User manual

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Solange der Ausgang von IC1 gegen Masse schaltet, zieht das
Relais an und kann einen Verbraucher schalten (z. B. die Belich-
tungs-Lampe). Die parallel liegende Leuchtdiode zeigt diesen
Zustand auch noch optisch an. Die Freilaufdiode D2 schließt
Induktionsspitzen der Relaisspule kurz.
Um keine unerwünschten Rückwirkungen durch das Schalten des
Relais zu bekommen, ist der Lastteil über R5 und den Stütz-Elko
C1 abgekoppelt.
Zur Schaltungsauslegung ist noch ein Detail zu ergänzen, das
sonst verwirren könnte: Obwohl die OpAmp-Eingänge sehr
hochohmig sind, ist der Spannungsteiler R1/R2 ungewöhnlich
niederohmig. Hier fließt also ein relativ großer Querstrom, der
viel höher ist als es für IC1 erforderlich wäre.
Damit hat es folgende Bewandtnis: Die Verzögerungszeit setzt in
jedem Fall beim Anlegen von +U
v
ein; nach dem Abklemmen
muß sich aber der zeitbestimmende Elko erst wieder entladen
haben, ehe man beim erneuten Anschluß dieselben Zeitver-
hältnisse vorfindet. Und für ein schnelles Entladen von C2 sorgt
die Diode D1, die nach dem Abklemmen von +U
v
diesen Elko
über R1 und R2 nach Masse entlädt. Es ist einzusehen, daß dieser
Vorgang mit kleineren Widerständen wesentlich schneller ab-
läuft als mit großen.
Auch hierfür gelten selbstverständlich die eingangs angestellten
Überlegungen bezüglich der Zeitkonstanten, die bei (R1+R2)
.
C2
= 550 Ω
.
100
.
10
-6
F in der Größenordnung von 55 ms liegt. Die
Schaltung ist damit postwendend wieder betriebsbereit, nach-
dem man die Versorgungsspannung abgeklemmt hat.
Wenn Sie sich beim Nachbau sorgfältig an den Bestückungsplan
und die Stückliste halten, dürfte eigentlich nichts schief gehen.
Zu beachten ist die Polarität der beiden Elkos und die Lage der
Kathodenringe bei den Dioden; bei der Leuchtdiode zeigt der
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chischer Buchstabe tau); sie gibt die Anfangssteigung der Lade-
bzw. Entladekurve an und hat die Dimension Zeit.
Beispiel: bei C2 = 100 uF (100
.
10
-6
F) und R3 = 2,7 kΩ (=2,7
.
10
3
Ω;
P1 in Minimalstellung) ergibt sich eine (minimale) Zeitkonstante
von 270
.
10
-3
s = 0,27 s. In diesem Fall hat die Ladekurve nach
0,27 s etwa 63 % der eingespeisten Spannung U erreicht.
Befindet sich das Poti in Maximalstellung, ergibt sich ein Gesamt-
widerstand von 1,002 MΩ (≈10
6
Ω), so daß die maximale Zeitkon-
stante ca. 100 s beträgt. Natürlich gehen hier die Bauteiltole-
ranzen mit ein, was aber am Prinzip nichts ändert. Viel wichtiger
ist die Tatsache, daß die Lade- bzw. Entladekurve in diesem An-
fangsbereich von 1 ... 2 τ noch ziemlich steil verläuft. Der Kom-
parator hat also in jedem Fall klarere Verhältnisse zum Um-
schalten, als wenn wir uns im abgeflachten “Endteil” der Kurve
bewegten.
Angenommen, die Schalter S1 und S2 befinden sich in der im
Schaltbild gezeichneten Stellung, und man legt die Versorgungs-
spannung +U
V
an, dann lädt sich der Elko C2 über P1 + R3 auf,
und beim Erreichen von 63 % der Oberspannung (das sind die
erwähnten 6,9V) kippt der OpAmp-Ausgang nach Masse um
(weil die Spannung am invertierenden Eingang -In gegenüber
der an +In überwiegt). Dies sind die Verhältnisse für die Aus-
schaltverzögerung, deren exakte Zeit von der Poti-Stellung
abhängt.
Befinden sich S1 und S2 dagegen in der unteren Stellung, geht
der OpAmp-Ausgang beim Anlegen der Versorgungsspannung
sofort nach Masse und kippt in dem Augenblick zurück nach Plus,
wenn der Umschaltpunkt erreicht ist (wieder ungefähr nach τ;
Einschaltverzögerung).
Der Widerstand R4 im Rückkopplungszweig stellt eine Mitkop-
plung dar, d. h. der Zustand des Ausgangs wird hochohmig auf
+In zurückgeführt und verstärkt dort die eingetretene Umschalt-
tendenz.