FlipFlop und Zauberlicht Schaltung

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

Hallo,

Ich muss am Dienstag eine Klassenabreit schreiben über folgende beiden Schaltungen: http://www.abload.de/image.php?img=scannen0001joe0.jpg
bzw was ein Transistor macht usw. Ich habe leider keinen blassen Schimmer wie das funktioniert. Wäre super wenn mir jemand eine kurze sachliche Zusammenfassung der Funktion dieser Schaltungen geben könnte. Also ich weiß dass ein Transistor den Elektrischen Strom ab 0,7 V durchlässt, das wars aber auch schon wieder. Bin in der 10.Klasse im Gymnasium.
Würde mich echt über Hilfe freuen.

Mfg, Tim

dachdecker2

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

also bei der FlipFlop schaltung kann ich das nicht, weil da hab ich echt nicht mal ansatzweise einen schimmer.

Bei dem Zauberlicht:

Wenn auf den LDR-Sensor licht strahlt kommt mehr spannung vorbei, wenn auf ihn kein licht strahlt stellt das LDR licht einen größeren wiederstand dar. Das heißt, wenn licht draufstrahlt ist genug spannung vorghanden um den transistor durchzuschalten, andererseits nciht. Was da jetzt aber der zweite transistor, und der regelbare Widerstand soll evrstehe ich nicht.

dachdecker2

Zu dem 'Zauberlicht':
Was du schreibst ist weitgehend Okay - nur Spannung wird nicht 'vorbeigelassen'. Strom fließt durch die Bauteile und Spannung fällt über ihnen ab. Bei Widerständen ist es so, dass ein größerer hindurchfließender Strom auch eine größere Spannung darüber abfallen lässt.

Ich erkläre es mal einen Tick anders und um die fehlenden Teile ergänzt:
Der Fotowiderstand ändert seinen Widerstandswert abhängig von der Bestrahlung mit Licht (wenig Licht - hoher Widerstand, viel Licht - geringer Widerstand). Mit dem verstellbaren Widerstand kann man einstellen, bei welcher Bestrahlungsstärke die 1,4 V an der Basis des linken Transistors überschirtten werden und dieser zu leiten beginnt.
Da deine Erklärung oben etwas zu kurz greift, ist die Bedeutung des zweiten Transistors nicht sofort zu ersehen. Der Transistor arbeitet bei besagten 0,7 V zwischen Basis- und Emitter-Anschluss als Stromverstärker (Steuertrom durch Basis und Emitter, Arbeitsstrom durch Kollektor und Emitter). Bei der dargestellten Schaltung der beiden Transistoren ('Darlingtonschaltung') wird der durch den linken Transistor verstärkte Strom nochmal durch den rechten Verstärkt. So kann man auch mit einer kleinen Änderung der Bestrahlung schon ein Lämpchen zum Leuchten/Erlöschen bringen.

Zum Flipflop:
Wenn du annimmst, dass der linke Transistor leitend ist (d.h. es fällt keine Spannung zwischen Kollektor und Emitter ab):
- welche Ströme fließen durch die beiden Widerstände und die beiden Lampen?
- welche Spannung liegt zwischen Basis und Emitter des rechten Transistors an und in welchem Zustand (leitend oder gesperrt) wird er sich demzufolge befinden?
- verändern sich die Verhältnisse, wenn die Brücke beim rechten Transistor geschlossen wird, wenn ja - wie?
- verändern sich die Verhältnisse, wenn die Brücke beim linken Transistor geschlossen wird, wenn ja - wie?
- was passiert, wenn die entsprechende Brücke wieder geöffent wird?

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

Hey klasse! Danke für die Erklärung. Aber eine Frage: Warum verstärkt der Transistor den Strom? Das ist mir noch nicht ganz klar. Und warum ist da unter dem 4,5 V -anschluss noch ein 9V-anschluss mit einem Widerstand dazwischen?

zum FlipFlop:
-also ich weiß ja nicht wie viel Widerstand die Lampe hat deshalb kann ich das ja gar nicht ausrechnen.
-das weiß ich nicht.
-könntest du mir vlt mal so eine kleine Erklärung wie bei dem Zauberlicht schreiben? Vielleicht versteh ich dann etwas.

Bis hierhin schonmal : danke für deine Hilfe!

