Zeitschaltung

„Elektronik“
Name:
Klasse: 10
Datum:
Zeitschaltung
der Transistor in Verbindung mit RC-Gliedern
RC-Glieder verwendet man in der Elektronik als Zeitglieder: Das Entladen eines Kondensators benötigt
eine bestimmte Zeit. Die Lade- und Entladezeit wird erhöht, wenn der Strom über einen Widerstand
fließt. Je größer die Kapazität des Kondensators und je größer der Wert eines Widerstandes ist, desto
größer ist die Auflade- und Entladezeit.
Wird ein RC-Glied mit einem Transistor gekoppelt, kann eine Einschalt- bzw. Ausschaltverzögerung
gebaut werden:
Die langsame Verdunklung (Ausschaltverzögerung):
Ist der Schalter geöffnet, bleibt die Lampe dunkel.
Wir der Schalter nun gedrückt, bekommt die Basis
Strom, der Transistor schält durch und die Lampe
leuchtet. Zeitgleich wird der Kondensator aufgeladen
(praktisch sofort nach Schließen des Stromkreises).
10 kΩ
Stellt man nun den Schalter wieder auf „offen“, so
leuchtet die Lampe unverändert weiter. Nach und
nach verlischt sie dann.
220 µF
Erklärung: Die Basis wird für einige Zeit noch vom
Kondensator mit Strom versorgt. Somit bleibt der
Transistor
durchgeschaltet.
Die
Spannung
des
Kondensators lässt langsam nach, die Basis erhält
weniger Strom; somit verlischt auch die Lampe nach
und nach, bis der Transistor sperrt.
Diese Lösung zeigt ein Problem:
Da der Basisstrom langsam weniger wird, verlischt die Lampe langsam. In vielen Schaltungen
kann dies zu unerwünschten Nebeneffekten führen. Wird beispielsweise anstelle der Lampe ein
Relais oder eine Pumpe eingesetzt, so beginnen diese, bedingt durch den zu geringen Laststrom,
zu stottern.
Abhilfe kann geschaffen werden, indem man wiederum eine Kopplung von Transistoren
anwendet:
RS Rottweil
Technik
Kienzler
+ 20 V
100 kΩ
1 kΩ
100 Ω
10 kΩ
BC 238
Taster
BD 135
220 µF
10 Ω
Wird der Taster kurz gedrückt, beginnt die Lampe zu leuchten.
Lässt man den Taster los, leuchtet die Lampe noch einige Zeit weiter und verlischt dann schlagartig!
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Bei „aktivieren der Schaltung wird die Lampe kurz aufleuchten (wenn C leer ist), da T2 durchschält
Der C lädt LANGSAM (wegen R=100kΩ); T1 schält noch nicht; Lampe leuchtet weiter
Wenn C „gefüllt ist“: T1 (BC 238) schält durch und die Lampe erlischt
Wird der Taster gedrückt, so entlädt sich C schlagartig („Kurzschluss“), T1 liegt an Minuspotential, T1 sperrt
Lampe beginnt zu leuchten (da nun T2 durchschalten kann)
Lässt man nun den Taster wieder los, so lädt C wieder auf (T1 noch gesperrt – R „Weg des geringsten
Widerstands“)
Lampe leuchtet weiter
Ist C wieder geladen siehe ab 3.
Diese Bauteil-Anordnung wird als Schmitt-Trigger-Schaltung oder Mono-Flop bezeichnet (erfunden –
noch als Student – 1934 von Otto Schmitt).
RS Rottweil
Technik
Kienzler