13. Elektronische Spannungsregelung hoher Guete

Die Schaltung nach Abb. 136 unterscheidet sich von der nach Abb. 134 nur dadurch, daß die Bezugsspannung (-4,5 V in Abb. 134) aus dem KosmosNetzanschlussprogramm mit einer Zenerdiode gewonnen wird. Wir brauchen für diese Schaltung also keine Zusatzbatterie. Die Basis-Emitterstrecke des Transistors T1 wirkt hier in der uns schon bekannten Form (siehe Abb. 32/34) als Zenerdiode und liefert eine Zenerspannung von rund 6,3 V, die weitgehend unabhängig von der Ausgangsspannung der Kosmos-Radiosiebkette ist, sofern die von dieser abgegebenen Spannung über der Zenerspannung 6,3 V liegt. Schliessen wir die Radiosiebkette zunaechst an die Buchsen 0 - 2 des

Abb. 136. Ein Spannungsstabilisator mit Zenerdiode

Abb. 137. Aufbauzeichnung zu Abb. 136

Transformators an, sind es etwa 9 V. Verwenden wir die Buchsen 2 - 3, so erhalten wir etwa 24,5 V. In beiden Faellen bleibt die Zenerspannung von 6,3 V konstant, wieder ein Beweis für die Funktion der Zenerdiode. Schwankt also die Netz- und damit die Eingangsspannung U1, so bleiben diese 6,3 V weitgehend konstant. Sie liegen wie in Abb. 134 an der Basis des Regeltransistors T, der im uebrigen genauso arbeitet wie bei Abb. 134 beschrieben. Nun können wir auch R1 verändern, müssen aber Werte unter 1 kΩ oder Kurzschlüsse im Interesse von T unbedingt vermeiden. Wir bekommen an R1 unabhängig von dessen Wert, also auch vom Belastungsstrom, stets eine Spannung von etwa 6,5 V, die der Summe aus Zenerspannung und dem Spannungsabfall zwischen Basis und Emitter von T entspricht. Die Spannungsregelung erfolgt so genau, daß man innerhalb der Belastungsgrenzen überhaupt keine Spannungsänderung an R1 feststellen kann. Aehnliches gilt für eine Spannungsänderung an den Klemmen der Kosmos-Siebkette, die wir uebrigens nur an die Anschlüsse 2 - 3 oder 0 - 2, aber nie an 0 - 3 oder 1 - 3 des Transformators anschliessen duerfen. Wir können eine höhere stabilisierte Spannung erhalten, wenn wir, wie in Abb. 136 gestrichelt angedeutet, noch unsere Monozellen zwischen die Basis von T und die Zenerdiode schalten. Die Bezugsspannung erhöht sich dann von 6,3 V auf 15,3 V, und diese Spannung meß en wir nun an R1.

Abb. 138. Ein zweistufiger Spannungsstabilisator

Abb. 139. Aufbauzeichnung zu Abb. 138

Abb. 138 bzw. 139 ist ebenfalls für die Besitzer des Kosmos-Netzanschlussprogramms gedacht und mit Einschraenkungen auch aus den Monozellen zu betreiben. Zunaechst verwenden wir als Bezugsspannung die Spannung von 9 V aus den Monozellen, die am Potentiometer P liegt. Dadurch haben wir die Moeglichkeit, die stabilisierte Ausgangsspannung U2 zu regulieren. Machen wir über R die Basis von T1 mit P positiver, so steigt der Collectorstrom und damit auch der Basisstrom des Regeltransistors T. Infolgedessen wird der Widerstand der Emitter-Collectorstrecke dieses Transistors kleiner, und die Spannung am Belastungswiderstand R1 steigt an. Das Gegenteil tritt ein, wenn wir die Basis von T1 negativer machen. Auf diese Weise können wir die an R1 sich einstellende Spannung nach Wunsch einregulieren. Sie wird im uebrigen von T ebenso stabil gehalten wie in der Schaltung nach Abb. 136. Bei Wahl der Anschlüsse 0 - 2 des Kosmos-Netzanschlussprogramms können wir die Spannung zwischen nahezu 0 und etwa 6 V einstellen und duerfen sogar R1 bis 100 Q erniedrigen, ohne daß wir T in Gefahr bringen. Die Schaltung ist mit freier Kuehlschelle bis 40 deg C verwendbar. Wer über das Kosmos-Netzanschlussprogramm nicht verfuegt, kann auch den Emitter von T an -1,5 (also über S4) legen. Dann sind als Eingangsspannung U1 = 7,5 V wirksam, und diese Spannung läßt sich ebenfalls mit P regeln. Eine Stabilisierung allerdings ergibt sich dann nicht, denn die sonst unbelastete und daher konstante "Referenzspannung" (von den Monozellen geliefert) macht ja jetzt alle Belastungsschwankungen mit. Der "Innenwiderstand" dieser Schaltung kann also nie kleiner als der der Monozellen sein, und Spannungsschwankungen dieser Zellen wirken sich ausgangsseitig voll aus. Maximal kann man 65 mA entnehmen.

Wir verlassen hiermit vorläufig das interessante Gebiet der Elektronik, aus dem wir nur wenige Beispiele brachten. Im Abschnitt VII werden wir ein weiteres hochinteressantes elektronisches Teilgebiet, die Photoelektronik, kennenlernen.