Ich habe hier ein Blinkschaltung aus einem Baukasten.
Kann mir jemand sagen wie die genau heißt. In der Literatur kann ich die nicht finden. Wird auch nicht so gut erklärt.
Vermutlich wird man die so auch nicht mehr verwenden sondern mit dem NE555 etwas besseres verwenden.
Also wie bezeichnet man diesen Oszillator / Multivibrator Schaltung und hatte die tatsächlich eine Verwendung?
Warum werden die Spannungen an Basis der Transistoren negativ?
Nicht jede Schaltung muss einen speziellen Namen tragen. Das ist ein astabiler Multivibrator.
In der Literatur kann ich die nicht finden.
Früher (tm) war diese Schaltung Bestandteil von so gut wie jedem Elektroniklernkasten.
Wird auch nicht so gut erklärt.
Bau die Schaltung als Simulation in LTSpice o.ä. nach. Dann kannst du dir alle Details zum Funktionsprinzip angucken.
Vermutlich wird man die so auch nicht mehr verwenden sondern mit dem
NE555 etwas besseres verwenden.
Naja - "besser" liegt im Auge des Betrachters. Heutzutage ist das oft die Platinenfläche und damit indirekt die Anzahl der Bauelemente.
Der NE555 stammt von 1972 und hat sich u.a. wegen seiner Universalität und der einprägsamen Typenbezeichnung in seinem Grundkonzept seit mehr als einem halben Jahrhundert gehalten.
Ich habe hier ein Blinkschaltung aus einem Baukasten.
Kann mir jemand sagen wie die genau heißt. In der Literatur kann ich die
nicht finden. Wird auch nicht so gut erklärt.
Die Schaltung heißt astabiler Multivibrator oder astabile Kippstufe.
Früher (tm) war die Bestandteil von so gut wie jedem
Elektroniklernkasten.
So war das. Heute würde man wahrscheinlich (wenn nicht sowas wie den 555) einen sehr kleinen Mikrocontroller dafür nehmen.
Nachteil: man muss Software dafür machen und diese in ihn hineinflashen.
Vorteil: man kann das Timing sehr genau und flexibel bestimmen (und bei Bedarf ändern ohne in der Schaltung herumzulöten).
Warum werden die Spannungen an Basis der Transistoren negativ?
Erstes Indiz: die Polung der Elkos... ;-)
Nimm z.B. mal an, der T1 sperrt und der T2 leitet, dann liegen am Kollektor des T1 und damit am +Pol des C1 9V an. Und an der Basis des T2 und damit am -Pol des C1 liegen 0,7V an. Und damit liegen über dem C1 8,3V. Wenn du den C1 in diesem Augenblick ausbauen würdest, dann hätte der also eine Potentialdifferenz von 8,3V "gespeichert".
Wenn jetzt (weil ja Multivibrator usw...) der T1 irgendwann einschaltet, dann zieht der seinen Kollektor und damit den +Pol des C1 auf (annähernd) GND, also 0V. Weil der C1 aber ja grade auf 8,3V geladen ist (siehe vorigen Absatz), hat der -Pol des C1 jetzt -8,3V. Und weil der -Pol des C1 an die Basis vom T2 angeshclossen ist, hat auch die Basis -8,3V.
Du siehst: es ist sinnvoll, solche Vorgänge statisch zu betrachten (also, wie wenn du in LT-Spice auf 1ns reinzoomst). Denn wenn du dann denkst "der Elko fängt ja gleich wieder an, sich zu entladen und der AMV schaltet dann dauernd hin und her, uswusf", dann wirst du mit dem Nachdenken nie fertig.
Warum werden die Spannungen an Basis der Transistoren negativ?
Das ist übrigens ein Problem dieser Standardschaltung. Da normale Tran-
sistoren keine negative Spannung von >7V vertragen, eignet sie sich ohne zusätzliche Modifikationen nur für Betriebsspannungen bis 7V.
Warum werden die Spannungen an Basis der Transistoren negativ?
Wären beide positiv, würden beide Transistoren leiten, und nichts blinkt.
