Labortagebuch August 2026
Elektronik-Labor
Notizen Projekte Labortagebuch
Mit LEDs:
9 V 858 Hz
7 V 900 Hz
5 V 990 Hz
3 V 1370 Hz
Ohne LEDs:
9 V 730 Hz
7 V 730 Hz
5 V 730 Hz
3 V 720 Hz
2 V 700 Hz
1 V 650 Hz
10.8.26: Multivibrator-Frequenz
Zu einem Lernpaket kam die Frage auf: Warum wird ein einfacher LED-Blinker schneller, wenn die Betriebsspannung sinkt. Ich wusste es auch nicht, aber es gab verschiedene Theorien dazu. Jetzt habe ich so eine Schaltung aufgebaut und durchgemessen. Mir ungewöhnlich kleinen Kondensatoren von 10 nF sieht man zwar das Blinken nicht mehr, aber die Schaltung kann einfacher mit einem Oszilloskop und einem Frequenzzähler untersucht werden. Dabei fiel auf, dass bei hoher Spannung kaum ein Unterscheid erkennbar ist. Aber an der unteren Grenze ändert sich die Frequenz merklich. Und es macht einen großen Unterschied, ob ich mit den LEDs oder ohne (LEDs überbrückt) arbeite.
Zu einem Lernpaket kam die Frage auf: Warum wird ein einfacher LED-Blinker schneller, wenn die Betriebsspannung sinkt. Ich wusste es auch nicht, aber es gab verschiedene Theorien dazu. Jetzt habe ich so eine Schaltung aufgebaut und durchgemessen. Mir ungewöhnlich kleinen Kondensatoren von 10 nF sieht man zwar das Blinken nicht mehr, aber die Schaltung kann einfacher mit einem Oszilloskop und einem Frequenzzähler untersucht werden. Dabei fiel auf, dass bei hoher Spannung kaum ein Unterscheid erkennbar ist. Aber an der unteren Grenze ändert sich die Frequenz merklich. Und es macht einen großen Unterschied, ob ich mit den LEDs oder ohne (LEDs überbrückt) arbeite.
Mit LEDs:
9 V 858 Hz
7 V 900 Hz
5 V 990 Hz
3 V 1370 Hz
Ohne LEDs:
9 V 730 Hz
7 V 730 Hz
5 V 730 Hz
3 V 720 Hz
2 V 700 Hz
1 V 650 Hz
Damit ist einigermaßen klar, was da
passiert. Mit den LEDs sehen die Transistoren am Kollektor eine um ca.
2 V geringere Spannung und müssen bei kleiner Spannung nur noch sehr
kleine Ströme schalten. Die Kondensatoren werden nur noch gering
geladen und entladen. Ohne die LEDs sieht es anders aus. Nun sieht der
Basiswiderstand eine um ca. 0,6 V kleinere Spannung als der
Kollektorwiderstand. Diesmal wird die Frequenz mit sinkender
Betriebsspannung etwas kleiner.
Mehr zufällig habe ich danach noch höhere Spannungen bis 30 V angelegt. Dabei kam heraus, dass ab etwa 10 V bis 12 V die Frequenz mit und ohne LEDs deutlich ansteigt. Am Oszilloskop konnte ich den Grund dafür sehen. Die BE-Dioden gelangen zeitweise in den Durchbruch-Bereich und entladen die Kondensatoren sehr schnell aus dem negativen Bereich unter ca. -10 V. Die Sperrphasen der Transistoren werden dadurch kürzer.
Mehr zufällig habe ich danach noch höhere Spannungen bis 30 V angelegt. Dabei kam heraus, dass ab etwa 10 V bis 12 V die Frequenz mit und ohne LEDs deutlich ansteigt. Am Oszilloskop konnte ich den Grund dafür sehen. Die BE-Dioden gelangen zeitweise in den Durchbruch-Bereich und entladen die Kondensatoren sehr schnell aus dem negativen Bereich unter ca. -10 V. Die Sperrphasen der Transistoren werden dadurch kürzer.
So, das war der
letzte Versuch in diesem Sommer. Alle Geräte werden abgeschaltet und das Labor
geschlossen. Im September geht es dann wieder weiter.
5.8.26: LED-Lampe gerettet
Eine LED-Stehlampe zeigte ein starkes Flackern. In diesem Fall war es eine Lampe mit einem separaten 12V-Netzteil. Meist liegt das Problem an einer der vielen in Reihe geschalteten LEDs. Das eigentliche Problem ist die Überhitzung, weil diese Lampen auf maximale Helligkeit ausgelegt sind, auf Kosten der Betriebsdauer. Das ist besonders ärgerlich und eine große Umwelt-Sauerei, wenn wie hier die Leuchtmittel nicht austauschbar sind.
In diesem Fall waren je drei LEDs mit einem SMD-Widerstand in Reihe an 12 V gelegt. Ich hatte den Eindruck, dass in einem Zweig der Widerstand oder seine Lötstelle das Problem war. Testweise habe ich zwei Widerstände mit 130 Ohm eingebaut. Es werden jetzt nur noch insgesamt vier LEDs mit deutlich geringerem Strom betrieben (ca. 100 mA für zwei solche Platinen). Das Ergebnis ist eine Stehlampe mit reduzierter Helligkeit und vermutlich unbegrenzter Lebensdauer. Die Widerstände könnte ich noch ändern, um etwas mehr Helligkeit zu bekommen.
Eine LED-Stehlampe zeigte ein starkes Flackern. In diesem Fall war es eine Lampe mit einem separaten 12V-Netzteil. Meist liegt das Problem an einer der vielen in Reihe geschalteten LEDs. Das eigentliche Problem ist die Überhitzung, weil diese Lampen auf maximale Helligkeit ausgelegt sind, auf Kosten der Betriebsdauer. Das ist besonders ärgerlich und eine große Umwelt-Sauerei, wenn wie hier die Leuchtmittel nicht austauschbar sind.
In diesem Fall waren je drei LEDs mit einem SMD-Widerstand in Reihe an 12 V gelegt. Ich hatte den Eindruck, dass in einem Zweig der Widerstand oder seine Lötstelle das Problem war. Testweise habe ich zwei Widerstände mit 130 Ohm eingebaut. Es werden jetzt nur noch insgesamt vier LEDs mit deutlich geringerem Strom betrieben (ca. 100 mA für zwei solche Platinen). Das Ergebnis ist eine Stehlampe mit reduzierter Helligkeit und vermutlich unbegrenzter Lebensdauer. Die Widerstände könnte ich noch ändern, um etwas mehr Helligkeit zu bekommen.