Aufgaben zu zweistufigen Transistorschaltungen

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Aufgaben zu zweistufigen Transistorschaltungen
1. Erkläre warum die Flipflop-Schaltung zwei stabile Zustände hat. Gehe zunächst davon aus, dass die
LED 1 leuchtet, zeige, dass dieser Zustand erhalten bleibt.
2. Nun sei die LED 2 an, erkläre warum die Schaltung in diesem Zustand bleibt.
3. Es ist nicht notwendig, dass die Rückkopplungswiderstände 10 kW betragen. Jemand benutzt
Widerstände von 2 kW und wundert sich, warum nun dauernd beide LEDs leuchten. Wie fließt der
Strom bei dem Fall, bei dem T2 durchschaltet und T1 sperrt ? (zeichne mit verschiedenen Farben ein.)
4. Mit einer Lichtschranken-Schaltung soll ein FlipFlop so angesteuert werden, dass bei Verdunkelung
des LDR das FF gesetzt wird (LED 2 leuchtet) , ohne dass eine erneute Beleuchtung des LDR das
wieder rückgängig machen kann. Wie müssen die beiden Schaltungen verbunden werden.
5. Mit einem Flipflop soll ein Relais
angesteuert werden. Wenn man das
Relais einfach anstatt der LED und dem Vorwiderstand schaltet, kann es sein, das das FF nicht mehr
funktioniert. Wir benutzen deshalb eine weitere Schaltstufe um das Relais zu schalten. Wie muss die
Verbindung der beiden Schaltungen sein ?
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6. Jemand macht den Vorschlag, die Verzögerungsschaltung, die wir bei den einstufigen
Transistorschaltungen
benutzt haben, mit zwei
Schaltstufen zu kombinieren.
a) Versuche die
Funktionsweise der
Schaltung zu erklären.
Der Taster S1 wird kurz
geschlossen und dann
wieder losgelassen
(geöffnet). Was macht
dann T1 bzw. T2
b) Wird der Kondensator bei offenem Taster geladen oder wieder entladen ?
c) Weiche Bauteile entscheiden über die Einschalt-Dauer von LED 1 ?
d) Wirkt in dieser Schaltung die rechte Schaltstufe auf die Linke zurück ?
e) Welche Eigenschaft hat die rechte Schaltstufe ?
f) Wie kann man die Schaltzeit hier stufenlos einstellen ?
g) Jemand macht den Widerstand R2 sehr groß ( 1MW ) und wundert sich, dass die
Schaltung nicht mehr funktioniert. Kannst du den Fehler erklären ?
7. Bei der FlipFlop – Schaltung möchte ein Schüler die LED mit Vorwiderstand jeweils durch ein
Lämpchen austauschen. (Die Lämpchen brauchen eine Stromstärke von 100 mA) Die
Schaltung funktioniert nicht mehr. Was würdest du vorschlagen, um die Schaltung wieder (mit
Lämpchen) in Gang zu bringen ?
(Hinweis : Die Stromverstärkung eines Transistors ist etwa 100)
8. Welche wichtige Eigenschaft hat die Schmitt-Trigger-Schaltung?
a) Ergänze die nebenstehende Schaltung zu
einer Schmitt-Trigger-Schaltung.
b) Ein besonderes Merkmal der STS ist der
gemeinsame …………… Was ist gemeint ?
c) Die STS soll durch einen LDR angesteuert
werden. Wie ist die Schaltung im Prinzip zu
ergänzen ?
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9. Wie kann man bei Blinkschaltungen die Frequenz vergrößern ?
10. Wie kann man die Frequenz verkleinern ?
11. Wie blinkt die Schaltung, wenn ein Kondensator 1000F und der andere nur 100F hat ?
12. Man möchte die Frequenz stufenlos verstellen, wie soll die Schaltung abgeändert bzw. ergänzt
werden ?
13. Welche Aufgabe kann die Diode D1 haben, wenn jemand, der die Schaltung nicht kennt,
nicht genau weiß welches Kabel an + und welches Kabel an – angeschlossen werden muss ?
14. Für LEDs, die ganz wenig elektrische Energie verbrauchen sollen, weil sie an eine Batterie
angeschlossen sind, soll eine Flash – Schaltung gebaut werde. Die LED soll nur kurz
aufblinken. Wie kann man das prinzipiell bewerkstelligen?
15. Wie fließt der Ladestrom von Kondensator C1, wenn der Transistor T1 gerade sperrt ?
a) Zeichne den Strompfad mit grüner Farbe ein.
b) Wenn T1 sperrt, so entlädt sich der Kondensator C2, zeichne den Entladestrom mit blauer
Farbe ein.
c) Wie merkt T1, dass der Kondensator C2 leer ist ? Welche Spannung UBE kann man dann an
T1 messen.
16. Überlege, wo Blinkzeichen verwendet werden ?
17. Jemand hat die Widerstände von 10 kW durch 100 kW und die Kondensatoren von 100F
durch 1F ersetzt. Nun leuchten beide LEDs.
a) Funktioniert die Schaltung nun nicht mehr ?
b) Durch welches Messinstrument kann man überprüfen, ob die Schaltung noch blinkt ?