Wie funktioniert dieser Schaltkreis?

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Der Transistor funktioniert hier einfach als Triggerdiode mit "negativem" Widerstand in einem gewissen Bereich. Dies führt zu folgender Wirkungsweise:

  • Kondensator wird über R aufgeladen
  • Die Basis-Kollektor-Diode des Transistors ist in Durchlassrichtung, genau so wie die LED selbst, soweit normal.
  • Zuerst leuchtet die LED nicht, weil die verkehrte Basis-Emitter-Diode in Sperrrichtung betrieben wird und also keinen Strom durchlässt.
  • Diese Sperrschicht hat aber nicht gerne negative Spannungen und "bricht" irgendwann durch.
  • Der Strom steigt nun und die LED leuchtet auf
  • bei einem ohmschen Leiter oder einem pos. differentiellen Widerstand würde dies nur zu einem stabilen Zustand führen, weil auch der Spannungsabfall mit zunehmendem Strom steigen müsste, die LED würde irgendwo auf halber Leuchtkraft stehen bleiben.
  • Wegen des neg. diff. Widerstands bei diesem Durchbruch sinkt aber der Spannungsabfall mit steigendem Strom. Es steht mehr Spannung für die LED zur Verfügung, sie wird noch heller, der Strom steigt weiter
  • Dadurch wird der Kondensator immer mehr entladen, bis der Durchbruch wieder abreisst (solange er eben reversibel bleibt und die Sperrschicht nicht zerstört wurde), die LED löscht
  • Durch das Abreissen des Entladestroms beginnt der Lade-Vorgang von vorne.
 - (Computer, Technik, Technologie)

Danke, für diese einfache Erklärung.

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Das ist ein Relaxationsoszillator auf Basis des negativen differenziellen Widerstandes eines geeigneten Bauteils (hier der Transistor). Dieser wird hier exotisch betrieben, indem sein negativer Widerstand beim ersten Durchbruch verwendet wird.

Es funktioniert völlig äquivalent zum Pearson Oszillator,

https://en.wikipedia.org/wiki/Pearson%E2%80%93Anson_effect

bloß dass statt der Neonröhre ein Transistor im Durchbruchsbereich verwendet wird.

http://www.schematicsforfree.com/archive/file/Components/Semiconductors/The%20Negistor.pdf

Die Kennlinie des Transistor sieht bei IB=0 (offene Basis) so wie im Bild markiert aus. Man sieht, dass der Widerstand hier negativ ist - und das führt eben zu einer Schwingung.

Solange man nicht in den Bereich des zweiten Durchbruchs kommt, ist der Vorgang reversibel.

Im Detail gibt es hier nähere Informationen:

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN1628-D.PDF

 - (Computer, Technik, Technologie)

Übrigens ist E und C im Video falsch bechriftet: Der Transistor hängt mit seinem Emitter an +. In der obigen Zeichnung sieht man das anhand "-Uce"!!!

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Woher ich das weiß:
Studium / Ausbildung

Also ein bisschen wie „Wireless-Charging“? ;) klar nicht so, aber nur ob ich das Prinzip gerade ansatzweise verstanden haben

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@Deichgrav

ja grünau... bloß eben mehr (gläub' ich) kapazitiv und nur nachrangig induktiv... die Fläche der BJ-Transistor-Basis ist die eine Kondensator-Platte...

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Das Verhalten dieser exotischen Schaltung hat ganz andere Ursachen...siehe meinen Beitrag dazu.

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