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Edit v2.021 from 2004-06-01 to 2013-06-28 by Team

Standards in der Elektronik

Damit es ihnen in der Elektronik nicht geanuso geht, wie den Leuten mit dem Turmbau-Vorhaben in Babel und es zu Sprachverwirrungen kommt, gibt es Standards. Diese dienen der Verständigung und stellen sicher das alle Beteiligten vom selben sprechen. Zum Beispiel von Widerstandswerten 1,0 1,5 1,8, 2,2Ω oder Verstärkungen -3dB.

Farben und ihre Nennwerte mit zugeordneten Ziffern, Dezibel eine Einheit der Dämpfung bzw. Verstärkung.

Farben

Farben sind ein Hilfsmittel um Zahlenwerte zu kodieren. Da Farbenelemente erkannt werden, auch wenn diese kleiner als die Schrift als solches sind.

Abkürzungen

Edit v2.100 from 2004-04-19 to 2008-09-11 by AIl+HSc

Farben und deren Abkürzungen
Farbe Abkürzung Wirkung Farbe Abkürzung Wirkung
Rot rt Wärme, Nähe, erregend. Grau gr Leblos, langweilig.
Blau bl Kälte, Ferne. Violet vi Zweideutig, unsachlich.
Grün gn Gesundheit, beruhigend. Orange or Leuchtend.
Gelb ge Hell, Leicht. Rosa ro Zart, zerbrechlich.
Schwarz sw Distanz, hart, schwer, eng. Gold go Edel, gewichtig.
Weiß ws Licht, leicht, leer. Silber si Distanziert, kühl.
Braun br Gemütlich, vertraut. Metall me  

Will man Farben bei Kablen o.a. zu verwenden, hat man oftmals das üblich Platzproblem bei der Bezeichnung. Hier setzt man statt den Namen der Farbe deren standardisierte Abkürzung ein.



Farbcodes

Edit v2.0001 from 2003-09-22 to 2008-08-11 by AIl+HSc+MJa

Farbcodes auf elektronischen Kleinteilen
(Widerständen, Spulen & Kondensatoren)
Farbe 1. Ring
=
1. Ziffer
2. Ring
=
2. Ziffer
3. Ring
=
3. Ziffer
4. Ring
=
Multiplikator
5. Ring
=
Toleranz
Temperatur
Koeffizient (10-6/K)
 
Betriebs-
spannung
silber - - - 0,01 = 10-2 ±10 % - 2.000 V
gold - - - 0,1 = 10-1 ±5 % - 1.000 V
schwarz 0 0 0 1 = 10+0 - ±250 -
braun 1 1 1 10 = 10+1 ±1 % ±100 100 V
rot 2 2 2 100 = 10+2 ±2 % ±50 200 V
orange 3 3 3 1.000 = 10+3 - ±15 300 V
gelb 4 4 4 10.000 = 10+4 - ±25 400 V
grün 5 5 5 100.000 = 10+5 ±0,5 % ±20 500 V
blau 6 6 6 1.000.000 = 10+6 ±0,25 % ±10 600 V
violett 7 7 7 10.000.000 = 10+7 ±0,1 % ±5 700 V
grau 8 8 8 100.000.000 = 10+8 - ±1 800 V
weiß 9 9 9 1.000.000.000 = 10+9 - - 900 V
keine - - - - ±20 % - 500 V
Oft gesehen. Farbcodes auf elektronischen Kleinteilen, welche den Werteaufdruck mit Ziffern ersetzen um die Lesbarkeit zu erhöhen. Diese findet man unter anderem auf Widerständen, Spulen & Kondensatoren.

Beispiel für einen Widerstand mit
  1. Ring: Braun=1,
  2. Ring: Schwarz=0,
  3. Ring: Grün=5,
  4. Ring: Rot=*100 und
  5. Ring: Gold=5%,
dies ergibt 10,5 kΩ mit einer Tolleranz von ±5 %.
    1       5    
  2   3   4
   
   
   

Edit v2.000 from 2005-08-22 to 2008-09-11 by HSc+MJa

Nennwerte

( /117/ S. 96: Vorzugsreihen für Nennwerte)
Tabelle: Vorzugsreihen für Nennwerte
E3
(> ±20%)
E6
(  ±20%)
E12
(  ±10%
E24
(  ±5%)
1,0 1,0 1,0 1,0
1,1
1,2 1,2
1,3
2,2 1,5 1,5 1,5
1,6
1,8 1,8
2,0
2,2 2,2 2,2
2,4
2,7 2,7
3,0
4,7 3,3 3,3 3,3
3,6
3,9 3,9
4,3
4,7 4,7 4,7
5,1
5,6 5,6
6,2
6,8 6,8 6,8
7,5
8,2 8,2
9,1

Diese Werte dienen vorzugsweise dazu, Herstellern und Verbrauchern auf ein Sortiment von möglichen Werten einzuschwören. An diese können sich nicht nur beide halten, sondern mit diesen können auch beide rechnen.
Die Bezeichnung der jeweiligen Vorzugsreihe für elektronische Bauteile teilt die Anzahl der Werte zwischen 1 und 10 mit.


