Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kann mit jemand diese Ampelschaltung erklären


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Josephine K. (lelekremm7)



Lesenswert?

Und zwar habe ich folgendes Problem. Ich habe mich bei meine 
Fachinternen Prüfung in Technik für eine Ampelsteuerung entschieden. 
Leider bin ich sehr schlecht was mit Schaltungen verstehen und erklären 
angeht. Ich bin im Handwerk sehr geschickt und hab schon viel Lob von 
meinem Lehrer bekommen. Nun muss ich bald meine FIP ( Fachinterne 
Prüfung), ist so zusagen wir eine Referat in dem ich die Funktionsweise 
des Schaltplan erkläre. Wie ich ja oben geschrieben habe bin ich sehr 
schlecht bzw verstehe ich meine Schaltung nicht. Deshalb würde ich euch 
liebevoll Fragen ob ihr mir helfen können bzw. ob mir jemand ausführlich 
erklären kann wie der Stromkreis und generell die Schaltung 
funktioniert. Ich weiß das viele sagen werden mach deine Hausaufgaben 
selber, aber ich bin am verzweifel ich hab meine Mitschüler und meine 
Freunde gefragt ob sie mir helfen können aber die haben entweder keine 
Ahnung oder sind selber mit ihrer FIP beschäftigt. Ich wäre wirklich 
wirklich sehr dankbar wenn mir jemand diese Schaltung ausführlich 
erklären könnte.

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Wie viel Zeit bleibt dir noch?

von Josephine K. (lelekremm7)


Lesenswert?

Bis nächste Woche Freitag

von Thomas W. (twust)


Lesenswert?

Josephine K. schrieb:
> Ich wäre wirklich
> wirklich sehr dankbar wenn mir jemand diese Schaltung ausführlich
> erklären könnte.

Wahrscheinlich würde das auch nicht anders sein als der Lehrbuchtext und 
Erzähler und Zuhörer reden an entschiedenen Punkten vorbei weil Sie die 
Elektronik und Bauteile auf unterschiedlichen Niveaus kennen. Ich habe 
es damals so gemacht und mir die Schaltung Stück für Stück aufgebaut und 
mit Multimeter (Achtung Plural!) und Mehrkanal-Oszi beobachtet und so 
begriffen.

Zeitgemäß baut man das heute wohl nicht mehr auf dem Tisch, sondern in 
einer Schaltungssimulation am PC nach. Dort kann man dann seine 
Messgeräte und Oszi nahezu beliebig verteilen und so die Funktionsweise 
der Schaltung begreifen.

Erzählen können wir Dir viel, aber woher wissen wir ob es richtig bei 
Dir ankommt, deshalb bin ich immer der Meinung das man Elektronik selbst 
erleben muss, um Sie zu wirklich zu begreifen.

Gab da ja mal Studien die gezeigt haben, wie viel aus einem Vortrag, 
einem Buchtext oder durch Praktische Arbeit hängen bleibt. Tue Dir den 
Gefallen selbst und baue die Schaltung nach und gehe mit Messgeräten in 
der Schaltung auf Expedition.

von Lena (Gast)


Lesenswert?

Fangen wir mal oben links an. Ist eine Multifribatorschaltung bestehend 
aus den beiden Transistiren. Die beiden LEDs blinken abwechselnt und 
zeigen den Zustand an. Ist freilaufend, Elko 220 uF und das Poti sind 
die Frequenzbestimmenden Teile. Die beiden Widerstände sind die 
Vorwiderstände für die LEDs.

von Lena (Gast)


Lesenswert?

Kollege hat total Recht, trotzdem die Hinweise zur Funktion

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Schaue Dir den astabilen Multivibrator und die FlipFlop-Schaltung an. 
Beide jeweils mit diskreten Transistoren aufgebaut.
Und den Artikel mit der besten Beschreibung für Dich den Du im Internet 
finden konntest, gibst Du hier den Link an. Das ist die Basis, denn ohne 
diese würde das hier ein richtig langer Thread so um die 500 bis 1000 
Beiträge und die Prüfung vergesse dann besser mal.

von Sven S. (schrecklicher_sven)


Lesenswert?

