Transistor-Blitze       





Hier wird eine rein elektronische Schaltung mit einem Transistor und einer LED untersucht. Der Mikrocontroller dient nur als Messgerät. Wenn man einen NPN-Transistor "falsch herum" mit dem Emitter an Plus einbaut und die Spannung langsam erhöht, beginnt er bei einer bestimmten Spannung plötzlich zu leiten. Die LED in der  Kollektorleitung zeigt einen Lichtblitz. Die ansteigende Spannung kommt von einem Elko mit 100 µF, der über 100 kOhm geladen wird. allerdings ist für den Versuch eine Spannung deutlich über 9 V erforderlich. Deshalb wird hier ein zweiter 9-V-Block in Reihe zur Versorgungsspannung gelegt. Der Elko könnte sich also bis auf 18 V aufladen, wenn er nicht schon vorher durch einen Lichtblitz teilweise wieder entladen würde.

Der Mikrocontroller kann nur Spannungen bis  5 V messen. Der Messeingang hat einen Innenwiderstand von 1 MOhm. Mit zwei zusätzlichen Widerständen von 1 MOhm und 2,2 MOhm wird ein Spannungsteiler gebildet, der den Messbereich etwa vervierfacht, sodass nun bis etwa 20 V gemessen werden kann.

Der Zeitschreiber zeigt die langsam ansteigende Spannung am Elko. Bei einer angezeigten Spannung von 2,8 V geschieht der Lichtblitz mit einer Entladung bis auf 2,5 V. Diese Spannungen muss man in Gedanken mal vier rechnen, sodass die Spannung sich tatsächlich zwischen 10 V und 11,2 V bewegt. An der Zeitskala kann man ablesen, dass ungefähr alle vier Sekunden ein Lichtblitz kommt.


Es geht aber auch ohne eine zweite Batterie. Dazu wird die Wechselspannung vom PWM-Ausgang mit einem zusätzlichen Elko von 10 µF abgenommen und  mit zwei Dioden so gleichgerichtet, dass sich die Spannung zur vorhandenen Batteriespannung addiert. Der PWM-Regler muss in die mittlere Position geschoben werden.



Ohne den Transistor stieg die Spannung dann auf 4 * 2,6 V = 10,4 V, auch weil die Batterie nicht mehr ganz neu war. Das reicht nicht ganz für die LED-Blitze. Deshalb wurde der Transistor mit einer Drahtbrücke verbunden. Der Spannungsverlauf wurde diesmal mit dem Oszilloskop gemessen. Man sieht etwa alle 600 ms einen plötzlichen Spannungsabfall von 9,2 V auf 8 V.