Jeder Oszillator und jede Kippschaltung ist nicht anderes als ein Verstärker mit einer Rückkopplung. Das gilt auch für die Blinkerschaltung. Damit der Blinker funktionieren kann muss zunächst einmal der Verstärker funktionieren. Deshalb wird im ersten Schritt der Elko noch nicht eingebaut. Damit fehlt die Rückkopplung und man kann in aller Ruhe den Arbeitspunkt des Oszillators überprüfen.
Das Foto zeigt den Aufbau ohne den Elko. Haben Sie es bemerkt? Ich halte mich selbst nicht sklavisch an Aufbaupläne. Man baut ja eher nach dem Schaltplan als nach dem Aufbauplan, da gibt es immer mehrere Varianten.
Die LED sollte jetzt schon leuchten, aber nur mit halber Helligkeit. Das kann man natürlich mit dem Auge nicht beurteilen, deshalb muss ein Vergleich her. Sperren Sie den linken Transistor, indem Sie Basis und Emitter kurzschließen (A). Die LED wird heller. Sperren Sie den rechten Transistor (B), dann geht die LED aus. Diese beiden Zustände sollen später mit Hilfe der Rückkopplung über den Elko automatisch abwechseln.
Nun die Messung, immer noch ohne den Elko. Alle Spannungen werden gegen Masse (Minuspol der Batterie) gemessen. Ich messe diese Spannungen:
1: 0,66 V
2: 0,67 V
3: 5,5 V
Der linke Transistor hat fast die gleiche Spannung an seiner Basis und am Kollektor. Das liegt an der starken Gegenkopplung mit nur 27 kΩ zwischen Basis und Kollektor. Damit ist auch die Kollektorspannung als Basisspannung für den zweiten Transistor „gerade richtig" und führt zu einer mittleren Aussteuerung. Das ist die notwendige Voraussetzung für die Funktion des Oszillators.
Setzen Sie nun den Elko ein. Der Blinker blinkt. Sie beobachten kurze Aus-Zustände und lange Ein-Zustände. Messen Sie jetzt die Spannungen an den Messpunkten 1 und 3. Am Ausgang (3) messen Sie ca. 0,06 V (CE-Sättigungsspannung) solange die LED an ist und ca. 7.V wenn sie aus ist.
Am Messpunkt 1 ändert sich die Spannung laufend und ist die meiste Zeit negativ. Die kleinste Spannung ist -5,5 V, danach steigt sie langsam an: -3 V... -1 V... 0V... + 0,5 V. Dann weiß man schon was gleich kommt. Wenn die Spannung nämlich ca. 0,6 V übersteigt beginnt der linke Transistor merklich zu leiten, damit wird der rechte Transistor weniger ausgesteuert, seine Kollektorspannung steigt etwas an, über den Elko-Ladestrom wird der linke Transistor noch weiter ausgesteuert, und damit kippt der Gesamtzustand um. Die LED ist jetzt aus, die Spannung 1 steigt bis auf 0,7 V. Aber nicht lange, denn über die Basis-Emitterdiode des linken Transistors fließt viel Strom und beendet den Ladevorgang schnell. Danach beginnt alles wieder von vorn.
Der Tongenerator am 17.Dezember ist nur eine Variante der gleichen Schaltung. Wenn Sie möchten, führen Sie noch einmal die Gleichspannungsmessungen ohne den Kondensator durch. Sie Spannungen 1 und 2 müssten etwa gleich bleiben, aber am Ausgang (3) werden Sie eine höhere Spannung finden, weil ein kleinerer Kollektorwiderstand ohne LED eingesetzt wird.
Setzen Sie den Kondensator ein. Weil sie ihn dabei anfassen müssen ist er etwas erwärmt, der Ton ist hoch. Dann können Sie die Abkühlung hören: der Ton wird tiefer. Messen sie nun die Spannungen erneut.
1: -0,9 V
2: 0,7 V
3: 0,6 V
Wie Sie sehen, darf man nicht alles glauben was das Messgerät anzeigt. Die Basisspannung von -0,9 V heißt ja eigentlich, dass der Transistor sperrt. Tatsächlich passiert hier etwas ganz anderes. Die Schaltung durchläuft 1000-mal in der Sekunde alle Zustände die auch schon am Blinker gemessen wurden. Nur diesmal geht alles zu schnell. Das Digitalvoltmeter kann nur noch den Mittelwert der Spannung messen, und dieser liegt bei -0,9 V. Die Spannung am Messpunkt 3 sagt aus, dass der Transistor die meiste Zeit durchgesteuert ist und die Kollektorspannung nur für kurze Momente hoch geht. Genau das wurde ja auch schon am Blinker beobachtet. Hier müsste man ein Oszilloskop einsetzen, das dann tatsächlich kurze Nadelimpulse im Abstand 1 ms zeigt.
Was der Versuch für die Messpraxis zeigt: Wenn ganz unwahrscheinliche Werte angezeigt werden könnten Schwingungen im Spiel sein.
