praxisnahen Statements sollten angehende Absolventen an die Wand hängen und mal öfters darüber nachdenken was passiert wenn doch andere IC-Hersteller bei der Bestückung zum Zuge kommen.
Juristisch sollte es dann ja theoretisch keine Probleme geben. Sollte.
Bei R to R Typen scheint es "neue" Probleme in dieser Richtung zu geben.
Bei nicht stabil funktionierenden CT-Lab aufbauten könnten auch mal die Herstellerkennung von Bedeutung sein.
Bei Verwendung einer "eigene Bauteilsammlung" ist das natürlich noch wichtiger nur auf Typen zu tauschen die man auch im praktischen Einsatz kennt oder ohnehin plant "durchzutesten".

Wieder eine mögliche Anwendung für des CT-Lab: R to R überfahren und mal sehen was raus kommt.
Leute baut mehr CT-Lab's und versteht was man alles machen könnte.
Was war eigentlich aus der ISO-Puls Geschichte geworden? Läuft das auch bei der CM Firmware?
Eine "Anwenderschulung" was mache ich mit dem CT-Lab und mit welchen Hard- und Software Modulen könnte helfen die CT-Lab Gemeinde zu vergrößern?
Schauen wir mal was kommt.

Einige 5532 waren speziell für Vorverstärker Niederfrequenz/kleine Spannungen kompensiert damit kein Phasenverschiebung auftritt und deshalb recht teuer. Meine so um die 10DM waren das mal.
Möglicherweise hatte CM bei seinen DCG Prototypen noch Restbestände liegen und auch deshalb weniger ärger mit den Überschwingern.
Der Abgleich ist ja schon vor den Bug Fix geändert worden.

Ich denke auch das CM so was "im Handgelenk" hat und auch deshalb nicht ständig und immer alles versucht zu simulieren.
Mögliche Probleme bei nur Simulation sind ja benannt.
Let's fets with Static-DC. :-)

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