Bau einer Blinkschaltung
(astabiler Multivibrator)
Wolfram Ludwig                             immer wieder gebaut: 01.1981 ... 09.2004
 
Ziel:
Aufbau einer einfachen astabilen Kippstufe mit zwei Transistoren und zwei Leuchtdioden auf einer kleinen Leiterplatte. Zwei Leuchtdioden blinken wechselweise auf.


Die Symmetrie der Schaltung soll auch im Aufbau deutlich werden.
 
Als sinnvolle Anwendung der kleinen Schaltung wird hier ein Richtblinker gezeigt.

 
1. Funktion und Schaltbild:
 
Zwei Transistorstufen (Inverter) schalten jeweils eine Leuchtdiode (LED). Die Transistoren sind so durch zwei Elektrolyt-Kondensatoren (Elkos) gekoppelt, dass jeweils ein Kondensator geladen , der andere entladen wird. Für die Dauer der Lade-/Entladezeit wird jeweils ein Transistor durchgeschaltet, der andere gesperrt. Wenn die Schwellenspannung des gesperrten Transistors (Basisspannung > 0.6Volt) erreicht wird, kippt der Zustand um. Es leuchtet also stets eine LED, die andere ist dunkel. Dieser Vorgang wiederholt sich fortlaufend und die Leuchtdioden blinken wechselweise.
 
Schaltbild:
 
Durch Verändern der Kondensatoren und Widerstände kann die Blinkfrequenz in weiten Bereichen variiert werden. Ersetzt man eine LED z.B. durch einen Kopfhörer (Telefon-Hörkapsel) und verkleinert die Kondensatoren, lässt sich die Schaltung als Tongenerator verwenden. 
Die Siliziumdiode 1N4001 hat keine Bedeutung für die Funktion der Schaltung. Sie wurde zusätzlich eingefügt, nachdem einige Schüler aus Unachtsamkeit die Batterie falsch gepolt angeschlossen hatten und sich wunderten, dass das Transistoren und LEDs gar nicht mögen. Wer nun seine Batterie falsch anschließt, wird nur durch die schnelle Entladung derselben gerecht bestraft und muss die Transistoren und LEDs nicht mehr austauschen. Bei falschem Anschluss an ein (kräftiges) Netzteil oder einen Akku hilft allerdings auch diese Schutzdiode nicht mehr. Dann haucht diese ihr Leben ebenso aus, wie die Transistoren und LEDs. Also: AUGEN auf !!! 
 
2.Materialliste:
  
     Anz.| Artikel                            Reichelt-            je     Preis  |
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      1  | Streifenrasterplatine              H25SR050                     0.30* |
         |   Rastermaß 2.54 mm (siehe 3.)                                        |
      2  | NPN-Transistoren BC547B            BC547B              0.03*    0.06  |
      1  | Siliziumdiode 1N4001               1N4001                       0.02* |
      2  | Leuchtdioden rot 5mm               LED 5mm ST-rt       0.08*    0.16  |
         |   (andere Farben möglich, z.B. rot-grün oder ultrahell)               |
      2  | Widerstände 100 Ohm                Metall 100 Ohm      0.02*    0.04  |
         | (braun-schwarz-schwarz-schwarz)                                       |
      2  | Widerstände 10 kOhm                Metall 10 kOhm      0.02*    0.04  |
         | (braun-schwarz-schwarz-rot)                                           |
      2  | Elektrolytkondensatoren axial 47µF / 25 Volt                          |
         |                                    ax 47 / 25          0.12     0.24  |
      2  | Lötnägel 1mm                       RTM1-100(bei 100 Stück-Preis)0.03* |
      2  | Lötschuhe 1mm                      RF1-100 (bei 100 Stück-Preis)0.06* |
      1  | Flachbatterie 4.5 Volt             ENERGIZER Flach              1.10  |
                     * = anteiliger Preis bei Bestellung größerer Mengen
Elektronische Bauteile sind in verschiedener Qualität und zu sehr unterschiedlichen Preisen im Handel. Die Firma
Reichelt-Elektronik,
Elektronikring 1,
26452 Sande
liefert erfahrungsgemäß in guter Qualität; sehr schnell und preiswert, auch in Bastler-Mengen.

(Katalog telefonisch anfordern oder bestellen unter 04422-955-333
oder auf der WEB-Seite www.reichelt.de )
 
3. Streifenleiterplatte:
 
Aus der Streifenrasterplatine (im Rastermaß 2.54mm gelocht)
wird das benötigte Stück ( 13 Leiterstreifen je 15 Löcher) ausgesägt.

