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Material

In dieser Übung wird aus zwei Transistoren, vier Widerständen und zwei Tastern eine Flip Flop Schaltung aufgebaut. Zunächst testen wir die Schaltung auf dem Breadboard, dann Löten wir sie auf eine Lochrasterplatine. Wir gehen also prinzipiell den Schritt von ersten Konzeptideen (Breadboard) zu einem ersten echten Prototypen (Lochrasterplatine).

(Rein-)Löten Grundlagen

Solange man ein wenig gesunden Menschenverstand an den Tag legt (und nicht zum Beispiel sich selbst, andere, oder brennbare Dinge mit der Spitze des heißen Lötkolbens berührt) ist Löten leicht zu erlernen und ungefährlich. Statt mir selbst die wichtigsten Dinge zu überlegen habe ich hier einmal einen hervorragenden Artikel zu allem, was beim Löten wichtig ist, verlinkt: https://www.conrad.de/de/ratgeber/handwerk/richtig-loeten-lernen.html

Aufgabe 1

Baut diese Schaltung mit

Mathinline
body R_1 = 1k\Omega

und

Mathinline
body R_2 = 22k\Omega

zunächst auf eurem Breadboard nach und überprüft die Funktionsweise bei

Mathinline
body U_{in} = 10V

. Verwendet anschließend eine Lochrasterplatine um die Schaltung in eine permanentere Form zu überführen.

Aufgabe 2

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Bei dieser Schaltung handelt es sich um eine sogenannte Astabile Kippstufe, die bei angelegter Spannung stets zwischen zwei Zuständen (An/Aus) hin- und herschaltet. Da sie symmetrisch aufgebaut ist, gibt es stets beide Zustände gleichzeitig, hier visualisiert durch die LEDs, die immer gegensätzlich blinken.

Baut die Schaltung auf eurem Breadboard nach, verwendet dabei

Mathinline
body R_1 = 1k\Omega

,

Mathinline
body R_2 = 22k\Omega

,

Mathinline
body C_1 = C_2 = 4.7\mu F

,

Mathinline
body U_{in} = 10V

und für

Mathinline
body R_3

das Potentiometer.

Verändert den Wert des Potentiometers, was beobachtet Ihr?

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title Wie lässt sich das Verhalten der Schaltung erklären?
Während C1 über den durchgeschalteten T2 entladen wird, sperrt T1 → LED 1 erlischt und C2 wird aufgeladen. In dieser Zeit leuchtet LED 2. Ist C1 vollständig entladen, schaltet T1 wieder durch → LED 1 leuchtet. LED 2 erlischt, weil jetzt C2 über den durchgeschalteten T1 entladen wird und folglich T2 sperrt. Gleichzeitig wird C1 aufgeladen. Ist C2 entladen, leuchtet LED 2 wieder auf → LED 1 erlischt usw. Mit dem Potentiometer R3 lässt sich die Entladezeit der Kondensatoren und damit die Blinkgeschwindigkeit beeinflussen.