lauflicht elektronik - Winkler Schulbedarf

ELEKTRONIK
 Materialliste:
LAUFLICHT
WINKLER - Nr. 100913
5 Widerstände 180 
5 Widerstände 4,7 k
5 Elektrolytkondensatoren 100 µF
5 Leuchtdioden, rot
5 Transistoren NPN - BC 337
 Was ist ein Lauflicht:
Das wechselweise Blinken der 5 Leuchtdioden wird durch das Laden und Entladen der 5 Kondensatoren
hervorgerufen. Eine Anwendung finden solche Lauflichter z.B. als Warnlichter bei Straßenbaustellen.
 Aufbau und Betrieb:
Mit den im Katalog angebotenen Aufbaupackungen kann die Schaltung entweder als Brettschaltung mit
Klemmschrauben oder als Kartonschaltung aufgebaut werden.
Materialien für andere Schaltungsaufbauten (Brettschaltung mit Messingreißnägeln oder Lötstiften, Klemmfedern,
Lochstreifenplatine usw.) sind ebenfalls bei Firma WINKLER erhältlich. (Siehe Katalog!)
Beim Aufbau der Schaltung ist die entsprechende Anleitung zu befolgen. Achte bei den Leuchtdioden, den
Elektrolytkondensatoren und den Transistoren auf den richtigen Einbau und knicke die Anschlussdrähte der
Bauteile nicht scharf am Gehäuse ab!
Die Schaltung wird mit einer 4,5 V Flachbatterie betrieben. Beim Anschluss der Batterie an die Schaltung ist auf
richtige Polung zu achten, da sonst Bauteile zerstört werden könnten. Funktioniert die fertige Schaltung nicht,
sofort die Batterie abklemmen und den Fehler systematisch suchen.
Häufige Fehlerquellen: Schlechte Klemm- oder Lötstellen, falsch eingesetzte Leuchtdioden, Kondensatoren oder
Transistoren, Batterie falsch gepolt, Bauteile wurden durch zu langes Löten zerstört ...
 Erklärung der Schaltzeichen und Bauteile:
Widerstand (R)
Elektrolytkondensator (C)
braun-grau-braun-gold ........ Wert: 180 
gelb-lila-rot-gold .................. Wert: 4,7 k
Transistor NPN - BC 337
Leuchtdiode (LED)
C ... Kollektor
B ... Basis
E ... Emitter
 Beschreibung der Schaltung:
1. Baue zunächst nur die erste Stufe der Schaltung auf.
Verbindet man den Widerstand 4,7 kOhm durch ein kleines
Drahtstück mit dem Pluspol, so schaltet der Transistor (T1) durch 
die Leuchtdiode (LED 1) leuchtet. Gleichzeitig lädt sich der
Kondensator (100 µF) auf.
Verbindet man nun den Widerstand mit dem Minuspol, so sperrt der
Transistor, weil seine Basis (B) jetzt an Minus liegt  LED 1 erlischt.
Zur selben Zeit entlädt sich der Kondensator.
Wird der Widerstand jetzt wieder mit dem Pluspol verbunden, so
leuchtet die LED erst mit Verspätung auf, weil sich der entladene
Kondensator erst aufladen muss.
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2. Baue nun die gesamte Schaltung zunächst ohne die Verbindungsleitung X - Y auf. Der erste Widerstand
4,7 kOhm ist daher nicht angeschlossen.
Schließt man jetzt die Schaltung an die Batterie (4,5 V), so leuchtet nur die zweite und die vierte LED.
Der erste Transistor (T1) sperrt, da seine Basis keinen positiven Basisstrom erhält. Über LED 1, Widerstand
180 Ohm und Widerstand 4,7 kOhm ist die Basis von T2 mit dem Pluspol verbunden. T2 schaltet daher durch
und LED 2 leuchtet. Die Basis von T3 ist damit aber über Emitter - Kollektor von T2 praktisch mit Minus
verbunden und sperrt somit  LED 3 leuchtet nicht. LED 4 leuchtet wieder - LED 5 nicht.
3. Verbindet man den ersten Widerstand (4,7 kOhm) mit der Plusleitung, so leuchten die Leuchtdioden LED 1,
LED 3 und LED 5 - die anderen zwei Leuchtdioden gehen aus. Die Transistoren T1, T3 und T5 sind durchgeschaltet und T2 und T4 sperren.
4. Verdrahte nun die Punkte X und Y und lege die Batteriespannung an. LED 1, 3, 5 und LED 2, 4 beginnen
abwechselnd zu leuchten.
Über die Verbindungsleitung (X-Y) wurde der Ausgang von T5 mit dem Eingang von T1 verbunden. Schaltet
T5 durch, liegt die Basis von T1 praktisch an Minus. T1 sperrt und die "Kette" schaltet um. Durch das
wechselnde Umschalten entsteht ein Lauflichteffekt.
Die Kondensatoren bewirken eine Zeitverzögerung beim Umschalten, da sie beim Schaltvorgang der
Transistoren erst geladen werden müssen. Vergrößert man die Kondensatorwerte (z.B. auf 220 µF), wird das
Blinken langsamer, weil diese Kondensatoren länger zum Aufladen brauchen.
5. Die Schaltung kann ungeradzahlig erweitert werden (7, 9, ...). Jede Stufe besteht aus Transistor, Leuchtdiode,
Widerstand (180 Ohm), Widerstand (4,7 kOhm) und Kondensator.
Die Schaltung kann auch ringförmig angeordnet werden. Die Minusleitung wird dann als innerer Ring und die
Plusleitung als äußerer Ring aufgebaut. Die Punkte X und Y werden in diesem Fall direkt miteinander
verbunden und die Verbindungsleitung entfällt.
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