Frage von andy181298, 41

Vorgang der Schaltung erklären (auf und ab schwingen)?

Ich hätte eine Frage bezüglich des hier vorgelegten Schaltplans. Wir müssen von der Schule aus diese Schaltung nach diesem Schaltplan zusammen löten und erklären können.

Wenn man die Spannungsquelle an die Schaltung anlegt, erzeugt die Schaltung einen Ton mit stets der selben Frequenz und Lautstärke (Aufgrund des Astabilen Multivibrators). Nach einer gewissen Zeit jedoch, "kippt" der Ton und schwellt für eine sehr kurze Zeit ab und schwellt darauf hin wieder auf die selbe Frequenz und Lautstärke zurück. Dies wiederholt sich daraufhin fortlaufend. Meine Frage wäre nun, welche Bauteile dieses kurze Kippen des Tones erzeugen und wie sie dies tun. Des Weiteren wäre interessant, wieso der Ton nach dem Kippen wieder auf seine vorherige Frequenz und Lautstärke zurück springt.

Vielen Dank im Voraus.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PWolff, Community-Experte für Physik, 32

Der linke Teil der Schaltung dürfte ziemlich langsam schwingen (die 470 µF sind doch zu viel, damit diese Standard-Kippstufe einen hörbaren Ton erzeugt).

Der rechte Teil der Schaltung sieht zunächst aus wie ein Verstärker, aber mit den kapazitiven Rückkopplungen ist der sehr stark frequenzabhängig und zu wenig gedämpft, sodass es hier zu einem "Rückkopplungspfeifen" kommen kann - dies dürfte der Tonoszillator sein.

Der linke Teil der Schaltung "spielt" jetzt am Arbeitspunkt des 3. Transistors von links herum, was den Tonoszillator stark beeinflusst.

Dass die Zeit bis zur ersten Änderung des Tones länger ist als die folgenden dürfte am 33-Ω-Widerstand und dem 220-µF-Kondensator liegen.

Kommentar von andy181298 ,

Tut mir leid wenn ich frage, aber könnten Sie mir eventuell erklären was ein Tonoszillator ist?

Ich habe diese Schaltung zusammen gelötet und es passiert genau das, was ich beschrieben habe.

Wenn man nun die Frequenz des astabilen Multivibrators bestimmt, ist klar dass man das nicht hören könnte. Meiner Meinung nach müsste die bei 0,13 Hz oder etwas des gleichen liegen. Aber wie kommt denn nun der Ton zustande? Und wie kommt diese gewisse "Pausenzeit" zustande?

Kommentar von PWolff ,

Der rechte Teil der Schaltung ist ein Oszillator, der offensichtlich im Hörbereich schwingt - deshalb habe ich ihn einfach "Tonoszillator" genannt.

Der Ton kommt dadurch zustande, dass der 0,15-µF-Kondensator eine bestimmte Frequenz besonders gut auf den Eingang des Verstärkers zurückkoppelt.

Die Pausenzeiten kommen daher, dass der linke Teil der Schaltung den Verstärkereingang abwechselnd auf hohes und auf niedriges Potential legt. Das mittlere Potential eines Verstärkereingangs nennt man "Arbeitspunkt"; dieser bestimmt entscheidend das Verhalten des Verstärkers - zum einen den Klirrfaktor (auf den es hier nicht ankommt), zum anderen auch den Verstärkungsfaktor.

Kommentar von andy181298 ,

Ich hätte nur noch eine kurze Frage, was denn nun der astabile Multivibrator in dieser Schaltung sucht? Bzw. für was er hier gut ist.

Kommentar von PWolff ,

Der sorgt wie gesagt für die Modulation des Tons.

Kommentar von andy181298 ,

Tut mir leid wenn ich dort die ganze Zeit so genau nachfrage, aber ich bin noch relativ neu auf diesem Gebiet.

Was meinen sie denn mit Modulation? Könnte man die Frequenz des Lautsprechers denn irgendwie berechnen?

Denn ursprünglich dachte ich, dass die Frequenz des AMV auch die Frequenz ist, welche am Lautsprecher ausgegeben wird. Jedoch wenn man es logisch betrachtet, gar nicht so sein kann.

Kommentar von PWolff ,

Modulation ist (regelmäßige) Änderung der Frequenz und/oder Amplitude eines Signals, hier Tonhöhe und/oder Lautstärke des Tons.

Wie man die Frequenz am Lautsprecher berechnet wüsste ich jetzt auch nicht.

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Der Elko parallel zur Impedanz des Lautsprechers bildet einen Schwingkreis, der periodisch von rechten komplementären AMV erregt wird, solange der rechte AMV den linken nicht ansteurt.

Gruß, H.

Kommentar von andy181298 ,

könnte es dann somit sein, dass die Frequenz des astabilen Multivibrators nur angibt, wie lange dieser Ton aussetzt bzw kippt?

Kommentar von PWolff ,

Ja, sicher.

Kommentar von andy181298 ,

ich habe auch die Frequenz des AMV berechnet. Meiner Meinung nach sollte diese 0,13 Hz ergeben. Was würde mir dies sagen?

Kommentar von PWolff ,

Wegen T = 1/f   heißt das, dass die Schaltung 7,7 Sekunden braucht, um den Ton einmal durchzumodulieren (und wieder von vorn anzufangen).

Kommentar von andy181298 ,

bei meiner Schaltung ist es aber leider so, dass der Ton nach ungefähr 2 Sekunden kippt und daraufhin wieder 2 Sekunden braucht bis er kippt. Dieser vorgang wäre ja eine Periode, aber zusammen wären dies ja dann ungefähr 4 Sekunden.

Antwort
von UlrichNagel, 30

Zeitschaltungen werden über Kondensatoren realisiert! Ich schätze, dass es der vordere Schaltteil mit 470MikroFarrad ist!

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