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Bauanleitung 211861
Varikabo Lötbausatz
Die Transistoren
Ein Transistor ist ein einfacher elektronischer Verstärker mit drei Anschlüssen: Basis (B), Emitter (E)
und Kollektor (C).
Bei einer ausreichend hohen Spannung von etwa U
verringert der Transistor den Widerstand zwischen Kollektor und Emitter und - man sagt - er schal-
tet durch. Der Kollektorstrom I
sein als der Basisstrom I
.
B
Bei varikabo werden Darlingtontransistoren mit einer sehr hohen Stromverstärkung von 30.000
verwendet. Um den Motor und die LEDs mit einen Strom von 0.03 A (Ampere) = 30 mA (Milliam-
pere) zu versorgen, wird ein Basisstrom von nur 1 μA (Mikroampere) benötigt:
30 mA / 30.000 = 0.001 mA = 1 μA
Ein Darlingtontransistor besteht aus zwei hintereinander geschalteten Transistoren und benötigt
anstatt 0.7 V etwa U
= 1.4 V, um durchzuschalten. Damit die Motoren gegengleich auf die Sensor-
BE
signale reagieren, verwendet varikabo ein komplementäres Transistorpaar: Einen PNP Transistor für
T
(BC516) und einen NPN Transistor für T
1
Die nebenstehende Abbildung zeigt eine einfache Schaltung mit einer Batterie, einem Motor
und einem NPN Transistor. Darunter ist die entsprechende Schaltung mit einem PNP Transistor
dargestellt. Der Strom fließt jeweils in Richtung des schwarzen Pfeiles von Plus nach Minus.
Es gibt drei verschiedene Grundschaltungen mit einem Transistor. varikabo nutzt die sogenannte
Kollektorschaltung.
Sie wird Kollektorschaltung genannt, weil der Kollektor (C) an einer konstanten Spannung (Batte-
rie) anliegt.
Die roten Pfeile symbolisieren die Spannungen. Dabei ist zu sehen, dass die Spannung am Motor
U
um die Basis-Emitter- Spannung U
E
U
= U
– U
= U
– 1.4 V
E
B
BE
B
Merke:
Weil die Spannung am Emitter (E), der Spannung an der Basis (B) bis auf die Differenz von U
wird diese Schaltung auch Emitterfolger genannt.
Mit der Steuerspannung U
und einem sehr kleinen Strom I
B
die Geschwindigkeit des Motors gesteuert werden.
Die Sensoren
varikabos Fototransistoren (FT) sind ähnlich aufgebaut wie ein Transistor. Der Kollektor (C) liegt auf der
Plusseite und der Emitter (E) auf der Minusseite. Anstatt einem Basisanschluss verfügen sie allerdings über eine lichtemp-
findliche Fläche. Der Lichteinfall bestimmt die Durchlässigkeit zwischen dem Kollektor und dem Emitter.
Im Schaltplan sieht man, dass die drei Fototransistoren FT
geschaltet. Diese Reihenschaltung ergibt einen sogenannten Spannungsteiler, der die Spannung der 9 V Batterie in Abhän-
gigkeit der Beleuchtung der Sensoren aufteilt.
Beispiele:
- Bei exakt gleich starker Beleuchtung sind unabhängig von der Helligkeit die Spannungen an den Sensoren jeweils 3 Volt:
U
= U
= U
= 3 V
1
2
3
- Wäre z.B. der mittlere Sensor FT
nung abfallen und sich die Versorgungsspannung wie folgt aufteilen: U
Merke:
Die beiden veränderlichen Spannungen zwischen den drei Sensoren steuern die Geschwindigkeit der zwei Motoren.
13
= 0.7 V (V = Volt) zwischen Basis und Emitter,
BE
kann bei gewöhnlichen Transistoren etwa 100 bis 800 mal größer
C
(BC517).
2
kleiner ist, als die Basisspannung U
BE
B
, FT
1
vier mal heller beleuchtet als FT
3
.
B
kann also die Spannung U
und damit
E
und FT
alle verbunden sind. Man sagt sie sind in Reihe
3
2
und FT
, so würde an FT
1
2
3
= 4 V, U
= 1 V, U
= 4 V
1
3
2
folgt,
BE
eine viermal kleinere Span-
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