6. Auflage Franckh'sche Verlagshandlung, W. Keller & Co., Stuttgart/1984 Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Verlages reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Wir übernehmen keine Gewähr, daß die in diesem Experimentierbuch enthaltenen Angaben frei von Schutzrechten sind. © 1979,1981,1983 Franckh'sche Verlagshandlung, W. Keller & Co., Stuttgart Technische Bildgestaltung: KOSMOS-Entwicklungslabor und G. Bosch. Textillustration von A. Bott Ausarbeitung des Textes, der Schaltungen und Versuche sowie Konstruktion der Experimentierausrüstung: KOSMOS-Entwicklungslabor Printed in Germany/Imprime en Allemagne/L 65 H es Gesamtherstellung: Konrad Triltsch, Graphischer Betrieb, Würzburg KOSMOS Elektronik-Labor E200 Der Erfolg ist vorprogrammiert http://d-nb.info/850864577 Teil I. Einführung in die Elektronik 1. Zwei elektronische Geräte, die man sofort aufbauen kann 1.1 Mitten hinein in die Elektronik 1.2 Streichholz oder Feuerzeug, was ist heißer? . 1.3 Sechs Bauteile genügen: Ein elektronischer Wamblinker mit Operationsverstärker . . . . 1.4 Das Schaltbild - Bauanleitung im Telegrammstil 1.5 Masse ohne Kilogramm 2. Die elektrische Leitung 2.1 Leiten oder Nichtleiten, das ist die Frage . . 2.2 Die Teilchen des Unteilbaren 3. Die elektrische Spannung 3.1 Die Kraft, die Elektronen schiebt 3.2 Geballte Kraft durch Reihenschaltung . . . . 3.3 Plus ist wenig und Minus ist viel 3.4 Elektronische Polarexpedition 4. Der elektrische Strom 4.1 Wieviel Elektronen fließen 4.2 Es kommt auf die Summe an 4.3 Hundert-Meter-Lauf, kein Fall für Elektronen! . 4.4 Driftgeschwindigkeit und Laufzeit 5. Das Ohmsche Gesetz 5.1 Wie hoch ist die Stromstärke? 5.2 Der Widerstand läßt sich auch berechnen . . 5.3 Aller guten Dinge sind drei 6. Der Operationsverstärker als Komparator . . . 6.1 K ü c h e n m e s s e r kontra Zinkstreifen 6.2 Kleine U r s a c h e , g r o ß e W i r k u n g 6.3 Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser . . . . 6.4 Rücklichtkontrolle 6.5 Bremslichtkontrolle 6.6 K o m p a r a t o r im Kontroll-Einsatz 6.7 Der faule F r o s c h u n d w i e er überlistet w i r d . 6.8 Der K o m p a r a t o r - m e ß t e c h n i s c h erfaßt . . . 7. Komparatoranwendungen - Teil 1 7.1 Für Modellbahner: Automatiksignal 7.2 Das Flip-Flop-Prinzip 8. Der Kondensator: Ein Elektronenspeicher . . . 8.1 W i r k u n g a u s d e r Ferne 8.2 Gebremster S p a n n u n g s a n s t i e g 9. Komparatoranwendungen - Teil 2 9.1 Blinklicht unter der Zeitlupe 9.2 Doppelt hält besser 9.3 Das leise Lied vom Pfeifen und Knarren . . 10. Meßtechnik 4 4 4 4 6 7 7 8 8 10 11 11 12 12 13 15 15 16 16 17 19 19 20 20 22 22 22 26 26 26 26 28 29 30 30 31 32 33 34 36 36 36 37 39 10.1 Die Kraft, die Löffel verbiegt 10.2 Spannungsstabilisierung 10.3 Der Weg zu größerer Genauigkeit 11. Stromverzweigung und Kirchhoff'sehe Regeln . 11.1 Getrennt marschieren, vereint schlagen . . . 11.2 Der Weg des geringsten Widerstandes . . . 