9. Heul. und Sirenentoene - elektronisch erzeugt

Über den rechten Teil der Schaltung, der mit dem Transistor T1 arbeitet, brauchen wir nicht lange zu sprechen; sie stimmt weitgehend mit der Schaltung nach Abb. 108 überein und dient zur Erzeugung der niederfrequenten Schwingungen. Von Abb. 108 unterscheidet sie sich nur dadurch, daß die Basisspannung von T1 eine Vorspannung erhält, die sich an dem Kondensator C1 aufbaut. Wir können sofort praktisch feststellen, wie sich diese Schaltung verhält, wenn wir die Taste Ta1 oeffnen. Dann ist der ganze linke Schaltungsteil, der uns vorerst nicht interessieren soll, außer Betrieb. Der Schalter S3 ist zunaechst geschlossen.

Abb. 110. Ein Heulton- und Impulsgenerator

Abb. 111. Aufbauzeichnung zu Abb. 110

Was passiert nach dem Einschalten der Anlage? Der Kondensator C1 wirkt, weil er entladen ist, zunaechst als Kurzschluss, so daß über gn - ge des Transformators die volle positive Spannung an die Basis von T1 gelangt. Dann ist der Spannungsabfall an R1 so hoch, daß der Transistor zunaechst nicht funktioniert; sein Arbeitspunkt stimmt nicht. Nun lädt aber der über R1, die Emitter-Basisstrecke von T1 und den Transformator fliessende Strom den Kondensator C1 langsam auf. Die Basis wird dadurch negativer, und es wird ploetzlich ein Punkt erreicht, bei dem der Transistor T1 zum Leben erwacht. Er wird jetzt Schwingungen erzeugen, die zunaechst tief sind, mit weiter fortschreitender Ladung von C1 jedoch höher und höher werden. Überschreitet C1 einen bestimmten Ladungszustand, so wird der Collectorstrom so klein, dass die Schwingung gaenzlich abreisst. Nun ist aber C1 aufgeladen, und das verhindert ein Wiedereinsetzen der Schwingung, denn die Basis ist zu negativ. C1 halt diese Ladung, weil er dauernd über T1 und R1 nachgeladen wird. Die Anlage bleibt also stumm, wenn nicht zufällig C1 eine so schlechte Isolation hat, daß die Ladung allmaehlich trotz Nachladung verschwindet.

Um nun den Heulton automatisch in schneller Folge aehnlicheiner Polizeisirene erzeugen zu können, verwenden wir die mit dem Transistor T arbeitende Hilfsschaltung. Den Versuch können wir gleich durchführen: Sobald die Schwingungen des Transistors T1 einmal eingesetzt haben, schliessen wir die Taste Ta1. In diesem Augenblick ändert sich nichts; die Tonhöhe steigt, und schliess~ lich reisst der Ton ab. Er kommt dann aber sehr schnell wieder, und zwar um so schneller, je weiter wir den Schleifer des Potentiometers P dem Anschluß -4,5 V naehern. Wir haben einen in ziemlich rascher Folge sich wiederholenden Sirenenton erzeugt, der allerdings immer nur in der Tonhöhe anschwillt, was aber nichts ausmacht.

Wie bringt die Schaltung mit dem Transistor T diese Erscheinung zustande? Sobald die Schwingungen auftreten, entsteht auch an der Wicklung rt - vt des Transformators eine Wechselspannung. Sie wird mit der Diode D gleichgerichtet und lädt den Kondensator C so auf, daß die Basisvorspannung von T positiv wird. Damit ist T gesperrt, und seine Collector-Emitterstrecke, die parallel zu C1 liegt, bildet einen sehr hohen Widerstand. Die Aufladung von C1, die den Heulton bewirkt, wird nicht gestört. Sobald aber nun die Schwingung abreisst, verschwindet auch die positive Vorspannung an C; dafür wird jetzt über R und P eine negative Basisspannung wirksam, die den Widerstand der CollectorEmitterstrecke von T auf kleine Werte herabdrückt. Über diesen Widerstand kann sich nun C1 so schnell entladen, daß schon bald wieder die Anregungsbedingungen für T1 eintreten. Der Heulton beginnt von neuem, um dann wieder abzureiBen und sehr schnell wiederzukehren. Naturgemaess erfolgt das um so häufiger, je negativer die Grundvorspannung von T mit P gewählt wird. Mit P können wir also die Heultonfolge sehr schön regeln.

7 Richter, Praktikum 1

Der Schalter S3 war bei diesem Versuch eingeschaltet. Er legte C2 parallel zur Transformator- wicklung gr - sw, wodurch die Wechselspannungsamplitude wegen des jetzt relativ großen C/L- Verhältnisses einen bestimmten Wert nicht überschreiten konnte. Demzufolge wurde auch der Basisstrom kleiner, und die Aufladung von C1 dauerte relativ lange, was zu dem Heulton führte. Wenn wir jedoch S3 oeffnen, so hören wir nur kurze Tonimpulse, deren Dauer wir ebenfalls an P einregeln können. Im Prinzip hat sich an dem Vorgang nichts geandert; lediglich die Wechselspannungen und der Basisstrom haben sich soweit vergrößert, daß C1 sehr schnell aufgeladen wird. Die schnelle Entladung besorgt nach wie vor die Hilfsschaltung mit T. Wir erhalten einen "Rufton", der als Signal für vielerlei Zwecke verwendet werden kann, wenn man nur etwas Phantasie hat. Das wiederum gibt uns einen Vorgeschmack vom Inhalt des Ergaenzungskastens XR!

Die besprochene Schaltung zeigt bereits einige nette elektronische Kniffe und leitet daher zwanglos zu dem jetzt folgenden Hauptabschnitt über, der uns das Wirken des Transistors in der Elektronik zeigen wird.