Verhalten einer Astabilen Kippstufe bei Anlegen verschiedener
Spannungen mittels MultiSim – Schaltung
1.)
Aufgabenstellung:
Es ist mit einem Steckboard die
gegebene Astabile Kippstufenschaltung aufzubauen. Diese ist mit einem
Oszilloskop auszumessen und danach in MULTISIM zu simulieren. Die werte der
positiven sowie der negativen Halbwelle wurden gegeben.
Grafiken wurden automatisiert entfernt
Astabile Kippstufe:
2.)
Lösungswegbeschreibung:
Zur Realisierung der Schaltung
wurden zwei Transistoren des Typs BC178B, sowie 2 Kondensatoren mit 20µF bzw.
47µF, 2 Widerstände a 150 Ohm sowie 2 Widerstände a 4,7 kOhm benötigt.
Die Werte der Kondensatoren und
der Widerstände wurden wie folgt berechnet:
T = 0,2s t1 =
2 * t2 T = t1 + t2
è
t2 = 0,0666s Rc = Uv / Imax =
11,8V / 100mA = 118 Ohm à 150 Ohm
è
t1 = 0,1333s Rb <= 0,5 * Rc * B
<= 0,5 * 100 * 150 <= 9750 Ohm à
4,7 kOhm
t = RB * C è C1 = 41,5µF à47µF
è C2 = 20µF
3.) Lösung:
Nachdem die Schaltung aufgebaut
wurde wurden mit dem Oszilloskop folgende Werte der Spannung an Collektor sowie
Basis des ersten Transistors gemessen:
Grafiken wurden automatisiert entfernt
Blau: Spannung
am Collektor
Rot: Spannung an der Basis
Gut zu errechnen sind die
Periodenzeiten t1 und t2. Wie man aus dem
Oszilloskop-screenshot gut erkennen kann dauert eine Periode etwa 4,2 Kästchen.
Bei 50ms pro Kästchen wäre das eine Periodendauer von etwa 0,21s. Die Zeit in der
der Transistor sperrt (bei T1 ist das t1) beträgt etwa
2,8 Kästchen, das entspricht ca. 0,14s (errechnet waren 0,13333s).
Die Zeit in
der der Transistor leitet dauert etwa 1,4 Kästchen, das sind ca. 0,07s
(errechnet waren 0,0667s).
4.) Lösung mit Multisim:
Die Schaltung wurde mit Multisim
wie auf der ersten Seite beschrieben simuliert.
Die Werte des 4 – Kanal
Oszillators folgen:
Legende:
Blau: UC von T1
Grün: Ub von T1
Rot: UC von T2
Gelb: Ub von T2
Grafiken wurden automatisiert entfernt
Periodendauer T = 0,2s
Grafiken wurden automatisiert entfernt
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Dauer von t1 = 0,13333s Dauer von
t2 = 0,0667s
5.) Erkenntnis:
Die gestellte Aufgabe stellte
kein Problem für uns dar. Es war interessant zu sehen wie groß die Toleranzen
bei den Kapazitäten sein können ohne sich stark auf die Zeiten auszuwirken.