11.3 Die Regeln des Herrn Kirchhoff 12. Innen- und Außen widerstand 12.1 Eine Batterie geht in die Knie 12.2 Meistens unerwünscht: Der Kurzschluß . . . 12.3 Anpassungsprobleme 73. Kleine Widerstandspraxis 13.1 Belastung von Widerständen 13.2 Betriebsordnung für Widerstände: Die Kennlinie 14. Vom Spannungsteiler zur Brückenschaltung . 14.1 „O'zapftis!" 14.2 Eine Brücke, die nichts trägt 14.3 Ohm in Prozent 15. By-pass, nicht nur in der Herzchirurgie . . . 16. Vom Halbleiterkristall zum Transistor . . . . . 16.1 Leitfähigkeit besonderer Art 16.2 Ein Loch geht auf die Reise 16.3 Störungen erwünscht 16.4 pn-Übergang: Einbahnstraße für Elektronen . 16.5 Dioden auf dem Prüfstand 16.6 Ein kurzes Wort zur Leuchtdiode 16.7 Der Transistor: Ein Verstärker-Element . . , 16.8 Echte Laborarbeit: Kennlinienaufnahme . . . 16.9 Über den Umgang mit Transistorkennlinien . 17. Transistor-Praxis-Teil 1 17.1 Transistor-Prüfgerät 17.2 Der Transistor als Schalter 17.3 Flip-Flop mit Transistoren 17.4 Astabiler Multivibrator 17.5 Monostabile Kippstufe 17.6 Der Trigger des Herrn Schmitt 18. Der gezähmte Operationsverstärker 18.1 Der invertierende Verstärker 18.2 Der nichtinvertierende Verstärker 19. Operationsverstärker-Praxis 19.1 Millivoltmeter mit hohem Eingangswiderstand 19.2 Monoflop 19.3 Elektronisches Ampere-Meßgerät 19.4 Elektronisches Ohmmeter mit Direktanzeige . 19.5 Operationsverstärker Schmitt-Trigger . . . . 20. Rechenschaltungen mit Operationsverstärkern 39 40 42 44 44 45 46 47 47 50 50 52 52 52 53 53 53 55 55 56 56 56 57 57 59 61 61 63 66 67 67 67 68 68 69 69 74 74 76 76 77 79 80 82 84 84. 20.1 Der Addierer 20.2 Der Subtrahierer 20.3 Der Integrierer 21. Grundlagen von Wechselgrößen 21.1 Wechselspannung: läßt Elektronen zittern . . 21.2 Wechselströme am Werk 22. Transistor-Praxis-Teil2 22.1 Transistor-Verstärker, auch für Wechselspannungen 22.2 Eine Zwischenbilanz: Schaltungsvergleiche . 23. Magnetismus und Induktion 23.1 Magnetische Fernwirkungen 23.2 Übertragung ohne Drahtverbindung 24. Schwingkreis und Rückkopplung 24.1 Pendeln zwischen zwei Zuständen 24.2 Eine Kuh säuft ihre eigene Milch 24.3 Es geht auch ohne Anzapfung 24.4 Gewollte Verzögerung 25. Gleichrichtung und Effektivwert 25.1 Aus Wechselspannung wird Gleichspannung 25.2 Gemessen vom Scheitel bis zur Sohle . . . 25.3 100 mV Wechselspannung Vollausschlag . . 26. Gegentakt-Betrieb 26.1 Geteilte Arbeit 26.2 Bitte keine Ruhestörung 27. Kleines HF-Praktikum 27.1 Zwischen Sender und Empfänger 27.2 Badezimmer-Resonanz 27.3 Wir hören Mittelwellen 27.4 Wie die Rundfunkwellen Musik transportieren 27.5 Funkpeilung mit Rundfunksendern 27.6 Kurzwellenempfang 27.7 Wie man Frequenzen mischt 28. Digitaltechnik in Theorie und Praxis 88 92 92 92 95 99 99 99 102 102 105 105 105 107 108 108 111 113 113 114 115 118 118 121 124 126 Teil II. Elektronische Geräte und Schaltungen 29. Addier-Schaltung 30. Subtrahier-Schaltung 31. Digital-Analog-Wandler 32. Analog-Digital-Wandler 33. Logarithmischer Verstärker 34. Elektronischer Impulszähler 35. Aktive Klangregelstufe für Höhen und Bässe 36. Elektronisches Vogelgezwitscher 37. Femsteuerung per Haustelefon 38. Treppenspannungsgenerator 131 131 132 134 136 138 141 142 145 146 148 . . 