Nr. 100922 - Winkler Schulbedarf
Werbung
ELEKTRONIK KOJAK-SIRENE WINKLER - Nr. 100922 Mit diesem Elektronik-Bausatz kann der originale Kojak-Sound der amerikanischen Polizeisirene erzeugt werden. Mit wenigen Handgriffen entsteht aus der Kojak-Sirene ein Martinshorn, wie es von der Polizei hierzulande verwendet wird. Materialliste: 2 Widerstände 180 3 Widerstände 4,7 k 2 Widerstände 47 k 1 Widerstand 100 k 1 Elektrolytkondensator 10 µF 1 Elektrolytkondensator 47 µF 2 Elektrolytkondensatoren 220 µF 1 Keramikkondensator 10 nF 1 Keramikkondensator 47 nF 2 Leuchtdioden, rot 3 Transistoren NPN - BC 337 1 Transistor PNP - BC 557 1 Lautsprecher, 8 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 der Firma WINKLER erhältlich. (Siehe Katalog!) Beim Aufbau der Schaltung ist die entsprechende Anleitung zu befolgen. Achte bei den Leuchtdioden, Elektrolytkondensatoren und 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, Elektrolytkondensatoren oder Transistoren, Batterie falsch gepolt, Bauteile wurden durch zu langes Löten zerstört ... Erklärung der Schaltzeichen und Bauteile: Widerstand (R) 180 4,7 k 47 k 100 k Leuchtdiode (LED) .................. .................. .................. .................. braun-grau-braun-gold gelb-lila-rot-gold gelb-lila-orange-gold braun-schwarz-gelb-gold Keramikkondensator (C) Elektrolytkondensator (C) Lautsprecher LS Transistor PNP - BC 557 (T3) Transistor NPN - BC 337 (T1, T2, T4) C ... Kollektor B ... Basis E ... Emitter C ... Kollektor B ... Basis E ... Emitter Bestückung: R1, R2, R7 ... Widerstand 4,7 k R3, R4 .......... R5 ................. R6 ................. C1, C2 .......... C3 ................. C4 ................. Widerstand 180 Widerstand 47 k Widerstand 100 k Elektrolytkondensator 220 µF Elektrolytkondensator 10 µF Kondensator 10 nF C5 ................ C6 ................ LED1+2 ........ T1, T2, T4 .... T3 ................. LS ................. -1copyright Winkler Schulbedarf GmbH www.winklerschulbedarf.com Kondensator 47 nF Elektrolytkondensator 47 µF Leuchtdiode,rot Transistor NPN - BC 337 Transistor PNP - BC 557 Lautsprecher, 8 Funktion der Kojak-Sirene: Eine Kojak-Sirene besteht im Prinzip aus einem Taktgeber (Blinker) und einem Signalgeber (Tonerzeuger). Beide werden zum leichteren Verständnis getrennt beschrieben. 1. Taktgeber (Blinker): Ein Blinker entsteht, wenn man zwei Transistorstufen durch zwei Kondensatoren verbindet. Die Erklärung erfolgt daher in Stufen. Aus diesem Grunde empfehlen wir, die 2 Transistorstufen schrittweise aufzubauen und zu testen. Stufe 1: Baue zunächst die Stufe 1 laut nebenstehendem Schaltplan auf. Legt man eine Spannung von 4,5 V an, so leuchtet die LED1, weil der Transistor (T1) über den Widerstand R1 genug positiven Strom an der Basis (B) erhält. Verbindet man den Plusanschluss des Kondensators (C1) mit einem Drahtstück mit dem Pluspol (+), so wird C1 aufgeladen. Wird nun der geladene Kondensator mit dem Minuspol (-) verbunden, erlischt LED1 kurzzeitig, bis der Kondensator C1 entladen ist. Stufe 1 + Stufe 2: Jetzt wird die zweite Transistorstufe angebaut. Beim Anlegen der Spannung leuchten LED1 und LED2. Lädt man C1 wieder am Pluspol auf und entlädt ihn dann am Minuspol, erlischt LED1 kurzzeitig - LED2 leuchtet weiter. Während LED1 nicht leuchtet wird C2 über LED1 und R3 aufgeladen. Wenn die Entladung von C1 abgeschlossen ist, leuchtet LED1 wieder auf. LED2 