Wenn einer sperrt und einer leitet, wird der Elko zwischen beiden (fast) auf Betriebsspannung aufgeladen.
Nun schaltet einer ein, dabei sinkt die Spannung am Kollektor von Betriebsspannung auf fast 0V und der andere Kondensatoranschluss geht von fast 0, weil sich der Kondensator nicht so schnell umlädt sondern erst mal gleich aufgeladen bleibt, auf -9V.
Dabei wird UBEreverse des Transistors überschritten die bei ca. 6V liegt und die BE Strecke leitet und entladt den Elko schnell auf 6V. Der ehemals leitende Transistor sperrt und der Blinker ist im anderen Zustand, bis dieser Elko von 6V auf fast 0V entladen wird.
Deine Schaltung taugt nicht, weil sie das nicht beachtet, eventuell stammt sie aus 1960 als Transistoren noch nicht so hoch dotiert waren wie heute und eine UBEreverse von leicht 30V erlaubten. Ab 6V Betriebsspannungen müssen heutzutage aber Dioden vor die Basiszuleitungen um sie vor zu hoher UBEreverse zu schützen und nicht 1/3 der Kondensatorladung im Durchbruch der BE-Strecke zu verlieren, sondern damit die ganze Ladung des Elkos zum Timing genutzt wird.
Auch im Philips Experimentierkasten EE2003 auf Seite 120 wurde schon ein astabiler Multivibrator mit 9 Volt betrieben und auch unser Lehrer hatte 1984 diese Schaltung ohne Diode vor der Basis direkt mit 9 Volt betrieben.
Der Unterschied ist nur, dass hinter T2 noch ein T3 geschaltet ist, um auch eine niederohmige Glühbirne ansteuern zu können, ohne dass die Blinkfrequenz vom Innenwiderstand der Glühbirne beeinflusst wird. Parallel zur Glühbirne ist noch ein Lautsprecher geschaltet, der das Relaisklicksen imitieren soll, wie bei einem echten Blinker am Auto.
Warum werden die Spannungen an Basis der Transistoren negativ?
Weil der Kondensator vor dem Schließen des Transistors fast auf die volle Betriebsspannung aufgeladen ist und auch nach dem Schließen des Transistors im ersten Moment noch seine volle Ladung besitzt.
nach dem Schließen des Transistors im ersten Moment noch seine volle
Ladung besitzt...
...und jetzt kommt noch der entscheidende Satz dazu. Nachdem T2 geschlossen ist, also nicht mehr leitet, schaltet T1 voll durch und verbindet die positive Platte des Elkos mit dem Minuspol der Batterie, dadurch ist die negative Platte noch mal um -8,3 Volt negativer als der Minuspol der Batterie und diese -8,3 Volt liegen jetzt für kurze Zeit an der Basis von T2 an!
nach dem Schließen des Transistors im ersten Moment noch seine volle
Ladung besitzt...
...und jetzt kommt noch der entscheidende Satz dazu.
Da kommt gar nichts dazu ;-)
Bevor der Transistor schließt, ist der Kondensator volle aufgeladen (9V bzw. 9V - V_f(LED)). In dem Moment, wo der Transistor schließt, rutscht der '+'-Pol des Kondensator fast auf Gnd. Da sich die Ladung auf dem Kondensator nicht so schnell ändert, verschiebt sich der '-'-Pol damit etwa auf -8,3V bzw. -6,8V.
Auch im Philips Experimentierkasten EE2003 auf Seite 120 wurde schon ein
astabiler Multivibrator mit 9 Volt betrieben und auch unser Lehrer hatte
1984 diese Schaltung ohne Diode vor der Basis direkt mit 9 Volt
betrieben.
Der Unterschied ist nur, dass hinter T2 noch ein T3 geschaltet ist, um
auch eine niederohmige Glühbirne ansteuern zu können, ohne dass die
Blinkfrequenz vom Innenwiderstand der Glühbirne beeinflusst wird.
Parallel zur Glühbirne ist noch ein Lautsprecher geschaltet, der das
Relaisklicksen imitieren soll, wie bei einem echten Blinker am Auto.