In einer Hierarchie steigt jeder so weit auf, bis er die Stufe seiner 
Unfähigkeit erreicht hat. Dann kommt er für eine weitere Beförderung 
nicht mehr in Frage.
Herzlichen Glückwunsch!
Du bist jetzt schon angekommen!

von Teo D. (teoderix)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

OK
Oben die beiden markierten Teile sind simple Astabile Multivibratoren.
https://www.mikrocontroller.net/attachment/445133/Screenshot_20200116-171641_YouTube.jpg

Den Rest kannst du mit LTSpace (gibt für lau) analysieren. Für so simple 
Sachen, braucht man nicht lange zum sich einzuarbeiten.
zB: https://home.zhaw.ch/hrt/LTspice/LTSpice%20Tutorial%201%20V03.pdf

https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html#

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Eine etwas ungewöhnliche Schaltung sind die beiden UND Gatter aus 2 in 
Reihe geschalteten Transistoren. Sinvoll zum Verständnis wäre z.B. ein 
Zeitdiagramm mit den Ausgangszuständen des Multivibrators, des 
Flip-Flops und der LEDn.

Wie so etwas aussehen kann, habe ich mal aus dem Datenblatt eines 
beliebigen Logikbausteins angehängt.

Teo D. schrieb:
> Oben die beiden markierten Teile sind simple Astabile Multivibratoren.

Nö, das war aber schon geklärt. Rechts ein Flip-Flop, links der Ast. 
Multivibrator.

: Bearbeitet durch User
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Lesenswert?

Links oben ist ein astabiler Multivibrator, rechts oben ein T-Flipflop 
(Frequenzteiler) welches bei der fallenden Flanke an seinem Eingang (die 
beiden 10µF Kondensatoren) umschaltet. Die beiden zusammen erzeugen an 
ihren vier Kollektoren folgende Signalfolge:
1
Links    Rechts
2
0   1    0    1
3
1   0    1    0
4
0   1    1    0
5
1   0    0    1

Die Transistoren darunter verstärken die Signale für die LED's, wobei 
die grünen LED's an zwei Transistoren hängen, die hier eine logische UND 
Verknüpfung bilden.

Der Rest ist reine Logik. Ich würde auch empfehlen, die Schaltugn zu 
simulieren. Oder aufbauen und und den LED's zuschauen.

Es wäre besser gewesen, die Bauteile durchzunummerieren, dann könnte man 
sich darauf beziehen.

Und nächstes mal bitte immer die Quelle der Schaltung mit angeben: 
https://www.youtube.com/watch?v=y1RZchIl9sc

Ich habe den Autor das am Stil der Zeichnung erkannt.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Teo D. schrieb:
> Oben die beiden markierten Teile sind simple Astabile Multivibratoren.
> 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/445133/Screenshot_20200116-171641_YouTube.jpg

Dann versuch mal, den rechten zum Schwingen zu bringen ...
Da ist nichtmal ein Kondensator drin, nur die beiden Koppelkondensatoren 
zum Ausgang des linken.

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Dann versuch mal, den rechten zum Schwingen zu bringen ...

Wieso ICH, der TO wäre am Zug gewesen..... :-/

Beitrag #6140500 wurde vom Autor gelöscht.
von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb im Beitrag #6140500:
> Hast du hier etwa mit zwei Accounts gepostet?

Nö, so'n Schietkram mach ich nich!
Why?

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

Teo D. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Dann versuch mal, den rechten zum Schwingen zu bringen ...
>
> Wieso ICH, der TO wäre am Zug gewesen..... :-/

Schon du, wenn du behauptest, der rechte Block sei auch ein astabiler 
MV.
:-)

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Lesenswert?

Teo D. schrieb:
>> Hast du hier etwa mit zwei Accounts gepostet?
> Why?

Weil ich blöd und blind bin, ich die Frage schon wieder gelöscht.

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> Schon du, wenn du behauptest, der rechte Block sei auch ein astabiler
> MV.
> :-)

Wenn er das nicht selber bemerkt hätte, dann....

Aber WIR müssen uns natürlich wieder alle gegenseitig übertrumpfen und

Josephine K. schrieb:
> mach deine Hausaufgaben
> selber

Hilfe ja, Lösung nein!

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Weil ich blöd und blind bin, ich die Frage schon wieder gelöscht.

Liegts am Wetter? Ich hab die letzten Tage kaum geschlafen, fühl mich 
wie nach 10Bier. :-/

Sie meine Blöde Idee hier. :D (OK, war ein: Ubs... na ja, Er wird 
schon merken)

von Mario M. (thelonging)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Der Rest ist reine Logik. Ich würde auch empfehlen, die Schaltugn zu
> simulieren. Oder aufbauen und und den LED's zuschauen.

