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Ständiges Hin und Her: der Oszillator

Ständiges Hin und Her: der Oszillator

Veröffentlicht am 07.10.2022

Auf der illuminierten Modellbahnanlage wird viel geblinkt, um »Leben reinzubringen«. Auch hier hilft die bekannte Kippschaltung.

Schaltung OszillatorSchaltung OszillatorEine Kippschaltung, die sich ständig selbst umschaltet, wird fachsprachlich als »Astabiler Multivibrator« oder »Oszillator« bezeichnet.

Nehmen wir an, beim Einschalten leite T1. Damit erhält T2 negatives Basispotential über C1, bis sich C1 über R1 aufgeladen hat. Mit Erreichen der Ladespannung von C1 erhält die Basis von T2 positives Potential und T2 schaltet durch. Das negative Potential am Kollektor von T2 gelangt über C2 auch zur Basis von T1 und sperrt diesen. Damit hat C2 nun Gelegenheit, sich aufzuladen. Ist die Ladespannung von C2 erreicht, schaltet T1 wieder durch und sperrt T2. Und so geht das immer weiter, hin und her, bis jemand den Strom abschaltet.Die Leuchtdioden blinken dabei im Gegentakt. Somit ist diese Minischaltung schon für einen Bahnübergang geeignet.

Wichtigster Fakt für die Blinkfrequenz sind die beiden Kondensatoren und die Widerstände R1 und R2:

 

 

Sind die beiden Widerstände und Kondensatoren gleich groß, vereinfacht sich die Formel auf die rechte Fassung.

Bei gleich großen frequenzbestimmenden Bauteilen auf beiden Seiten der Schaltung schwingt der Oszillator symmetrisch. Wenn gewünscht, können natürlich auch unterschiedliche Einschaltphasen der beiden Transistoren erzielt werden durch unterschiedliche Werte der Bauteile.

Blinkstopp

Es gibt Situationen, in denen sich Blinken, Dauerlicht und gar nicht leuchten abwechseln, zum Beispiel bei Hl- und Ks-Signalbildern. Abschalten geht durch Trennen von der Betriebsspannung einfach, aber auch Dauerlicht ist ohne großen Aufwand möglich: Wird die Basis eines der Transistoren direkt mit Minus verbunden, sperrt dieser, sein Licht bleibt dunkel. Der andere Transistor aber leitet ständig, die Schaltung oszilliert nicht mehr, das Licht auf dieser Seite leuchtet permanent. Beim Öffnen der Verbindung Basis-Minus nimmt die Kippschaltung ihre Arbeit wieder auf.

Schaltung BlinkstoppSchaltung BlinkstoppEinseitige Stoppmöglichkeiten für den Wechselblinker:
links Blinkbetrieb, Mitte Dauerlicht LED2 und LED1 aus,
rechts Dauerlicht LED1 und LED2 aus 

Besser als die beiden Einzelschalter in der oben gezeigten Schaltung ist ein Dreiphasenschalter, dessen mittlere Phase frei bleibt. Damit kann es nicht zum versehentlichen Schließen beider Schalter kommen. Bei der IC-Lösung (rechts im Bild) übernimmt Pin 4 die Rolle des Stoppers.

Bild Schaltung und PlatinenaufbauBild Schaltung und Platinenaufbau

 

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