Mfg, tim

dachdecker2

Zu den beiden Spannungsquellenanschlüssen:
Wenn am 4,5-V-Anschluss eine Spannungsquelle angeschlossen ist, sind der Widerstand und der 9-V-Anschluss ohne Bedeutung - wenn an dem 4,5-V-Anschluss keine Spannungsquelle angeschlossen ist, könnte die Intension sein, dass man die überschüssigen 4,5 V einfach über dem zusätzlichen Vorwiderstand abfallen lässt. Das wird aber nicht so ganz einwandfrei funktionieren, da sich beim Ein- bzw Ausschalten der Arbeitspunkt des Spannungsteilers (die beiden festen Widerstände und der Lichtempfindliche) durch den Strom, den das Lämpchen zieht/nicht zieht verschiebt. (Ich würde das anders bauen Augenzwinkern

). Wenn du ausrechnen sollst, wie groß der Widerstand sein muss, damit das Lämpchen nicht zerstört wird, findet sich bestimmt noch irgendwo dessen Leistungsangabe.

Zum Transistor an sich:
Hast du dazu, warum ein Transistor wie ein Transitor funktioniert, schonmal in der Wikipedia nachgeschaut? (Ich bekomme das auf die schnelle auch nicht besser zusammengehackt, als es da steht Augenzwinkern

- aber wenn noch Detailfragen bleiben, würde ich mich denen dann widmen).

Zum Flipflop:
Ich weiß auch nicht, welchen Widerstand die Lampen haben, wenn es nicht dransteht Augenzwinkern

- gehe mal von einigen Ohm aus (z.B. 10 Ohm).
Ich schreibe dazu keine detailierte Erklärung bis du den Anfang (wie beim 'Zauberlicht') gemacht hast. Überleg dir mal qualitativ (d.h. ohne etwas auszurechnen) Antworten zu meinen Fragen - damit müsstest du eigentlich ziehmlich weit kommen smile

.

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

zum Transistor:
also unser Lehrer hat gesagt wir müssen für die Arbeit nicht wissen, warum er so funktioniert sondern nur, wie er funktioniert. Also ich habe das so verstanden:

Wenn zwischen Emitter und Basis min (in unserem Fall) 0,7 V liegen, dann schaltet er durch und lässt elektrschen Strom vorbei. Andererseits nicht.
Aber warum da zwei Transistoren sind, verstehe ich nicht... da hat mir Wikipedia auch nicht weitergeholfen.

zum Flipflop:
ok also ich versuchs mal:
-durch die beiden Lampen fließt die volle Stromstärke, die dann aber durch die Lämpchen geschwächt wird. Und durch die Widerstände geht dann die schon von den Lampen geschwäche stromstärke.
-zwischen basis und Emitter liegt die Spannung die durch den 470 ohm widerstand und die lämpchen geschwächt wurde. Ich denke er ist dadurch gesperrt, Weil der 470 ohm widerstand zu stark ist.
-wenn die brücke geschlossen wird, kann die spannung den widerstand dann vlt "umgehen" ? damit genug spannung da ist damit der transistor durchschaltet?
-wenn sie wieder geöffnet wird, lässt der transistor wieder nichts durch. (?)

So also das sind meine Vermutungen ^^

Mfg, tim

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

Noch eine Frage: Bei deiner Zauberlicht erklärung oben: Mit dem verstellbaren Widerstand kann man einstellen, bei welcher Bestrahlungsstärke die 1,4 V an der Basis des linken Transistors überschirtten werden und dieser zu leiten beginnt.

Wie komsmt du da auf die 1,4 V?

dachdecker2

Ganz einfach: 2 Basis-Emitter-Strecken in Reihe ergibt 2 x 0,7 V = 1,4 V.

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

ah ok.

Hast du nicht das posting davor gesehn? Ich habe deine fragen zu der flipflopschaltung beantwortet.

mfg, tim

dachdecker2

Stimmt, sry ... (ich habe den vorletzten Eintrag von dir komplett übersehen)

Aber jetzt, wo ich die Antworten sehe, kann ich die irgendwie nicht meinen Fragen zuordnen.

