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Achilles(R)

03.01.2023,
16:11
 

Verständnisfrage Schaltplan (Elektronik)

Frohes Neues.
Da ich ja noch recht weit am Anfang bin habe ich einmal eine Verständnisfrage zu einem Schaltplan, hier ein LED-Wechselblinker.
Schaltplan und Bauteile siehe Bild im Anhang.

Bitte korrigieren falls ich das falsch verstanden habe.

WIr haben eine Spannungsquelle von 9 Volt und 2 rote LED.
Hier kann man sagen, diese arbeiten mit 20mA und 2,0 V
Damit diese auch funktionieren müssen 7 Volt abfallen, dies bedeutet einen Vorwiderstand von 350 Ohm, den es nicht gibt.
Der nächste höhere wäre 470 Ohm so, dadruch leuchtet die etwas weniger aber die LED funktioniert.

Durch den Transistor T1 kann aber erst einmal der Strom nicht fließen, da er sperrt der Strom geht durch R2 und LED 2 und lädt den Kondensator C1 auf.
Wenn dieser sich an der Basis vin T1 entlädt öffnet sich der T1 Transistor und lässt den Strom vom Kolletor zum Emitter verstärkt durch wodurch sich der Stromkreis schließt und die LED 1 zu leuchten beginnt.

Wäre das prinzipiell korrekt?
Wozu sind R3 und R4 hier, könnte man nicht die Kondensatoren ohne die Vorwiderstände an die Basis anschließen? DA doch der Strom der Kondensatoren sich über die Basis derTransistoren entlädt?

Zudem sollen die ja abwechselnd blinken, aber der Aufbau ist ja identisch, müssten nicht eigentlich die Ströme gleichzeitig ablaufen?

Würde mich also interessieren:

1. Ist mein oben genannter Grundgedanke richtig?
2. Warum die Widerstände R3 und R4?
3. Warum blinken die abwechselnd und eben nicht gleichzeitig obwohl der Aufbau identisch ist?

Das würde mir beim Verständnis schon sehr helfen.


gast

03.01.2023,
16:40

@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

»
» 1. Ist mein oben genannter Grundgedanke richtig?
» 2. Warum die Widerstände R3 und R4?
» 3. Warum blinken die abwechselnd und eben nicht gleichzeitig obwohl der
» Aufbau identisch ist?
»
» Das würde mir beim Verständnis schon sehr helfen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Astabile_Kippstufe

bigdie(R)

03.01.2023,
17:03

@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

» Wozu sind R3 und R4 hier, könnte man nicht die Kondensatoren ohne die
» Vorwiderstände an die Basis anschließen? DA doch der Strom der
» Kondensatoren sich über die Basis derTransistoren entlädt?
Den Strom Basis Emitter beim Transistor musst du genauso begrenzen wie bei einer LED. Nur die Durchlassspannung ist kleiner, etwa 0,7V

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
03.01.2023,
17:57

@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

» diese arbeiten mit 20mA und 2,0 V
rote LED hat geringere Flußspannung, aber erstmal nebensächlich

» Durch den Transistor T1 kann aber erst einmal der Strom nicht fließen,
Fehler,
durch beide T fließt ein geringer Strom (nicht voll durchgesteuert) da beide T durch R3,R4 gering angesteuert werden. Betrachte die T nicht als Schalter (binär = nur 0(gesperrt)u. 1(leitend)) sondern als analoges Teil (stufenlos verstärkend = stetig steigende Leitfähigkeit bei steigendem Basisstrom).
2 beliebige Transistoren sind nie ganz gleich, einer leitet besser als der andere, bei gleichem Basisstrom - Rauschen kommt hinzu. So kippt die Schaltung in einen Vorzugszustand (im Einschaltmoment)

» Wozu sind R3 und R4 hier,
geklärt
» ohne R3,R4
» da doch der Strom der
» Kondensatoren sich über die Basis derTransistoren entlädt?
durch ein C kann nur Wechselstrom fließen (Elektronen fließen hin u. zurück, anders kann C nicht), die Basis-Emitterstrecke ist aber wie eine Diode, also nur in eine Richtung durchlässig, gänge also nicht
Soweit erstmal der Einschaltmoment

Achilles(R)

