Piezo-Summer
von Jürgen Heisig
Platz 7 im Schaltungswettbewerb 2008
Schaltungsbeschreibung
Die Schaltung um T1/T2, R1/R2 und den 3 LEDs bilden eine Art DIAC, dessen Durchbruchspannung von der Durchlassspannung der LED's bestimmt wird. Gemessen wurde im Betrieb eine Spannung von ca. 3,5V an den LEDs .
Die Schaltung ist hochohmig, solange diese Spannung an den LEDs nicht überschritten wird.
Nach deren Überschreiten kippt die Schaltung in einen nur noch durch PN-Übergänge in den Transistoren bestimmten, niederohmigen Zustand. Dieser Zustand kann nur durch Unterschreiten einer bestimmten Spannung (abhängig von den verwendeten Bauteilen) oder durch Auschalten zurückgesetzt werden.
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Um dieses DIAC ist mit der Parallelschaltung von R3/R4 (= 75Kohm) und dem Piezowandler, der hier gleichzeitig Ladekondensator und akkustischer Wandler ist, ein Sägezahngenerator aufgebaut. Der Piezowandler lädt sich so lange auf, bis die LED-Spannung überschritten wird. Die DIAC-Ersatzschaltung wird niederohmig und entlädt den Piezowandler so weit, bis das „DIAC" wieder hochohmig wird. Anschließend geht das Spiel von vorne los. Die akkustische Ausgabe erledigt der Piezowandler wie schon erwähnt, gleich mit.
Die Frequenz ist abhängig von:
a. Dem Vorwiderstand (hier R3/R4)
b. Dem verwendeten Piezowandler bzw. dessen Kapazität
c. Der Betriebsspannung
d. Einem optionalen, hochohmigen Widerstand (z.B. Hautwiderstand) parallel zum Piezo
Anwendungmöglichkeiten
1. Signalgeber
2. „Mückenscheuche" (weitere Optimierung erforderlich)
3. Hautwiderstandssensor: wenn man den Piezo auf die Hand legt und darauf dann den Daumen mehr oder weniger drückt, kann man verschiedene Tonhöhen erzeugen
4. Morse-Übungssummer
Hinweis
Beim „Basteln" mit den Bauteilewerten kann sich die Schaltung vorrübergehend selbst blockieren (Aufladung des Piezos). Hier hilft Warten, leichtes Klopfen gegen den Piezo oder Aus-/Einschalten. (Hinweis der Redaktion: Der dritte Transistor im Versuch 21 aus dem Kalender löst das Problem.)
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