User manual

56
In einer LED wird Licht durch die Rekombination von Elektronen erzeugt, die im Moment der Wiedereinordnung in das Valenzband ein
Lichtquant in Form eines Photons abgeben. Dieser Prozess ist umkehrbar: So werden Elektronen nur durch einfallendes Umgebungslicht
aus dem Valenzband gelöst und ermöglichen einen sehr geringen Stromuss zwischen den Sperrschichten. Dieser Effekt ist anschaulich
um ein Vielfaches schwächer als der, des umgekehrten, normalen Betriebs einer LED.
Damit wir diesen physikalischen Vorgang beobachten können, muss wieder eine Darlington-Schaltung mit zwei Transistoren und somit
sehr hoher Verstärkung, verwendet werden.
Der Vorwiderstand an der blauen LED ist notwendig, damit die Sperrschicht in der Diode nicht durch das volle Potential der Spannungs-
quelle zu groß ist. Fällt jetzt das Umgebungslicht auf den Halbleiterkristall der LED, wird ein minimaler Stromuss an der Basis des ersten
Transistors erzeugt, löst dieser die Kaskade aus, so dass die rote LED leuchtet. Wird die blaue LED wieder abgedunkelt, erlischt die rote
LED, der Darlingtonverstärker sperrt.
9.6 LED als Photodiode
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
+
-
9V
0,5A polyfuse
1kΩ
LED
blue
100kΩ
1kΩ
LED
red
Um einen Dunkel- oder Dämmerungsschaltung zu realisieren, kann ein Transistor als Inverter (Wandler) verwendet werden. Hier wandelt
der erste Transistor das Schaltverhalten des zweiten. Ist die Schwellspannung am ersten Transistor erreicht, schaltet dieser ein und der
Basisstromuss des zweiten Transistors kommt zum Erliegen, so dass dieser sperrt und die rote LED erlischt. Ist der Spannungsteiler aus
Potentiometer und LDR so eingestellt, dass an der Basis des ersten Transistors kein Strom ießt, sperrt dieser und der Spannungsteiler aus
dem 1kΩ- und 10kΩ-Widerstand ermöglicht einen Stromuss an der Basis des zweiten Transistors, die rote LED leuchtet.
Die Schwelle von der an, in Abhängigkeit der Intensität des Umgebungslichtes, die rote LED leuchtet, wird mit dem Potentiometer
eingestellt: ist der linke Anschlag des Drehknopfes erreicht, leuchtet die LED permanent, wird der rechte Anschlag erreicht, erlischt diese.
Der Widerstand des LDR und der des Mittelabgriffs des Potentiometer müssen aufeinander abgestimmt sein.
9.7 Transistor als Inverter
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
BC817
B
E
C
npn
45V
0,8A
+
-
9V
0,5A polyfuse
10kΩ
1kΩ
4,7kΩ
1kΩ
LED
red
LDR 03
10kΩ
Transistor 1
Transistor 2