User manual

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Die Darlingtonschaltung besteht aus zwei zusammengeschalteten Transistoren. Die Funktionsweise kann durch eine Kaskade beschrieben
werden, bei der der erste Transistor als Vorverstärker des zweiten Transistors dient. Der somit erreichte Verstärkungsfaktor ist näherungs-
weise das Produkt der beiden einzelnen Verstärkungen der verwendeten Transistoren. Um die rote LED zum Leuchten zu bringen, genügt
an der Basis ein Stromuss von nur wenigen Mikroampere. Die erreichte Stromverstärkung ist so groß, dass ein Anlegen der Fingerspitze
außen an unseren getrennt gekreuzten Brick genügt, um über den 100kΩ-Widerstand und die Fingerspitze einen, für das Leuchten der
roten LED, ausreichend großen Stromuss zu realisieren. Sie brauchen sich um Ihre Gesundheit nicht zu fürchten, da die Wirkung des
Stromes nicht spürbar ist
100kΩ
+
-
9V
0,5A polyfuse
9.2 Touch-Sensoren mit Transistoren in Darlingtonschaltung
1kΩ
LED
r ed
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
Die Kaskade aus Schaltung 9.2 wird jetzt um einen Transistor erhöht, so dass die erreichte Verstärkung (ca. 1.000.000-fach) so hoch ist,
dass ein Kondensator als Wechselstromwiderstand ausreicht, um die rote LED zum Leuchten zu bringen. Den Kondensator im Gleichstrom-
kreis haben wir bereits kennengelernt, dort ist er nach vollendetem Laden ein unendlich hoher Widerstand, so dass über ihn kein Strom-
uss mehr erfolgen kann. Was ist aber, wenn eine Wechselspannung an ihm anliegt? Er wird hier im schnellen Wechsel von Lade- und
Entladevorgang permanent "beansprucht", so dass ein Wechselstromuss über ihn möglich ist. Der Widerstand eines Kondensators ist
dann von seiner Kapazität und der Frequenz der Wechselspannung abhängig. Je höher Frequenz und Kapazität sind, desto niedriger ist
sein Widerstand. Woher beziehen wir die Wechselspannung? Diese liegt überall dort an, wo wir ein Netzteil mit der normalen Netzfre-
quenz von 50Hz betreiben. Dieser sehr kleine Wechselstromuss ndet zwischen dem Strom zur Verfügung stellenden Kraftwerk, dem
Netzteil und dem Fussboden statt. Die Gesamtverstärkung der drei Transistoren ist groß genug, um den Strom von einigen Nanoampere
so zu verstärken, dass die rote LED leuchtet, wenn wir den Finger an die offene Seite des Kondensator-Bricks legen. Die Kaskade kann
auch durch spontan auftretende Elektrostatik ausgelöst werden, aber dann leuchtet die LED nur kurz auf. Auch hier besteht keine
Gesundheitsgefahr, da die Spannung sehr gering ist!
9.3 Capazitive Touch in Darlingtonschaltung
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
+
-
9V
0,5A polyfuse
1kΩ
LED
red
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
B
1nF
Finger