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Sebastian

E-Mail

06.10.2012,
15:32
 

Astabile Kippstufe (Schaltungstechnik)

Hallo,
ich habe mir Angeschaut, wie die Schaltung einer astabilen Kippstufe funktioniert.
Dazu hätte ich ne Frage, da ich eine Sache bezüglich der Potentiale nicht vestehe. Ich stelle mal zum verständnis noch einen Schaltplan mit rein.

Also, warum ensteht beim Umschalten (Kippen) von Q1 oder Q2 eine negative Spannung an C1 bzw. C2? Ich verstehe nicht ganz, wie das gehen soll, da ich hier doch kenie symmetrischen Spannungen eigentlich habe...

Ich sehe in vielen Schaltungen der Kippstufe Elkos statt Keramik-Kondensatoren... Darf man überhaupt elkos einsetzen, wenn der Pluspol des Elkos nach Masse (GND) geschaltet wird? In den meisten Zeichnungen hängt dann die Anode also am Kollektor von Q1 bzw. Q2.

Es heißt, das durch das Umschalten die Spannung kurzgeschlossen wird. Wo wird dort die Spannung kurzgeschlossen, und was hat das mit dem negativen Impuls (Spannung) zu tun?

mfg Sebastian

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

06.10.2012,
16:17

@ Sebastian

Astabile Kippstufe

http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/Astabiler%20Multivibrator%20-%20Eine%20unruhige%20Schaltung.htm
Vielleicht hilft das.
Gruß

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Kendiman

06.10.2012,
16:36

@ Sebastian

Astabile Kippstufe

» Hallo,
» ich habe mir Angeschaut, wie die Schaltung einer astabilen Kippstufe
» funktioniert.
» Dazu hätte ich ne Frage, da ich eine Sache bezüglich der Potentiale nicht
» vestehe. Ich stelle mal zum verständnis noch einen Schaltplan mit rein.
»
» Also, warum ensteht beim Umschalten (Kippen) von Q1 oder Q2 eine negative
» Spannung an C1 bzw. C2? Ich verstehe nicht ganz, wie das gehen soll, da
» ich hier doch kenie symmetrischen Spannungen eigentlich habe...
»
» Ich sehe in vielen Schaltungen der Kippstufe Elkos statt
» Keramik-Kondensatoren... Darf man überhaupt elkos einsetzen, wenn der
» Pluspol des Elkos nach Masse (GND) geschaltet wird? In den meisten
» Zeichnungen hängt dann die Anode also am Kollektor von Q1 bzw. Q2.
»
» Es heißt, das durch das Umschalten die Spannung kurzgeschlossen wird. Wo
» wird dort die Spannung kurzgeschlossen, und was hat das mit dem negativen
» Impuls (Spannung) zu tun?
»
» mfg Sebastian
»
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Hallo Sebastian,

such mal unter "astabiler multivibrator" bzw. "astabile Kippschaltung".
Kippschaltungen mit Transistoren nach der angegebenen Schaltung sollten nicht mit mehr als 6 V betrieben werden.
Sonst können sie zerstört werden.
Wenn sie mit höherer Spannung betrieben werden sollen, so muß an jeder Basis eine Diode in Durchlassrichtung eingefügt werden.
Die Basis-Emitter-Diode aller Transistoren schaltet ab ca 6 V durch. Eine vorgeschaltete Diode übernimmt dann die ganze Spannung ( Sperrspannung)
Nun zu der negativen Spannung.
Spannungen habe immer 2 Pole. Wenn man eine Spannung angibt, so muß man auch den Bezugspunkt angeben.
Oft (meist) ist es die Erde (gemeinsame Masse GND).
Im beigefügtem Bild versuche ich zu erklären, wie die negative Spannung entsteht.
Fall 1: ist der Transistor Q1 gesperrt, so läd sich der Kondensator auf ca. 5,3 V auf. Der Pluspol ist am Kollektor.
Fall 2: der Transistor Q1 wird leitend (kurzgeschlossen). Die Spannung am Kollektor geht gegen 0 V.
Der Kondensator ist aber noch mit 5,3 V geladen und wirkt wie eine Spannungsquelle ( Batterie).
Dann geht auf GND bezogen die ander Plattenseite des Kondensators auf -5,3 V herunter. Diese Spannung sperrt nun den Transistor Q2. Solange, bist der negative Spannung über den Widerstand R3 bis auf +0,7 V entladen ist.
Das gleiche geschieht abwechselnd mit Q2
Gruß Kendiman


Sebastian

E-Mail

06.10.2012,
16:37

@ Elko_Scotty

Astabile Kippstufe

» http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/Astabiler%20Multivibrator%20-%20Eine%20unruhige%20Schaltung.htm
» Vielleicht hilft das.
» Gruß
Dankeschön..., aber
Naja, die erklärun
g der er entladen ist, sagt für mich nur, dass er sich durch das Anlegen an 0V natürlich wieder auflädt und zum (sagen wir mal) Zeitpunkt t_0 natürlich dann eine Spannung von 0 V aufweist. Aber ich verstehe immer noch nicht, warum das ganze mit Elkos gemacht werden darf... Da wird die Platte, die normalerweise an den Minuspol gehört positiv aufgeladen... Ich dachte immer das darf man eben nicht machen?! oO... und woher kommt nun ein negativer Impuls? Mein Simulationsprogramm sagt, dass er negativ (< 0V) aufgeladen ist... sprich konkret in meiner Schaltungsdimensionierung -2,83 V bis er sich bis + 0,7 V aufgeladen hat und die Stufe wieder kippt. Aber laut der Seite wird er auf 0 V gezogen und lädt sich dann wieder bis 0,7 V auf...