Selber Experimentierkasten, Anleitungsbuch Seite 71: siehe Bild.
Ich kenne die Schaltung nur ohne besondere Vorkehrungen und habe sie meistens mit 9V betrieben.
Später an der Uni sind derlei Transistorschaltungen überhaupt kein Thema gewesen, weshalb ich nie einen Anlass hatte, über diese Schaltung vertieft nachzudenken...
Selbe Experimentierkasten, Anleitungsbuch Seite 71: siehe Bild.
Stimmt! Nur das bei diesen geringen Kondensatorkapazitäten die Glühlampe nicht blinkt, sondern stattdessen ein Ton aus dem Lautsprecher kommt. Aber im Text steht ja auch, dass man anschließend die Kondensatoren C1 durch einen 125uF Elko und C2 durch einen 4,7uF Elko ersetzen soll, dann blinkt auch die Lampe, aber aus dem Lautsprecher kommt dann nur noch ein Knacksgeräusch.
verschiebt sich der '-'-Pol damit etwa auf -8,3V bzw. -6,8V.
Hinzu kommt jetzt noch der Satz, dass diese -8,3 Volt an der Basis von T1 anliegen. In Dieter seiner Falstad-Simulation kann man das sehr schön erkennen (rot eingekreist), allerdings wird die Höhe der negativen Spannung, wegen der fehlenden Skalierung, leider nicht angegeben.
Du hast in dieser Rechnung noch die Ube vom T1 vergessen.
Ja, sorry. Ich meinte das Potential vom '+'-Pol (gegen Gnd).
Sonst würde das auch nicht zu dem angegebenen Potential des '-'-Pols nach dem Schalten passen.
Hinzu kommt jetzt noch der Satz, dass diese -8,3 Volt an der Basis von
T1 anliegen.
Das kleine Problem ist, dass in Gegenrichtung die B-E-Diodenstrecke irgendwo zwischen 7 bis 9V durchbricht. Ein Kollege seinem Sohn ging daher der Blinker mehrfach kaputt und war richtig gefrustet.
Anbei noch ein Hinweis an den TO zum Verständnis des Blinkvorganges wäre:
Im leitenden Zustand geht die Collektor-Emitter Sättigungsspannung deutlich unter 0,7V auf Werte von ungefähr 0,05...0,2V. Ohne dem, versteht man den Kippvorgang eventuell nicht ganz und rätselt. Versteht auch nicht, warum der Kondensator während des Zyklusses auch falsch gepolte Phasen durchläuft.
Ein ganz großes Dankeschön an alle die sich so überaschend rege daran beteiligt haben.
Tatsächlich meinte ich ein wenig Verständnis für Elektronik aufbringen zu können, aber bei dieser Schaltung war ich etwas ratlos. Das mit der negativen Spannung habe ich in dem Moment verstanden als ich die Frage hier stellte.
Da dies die von mir vorgestellte Schaltung die erste des vom Kosmos X1000 ist, wollte ich Euch fragen, wenn ihr Jugendliche Analogtechnik beibringen würdet, würdet ihr mit dieser Schaltung beginnen?
Mit welcher Schaltung lässt sich die Phasendrehung bei Transistoren am besten darstellen?
gemeint ist vermutlich die Phasendrehung bei der Emitterschaltung um 180 Grad. Diese Geschichte mit den Phasendrehungen wird normalerweise im Zusammenhang mit den drei Grundschaltungen des Transistors erklärt, wobei die Basisschaltung sicherlich am schwierigsten zu verstehen ist.
Im Elektronik-Kompendium von Thomas Schaerer wird das alles sehr gut dargestellt.
Letztendlich helfen nur Darstellungen auf dem Oszilloskop, um die Wirkungsweise gut verstehen zu können. Ein Zweikanaler reicht da schon aus.
Die Blinkschaltung ist eigentlich schon relativ kompliziert. Ich würde erst mal mit Spannungsteilern und Potentiometern vor der Basis des Transistors anfangen:
Wie schon so oft verlinkt, im video bekommt man es vorgeführt:
X1000_Blink.png
(5,4 KB)