Oder einfach mal den Grips anstrengen und die Werte selbst ermitteln.
1
Rot  1: R1 = T4
2
Gelb 1: Y1 = T2
3
Grün 1: G1 = T1 & T3
4
5
Rot  2: R2 = T3
6
Gelb 2: Y2 = T2
7
Grün 2: G2 = T1 & T4
8
9
10
Links    Rechts   R1 Y1 G1 R2 Y2 G2
11
T1  T2   T3   T4
12
0   1    0    1   1  1  0  0  1  0
13
1   0    1    0   0  0  1  1  0  0
14
0   1    1    0   0  1  0  1  1  0
15
1   0    0    1   1  0  0  0  0  1
16
17
Linke Ampel:
18
Rot/Gelb - Grün - Gelb - Rot
19
20
Rechte Ampel:
21
Gelb - Rot - Rot/Gelb - Grün

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Ein vernünftiger Schaltplan, d.h. einer wo die Funktionsgruppen sauber 
getrennt sind und nicht alles ineinander gequetscht ist, wäre schon mal 
der erste Schritt zum Verstehen.

Also
1. Taktgeber
2. Ablaufsteuerung
3. Ausgabe

und das jeweils mit Versorgungsspannung +9V oben, Gnd unten, 
Signalverarbeitung von links nach rechts und vernünftigen Übergaben 
zwischen den Funktionsblöcken.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Ein vernünftiger Schaltplan

Ich sage ja: Ich habe den Autor an seinem Stil erkannt.

von Helmut S. (helmuts)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Teo D. schrieb:
> OK
> Oben die beiden markierten Teile sind simple Astabile Multivibratoren.
> 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/445133/Screenshot_20200116-171641_YouTube.jpg
>
> Den Rest kannst du mit LTspice (gibt für lau) analysieren. Für so simple
> Sachen, braucht man nicht lange zum sich einzuarbeiten.
> zB: https://home.zhaw.ch/hrt/LTspice/LTSpice%20Tutorial%201%20V03.pdf
>
> 
https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html#

Ich habe die Schaltung in LTspiceXVII gezeichnet und simuliert und einen 
hoffentlich hilfreichen Plot gemacht. Die Farben der LED-Signale 
entsprechen den Farben der Lampen der Ampeln.

Den Schaltplan(.asc) und die Plotsettings(.plt) in das gleiche 
Verzeichnis kopieren.


Der Video ist sehr hilfreich um die Simulation zu überprüfen.
https://www.youtube.com/watch?v=y1RZchIl9sc

: Bearbeitet durch User
von Helmut S. (helmuts)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Der Vollständigkeit noch die Logikschaltung simuliert mit LTspiceXVII.
Ich denke man sollte die Funktion der Ampel zunächst mit der 
Logikschaltung erklären und dann die Realsierung der einzelnen Blöcke 
mit Transistoren.

von Chris (Gast)


Lesenswert?

Josephine K. schrieb:
> Ich weiß das viele sagen werden mach deine Hausaufgaben
> selber

Hi Josephine,
ich hätte auch damit gerechnet, dass der Thread hier schnell in diese 
Richtung entgleist. Aber ich bin angenehm überrascht: Es sind gute 
Beträge dabei und kaum Besserwisserei / Streitigkeiten. :-)

Hilft Dir das soweit?
Hast Du noch Verständnisschwierigkeiten, und wenn ja womit genau?

von Dirk J. (dirk-cebu)


Lesenswert?

Josephine K. schrieb:
> Ich habe mich bei meine
> Fachinternen Prüfung in Technik für eine Ampelsteuerung entschieden.
> Leider bin ich sehr schlecht was mit Schaltungen verstehen und erklären
> angeht.

Dann war die Entscheidung für eine Ampelsteuerung falsch!
Vielleicht wäre ein Lachsack oder eine Winkekatze einfacher ;)

: Bearbeitet durch User
von generfter (Gast)


Lesenswert?

von  Sven S. (schrecklicher_sven)

11.02.2020 20:29

In einer Hierarchie steigt jeder so weit auf, bis er die Stufe seiner
Unfähigkeit erreicht hat. Dann kommt er für eine weitere Beförderung
nicht mehr in Frage.
Herzlichen Glückwunsch!
Du bist jetzt schon angekommen!