aber erlischt für kurze Zeit, weil nun C2 über den durchgeschalteten T1 praktisch an Minus liegt und entladen wird. Nach dem Entladevorgang beginnt LED2 wieder zu leuchten. Vollständiger Taktgeber (Blinker): Verbindet man den Kollektorausgang von T2 mit C1, so ist die 2. Stufe mit der 1. Stufe gekoppelt. Während C1 über den durchgeschalteten T2 entladen wird, sperrt T1 LED1 erlischt und C2 wird aufgeladen. In dieser Zeit leuchtet LED2. Ist C1 vollständig entladen, schaltet T1 wieder durch LED1 leuchtet. LED2 aber erlischt, weil jetzt C2 über den durchgeschalteten T1 entladen wird und folglich T2 sperrt. Gleichzeitig wird C1 aufgeladen. Ist C2 entladen, leuchtet LED2 wieder auf LED1 erlischt usw. Der Vorgang beginnt also wieder von vorne. 2. Signalgeber (Tonerzeuger): Auch bei diesem Schaltungsteil erzeugen 2 Transistoren ein Signal durch das ständige Auf- und Entladen eines Kondensators (C4). Da dieser Kondensator einen sehr kleinen Wert hat, geht dieser Vorgang sehr schnell vor sich (mindestens 500 x pro Sekunde). Das Blinken einer Lampe wäre hier nicht mehr erkennbar, dafür aber ensteht im Lautsprecher ein Ton. Die Erklärung erfolgt durch 3 Grundschaltungen: Grundschaltung 1: Anfangs ist der Kondensator C4 ungeladen. Sobald aber R6 mit dem Minuspol verbunden wird, lädt sich C4 über den Lautsprecher (LS) und die Widerstände R6 und R7 auf links negativ rechts positiv. Der PNP-Transistor T3 schaltet durch, weil seine Basis (B) nun genügend negativen Basisstrom erhält. -2copyright Winkler Schulbedarf GmbH www.winklerschulbedarf.com Grundschaltung 2: T4 ist ein NPN-Transistor und kann nur durchschalten, wenn an seiner Basis (B) eine leichte positive Spannung liegt. Über den Emitter (E) und Kollektor (C) des durchgeschalteten T3 bekommt nun T4 genug positive Basisspannung und schaltet ebenfalls durch. Grundschaltung 3: Über die durchgeschalteten Transistoren T3 und T4 entlädt sich C4 und lädt sich verkehrt auf. Das hat zur Folge, dass die negative Spannung an der Basis von T3 sinkt, bis schließlich T3 sperrt und infolgedessen auch T4. C4 wird jetzt wieder um- und aufgeladen, bis T3 und T4 wieder durchschalten können. Der ganze Vorgang beginnt also wieder von vorne. Da sich der Vorgang bei dieser Schaltung mindestens 500 x pro Sekunde wiederholt, entsteht eine elektrische Schwingung, die als Ton im Lautsprecher hörbar ist. Die Tonhöhe (Frequenz) hängt von C4, R6 und R7 ab. Vollständiger Signalgeber (Tonerzeuger): Ohne C3 erzeugt die Schaltung einen Ton mit gleichbleibender Tonhöhe. Legt man R6 an Minus, lädt sich C3 auf und funktioniert wie eine Batterie, wenn R6 nicht mehr an Minus liegt. Die Ladung des C3 nimmt jedoch schnell ab und die Tonhöhe der Schwingung sinkt, bis der Heulton schließlich ganz verstummt. C5 bewirkt, dass sich C4 immer ganz entladen kann. C6 gleicht Spannungsspitzen aus und sorgt für eine längere Lebensdauer der Batterie. 3. Kojak - Gesamtschaltung: Verbinde jetzt Taktgeber und Signalgeber durch den Widerstand R5 miteinander. Diese Verbindung bewirkt, dass der Signalgeber immer dann an Minus liegt, wenn T2 durchschaltet und LED2 leuchtet. Die fertige Kojak-Sirene wird mit einer Spannung von 4,5 V betrieben. Umbau zu einem Martinshorn: Entfernt man den Kondensator C3 und befestigt den beiliegenden Widerstand 47 k zwischen X und Y, so entsteht ein Martinshorn. -3copyright Winkler Schulbedarf GmbH www.winklerschulbedarf.com