Also für mich scheint da ja etwas nicht zu stimmen in der Beschreibung der Seite... Habe das mit dem negativ Impuls nämlich schon öfter gehört, und das man deswegen Schutzdioden ncoh vor T1 (Q1) und T2 (Q2) Schalten soll, weil sie sonst durch den negativen Spannungsimpuls zerstört werden können. Aber ich seh dort keine Symmatriscche Spannung (UB + und UB -) sondern nur UB+, also wie sollen dieser negativer Impuls zustande kommen?

Habe leider hier auf der Seite keine diskrete Schaltung gefunden, sondern nur eine mit dem NES555.

Gruß Sebastian

Sebastian

E-Mail

06.10.2012,
16:48

@ Kendiman

Astabile Kippstufe

Hey dankeschön!
Das hat echt weitergeholfen :)
Aber warum darf ich Elkos benutzen? Das versteh ich noch nicht ganz.

mfg Sebastian

Leser

06.10.2012,
17:49

@ Sebastian

Astabile Kippstufe

» Hey dankeschön!
» Das hat echt weitergeholfen :)
» Aber warum darf ich Elkos benutzen? Das versteh ich noch nicht ganz.
»
» mfg Sebastian

Dem Elko* ist es im geladenen Zustand egal welches seiner Beinchen an Masse liegt, er wird ja deshalb nicht verpolt.

*) Hier ist der Kondensator gemeint, nicht das Forum. :-P

Sebastian

E-Mail

06.10.2012,
22:11

@ Kendiman

Astabile Kippstufe

Eins finde ich noch komisch, was mir bei der Simulation aufgefallen ist..., Am Anfang, wenn die Spannung eingeschaltet wird steigt die Spannung an q_1 auf 0.7 v während die Spannung an C_1 auf -0,7 geht. Wenn ich hier eine Strecke über UB -> R2 -> q1 -> GND habe. Wie kann denn, wenn schon von 5 V 4,3 V abfallen und 0.7 V an Q1 -0,7 V sich an C1 einstellen? Müsste ja heißen das die linke Seite von C1 an GND liegt, oder? also quasi müsste Q2 zu Zeitpunkt t_0 auch leiten, oder? sonst könnte ich mir das Potenzial -0,7 nicht erklären.... also Anode (0V) - Kathode (0,7V) = -0,7 V oder?

Sebastian

E-Mail

07.10.2012,
01:00

@ Sebastian

Astabile Kippstufe

» Eins finde ich noch komisch, was mir bei der Simulation aufgefallen ist...,
» Am Anfang, wenn die Spannung eingeschaltet wird steigt die Spannung an q_1
» auf 0.7 v während die Spannung an C_1 auf -0,7 geht. Wenn ich hier eine
» Strecke über UB -> R2 -> q1 -> GND habe. Wie kann denn, wenn schon von 5 V
» 4,3 V abfallen und 0.7 V an Q1 -0,7 V sich an C1 einstellen? Müsste ja
» heißen das die linke Seite von C1 an GND liegt, oder? also quasi müsste Q2
» zu Zeitpunkt t_0 auch leiten, oder? sonst könnte ich mir das Potenzial -0,7
» nicht erklären.... also Anode (0V) - Kathode (0,7V) = -0,7 V oder?
Also ich frage wegen folgendem Diagram:


http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20121007005950.pdf

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.10.2012,
11:21

@ Kendiman

Astabile Kippstufe

»Die Basis-Emitter-Diode aller Transistoren schaltet ab ca 6 V durch. Eine vorgeschaltete Diode übernimmt dann die ganze Spannung ( Sperrspannung)

Das ist richtig. Allerdings empfiehlt es sich einen nicht zu niederohmigen Widerstand zwischen Basis und Emitter zu schalten, weil sonst im Sperrzustand die Basis offenliegt.

Das funktioniert bei Blinkschaltungen, da sehr niederfrequent, trotzdem problemlos. Ich erwähne es einfach vollständigkeitshalber. Bei höheren Frequenzen bekommt man Probleme, weil die Ladungsträger nicht ausreichend schnell aus der Basis abgeleitet werden.


Siehe Teilbild 2.1 (in Teilbild 2.2 alternativ komplementär).

Es geht auch mit Dioden im Emitterkreis. Allerdings müssen diese Dioden dem Lastkreisstrom angepasst sein:


Siehe Teilbild 3.1 (in Teilbild 3.2 alternativ komplementär)

Bei Interesse hier der ganze Elektronik-Minikurs:

"Von der Blinkschaltung zum Print- und Verdrahtungstester"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pvtest.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
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