Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
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Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo kompetentes Forum,
ich habe einen FT Electronics-Baukasten erworben, um mich spielerisch ein wenig mit den Grundlagen in der Elektrotechnik zu beschäftigen (als absoluter Laie). Nun bin ich beim Modell "Einfacher Blinker" hängengeblieben, da ich die Schaltung nach Bauplan zwar umsetzen kann, aber bei allem Bemühen nicht verstehe.
Kann jemand die Reihenfolge der einzelnen Ereignisse in diesem Modell ab Einschalten der Stromversorgung kurz erläutern? Vielen Dank!
ich habe einen FT Electronics-Baukasten erworben, um mich spielerisch ein wenig mit den Grundlagen in der Elektrotechnik zu beschäftigen (als absoluter Laie). Nun bin ich beim Modell "Einfacher Blinker" hängengeblieben, da ich die Schaltung nach Bauplan zwar umsetzen kann, aber bei allem Bemühen nicht verstehe.
Kann jemand die Reihenfolge der einzelnen Ereignisse in diesem Modell ab Einschalten der Stromversorgung kurz erläutern? Vielen Dank!
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Welchen Kasten genau hast du da?
Die Nummer wäre da sehr hilfreich. Ich zumindest kann nur anhand der Beschreibung nicht sagen, was du da aufgebaut hast.
Die Nummer wäre da sehr hilfreich. Ich zumindest kann nur anhand der Beschreibung nicht sagen, was du da aufgebaut hast.
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
August78 meint sicher das Modell "Einfacher Blinker" des Profi Electronics Baukastens (Seite 9 im Begleitheft).The Rob hat geschrieben:Welchen Kasten genau hast du da?
Edit: Bin ich doof, oder ist die LED1 im Schaltbild im Begleitheft falschrum?
Edit2: Schau an. Ich hab scheinbar damals ein altes Begleitheft mit falschem Schaltbild runtergeladen. Die aktuelle Version auf der ft-Homepage hat die LED1 richtigrum.
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo und vielen Dank für die schnellen Rückmeldungen,
es handelt sich um den Baukasten mit der Nummer 533029. Der Schaltplan sieht folgendermaßen aus (Abbildung aus dem Begleitheft im Download):
So ist auch der Aufbau auf der Grundplatte ausgeführt.
es handelt sich um den Baukasten mit der Nummer 533029. Der Schaltplan sieht folgendermaßen aus (Abbildung aus dem Begleitheft im Download):
So ist auch der Aufbau auf der Grundplatte ausgeführt.
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo August
Ist da kein Vorwiderstand vor der LED? Oder ist der da schon eingebaut?
So baut man sowas nicht
Wenn Du einschaltest, ist C1 ungeladen =0V. Der Strom fliesst über LED, c1 und die BE Strecke von t1. Weil Ladung auf C1 fliesst, steigt an C1 die Spannung an. T1 leitet, weil über seine BE Strecke Strom fliesst, am Kollektor sind knapp 0V. Bei etwa 8V an c1 geht die LED aus. Die Spannung am negativen Ende von c1 sinkt, weil über R2 und die Kollektor Emitter Strecke von t1 in Strom fliesst. Irgendwann fällt die Spannung an der Basis auf unter 0,6v, t1 fängt an zu sperren. Im gleichen Masse steigt die Spannung an der Basis von t2 an. Weil der Strom von r1 nicht mehr durch den nun gesperrten t1 , sondern in die Basis von t2 fliesst. Wenn die T2 anfängt zu leiten, wird dessen Kollektor zur Masse gezogen und die Basis von t1 über den nun geladenen c1 auf deutlich unter 0v gezogen, t1 sperrt vollständig, t2 leitet und die Led leuchtet.r2 entlädt nun c1 und Basis von t1 wird immer positiver. Bei etwa 0,6v leitet t1 wieder, die Basis von t2 liegt dann auf Masse, ergo sperrt T2, ergo LED aus. c1 wird über r2 und Kollektor-Emmiter t1 geladen, u.s.w.f.
Viel Erfolg beim Verstehen,
Toby
Ist da kein Vorwiderstand vor der LED? Oder ist der da schon eingebaut?
