Astabiler Multivibrator

Schaltplan

Schaltungstyp: Multivibratoren

Funktion:
Beim Anschluß der Batterie an die Schaltung beginnt die Lampe zu blinken. Hell- und Dunkelzeit sind in dieser Dimensionierung etwa gleich groß. Die Schaltung arbeitet selbst dann, wenn bei alternder Batterie und heller Lampe nur noch 2,5V zur Verfügung stehen! Zwischen dem Lampenbaustein und der übrigen Schaltung kann noch ein Taster eingefügt werden. Die Schaltung blinkt dann nur, wenn man die Taste drückt.

Verwendung:
Gleiche Hell- und Dunkelzeiten bei Blinkern ergeben wirkungsvolle Signale, die u. a. im Straßenverkehr wichtige Funktionen erfüllen. Leuchtstäbe und -gürtel, sich periodisch einschaltende Scheibenwischer usw. lassen sich ebenfalls mit Multivibratoren betreiben.

Erklärung:
Prinzipiell funktionieren Multivibratoren wie folgt: Der astabile Multivibrator stellt einen kondensatorgekoppelten Verstärker dar, dessen ,,Ausgang" (Kollektor von T2) mit dem ,,Eingang" (Basis von T1) außerdem noch über einen Kondensator verbunden ist. Es besteht in beiden Richtungen eine so starke Kopplung, daß die beiden Transistoren wechselweise in äußerst kurzer Zeit umgeschaltet werden (leiten bzw. sperren). T2 muß für die Lampe 70 mA aufbringen, damit diese leuchtet. Er erhält dazu über R3 einen entsprechend großen Basisstrom. Der Kollektor von T2 liegt in diesem Zustand ideal auf Minuspotential, praktisch bleibt an ihm aber eine kleine positive Restspannung. Der Kondensator C2 wird in diesem Zustand der Schaltung über R1 von Plus her auf geladen. Erreicht dadurch die Spannung an der Basis von T1den Schwellwert von etwa 0,6 bis 0,7V, so wird T1 leitend, und sein Kollektorpotential - im gesperrten Zustand etwa der positiven Batteriespannung entsprechend - sinkt. Dadurch gerät Cl aus seinem Ladungsgleichgewicht und zwischen der Basis von T2 und dem Kollektor von Tl fließt über Cl ein 'Ausgleichstrom' der den Basis- und damit den Kollektorstrom von T2 verringert. Auf diese Weise steigt das Kollektorpotential von T2, und über C2 erhält die Basis von Tl einen Basisstrom, der Tl schnell in den leitenden Zustand bringt. Am Ende dieses Teilablaufs ist also T2 gesperrt, und die Lampe leuchtet nicht mehr. Nun wird über R3 Cl gegen die Niedrig-Spannung am Kollektor von Tl hin aufgeladen, bis T2 wieder zu leiten beginnt und das Zurückkippen einleitet usw. Bei näherer Betrachtung zeigt sich, daß R*C2 = R3*Cl. Diese beiden Produkte aber sind für die Verweilzeit des Multivibrators in den beiden möglichen Zuständen verantwortlich. Man rechnet in Näherung mit t1 ~ 0,7*R1*C2 als der Zeit, während der T2 leitet, und mit t2 ~ 0,7*R3*Cl für die Zeit, in der er gesperrt ist. Daraus kann man folgern, daß die Lampe einen um so größeren Teil der "Periodendauer" T t1 + t2 hell bleibt, je größer t1 gegenüber t2 ist. Das erreicht man z. B. durch größere Werte von Rl. Umgekehrt blitzt die Lampe nur kurz auf, wenn R3 einen großen Wert erhält, so daß eigentlich nur noch der kurze Ladestoß über Cl in der Zeit, in der T2 leitet, einen für das Leuchten der Lampe ausreichend großen Basisstrom liefert. Merkliche Abweichungen von den Rechenwerten kommen nicht nur durch die in den Gleichungen gemachten Vernachlässigungen zustande, sondern auch durch die Bauelementetoleranzen. Besonders Elektrolytkondensatoren dürfen laut Standard vom Nennwert erheblich abweichen.

Stückliste:
1x Kondensator (100 µF, 16 Volt, Elektrolyt, +/- 20%)
1x Widerstand (47 kOhm, 1/4 Watt, +/- 5%)
1x Widerstand (4,7 kOhm, 1/4 Watt, +/- 5%)
1x Widerstand (1,6 kOhm, 1/4 Watt, +/- 5%)
1x Transistor (BF 177, npn, ICmax=1A, IC=500mA, IB=250mA)
1x Kondensator (10 µF, 16 Volt, Elektrolyt, +/- 20%)
1x Glühlampe (La, 3,7V, 100mA)
1x Transistor (BC 237, npn, IC=100mA, IB=10mA)



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letzte Änderung am: Sonntag, 23. Januar 2000