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Telekosmos-PraktikumTeil 1• Title • Heinz Richter • Inhaltsverzeichnis • Wichtige Hinweise • Auswahl von Geräten • Einleitung A. Wir richten unser Experimentierlabor ein B. Elektrotechnik, in Versuchen erlebt C. Mit Halbleiterdioden auf du und du D. Mit dem Transistor ist alles zu machen Schlusswort AnhangI. Anwelsung zum AufbauII. Anleitung zum Prüfen und Reparieren von Einzelteilen • Versuchsverzeichnis • Stichwortverzeichnis • Accessories • Norm-Schaltzeichen nach DIN |
V. Elektronik - Tummelplatz der TransistorenWas Elektronik ist und wo überall sie eine Rolle spielt, können wir hier nicht einmal andeuten, ge- schweige denn beschreiben. Fest steht jedenfalls, daß die Elektronik nicht nur in das berufliche Leben, sondern auch in die Privatsphäre entscheidend eingegriffen hat und immer mehr eingreift. Denken wir nur an das große Gebiet der "Unterhaltungselektronik", das sich auf die Fernseh-, Radio- und Tonbandtechnik bezieht und heute Musik und Unterhaltung bringt. Sogar eine "Haushaltelektronik" gibt es schon, worüber wir Naeheres im Zusatz XR erfahren. Der Schwerpunkt der Elektronik jedoch liegt auf einem anderen, dem professionellen Gebiet. Es gibt kaum einen industriellen Zweig, in dem heute die Elektronik keine Rolle spielt. Wir finden sie in Bergwerken, in Betrieben der Metallverarbeitung, in Huettenwerken, in Betrieben der Textiiindustrie, in Bueros, in Forschungslaboratorien, in der Praxis des Arztes, bei Photographen, in der Maschinenindustrie jeder nur denkbaren Art und nicht zuletzt in den beiden modernsten technischen Disziplinen, die es gibt, naemlich in der Atomtechnik und der Raumfahrttechnik. Überall leisten hier Schaltungen, t die nach den Prinzipien der Elektronik arbeiten, Erstaunliches, und zwar insbesondere im Zusammenhang mit der Automatisierung von Vorgaengen, für die frueher zahlreiche Menschenhände benötigt wurden. Die "zweite industrielle Revolution" ist heute bereits zum Schlagwort geworden und bildet oft das Gespraechsthema Nummer eins bei politischen oder soziologischen Diskussionen.Um zur technischen Seite zurückzukehren: Mit verhältnismaessig einfachen Schaltungen, bei denen C Halbleiterbauteile eine Hauptrolle spielen, kann man heute Prozesse aller nur denkbaren Art steuern, regeln oder sonstwie beeinflussen. Wer sich naeher für diese Technik interessiert, sei auf die zahlreichen, heute auf dem Markt befindlichen Spezialbuecher 1) verwiesen. Wir wollen hier C anhand einiger ausgewählter praktischer Versuche, die typische elektronische Vorgaenge zeigen, das praktische Interesse für dieses hochinteressante und zukunftstraechtige Gebiet erwecken. Nun aber zu den Versuchen, die im Zusatz XR in vielen perfekten Varianten wiederkehren. 1. Transistoren können schaltenWarum einfach, wenn es kompliziert auch geht, wird mancher fragen. Elektrische Schalter haben wir ja seit vielen Jahrzehnten, und jederman bedient einen solchen am Tag mehrmals, indem er das Licht einschaltet. Weshalb braucht man dafür Transistoren? Nun, der Grund ist einfach: Transistoren können schalten, ohne daß man deshalb die Hand zu ruehren braucht. Sie folgen elektri-1) Z. B. Richter, Schaltungsbuch der Transistortechnik, Telekosmosverlag (Stand von 1968) und "Elektronisches Steuern und Regeln", 1969. schen Befehlen, kleinen Spannungs- und Stromstoessen, die aus irgendeiner anderen Anlage stammen und einen Stromkreis gerade in dem Zeitpunkt einzuschalten vermögen, in dem das erforderlich ist. Hinzu kommt die ungeheure Schnelligkeit, mit der Transistoren heute Stromkreise schalten können. Der Moment, der beim Anknipsen des elektrischen Lichtes verstreicht, ist eine Ewigkeit gegenüber der Zeit, die z. B. ein schnellschaltender Transistor in einer elektronischen Datenanlage braucht. Transistoren in einer ihrer zahlreichen Abwandlungen, naemlich in Form der Thyristoren, loesen heute schon ganze Scharen von Schaltwärtern ab, die frueher, die Hand am Schalthebel, mit Konzentration ein Voltmeter oder Synchronoskop betrachteten und im richtigen Moment den Hebel umlegten. Alles das machen Transistoren und die mit Ihnen verwandten Bauelemente heute viel schneller, eleganter und billiger. Machen wir zunaechst einen ganz einfachen Grundversuch anhand von Abb. 112 (Aufbau Abb. 113). Die Schaltung selbst ist uns nicht mehr neu; im Collectorkreis des Transistors liegt das Lämpchen, in Reihe damit ein Messinstrument. Die Basis können wir mit einer am Potentiometer P abgegriffenen negativen Spannung steuern. Wir stellen den Schleifer so, daß er am negativen Ende liegt. In dem Moment, in dem wir die Spannung anlegen, glüht das Lämpchen auf. Wir haben es mit dem Transistor durch eine einfache Spannung und einen sehr geringen Strom einge schaltet. Im gewissen Sinne ist hier der Transistor ein Relais, denn man schaitet mit Hilfe eines winzigen Stromes einen wesentlich größeren Strom ein. Unser Lämpchen braucht z. B. etwa 70 mA zum hellen Leuchten. Hat der Transistor eine Stromverstärkung von 100, so brauchen in der Basis nur rund 0,7 mA zu fliessen, um den Schaltvorgang zu vollziehen. Und diese kleinen Ströme und Spannungen werden häufig von Einrichtungen geliefert, die auf andere physikalische Größen reagieren. Wir werden das auch noch genau in Abschnitt VII sehen, der uns zeigen wird, daß z. B. Lichtstrahlen ganz automatisch das Schalten eines Transistors ausloesen können.
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