So baut man sowas nicht
Wenn Du einschaltest, ist C1 ungeladen =0V. Der Strom fliesst über LED, c1 und die BE Strecke von t1. Weil Ladung auf C1 fliesst, steigt an C1 die Spannung an. T1 leitet, weil über seine BE Strecke Strom fliesst, am Kollektor sind knapp 0V. Bei etwa 8V an c1 geht die LED aus. Die Spannung am negativen Ende von c1 sinkt, weil über R2 und die Kollektor Emitter Strecke von t1 in Strom fliesst. Irgendwann fällt die Spannung an der Basis auf unter 0,6v, t1 fängt an zu sperren. Im gleichen Masse steigt die Spannung an der Basis von t2 an. Weil der Strom von r1 nicht mehr durch den nun gesperrten t1 , sondern in die Basis von t2 fliesst. Wenn die T2 anfängt zu leiten, wird dessen Kollektor zur Masse gezogen und die Basis von t1 über den nun geladenen c1 auf deutlich unter 0v gezogen, t1 sperrt vollständig, t2 leitet und die Led leuchtet.r2 entlädt nun c1 und Basis von t1 wird immer positiver. Bei etwa 0,6v leitet t1 wieder, die Basis von t2 liegt dann auf Masse, ergo sperrt T2, ergo LED aus. c1 wird über r2 und Kollektor-Emmiter t1 geladen, u.s.w.f.
Viel Erfolg beim Verstehen,
Toby
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo zusammen,
Mit freundlichen Grüßen
Lars
Der Vorwiderstand ist bei allen steckbaren LEDs für die Leuchtsteine eingebaut. Vielleicht sogar eine Schaltung, die einen konstanten Strom durch die LED sicherstellt.Toby hat geschrieben:Ist da kein Vorwiderstand vor der LED? Oder ist der da schon eingebaut?
Mit freundlichen Grüßen
Lars
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo Toby,
super vielen Dank für die Erklärung. Die LEDs haben einen eingebauten Vorwiderstand, daher keine Gefahr. Nun kann ich schonmal ein paar spezifischere Fragen stellen:
Bei der Durchführung der Schaltung zeigt sich das Blinkverhalten der LED so, dass sie zunehmend heller wird und dann kurz ausgeht. Dann wird sie wieder zunehmend heller usw. D.h. diese ansteigende Helligkeit ist mit der zunehmenden Leitfähigkeit des Transistors T2 zu erklären?
Nochmals vielen Dank für die Geduld,
August
super vielen Dank für die Erklärung. Die LEDs haben einen eingebauten Vorwiderstand, daher keine Gefahr. Nun kann ich schonmal ein paar spezifischere Fragen stellen:
Wieso "wählt" der Strom die Strecke mit den vielen Widerständen (R1 + R2)? Wieso biegt er nicht hinter R1 zur Basis von T2 ab und schließt dort den Kreis?Der Strom fliesst über LED, c1 und die BE Strecke von t1.
Wenn ich das richtig verstehe, dann ist an diesem Punkt der Kondensator vollständig geladen und es findet kein Stromfluss mehr stattt. Da T2 noch gesperrt ist, wir die LED auch nicht durchflossen und leuchtet nicht, richtig?Bei etwa 8V an c1 geht die LED aus.
Wie kann ich mir das vorstellen? Die Basis von T1 ist zu diesem Zeitpunkt ja noch positiv, oder? Werden dadurch die negativen Elektronen aus dem Kondensator angezogen?Die Spannung am negativen Ende von c1 sinkt, weil über R2 und die Kollektor Emitter Strecke von t1 in Strom fliesst.
Was bedeutet der "Kollektor wird zur Masse gezogen"?Wenn die T2 anfängt zu leiten, wird dessen Kollektor zur Masse gezogen und die Basis von t1 über den nun geladenen c1 auf deutlich unter 0v gezogen, t1 sperrt vollständig, t2 leitet und die Led leuchtet
Der Strom von C1 fließt also über R2, weil T1 und T2 npn-Transistoren sind und deren Basis immer positiv gepolt sein muss. D.h. die können mit dem Elektronenstrom, der von C1 kommt, nichts anfangen. Kann man das so sagen?r2 entlädt nun c1 und Basis von t1 wird immer positiver.