03.01.2023,
22:02

@ Strippenzieher

Verständnisfrage Schaltplan

» » diese arbeiten mit 20mA und 2,0 V
» rote LED hat geringere Flußspannung, aber erstmal nebensächlich
»
» » Durch den Transistor T1 kann aber erst einmal der Strom nicht fließen,
» Fehler,
» durch beide T fließt ein geringer Strom (nicht voll durchgesteuert) da
» beide T durch R3,R4 gering angesteuert werden. Betrachte die T nicht als
» Schalter (binär = nur 0(gesperrt)u. 1(leitend)) sondern als analoges Teil
» (stufenlos verstärkend = stetig steigende Leitfähigkeit bei steigendem
» Basisstrom).
» 2 beliebige Transistoren sind nie ganz gleich, einer leitet besser als der
» andere, bei gleichem Basisstrom - Rauschen kommt hinzu. So kippt die
» Schaltung in einen Vorzugszustand (im Einschaltmoment)
»
» » Wozu sind R3 und R4 hier,
» geklärt
» » ohne R3,R4
» » da doch der Strom der
» » Kondensatoren sich über die Basis derTransistoren entlädt?
» durch ein C kann nur Wechselstrom fließen (Elektronen fließen hin u.
» zurück, anders kann C nicht), die Basis-Emitterstrecke ist aber wie eine
» Diode, also nur in eine Richtung durchlässig, gänge also nicht
» Soweit erstmal der Einschaltmoment



Hmm ok dazu dann folgende Fragen:

Warum muss denn die Basis noch zusätzlich an die Batterie mit einem kleinen Strom angeschlossen sein?
Der eigentliche Strom kommt doch vom Kondensator oder nicht?

Und Stichwort Kondensator: Wenn dieser nur Wechselstrom kann, warum funktioniert das mkt dem Transistor? Dieser ist doch ein Bauteil für Gleichstrom oder nicht?

bigdie(R)

03.01.2023,
23:50

@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

» Hmm ok dazu dann folgende Fragen:
»
» Warum muss denn die Basis noch zusätzlich an die Batterie mit einem kleinen
» Strom angeschlossen sein?
» Der eigentliche Strom kommt doch vom Kondensator oder nicht?
Nimm mal an, Led 1 leuchtet, T1 ist durchgesteuert. Der Kondensator C2 ist links an Minus vom Kollektor T1 und wird nun über R4 aufgeladen. Ist die Spannung an der Basis von T2 bis über 0,7V gestiegen fängt T2 an durchzusteuern. damit wird C1 rechts auf Minus gezogen. Aller Strom von R3 fliest jetzt in den Kondensator und in die Basis von T1 fließt kein Strom mehr und der sperrt. Und so geht das immer hin und her.
»
» Und Stichwort Kondensator: Wenn dieser nur Wechselstrom kann, warum
» funktioniert das mkt dem Transistor? Dieser ist doch ein Bauteil für
» Gleichstrom oder nicht?

Achilles(R)

04.01.2023,
00:33

@ bigdie

Verständnisfrage Schaltplan

» » Hmm ok dazu dann folgende Fragen:
» »
» » Warum muss denn die Basis noch zusätzlich an die Batterie mit einem
» kleinen
» » Strom angeschlossen sein?
» » Der eigentliche Strom kommt doch vom Kondensator oder nicht?
» Nimm mal an, Led 1 leuchtet, T1 ist durchgesteuert. Der Kondensator C2 ist
» links an Minus vom Kollektor T1 und wird nun über R4 aufgeladen. Ist die
» Spannung an der Basis von T2 bis über 0,7V gestiegen fängt T2 an
» durchzusteuern. damit wird C1 rechts auf Minus gezogen. Aller Strom von R3
» fliest jetzt in den Kondensator und in die Basis von T1 fließt kein Strom
» mehr und der sperrt. Und so geht das immer hin und her.

Habe ich leider nicht verstanden.
C2 ist doch an Minus an T2 Basis angeschlossen
Ich dachte auch ein Kondensator wird wie eine Spannungsquelle an Plus geladen und entlädt sich über Minus aber das scheint doch nicht zu sein.

Doch komplizierter als ich dachte ich glaube ich muss mir die Basics nochmal ansehen.