Aus den Antworten geht aber hervor, dass deine Vorstellung von Strom und Spannung noch nicht ganz optimal ist. Es gibt durchaus einen Ursache-Wirkung-Zusammenhang, der aber so aussieht:

Durch alle Bauelemente in einem Zweig eines Stromkreises fließt immer der gleiche Strom (sog. Reihen-/Serienschaltung) - es kommt nicht vor, dass ein Bauteil "strom schwächt" und der "geschwächte Strom" dann durch ein anderes Bauteil fließt. Alle Bauelemente eines Zweiges bestimmen den fließenden Strom gemeinsam. Dieser Strom hängt davon ab, wieviel Spannung über dem gesamten Zwei anliegt und wie sich diese Spannung auf die Bauteile verteilt.
Beispiel Kombination aus Lampe und Transistor (wie in deiner Schaltung):
- Wenn der Transistor gesperrt ist, fließt kein Strom durch seinen Kollektor. In diesem Fall bestimmt der Transistor maßgeblich den Strom (I

0, das Lämpchen wird nicht leuchten) -> bei diesem Strom wird über dem Lämpchen keine Spannung abfallen -> die Spannung, die über dem ganzen Zweig abfällt, fällt daher über der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors ab.
- Wenn der Transistor geöffnet ist, fällt (fast) keine Spannung über der Kollektor-Emitter-Strecke ab -> die gesamte, über dem Zweig abfallende Spannung liegt damit an der Lampe an -> die Lampe bestimmt den fließenden Strom (I = P / U) und leuchtet entsprechend.

Die im Beispiel nicht genannten seitlich angeschlossenen Widerstände sind viel größer als die Widerstände der Lämpchen (auch wenn man die Werte nicht kennt - andernfalls würde die Schaltung nicht funktionieren) und haben daher keinen einfluss auf die qualitativen Aussagen "Transistor gesperrt -> Spannug fällt über Transistor ab -> keine Spannung über der Lampe -> kein Strom durch Lampe -> Lampe leuchtet nicht" bzw. "Transistor leitend -> über Transistor fällt keine Spannung ab -> Spannung fällt über Lampe ab -> Strom fließt -> Lampe leuchtet".

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

ok, ich glaube deine erklärung hat mir geholfen... damit habe ich mal eine Erklärung geschrieben der Flipflop schaltung:

wenn man nun mal nur das rechte lämpchen betrachtet: Die spannung, die zwischen Emitter und basis über 0,7 V beträgt, schaltet den linken transistor durch. dadurch kann der strom nun durch das linke lämpchen, durch den transistor und zum minuspol. Das linke lämpchen leuchtet nun. Wenn ich nun die linke brücke zumache, fließt der strom nicht durch den linken transistor, sondern direkt runter und zum minuspol, da hier kein widerstand ist, und bringt somit wieder das rechte lämpchen zum leuchten. Wie es bei der rechten brücke ist, erklärt sich damit von selbst.

Mfg, tim

dachdecker2

Dein Text ist sehr schwer zu verstehen. Er ist ein bisschen wie ein Rätsel - Du betrachtest das rechte Lämpchen und kommst dann zu der Spannung zwischen Basis und Emitter ... von welchem Transistor?

Schreibe mal deine Gedanken ein wenig definitiver auf, damit ich nicht eine Kombination aus Bauteilen verstehe, diese daraufhin als richtig/falsch auszeichne, du aber es ganz anders gemeint hast.

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

der strom fließt unter anderem "die erste abzweigung hinunter" durch das rechte lämpchen bis zum linken transistor. Die spannung, die beim linken Transistor zwischen Emitter und basis dannüber 0,7 V beträgt, schaltet den linken transistor durch. dadurch kann der strom nun "die zweite abzweigung nehmen", durch das linke lämpchen, durch den linken transistor und zum minuspol fließen. Das linke lämpchen leuchtet nun dadurch. Wenn ich nun die linke brücke zumache, fließt der strom nicht durch den linken transistor,da dieser einen kleinen widerstand dar stellt, sondern direkt runter und zum minuspol, da hier R=0 ist, und bringt somit wieder das rechte lämpchen zum leuchten.

Ich hoffe so ist es verständlicher.

Mfg, tim

dachdecker2

Jetzt kann ich sagen, dass das Okay so ist smile

. Es ist nicht ganz vollständig (man könnte den vorgang vom schließen der Linken Brücke über das erleuchten der rechten Lampe bis zum öffnen der linken Brücke noch ein wenig genauer beschreiben), aber was da steht ist korrekt.

Timi · Anmeldungsdatum: 27.02.2010 Beiträge: 9

Ok! dann will ich auch hier nochmal ein kräftiges Dankeschön ausdrücken! Dankeschön für deine Hilfe! smile