Die LED schaltet in einer Schaltfrequenz also zweimal aus: Einmal beim Sperren von T2 und einmal wenn der Kondensator voll ist?Bei etwa 0,6v leitet t1 wieder, die Basis von t2 liegt dann auf Masse, ergo sperrt T2, ergo LED aus.
Bei der Durchführung der Schaltung zeigt sich das Blinkverhalten der LED so, dass sie zunehmend heller wird und dann kurz ausgeht. Dann wird sie wieder zunehmend heller usw. D.h. diese ansteigende Helligkeit ist mit der zunehmenden Leitfähigkeit des Transistors T2 zu erklären?
Nochmals vielen Dank für die Geduld,
August
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo August
Ich kann die Schaltung leider nicht mehr sehen, die Quota des Photodienstes ist erschöpft.
Ich versuche das mal aus dem Gedächtnis.
Mmh, mit dem Bild kann ich nicht viel anfangen. Das linke Ende hat 0,6V, r2 bietet einen Weg zur Masse, also fliesst ein Strom. Der lädt den Kondesator weiter auf, die rechte Seite ist bei 9V angekommen also geht´s mit der linken Seite weiter abwärts unter 0,6V.
Wenn die Basis kleiner 0,6V ist oder eben auch negativ ist,fliesst kein Strom durch die Basis.Er sperrt, der einzige Weg ist r2.
[/quote]
Nein nur einmal, dass habe ich vielleicht etwas unglücklich beschrieben. Die Spannung an dem Kondensator steigt an, bis sie wieder fällt. Und wann fällt sie? Wenn T2 anfängt zu leiten und t1 sperrt.
Das Quoting ist leider etwas durcheinander geraten, tut mir leid.
Toby
Ich kann die Schaltung leider nicht mehr sehen, die Quota des Photodienstes ist erschöpft.
Ich versuche das mal aus dem Gedächtnis.
Wenn t1 leitet, ist die Basis von t2 kurz geschlossen. Der Strom hat also über Kollektor Emitter t1 den kürzeren Weg (kleineren Widerstand) zur Masse/Minuspol.august78 hat geschrieben:Hallo Toby,
super vielen Dank für die Erklärung. Die LEDs haben einen eingebauten Vorwiderstand, daher keine Gefahr. Nun kann ich schonmal ein paar spezifischere Fragen stellen:Wieso "wählt" der Strom die Strecke mit den vielen Widerständen (R1 + R2)? Wieso biegt er nicht hinter R1 zur Basis von T2 ab und schließt dort den Kreis?Der Strom fliesst über LED, c1 und die BE Strecke von t1.
Fast vollständig. Die rechte Seite liegt auf fast 9V. Weil noch Strom fliesst, fällt an der LED und dem integrierten Vorwiderstand auch noch etwas Spannung ab. Die linke Site von c1 liegt auf 0,6V von der Basis t1.Wenn ich das richtig verstehe, dann ist an diesem Punkt der Kondensator vollständig geladen und es findet kein Stromfluss mehr stattt. Da T2 noch gesperrt ist, wir die LED auch nicht durchflossen und leuchtet nicht, richtig?Bei etwa 8V an c1 geht die LED aus.
Wie kann ich mir das vorstellen? Die Basis von T1 ist zu diesem Zeitpunkt ja noch positiv, oder? Werden dadurch die negativen Elektronen aus dem Kondensator angezogen? [/quote]Die Spannung am negativen Ende von c1 sinkt, weil über R2 und die Kollektor Emitter Strecke von t1 in Strom fliesst.
Mmh, mit dem Bild kann ich nicht viel anfangen. Das linke Ende hat 0,6V, r2 bietet einen Weg zur Masse, also fliesst ein Strom. Der lädt den Kondesator weiter auf, die rechte Seite ist bei 9V angekommen also geht´s mit der linken Seite weiter abwärts unter 0,6V.
Wenn die T2 anfängt zu leiten, wird dessen Kollektor zur Masse gezogen und die Basis von t1 über den nun geladenen c1 auf deutlich unter 0v gezogen, t1 sperrt vollständig, t2 leitet und die Led leuchtet
Wenn t2 leitet, wird die Kollektor-Emitter strecke niederohmig, es fliesst Strom, dadurch fällt die Spannung am Kollektor von 9V auf fast 0V. T2 ist mit der LED in Reihe und liegt an der 9v. Entweder liegen die 9v an der Led, sie leuchtet und es fliesst Strom oder t2 sperrt, dann fliesst kein Strom, an der led liegen 0v und die 9V liegen zwischen Kollektor und Emitter von T2.