NoName

04.01.2023,
10:16

@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

» Frohes Neues.
» Da ich ja noch recht weit am Anfang bin habe ich einmal eine
» Verständnisfrage zu einem Schaltplan, hier ein LED-Wechselblinker.
» Schaltplan und Bauteile siehe Bild im Anhang.
»
» Bitte korrigieren falls ich das falsch verstanden habe.
»
» WIr haben eine Spannungsquelle von 9 Volt und 2 rote LED.
» Hier kann man sagen, diese arbeiten mit 20mA und 2,0 V
» Damit diese auch funktionieren müssen 7 Volt abfallen, dies bedeutet einen
» Vorwiderstand von 350 Ohm, den es nicht gibt.
» Der nächste höhere wäre 470 Ohm so, dadruch leuchtet die etwas weniger aber
» die LED funktioniert.
»
» Durch den Transistor T1 kann aber erst einmal der Strom nicht fließen, da
» er sperrt der Strom geht durch R2 und LED 2 und lädt den Kondensator C1
» auf.
» Wenn dieser sich an der Basis vin T1 entlädt öffnet sich der T1 Transistor
» und lässt den Strom vom Kolletor zum Emitter verstärkt durch wodurch sich
» der Stromkreis schließt und die LED 1 zu leuchten beginnt.
»
» Wäre das prinzipiell korrekt?
» Wozu sind R3 und R4 hier, könnte man nicht die Kondensatoren ohne die
» Vorwiderstände an die Basis anschließen? DA doch der Strom der
» Kondensatoren sich über die Basis derTransistoren entlädt?
»
» Zudem sollen die ja abwechselnd blinken, aber der Aufbau ist ja identisch,
» müssten nicht eigentlich die Ströme gleichzeitig ablaufen?
»
» Würde mich also interessieren:
»
» 1. Ist mein oben genannter Grundgedanke richtig?
» 2. Warum die Widerstände R3 und R4?
» 3. Warum blinken die abwechselnd und eben nicht gleichzeitig obwohl der
» Aufbau identisch ist?
»
» Das würde mir beim Verständnis schon sehr helfen.
»
»
»

Guten Morgen,

Schau dir mal LtSpice, ein freies Simulationsprogramm, an. Da kannst du in die Bauteile reinmessen und die Schaltung innen zu jedem Zeitpunkt "anschauen". Einsteiger finden auf Youtube super Anleitungen.

Gruß
N.N.

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
04.01.2023,
11:57
(editiert von cmyk61
am 04.01.2023 um 11:59)


@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

Moin Achilles,

da haben wir ja gleich am Anfang ein Verständnisproblem ;-)

Eine LED funktioniert anders als eine normale Glühbirne. In diese Falle tappen viele Anfänger.

Fachtheoretisch erklärt:
eine Glühbirne hat eine lineare Kennlinie und eine LED eine Kurve als Kennlinie.

Konkret:
bei LEDs und anderen Halbleitern ist es wichtig zu verstehen, dass sie keine Spannung "braucht" sondern dass sich die Spannung (auch Spannungsabfall/Spannungsfall) erst durch einen hindurch fliesenden Strom ergibt.
Dieser Zusammenhang wird leider bei den meisten Anbietern von LEDs aber auch auf vielen Dokumentationen im Netz falsch oder schlecht dargestellt.
Diese Angaben beziehen sich nämlich meist auf den "Nennstrom" der durch eine LED hindurch geschickt wird. Bei Nennstrom von zB 20mA ergibt sich ein Spannungsabfall von zB 1,7V bei roten LEDs.

Für die LED in Deinem Beispiel verhält es sich so, dass sich bedingt durch die Spannungsabfälle am Vorwiderstand und der Kollektor-Emitter-Strecke ein bestimmter Strom einstellt. In der Kennlinie der LED kann man dann den sich ergebenden Spannungsfall ablesen.

Nun ist es leider auch noch so, dass die Berechnung erst durch die Nutzung von Ersatzschaltbildern (mit Ersatzspannungs- und Stromquellen) wie man sie beim Studium erlernt, leichter durchzuführen ist.
Solltest Du hierzu ein paar Infos benötigen, kannst Du es hier gerne posten.

Und sei Dir sicher - in ein paar Wochen wirst Du Dich fragen, warum Du das jetzt nicht verstanden hast - denn irgendwann macht es "click". :-D :-D :-D