Einfacher ist es, die Platine auf einer festen, ebenen Unterlage (!) mit einem spitzen Messer am Stahllineal in der gewünschten Größe (nächste, nicht mehr benötigte Lochreihe !) zu ritzen (Vorsicht! Nicht in die Finger schneiden !) , dann zu brechen und alle Kanten mit einer Feile oder mit Schmirgelpapier zu entgraten. An den Kanten ist darauf zu achten, dass dort keine Kurzschlüsse zwischen den benachbarten Leiterbahnen entstehen.
 
 
 
4. Bestückung der Streifenleiterplatte:
 
Laut Plan werden die Bauteile in die richtigen Löcher gesteckt und auf der Lötseite mit der betr. Leiterbahn verlötet.
überstehende Drähte werden dann mit einem kleinen Seitenschneider abgeschnitten.
 
 
 
Die Lötseite müsste dann so aussehen:
 
 
5. Bestückungsliste:
  
      Verbindung          Teil                   Bemerkung/Hinweis             
-------------------------------------------------------------------------------   
 1.   C4 - G4             Drahtbrücke                                          
 2.   F9 - H9             Drahtbrücke                                          
 3.   G12 - K12           Drahtbrücke                                          
      4.   B5 - H5             Widerstand 10 kOhm     (braun-schwarz-schwarz-rot)        
      5.   F11 - L11           Widerstand 10 kOhm     (braun-schwarz-schwarz-rot)        
           6.   E6 - K6             Widerstand 100 Ohm     (braun-schwarz-schwarz-schwarz)         
           7.   C10 - I10           Widerstand 100 Ohm     (braun-schwarz-schwarz-schwarz)         
 8.   C1(+) - H1(-)       Siliziumdiode 1N4001   Minuspol= weißer Ring         
 9.   B3(-) - K3(+)       Elko 47µF / 25 Volt    Pluspol in K3                 
10.   C13(+) - L13(-)     Elko 47µF / 25 Volt    Pluspol in C13                
11.   C7 - B8 - C9        Transistor BC547B      (E - B - C)                   
12.   K7 - L8 - K9        Transistor BC547B      (C - B - E)                   
13.   E8(-) - F8(+)       Leuchtdiode 5mm rot    Minuspol ist abgeflacht/kürzer
14.   H8(+) - I8(-)       Leuchtdiode 5mm rot    Minuspol ist abgeflacht/kürzer
15.   F15(+) - K15(-)     Lötnägel        Pluspol rot,Minuspol blau markieren !
Bei allen Bauteilen außer den Drahtbrücken und Widerständen ist
vor dem Löten unbedingt auf richtige Polung zu achten.
 
Ein Blick auf die Bauteile- und Lötseite der fertig aufgebauten Streifenleiterplatte:
 
 
Es geht auch "schlanker":  
Durch Weglassen der vier nicht benötigten Leiterbahnen A,D,J,M kann man die Schaltung
auch etwas gedrängter aufbauen und kommt dann mit nur neun Leiterbahnen (je 15 Löcher) aus:
 
ACHTUNG !
Alle Lötarbeiten sind sehr sorgfältig auszuführen, da Kurzschlüsse zwischen den Leiterbahnen zu Schäden an den Bauteilen und Fehlfunktionen führen.
Vor dem Anschluss der Batterie sind alle Lötstellen nochmals auf Position und Qualität zu prüfen. Die Siliziumdiode soll die Schaltung gegen falsches Polen der Batterie schützen. Vorsicht, eine falsch gepolte Batterie entläd sich rasch über
diese Diode. Da Netzteile oder Akkus höhere Ströme liefern können, sollten diese aus Sicherheitsgründen nicht zum Betrieb dieser Schaltung benutzt werden. Sie können nämlich bei falscher gepoltem Anschluss auch diese Diode durchbrennen, die dann ihre Schutzwirkung für die anderen Bauteile verliert.
Richtig Löten :
 
HINWEIS :
Um saubere Lötstellen zu erhalten,
muss der Lötkolben ganz kurz vor dem Lötdraht (mit dem Flussmittel)
von der Lötstelle genommen werden,
und dann darf nichts mehr wackeln, bis das Zinn fest ist.
 
Diese Schaltung wurde erstmalig im Januar 1981 mit den Schülern meiner
Elektronik-AG an der IGSLO aufgebaut und seitdem von vielen Gruppen immer wieder.