Was bedeutet der "Kollektor wird zur Masse gezogen"?
Der Strom von C1 fließt also über R2, weil T1 und T2 npn-Transistoren sind und deren Basis immer positiv gepolt sein muss. D.h. die können mit dem Elektronenstrom, der von C1 kommt, nichts anfangen. Kann man das so sagen?[/quote]r2 entlädt nun c1 und Basis von t1 wird immer positiver.
Wenn die Basis kleiner 0,6V ist oder eben auch negativ ist,fliesst kein Strom durch die Basis.Er sperrt, der einzige Weg ist r2.
Die LED schaltet in einer Schaltfrequenz also zweimal aus: Einmal beim Sperren von T2 und einmal wenn der Kondensator voll ist?Bei etwa 0,6v leitet t1 wieder, die Basis von t2 liegt dann auf Masse, ergo sperrt T2, ergo LED aus.
[/quote]
Nein nur einmal, dass habe ich vielleicht etwas unglücklich beschrieben. Die Spannung an dem Kondensator steigt an, bis sie wieder fällt. Und wann fällt sie? Wenn T2 anfängt zu leiten und t1 sperrt.
Die LEd geht bei jedem Rythmus langsam an? Das weiss ich jetzt auch nicht so genau, komisch.
Bei der Durchführung der Schaltung zeigt sich das Blinkverhalten der LED so, dass sie zunehmend heller wird und dann kurz ausgeht. Dann wird sie wieder zunehmend heller usw. D.h. diese ansteigende Helligkeit ist mit der zunehmenden Leitfähigkeit des Transistors T2 zu erklären?
Nochmals vielen Dank für die Geduld,
August
Das Quoting ist leider etwas durcheinander geraten, tut mir leid.
Toby
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo zusammen,
der Schaltplan und die Beschreibung lassen sich im "didaktischen" Beiheft zu dem Kasten finden:
https://www.fischertechnik.de/-/media/f ... cs_de.ashx, auf Seite 10.
Dort heißt es: "Der Kondensator ist zuerst ein leerer Ladungsspeicher. Solange er aufgeladen wird, kann kein Basisstrom an T2 fließen, die LED geht aus. Erst wenn der Kondensator genügend aufgeladen ist, fließt wieder Basisstrom und die Lampe geht wieder an."
Nach dieser Beschreibung wäre die LED beim Laden, also am Anfang aus, und würde dann angehen, wenn der Kondensator geladen ist.
Das widerspricht doch den Ausführungen von Toby, oder?
Vielleicht klärt sich das Problem ja auf.
Viele Grüße
Esther
der Schaltplan und die Beschreibung lassen sich im "didaktischen" Beiheft zu dem Kasten finden:
https://www.fischertechnik.de/-/media/f ... cs_de.ashx, auf Seite 10.
Dort heißt es: "Der Kondensator ist zuerst ein leerer Ladungsspeicher. Solange er aufgeladen wird, kann kein Basisstrom an T2 fließen, die LED geht aus. Erst wenn der Kondensator genügend aufgeladen ist, fließt wieder Basisstrom und die Lampe geht wieder an."
Nach dieser Beschreibung wäre die LED beim Laden, also am Anfang aus, und würde dann angehen, wenn der Kondensator geladen ist.
Das widerspricht doch den Ausführungen von Toby, oder?
Vielleicht klärt sich das Problem ja auf.
Viele Grüße
Esther
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Salut
Versuch macht kluch. Du kannst ja mal den Kondensator durch eine Brücke ersetzen, dann siehst Du die Situation im allerersten Moment. Achtung, nicht direkt mit Plus verbinden, sonst geht der Transistor kaputt. Die LED sollte als Vorwiderstand reichen.
Wir können ja mal ausrechnen, wie lange die LED leuchtet. Ich hab behauptet, bei etwa 8v geht die LED aus( vermutlich schon früher). Wieviel Ladung ist dann in C1?
Q= C * U also 8V * 10 uF = 80uC. (Mikro-Coulomb)
Wie lange leuchtet dann die LED?
