Das Thema umfasst im Buch vier Seiten. 

• Die Verwendung von Labor-Steckbrettern
• Dioden- und Transistortester
• Alarmanlage
• Elektrisches Thermometer mit hoher Empfindlichkeit
• Messen der Beleuchtungsstärke und automatische Beleuchtung
• Der Kondensator als Zeitelement
• Die bistabile Kippstufe
• Die monostabile Kippstufe

Bei dem verwendeten und abgebildeten Steckbrett sind die Steckplätze entlang der aufgedruckten roten und blauen und der eingezeichneten grünen Linien intern miteinander verbunden. Dies ist vor allem für den Aufbau von Verzweigungsstellen relevant.

(Für eine vergrößerte Darstellung auf das Bild klicken)

• Dioden prüfen (Elektronik-Tipps)
• Ausgebaute Transistoren OK?

• "Bauteiltester" sind in der Lage, die unterschiedlichsten Bauteile auf ihre Funktionsfähigkeit zu testen und sie liefern zusätzlich Informationen über die Bauteile (siehe Video).

Bild 1 zeigt einen möglichen Aufbau der Alarmanlage auf dem Labor-Steckbrett. Die rote und schwarze Leitung links oben führen zum Summer. Die orangen Leitungen führen zur Gleichspannungsquelle.

Bild 2 zeigt einen REED-Schalter. Zwei ferromagnetische Blättchen befinden sich in einem Glasröhrchen. Bei Annäherung eines Magneten wird der Kontakt geschlossen. Entfernt sich der Magnet, so öffnen sich die Kontakte wieder.

Bild 3 und 4 zeigen die Basis/Emitter-Spannung (linkes Messgerät) und den Kollektorstrom (rechtes Messgerät) im Ruhezustand (Magnet ist bei REED-Schalter) und im Auslösefall (Magnet wurde entfernt).

Bild 1 zeigt einen möglichen Aufbau des Thermometers auf dem Labor-Steckbrett. Die orangen Leitungen führen zur Gleichspannungsquelle.

Bild 2: Zu Beginn muss der einstellbare Widerstand mit einem Schraubenzieher so eingestellt werden, dass am Widerstand 3 (siehe Schaltplan im Buch) ungefähr die Hälfte der angelegten Spannung abfällt.

Bild 3 und 4: Wenn der Widerstand richtig eingestellt ist, reicht bereits die Erwärmung des NTC mit den Fingern, um eine deutliche Änderung der an R(3) abfallenden Spannung zu bewirken.

Die Bilder zeigen eine automatische Beleuchtungsanlage. 

Bild 1 zeigt einen möglichen Aufbau der Schaltung auf dem Labor-Steckbrett. Die orangen Leitungen führen zur Gleichspannungsquelle.

Bild 2: Hier ist die gleiche Schaltung mit Schulversuchs-Bausteinen aufgebaut.

Die Messgeräte in den Bildern 3 und 4 messen die B/E-Spannung, die C/E-Spannung und den Kollektorstrom. In Bild 3 ist der Bereich des LDR beleuchtet und das Lämpchen (im Hintergrund) leuchtet nicht. In Bild 4 ist der Bereich des LDR dunkel, das Lämpchen hat sich eingeschaltet.

Bild 1 zeigt einen möglichen Aufbau der Schaltung mit Schulversuchs-Bausteinen. 

Bild 2: Hier ist die gleiche Schaltung  auf einem Labor-Steckbrett aufgebaut. Die linke und rechte orange Leitung führen zur Gleichspannungsquelle. Zum Umschalten zwischen "Laden" und "Entladen" wird die dritte orange Leitung umgesteckt.

Bild 3: Das Voltmeter misst den Spannung am Kondensator während des Entladens.

Bild 4: Verwendet werden Elektrolytkondensatoren mit unterschiedlicher Kapazität. Bei Elkos ist au die Einbaurichtung (+/-) zu achten!