Ich finde es immer wieder erstaunlich, wie viele Klugsch... hier so 
auftreten, als wären sie mit all ihrem "totalen" Alles Wissen auf die 
Welt gekommen.
Scheinbar vergisst der eine oder andere, dass er auch mal so angefangen 
hat.
In diesem Forum gibt es eben auch Technik interessierte, die noch nicht 
so weit sind, mit den anderen Besserwisser Klug zu sch...!
Es sollte sich also hier jeder mal an die eigene Nase fassen bevor er so 
abwertend über andere ab lästert.
Nutzt also euer wissen, anderen zu helfen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Dirk J. schrieb:
>> Leider bin ich sehr schlecht was mit Schaltungen verstehen und erklären
>> angeht.
>
> Dann war die Entscheidung für eine Ampelsteuerung falsch!

Nö, wieso denn? Man wächst mit der Aufgabe.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Lesenswert?

Josephine,
ist denn nun klar, dass du die Schaltung in vier Blöcke aufteilen musst, 
um sie getrennt kennen zu lernen?

- Multivibrator
- T-Flipflop (Frequenzteiler)
- Logik für die linke Ampel
- Logik für die rechte Ampel (mit links identisch)

von Heini (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

1
/B   B  /A   A    Ampl1    Ampl2  
2
 1   0   1   0    gn          rd
3
 1   0   0   1    am       am rd
4
 0   1   1   0       rd    gn  
5
 0   1   0   1    am rd    am

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

generfter schrieb:
> Nutzt also euer wissen, anderen zu helfen.

Wenn der/die TO sich nicht mehr aeussert nach den vielen Muehen hier im 
Forum, duerfte Deine Kritik ueberholt sein.

von Chris (Gast)


Lesenswert?

So, gestern müsste dann wohl die besagte fachinterne Prüfung 
stattgefunden haben.

Josephine, wie ist's gelaufen?

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Helmut S. schrieb:
> Ich habe die Schaltung in LTspiceXVII gezeichnet und simuliert und einen
> hoffentlich hilfreichen Plot gemacht.

Gute Arbeit! Den Plot hast Du interessant aufgebaut. Ich mußte erst 
einmal stutzen bis ich erkannte, das Du mit den Offsets die 
Signalverläufe getrennt dargestellt hattest.

Ich hoffe das Josephine sich nicht entmutigen lies. Mit diesen diskreten 
Multivibratoren und Kippstufen habe ich 1970 meine ersten Schritte in 
die Elektronik machen dürfen. Das war damals ein Top Thema! Die 
Steckbretter wurden in unserer Lehrwerkstatt selbst gebaut und die 
Funktionsweise auch dem Letzten so erklärt, daß er es verstehen konnte. 
Dafür hat man heute wohl nicht mehr die Zeit.
mfg Klaus

von Bert K. (Gast)


Lesenswert?

Josephine K. schrieb:
> Leider bin ich sehr schlecht was mit Schaltungen verstehen...

Dann solltest du dir ernsthaft überlegen, ob du nicht auf der falschen 
Party bist. Willst du den Stress der Überforderung dein Leben lang 
haben? Das wird dich früher oder später in die Klapse bringen.

> Ich bin im Handwerk sehr geschickt...
Das ist eher das dein Weg.

Matthias S. schrieb:
> Dirk J. schrieb:
>> Dann war die Entscheidung für eine Ampelsteuerung falsch!
> Nö, wieso denn? Man wächst mit der Aufgabe.

Halte ich für ein Gerücht, jeder hat seine Grenzen.
Nur ganz wenige haben das Zeug zum Professor.

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Bert K. schrieb:
> Halte ich für ein Gerücht, jeder hat seine Grenzen.
> Nur ganz wenige haben das Zeug zum Professor.

Ich tippe eher auf nicht optimale Didaktik. Solch eine diskrete 
Schaltung war vor 50 Jahren aktuell. Ich glaube die TTL Bausteine waren 
damals noch nicht allen bekannt. In einer fachinternen Prüfung in 
Technik sollte man zumindest mit Logikbausteinen arbeiten. Die sind auch 
übersichtlicher. Warum soll man gerade Anfänger mit solchem alten, 
überholten Balast fustrieren?

Schau Dir von Helmut Ampel2 an.
mfg Klaus

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Klaus R. schrieb:
> Warum soll man gerade Anfänger mit solchem alten,
> überholten Balast fustrieren?

Ohne grundlegende Vorstellung von Schaltungsprinzipien wie 
RC-Zeitkonstante oder Transistoransteuerung fällst du auch heute noch 
ganz schnell auf die Schnauze. Das sollte man schon mal gehört haben, 
spätestens wenn es um die Schnittstellen zur realen Welt geht.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.