Gehen wir mal von 10mA aus :
Q = I * t also t = Q/ I also 80uC / 10mA = 8ms.
Mmh, die LED ist an, oder richtiger: egal ob an oder aus, Du siehst es nur nicht
Ist in dem Baukasten auch ein Elko mit 1000uF?
Das wär vielleicht anschaulicher als ein Kurzschluss.
Damit wären es 800ms, das kannst Du sehen, mindestens wenn‘s ganz dunkel ist.
Probiere und lerne!
Toby
Versuch macht kluch. Du kannst ja mal den Kondensator durch eine Brücke ersetzen, dann siehst Du die Situation im allerersten Moment. Achtung, nicht direkt mit Plus verbinden, sonst geht der Transistor kaputt. Die LED sollte als Vorwiderstand reichen.
Wir können ja mal ausrechnen, wie lange die LED leuchtet. Ich hab behauptet, bei etwa 8v geht die LED aus( vermutlich schon früher). Wieviel Ladung ist dann in C1?
Q= C * U also 8V * 10 uF = 80uC. (Mikro-Coulomb)
Wie lange leuchtet dann die LED?
Gehen wir mal von 10mA aus :
Q = I * t also t = Q/ I also 80uC / 10mA = 8ms.
Mmh, die LED ist an, oder richtiger: egal ob an oder aus, Du siehst es nur nicht
Ist in dem Baukasten auch ein Elko mit 1000uF?
Das wär vielleicht anschaulicher als ein Kurzschluss.
Damit wären es 800ms, das kannst Du sehen, mindestens wenn‘s ganz dunkel ist.
Probiere und lerne!
Toby
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo August
Wenn Du das besser verstehen möchtest, könntest Du Dir z.B. ltspice runterladen.
http://www.linear.com/designtools/software/
Damit kann man Schaltungen simulieren und die Funktion einzelner Bauelemente besser verstehen. Dort sind mathematische Modelle hinterlegt die fertig sind zum Benutzen. Leider ist die Simuliererei recht komplex. Bei einfachen Schaltungen halte ich das aber für sinnvoll.
Ich hab mal die besagte Schaltung eingegeben und die Schaltung simuliert. Dort siehst Du den Strom durch die Leuchtdiode. Ich hab mal ein Vorwiderstand von 390 Ohm angenommen: Du sieht den kurzen grossen Stromimpuls am Anfang. Wenn man da reinzoomt, sieht man dass die LED tatsächlich nur 4..5ms leuchtet: Da kann man stundenlang mit spielen - oder lieber ft - bauen
Toby
Wenn Du das besser verstehen möchtest, könntest Du Dir z.B. ltspice runterladen.
http://www.linear.com/designtools/software/
Damit kann man Schaltungen simulieren und die Funktion einzelner Bauelemente besser verstehen. Dort sind mathematische Modelle hinterlegt die fertig sind zum Benutzen. Leider ist die Simuliererei recht komplex. Bei einfachen Schaltungen halte ich das aber für sinnvoll.
Ich hab mal die besagte Schaltung eingegeben und die Schaltung simuliert. Dort siehst Du den Strom durch die Leuchtdiode. Ich hab mal ein Vorwiderstand von 390 Ohm angenommen: Du sieht den kurzen grossen Stromimpuls am Anfang. Wenn man da reinzoomt, sieht man dass die LED tatsächlich nur 4..5ms leuchtet: Da kann man stundenlang mit spielen - oder lieber ft - bauen
Toby
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo Toby,
vielen Dank für Deine ausführlichen und verständlichen Erklärungen.
Der von mir zitierte Satz aus dem Begleitheft zu dem Kasten ist für mich zu kurz, um wirklich verständlich zu sein.
Viel Spaß noch!
Gruß
Esther
vielen Dank für Deine ausführlichen und verständlichen Erklärungen.
Der von mir zitierte Satz aus dem Begleitheft zu dem Kasten ist für mich zu kurz, um wirklich verständlich zu sein.
Viel Spaß noch!
Gruß
Esther
Re: Erklärung "einfacher Blinker" FT-Electronics
Hallo Toby,
vielen Dank für die ausführlichen Erklärungen und das Simulationsprogramm!
Grüße
August
vielen Dank für die ausführlichen Erklärungen und das Simulationsprogramm!
Grüße
August