Gruß
Ralf

» Da ich ja noch recht weit am Anfang bin habe ich einmal eine
» Verständnisfrage zu einem Schaltplan, hier ein LED-Wechselblinker.
» Schaltplan und Bauteile siehe Bild im Anhang.
»
» Bitte korrigieren falls ich das falsch verstanden habe.
»
» WIr haben eine Spannungsquelle von 9 Volt und 2 rote LED.
» Hier kann man sagen, diese arbeiten mit 20mA und 2,0 V
» Damit diese auch funktionieren müssen 7 Volt abfallen, dies bedeutet einen
» Vorwiderstand von 350 Ohm, den es nicht gibt.
» Der nächste höhere wäre 470 Ohm so, dadruch leuchtet die etwas weniger aber
» die LED funktioniert.
»
» Durch den Transistor T1 kann aber erst einmal der Strom nicht fließen, da
» er sperrt der Strom geht durch R2 und LED 2 und lädt den Kondensator C1
» auf.
» Wenn dieser sich an der Basis vin T1 entlädt öffnet sich der T1 Transistor
» und lässt den Strom vom Kolletor zum Emitter verstärkt durch wodurch sich
» der Stromkreis schließt und die LED 1 zu leuchten beginnt.
»
» Wäre das prinzipiell korrekt?
» Wozu sind R3 und R4 hier, könnte man nicht die Kondensatoren ohne die
» Vorwiderstände an die Basis anschließen? DA doch der Strom der
» Kondensatoren sich über die Basis derTransistoren entlädt?
»
» Zudem sollen die ja abwechselnd blinken, aber der Aufbau ist ja identisch,
» müssten nicht eigentlich die Ströme gleichzeitig ablaufen?
»
» Würde mich also interessieren:
»
» 1. Ist mein oben genannter Grundgedanke richtig?
» 2. Warum die Widerstände R3 und R4?
» 3. Warum blinken die abwechselnd und eben nicht gleichzeitig obwohl der
» Aufbau identisch ist?
»
» Das würde mir beim Verständnis schon sehr helfen.
»
»
»

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
04.01.2023,
12:13
(editiert von cmyk61
am 04.01.2023 um 12:29)


@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

Nächstes Verständnisproblem:

Kondensator...

Leider wird das auch oft falsch erklärt und dargestellt.

Durch einen Kondensator fliest nichts durch - weder Wechselstrom noch Gleichstrom (die Leckströme lassen wir jetzt mal außen vor)

Aber ein Kondensator kann aufgeladen und entladen werden.
Und der Strom der in den Kondensator hinein und auch wieder herausfliest, den kann man an seinen beiden Anschlüssen messen.

Ich habe mir lange Zeit Gedanken gemacht, wie man den Fluss von elektrischem Strom mit Hilfe von uns bekannten Medien darstellen kann.
Hier kommt nun das Wassermodell zum tragen.
Drei bis 4 Bauteile genügen um das alles plausibel zu erklären:
- Wasserpumpe mit unendlich viel Wasservorrat zusammen mit einem unendlich großen Sammelbecken - das ist eine Gleichspannungsquelle
- Eine Wasserpumpe nach dem Prinzip einer Luftpumpe, die in einem geschlossenen Wasserkreislauf das Wasser hin und herpumpt - das ist eine Wechselspannungsquelle
- Eine Querschnittsverjüngung der Wasserleitungen (oder auch ein gedämpftes Wasserrad) - das ist ein Widerstand /Verbraucher
- Eine große Tonne mit einer Membran in der Mitte (so wie ein Ausdehnungsgefäß einer Heizung) - das ist der Kondensator.

Hier ein etwas älteres Video welches den Zusammenhang EINIGERMASSEN darstellt.
https://www.youtube.com/watch?v=GEwWcchqzMA

Leider wird bei den meisten bisher gefundenen Videos und Modellerklärungen fehlerhaft dargestellt, dass es einen ziemlichen Unterschied zwischen einer Wechselstromquelle und einer Gleichstromquelle im Wassermodell gibt. Auch werden die Bauteile ungünstig umgesetzt. ZB wird bei der Verwendung einer Pleuel beim Verbraucher aber auch beim Stromerzeuger viel deutlicher was Wechselstrom ist.
Ich suche mal ein paar Beispiele.

Gruß
Ralf

Achilles(R)

04.01.2023,
17:47

@ cmyk61

Verständnisfrage Schaltplan

Hallo.

Erstmal danke dir und auch allen anderen die versucht haben mir hier zu helfen.

Meine Erkenntnis:
Gewisse Grundkenntnisse habe ich zwar di h:
Ich kann einen Vorwiderstand berechnen, einen Schaltplan lesen und nachbauen (der Blinker hat bei mit Ja funktioniert;) ).

Aber offenbar habe ich auch die LED falsch verstanden ich dachte das diese einen bestimmten Strom benötigt und entsprechend die Spannung abfallen muss, wenn die Spannung zu hoch ist, dann dann wird der Widerstand der LED immer größer durch Erwärmung bis es knallt.

