18. und 19. Dezember: Flip-Flops
Am 18. Dezember bauen Sie ein statisches Flipflop. Die Schaltung ist völlig symmetrisch. An den Messpunkten 1 bis 4 sehen Sie immer welcher Transistor gerade leitet. Seine Basisspannung liegt über 0,6 V und seine Kollektorspannung unter 0,1 V. Schalten Sie um, dann sinkt die Basisspannung auf fast Null und die Kollektorspannung steigt auf ca. 9 V - 1,5 V wegen der LED-Kennlinie. Kennen Sie ja alles schon...

Der Gegentakt-Blinker vom 19. Dezember ist symmetrisch. Er besteht aus zwei einzelnen gegengekoppelten Verstärkern. Bauen Sie die Schaltung zunächst wieder ohne die Elkos auf. Jeder der Verstärker sollte im mittleren Bereich ausgesteuert sein.

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Welche Spannungen bei korrekter Funktion zu erwarten sind lässt sich vorab abschätzen. Die Basisspannungen 1 und 3 liegen wieder bei ca. 0,65 V. Der Kollektorstrom lässt sich in erster Näherung auf 3 mA schätzen. Bei 300-facher Stromverstärkung wäre der Basisstrom 10 µA. Der Spannungsabfall am Basiswiderstand wäre dann 150 kΩ * 10 µA = 1,5 V. Die Kollektorspannung wäre dann 0,65 V + 1,5 V = 2,15 V. Jetzt ließe sich der Kollektorstrom genauer abschätzen. Am Kollektorwiderstand liegt bei einer LED-Spannung von 2 V eine Spannung von 9 V - 2 V - 2,15 V = 4,85 V. Die erste Schätzung lag also eher zu niedrig, der Strom liegt eher über 4 mA. Die genaue Kollektorspannung ist aber von der tatsächlichen Stromverstärkung abhängig, die starken Streuungen unterworfen ist. Also sollten die Kollektorspannungen (2 und 4) irgendwo zwischen 2 V und 4 V liegen. Aus der Kollektorspannung lässt sich umgekehrt die Stromverstärkung des jeweiligen Transistors bestimmen.
Fügen sie nun die Elkos ein. Der Gegentakt-Blinker funktioniert jetzt wie gewünscht. Diesmal erhalten Sie gleiche An-Zeiten für die beiden LEDs. Messen Sie im laufenden Betrieb die Kollektorspannungen 2 und 4. Immer wenn der jeweilige Transistor gerade leitet messen Sie eine Restspannung von unter 0,1 V.
Literatur: Schnellstart LEDs

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