Toleranz

Für elektronische Bauteile, gibt es unter anderem 4 Reihen mit den Namen E3, E6, E12 und E24 mit jeweils 3, 6, 12 bzw. 24 Werte zwischen 1 und 10. Jede Reihe hat eine maximale zulässige Toleranz, so das sich die einzelnen Werte nicht überschneiden.
Mit den Toleranzen wird angegeben wieviel der Wert vom Nennwert abweichen kann. Es ist in der Regel so, das wenn man den Nennwert des Bauteiles mit der Toleranz Addiert bzw. Subtrahiert, dabei sollte man nicht den nächst höheren bzw. nächst kleineren Nennwert überschreiten. Es müsste sogar so sein, das immer noch ein klein wenig Luft dazwischen ist.

Beispiel

Nehmen wir z.B. den Nennwert 1,8 aus der E12 Reihe mit ±10% Toleranz.
10% von 1,8 = 0,18
1,8 + 0,18 = 1,98
1,8 - 0,18 = 1,62
Nun schauen wir mal. Vom Nennwert 1,8 ist der nächst kleinere 1,5 + 10% = 1,65 und der nächst höhere 2,2 -10% = 1,98 und somit überschreiten wir die Werte fast nicht.


Werte-Erzeugung

Edit v2.002 from 2004-08-13 to 2008-09-11 by HSc+MJa

Dezibel (dB)

Eingeführt wurde diese mathematische Umrechung der Verstärkung, als diese nicht mehr überschaubare Größenordungen von Zifferenfolgen angenommen hatte. Zum Beispiel: 18.478.951.698 fache Leistungsverstärkung.
Praktisch waren diese nicht ohne Schreibhilfen merkbar. Nebenbei hatten deren letzten Ziffern keine so hohe Relevanz wie die ersten Ziffern.
In dezi Bel umgerechnet, wären diese Verstärkung -102,7dB.

Das dezi Bel ist eine Maßeinheit für die Dämpfung bzw. Verstärkung und ist definiert ( /105/ S. 265) als der "dezi" = 10fache Logarithmus vom dem Verhältnis zweier Leistungen. In diesem Fall PEingang durch PAusgang. Da bei einer Dämpfung die Eingangsleistung größer ist als die Ausgangleistung, bekommt man als Verhältnis eine Zahl größer 1 heraus und damit einen Dezibel-Wert > 0!
Bei Verstärkung entsprechned umgekehrt und damit einen Dezibel-Wert < 0!

VdB = 10 * log10(PE / PA)

Für die Spannungen UE und UA gilt analog

VdB = 10 * log10(PE / PA) --> Px=Ux2/Rx
VdB = 10 * log10((UE2 / RE) / (UA2 / RA)) --> Anpassung, d.h. RE = RA
VdB = 10 * log10(UE2 / UA2)
VdB = 10 * log10(UE / UA)2
VdB = 10 * 2 * log10(UE / UA)
VdB = 20 * log10(UE / UA)


Werte einiger wichtiger Verhältniszahlen:
Verhältnis Dezibel Bemerkung
  1:100 -40 Verstärkung um das 100fache.
  1:10 -20
  1:1 0
  21/2:1 3 Dämpfung bei Grenzfrequenz.
  2:1 6
  5:1 14
 10:1 20
100:1 40 Dämpfung um das 100fache.

Beispiel:
Sehr oft wird diese Art der Angabe bei Verstärkungen benutzt. Zum Beispiel ein Verstärker, welcher 0,1V/0,5W Inputs bekommt, liefert 20V/200W Output.
Wie groß ist die Verstärkung der
  • Leistung:

    V = PE/PA = 0,5W/200W = 1/400 stel

    bzw.

    VdB = 10*log(1/400) dB = 10* (-2,6) dB = -26dB

    D.h. es liegt einer Dämpfung von -26dB vor, also eine Verstärkung von +26dB.
  • Spannung:

    V = UE/UA = 0,1V/20V = 200 stel

    bzw.

    VdB = 20*log10(1/200) = 20* (-2,3) dB = -46dB

    Es liegt eine Dämpfung der Spannung in Höhe von -46dB vor, also einer Verstärkung von +46dB.
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