Bild 1 und 2 zeigen einen möglichen Aufbau der Schaltung auf einem Labor-Steckbrett. Als Taster SET und RESET (siehe Schaltplan im Buch) werden die beiden orangen Leitungen verwendet.

Die Voltmeter in Bild 3 und 4 messen die E/C-Spannung (linkes Messgerät) und die B/E-Spannung (rechtes Messgerät) am Transistor 1.

Bild 1 und 2 zeigen einen möglichen Aufbau der Schaltung auf einem Labor-Steckbrett. Als Taster SET (siehe Schaltplan im Buch) wird eine orange Steckleitung verwendet.

Die beiden Voltmeter in Bild 3 und 4 messen die B/E-Spannung an Transistor 1 (linkes Messgerät) und die Spannung am Kondensator (rechtes Messgerät).

Die astabile Kippstufe (auch Multivibrator genannt) hat keinen stabilen Zustand. Sie pendelt periodisch zwischen zwei instabilen Zuständen hin und her. Sie ist symmetrisch aufgebaut und beinhaltet zwei Kondensatoren als Zeitelemente. Die Kapazität der Kondensatoren und die Größe der Widerstände R2 und R3 bestimmen, wie lange die Schaltung im jeweiligen astabilen Zustand verharrt. Sie bestimmen somit die Frequenz, mit der die Schaltung zwischen den beiden Zuständen wechselt. Die astabile Kippstufe ist somit ein universeller Taktgeber.

Damit lässt sich zum Beispiel eine Blinkschaltung realisieren. Wird die Frequenz des hin und her Pendelns erhöht, wird ab einem gewissen Punkt das Blinken aufgrund der Trägheit des Auges optisch nicht mehr erkennbar sein. Wird anstelle der LEDs ein Lautsprecher angeschlossen, so ist ein Ton hörbar. Die Frequenz des Tones ist wiederum über die Kapazitäten und Widerstandswerte veränderbar.

Diese Funktionsbeschreibung baut auf der Beschreibung der monostabilen Kippstufe (siehe Buch) auf. Wir nehmen an, Transistor 1 ist gerade leitend geworden. Die Spannung an A ist somit eben von +9 auf +0,1 V gesunken. Der geladene Kondensator 1 bewirkt, dass auch an B die Spannung um 8,9 V sinkt, nämlich von +0,7 auf -8,2 V. Transistor 2 wird dadurch gesperrt und die Spannung an E springt auf +9 V.

Da die Spannung an D +0,7 V beträgt, wird der Kondensator 2 auf 8,3 V geladen (rechte Seite positiv). Gleichzeitig wird der  Kondensator 1 über den Widerstand 2 entladen und schließlich mit entgegengesetzter Polung (rechte Seite positiv) geladen. 

Erreicht die rechte Kondensatorseite (B) +0,7 V, so wird der Transistor 2 leitend. Die Spannung an E sinkt von +9 auf +0,1 V, an der Stelle D sinkt sie von +0,7 V auf -8,2 V. Nun sperrt der Transistor 1 und der Kondensator 1 wird auf 8,3 V geladen. 

Diese Vorgänge wiederholen sich, bis der Stromkreis unterbrochen wird. Die Schwingungsfrequenz wird durch die Dauer des Entladevorganges der Kondensatoren bestimmt. Dieser Entladevorgang dauert umso länger, je größer deren Kapazität ist und je größer die Widerstände 2 und 3 sind. Die Frequenz der Schwingung ist dann klein.

Tongenerator: Auf einer Seite des Multivibrators werden LED und Vorwiderstand durch einen 8 Ohm - Lautsprecher ersetzt.  Aufgrund der nun größeren Stromstärke kommt es zu einer stärkeren Erwärmung des Transistors. Der Transistor muss mit einem Kühlkörper versehen werden. Zudem sollte die Schaltung nicht zu lange in Betrieb bleiben. Damit die Kippfrequenz des Multivibrators in den hörbaren Bereich kommt, muss die Kapazität der Kondensatoren verkleinert werden. Probiere Kapazitäten von ca. 100 nF bis 22 µF aus.