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Bei dieser Nachbauschaltung geht es nochmal darum, daß ihr noch ein wenig mit dem Lötkolben "rumbraten" dürft. Auch bei dieser Schaltung handelt es sich um eine sehr einfache Schaltung. Trotzdem wird sie uns vielleicht bei einem späteren Projekt noch einmal begegnen bzw. wir können dann diese Schaltung dafür verwenden. Die Aufgabe der einzelnen Bauteile:Was wir hier sehen, ist eine Schaltung, die zwei LEDs abwechselnd ein- und ausschaltet. Solch eine Schaltung wird auch "astabiler Mulitvibrator" genannt. Astabil deshalb, weil es in dieser Schaltung keinen stabilen Zustand gibt. Sie schwingt zwischen zwei Zuständen hin und her.
Wozu R1 und R4 da sind, dürfte euch mittlerweile bekannt sein. Sie dienen als Vorwiderstände für die LEDs. Die beiden Widerstände R2 und R3 bestimmen, zusammen mit den beiden (Elektrolyt-) Kondensatoren C1 und C2, die Ein- bzw. Ausschaltzeit der beiden Transistoren. Diese vier Bauteile bestimmen also die Schwingungsdauer unserer Wechselblinker-Schaltung. Gut, beginnen wir ganz von vorn. Wenn wir die Batterie an die Schaltung anschließen, so schaltet einer der beiden Transistoren durch. Welcher von beiden das ist, hängt von den Bauteiltoleranzen ab. Das kann man nicht vorhersagen. Nehmen wir an, daß es Transistor T1 ist, der zuerst leitet. Nun beginnt sich der Kondensator C1 langsam über den Widerstand R2 aufzuladen, so daß nach einiger Zeit die Spannung an der Basis von T2 auf 0.7V angestiegen ist. In dem Kapitel über die Transistoren haben wir bereits kennengelernt, daß 0.7V in etwa der Spannung entspricht, die ein Transistor braucht, um in den leitenden Zustand zu gehen. Wenn also diese Spannung am Kondensator erreicht ist, schaltet der Transistor T2 durch und läßt die LED2 aufleuchten. Und jetzt passiert das eben schon beschriebene nochmal, nur auf der anderen Seite. Der Kondensator C2 leitet das negative Spannungspotential auf die Basis von T1 und bewirkt damit, daß der Transistor T1 sperrt und die LED1 verlischt. Nun beginnt sich C2 aufzuladen, bis die Spannung einen Wert von 0.7V erreicht. Dann kann T1 wieder durchschalten und alles beginnt von vorn. Wie oben schon geschrieben, bestimmen die Widerstände R2 und R3 sowie die Kondensatoren C1 und C2 die Ein- bzw. Ausschaltzeit. Wollen wir die Zeiten verändern, so müssen wir die Werte dieser Bauteile verändern. Dazu gibt es die folgende Formel:
T = Schwingungsdauer in Sekunden, t1 = Einschaltzeit von T1 in Sekunden, t2 = Einschaltzeit von T2 in Sekunden, f = Frequenz in Hertz, R = in Ohm, C = in Farad Das heißt also für obige Dimensionierung der Bauteile:
Jede LED leuchtet also für etwa 1.5 Sekunden. Sollen die LEDs länger leuchten, so müssen wir die Werte der Widerstände und/oder der Kondensatoren erhöhen. Verkleinern wir die Werte, so verringern wir auch die Leuchtdauer. Beim Experimentieren solltet ihr aber aufpassen, daß die Werte der Widerstände R2 und R3 einen Mindestwert von 1000 Ohm nicht unterschreiten, damit der Basisstrom für die Transistoren nicht zu hoch ansteigt. Einkaufsliste:
Aufbau der Schaltung:Zu dieser Schaltung erhaltet ihr keinen Bestückungsplan. Eure Aufgabe besteht nun darin, nur anhand des Schaltplans und des folgenden kleinen Bildes (Pinbelegung der Transistoren) diese Schaltung aufzubauen.
Da die Schaltung recht einfach ist und auch nur aus ein paar Bauteilen besteht, sollte das (hoffentlich) keine zu schwere Aufgabe sein. Der Aufbau selbst sollte wieder auf einer kleinen Lochrasterplatine erfolgen. Reihenfolge beim Aufbau:Wir beginnen wieder mit den niedrigsten Bauteilen. In diesem Falle also den vier Widerständen. Anschließend löten wir die Transistoren ein, dann die LEDs und schließlich noch die beiden Kondensatoren. Bei dieser einfachen Schaltung spielt die Reihenfolge aber noch keine so große Rolle. Ihr könnt das also auch beliebig variieren. Damit wir die Batterie (9V-Block) anschließen können, müssen wir noch einen entsprechenden Anschluß (gibt es fertig zu kaufen) anlöten. Zur Stromversorgung kann dann auch ein handelsübliches Steckernetzteil Verwendung finden. Inbetriebnahme:Nachdem wir die Schaltung soweit zusammengebaut haben, kann der Anschluß an eine Batterie (9V-Block) oder ein Steckernetzteil erfolgen. Viel mehr gibt es zur Inbetriebnahme dieser einfachen Schaltung auch nicht zu sagen. Sie sollte dann einfach funktionieren, sprich: die LEDs sollten abwechselnd aufleuchten. Wenn die Schaltung nicht funktioniert:Bitte sofort von der Stromversorgung trennen und nochmal auf Kurzschlüsse zwischen den Leiterbahnen, falsche Polung und/oder falsche Anschlußbelegung absuchen und gegebenenfalls beheben. Eventuell können auch "kalte" Lötstellen ein funktionieren der Schaltung verhindern. Zu erkennen ist so eine "kalte" Lötstelle an ihrer matten Oberfläche. Wenn also eine Lötstelle nicht schön silbrig glänzend ist, dann bitte nochmal nachlöten. |
