Lichtsensor und Stromspiegel < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:23 Do 11.02.2016 | | Autor: | egal |
Hallo Gemeinde,
ich habe mir von Conrad ein Elektronikpaket für Einsteiger gekauft und kann im Augenblick zwei Schaltungen nicht nachvollziehen.
Bei der ersten Schaltung handelt es sich darum, die LED D1 in Sperrrichtung zu schalten, um das vom einfallenden Licht abhängige Strömlein mit einem Transistor zu verstärken. Dadurch soll die LED D2 zum leuchten gebracht werden. Ich habe die Pfeilchen bei den LEDs im ersten Ersatzschaltbild falsch aufgezeichnet, sorry 
Folgende Schaltung:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Das Problem ist, dass die LED D1 in Sperrrichtung gar keine Ströme erzeugt. Selbst bei Tageslicht leuchtet die LED D2 nicht auf. Die Bauteile sind nicht defekt, was ich durch vorherige Schaltungen überprüft hatte. Woran mag das liegen?
Desweiteren habe ich eine Frage zum Stromspiegel:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Es heißt ja, dass durch die LED´s D1, D2 und D3 mit näherungsweise dem gleichen Strom durchflossen werden. Das ganze habe ich mal zusammengesteckt und es kam Folgendes heraus:
D2 und D3 leuchten heller als D1.
Nehme ich D2 raus, leuchten D3 und D1 ähnlich hell. Allerdings wird D3 sehr schnell warm, D1 nicht. Wie kann das sein, wenn die Ströme denn fast gleich sind?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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Zum ersten Problem:
Ich hoffe, diese Diode D1 ist nicht irgendeine, sondern tatsächlich eine, die auf einfallendes Licht reagieren soll.
Du sagst, selbst bei Tageslicht bemerkst du nichts. Da frage ich mich, was du mit "Tageslicht" bezeichnest. 12 Uhr Mittags, in der Wohnung, Rolladen sind hochgezogen, aber draußen dichte Wolkendecke könnte man als "Tageslicht" bezeichnen.
Für deine Augen reicht das ja auch, um gut sehen zu können.
Ich hatte aber mal das Vergnügen mit so einer Diode, die direktes Sonnenlicht bemerken sollte. Und für so eine Diode sind die beschriebenen Verhältnisse einfach nur "stockduster".
Daher mein Tipp: Probiers doch mal bei strahlendem Sonnenschein, in dem du die Diode direkt der Sonne aussetzt.
Gut möglich, dass es dann klappt. Bei uns wirkte das damals Wunder, die kaputt geglaubte Diode tat es plötzlich ganz prächtig. Direktes Sonnenlicht kannst du mit (normalem, häuslichen) künstlichem Licht einfach nicht imitieren.
Wenn auch das nicht klappt: Den Widerstand hinter der Diode mal etwas verkleinern? Oder vorher mal prüfen, ob deine Spannungsversorgung (Batterie?) noch ok ist oder die Batterie vielleicht etwas schwach ist?
Zur zweiten Schaltung:
Ja, ok, bei den beiden Transistoren ist die Basis-Emitter-Spannung gleich, und da die beiden Transistoren baugleich sind, sollte so auch der Basis-Emitter-Strom gleich sein und damit theoretisch auch die beiden Kollektorströme.
Aber das ist ja nun etwas idealisiert. Die Kollektorströme werden nicht völlig unabhängig von der Kollektorspannung sein, also nicht völlig unabhängig davon, was da am Kollektor hängt.
Im übrigen geht durch D1 nicht nur der Kollektorstrom, sondern zusätzlich auch noch der Basisstrom beider Transistoren, und nach der Schaltung, die du da aufgemalt hast, bezweifle ich etwas, dass dieser Basisstrom gegenüber dem Kollektorstrom vernachlässigbar ist. (Das würde ich eher glauben, wenn du die Verbindung von Basis und Kollektor des linken Transistors nicht über einen Draht, sondern einen angemessenen Widerstand realisiertest.)
Was nun in der Realität los ist (statt in der blanken Theorie) könntest du doch eigentlich mit einem Multimeter feststellen. So viel kostet das ja nun auch nicht. (Du könntest zB den Strom durch die Dioden messen und den Spannungsabfall an den Dioden.)
Außerdem wäre es denkbar, dass die Dioden bzw. die beiden Transistoren nicht völlig identisch sind. Du könntest mal angucken, was passiert, wenn du theoretisch baugleiche Teile einfach mal austauschst.
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