Eine Glühbirne ist ja auch kein ohmscher Widerstand.
Aber ich merke das Halbleiter und andere Bauteile wie Transistor, Kondensator etc ich offenbar doch falsch verstanden habe.
Heißt: Ich muss erstmal noch mehr Grundwissen erarbeiten.
Und die Bücher die ich bisher hatte sind dann auch wohl nicht ganz optimal gewesen.

Wie wäre der richtige Ansatz die Grundvoraussetzungen zu lernen und zu verstehen?

Was ist mit der Elektronik-Fibel von dieser Seite? Ist die empfehlenswert dafür?

Steffen

04.01.2023,
19:21

@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

» Hallo.
»
» Erstmal danke dir und auch allen anderen die versucht haben mir hier zu
» helfen.
»
» Meine Erkenntnis:
» Gewisse Grundkenntnisse habe ich zwar di h:
» Ich kann einen Vorwiderstand berechnen, einen Schaltplan lesen und
» nachbauen (der Blinker hat bei mit Ja funktioniert;) ).

Schonmal gut.
»
» Aber offenbar habe ich auch die LED falsch verstanden ich dachte das diese
» einen bestimmten Strom benötigt und entsprechend die Spannung abfallen
» muss, wenn die Spannung zu hoch ist, dann dann wird der Widerstand der LED
» immer größer durch Erwärmung bis es knallt.

Der Widerstand der LED wird bei Erwärmung eher kleiner und dadurch muss der Strom begrenzt werden.

»
» Eine Glühbirne ist ja auch kein ohmscher Widerstand.
Ja, eher PTC....

» Aber ich merke das Halbleiter und andere Bauteile wie Transistor,
» Kondensator etc ich offenbar doch falsch verstanden habe.
» Heißt: Ich muss erstmal noch mehr Grundwissen erarbeiten.
» Und die Bücher die ich bisher hatte sind dann auch wohl nicht ganz optimal
» gewesen.
Naja, ich besitze keine Bücher und komm trotzdem irgendwie durchs Leben.

»
» Wie wäre der richtige Ansatz die Grundvoraussetzungen zu lernen und zu
» verstehen?
Den Testaufbau durchmessen und verändern.
Wie schon gesagt, wenn möglich das Ganze mal in Spice simulieren und dann aufbauen.

Gruß Steffen

Achilles(R)

05.01.2023,
13:26

@ Steffen

Verständnisfrage Schaltplan

Klar Widerstand wird kleiner...
Tippfehler.

Mag sein, ich hole mir Wissen/Grundwissen selber gerne aus Büchern.

Sicher verändern und messen macht sicher Sinn, aber dennoch fehlt mir ja das Grundverständnis bei einigen Bauteilen und wie diese arbeiten.

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
05.01.2023,
20:04

@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

Das wäre doch ein prima Auftrag an uns.

» das Grundverständnis bei einigen Bauteilen und wie diese arbeiten.

Bei welchen Bauteilen hast Du denn Verständnisprobleme?
Eins nach dem anderen - und bald bist Du kein unwissender Rookie mehr :-)

Gruß
Ralf

Achilles(R)

05.01.2023,
23:25

@ cmyk61

Verständnisfrage Schaltplan

» Das wäre doch ein prima Auftrag an uns.
»
» » das Grundverständnis bei einigen Bauteilen und wie diese arbeiten.
»
» Bei welchen Bauteilen hast Du denn Verständnisprobleme?
» Eins nach dem anderen - und bald bist Du kein unwissender Rookie mehr :-)
»
» Gruß
» Ralf

Nun aktuell ja Kondensator und Transistor.

Dazu wurde hier aber ja schon geschrieben dennoch ist es mir nicht klar.

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
06.01.2023,
23:49

@ Achilles

Verständnisfrage Schaltplan

Ok, das ist doch mal ne Ansage und Herausforderung.

Fangen wir am besten mit dem Kondensator an.
Schildere mir mal, was Dir am Kondensator unverständlich ist - UND natürlich auch was Du weißt oder zu wissen glaubst.

Aber vorher:
Du bist Dir sicher, dass Du weist was elektrischer Strom konkret ist?
Und auch was ein Widerstand ist?

Manchmal, so denke ich existieren hier auch unvollständige Vorstellungen.

Gruß
Ralf

» Nun aktuell ja Kondensator und Transistor.
»
» Dazu wurde hier aber ja schon geschrieben dennoch ist es mir nicht klar.