85 85 85 86 86 87 88 39. Präzisionsthermometer mit Direktanzeige . . . 40. Stromstoßschalter 41. Zeitschalter bis 30 Minuten 42. Klatschschalter 43. Morseübungsgerät 44. Elektronisches Metronom 45. Helligkeitsmesser mit Direktanzeige 46. Zweiklangfanfare 47. Diodenprüfgerät mit akustischen Signalen . . 48. Dämmerungsschalter 49. Empfindliches Metallsuchgerät 50. Sirenenautomatik 51. Sensorschalter 52. Dreistufiges Schieberegister 53. Dampflok-Geräusche 54. Feuchtigkeitsprüfer mit optisch-akustischem Indikator 55. Stereo-Sprachausblender 56. Spannungs-Frequenz-Wandler 150 152 154 156 157 159 161 162 164 166 168 170 172 174 176 Teil III. Montageanleitung 57. Einzelteile des Kastens KOSMOS-ElektronikLaborE200 58. Das KOSMOtronik®-System 59. Steckfedem in den Aufbauplatten 60. Aufbauplatten zusammenstecken und trennen 61. Frontplatte 61.1 Voreinstellung der Trimmer des DoppelDrehkondensators 61.2 Montage des Doppel-Drehkondensators . . . 61.3 Markierung der Frontplatte 61.4 Das Meßinstrument 61.5 Meßinstrument im Seitenteil 61.6 10-kQ-Potentiometer 61.7 Kennzeichnung der Poti-Anschlußlitzen . . . 61.8 100-kQ-Potentiometer 61.9 Schalter 61.10 Leuchtdioden 61.11 Der Lautsprecher 61.12 Berührungstaste 62. Drahtbrücken 63. Montage des Seitenteils A 63.1 Montage der NF-Buchse 63.2 Montage des Minusanschlusses 63.3 Montage des Seitenteils B 63.4 Halterungen für die Aufbauplatten 185 178 180 182 185 186 186 187 187 187 188 188 189 189 190 190 190 191 191 192 192 192 193 193 195 195 195 64. Der Rahmen des Chassis 65. Zusammenbau von Aufbauplatten und Chassis 66. Zusammenbau der Batterieschiene 66.1 Einsetzen der Batterien 67. Die Abdeckplatte 68. Elektroden und Taster 69. Wickeln von Spulen 69.1 Wickeln der MW-Spule 69.2 Wickeln der Spule für Schwebungssummer . 69.3 Wickeln des Trafos für Wechselstromversuche 69.4 Wickeln der KW-Spule 70. Antenne und Erdleitung 70.1 Antenne 70.2 Erdleitung 196 196 197 198 199 199 199 200 201 202 203 204 204 204 Teil IV. Kleine Materialkunde 71. Widerstände 71.1 Farbcode und Bezeichnung für Widerstände 71.2 Die Toleranz der Widerstände 72. Die Transistoren 72.1 Die Anschlüsse des Transistors 72.2 Schaltbild des Transistors 72.3 Belastbarkeit des Transistors 73. Das Schaltbild 74. Das Aufbaubild 75. Dioden 76. Die Leuchtdioden 77. Kondensatoren 77.1 Elektrolyt-Kondensatoren 77.2 Die übrigen Kondensatoren 78. Der Lautsprecher 79. Potentiometer 80. Meßinstrument 81. Meßplatine 82. Doppel-Drehkondensator 83. Das IC-Modul-Vierfach-Operationsverstärker . 84. KOSMOTRON® A und KOSMODYNE® B . . . 85. Fehlersuche 205 205 205 206 206 206 207 207 207 208 208 209 209 210 210 211 211 212 212 213 213 214 214 Teil V. UKW-Versuch 86.1 Besonderheiten des UKW-Empfangs 86.2 UKW-FM-Versuchsschaltung 86.3 Hinweise zum Aufbau 86.4 UKW-Versuchsdurchführung Sachregister 216 217 217 217 220 . . . . -.