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Elektor

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Energiespargründen nicht vorgesehen, kann aber mit einer weite-
ren LED (mit Vorwiderstand 2,2 k

Ω vom Ausgang von IC1d an

Plus) leicht realisiert werden.
Vor der ersten Nutzung muß das Voltmeter kalibriert werden. Als
erstes kontrolliert man den Eingangsteiler. Dazu wird an den
Meßklemmen eine Gleichspannung von 2 V (Plus an K2!) und ein
DVM an den Ausgang von IC1a angeschlossen. Steht S1 in der
Stellung 2 V, so muß das DVM etwa die Hälfte davon anzeigen.
Schaltet man den Meßbereich auf 20 V um, muß das DVM genau
1/10 des vorher angezeigten Werts ermitteln.
Als nächstes wird die Gleichspannungseinstellung durchgeführt.
Mit S2 in Stellung = und provisorisch kurzgeschlossenem P3 wird
eine mit einem genauen Vergleichsvoltmeter gemessene Gleich-
spannung von 2 V oder 20 V an den Eingang gelegt (S1 entspre-
chend einstellen). Nun dreht man an P2, bis die oberste LED D16

gerade eben aufleuchtet. Zur Einstellung von P3 wird der Kurz-
schluß wieder aufgehoben und die halbe ”Endspannung” an den
Eingang gelegt, zum Beispiel 10 V. Jetzt sollte die 10-V-LED D11
alleine (im Balkenmodus natürlich mit D7...D10 zusammen) auf-
leuchten. Sollte die nächsthöhere LED schon blinken, dreht man
P3 Richtung Masse, bis das Blinken verlischt. Nun wird die Ein-
gangsspannung auf 11 V erhöht und P3 so eingestellt, daß die 12-
V-LED D12 (12 V) gerade zu blinken beginnt. Erhöht man die
Eingangsspannung weiter auf 12 V, so muß D12 ständig leuchten.
Im Punktmodus kann theoretisch stets nur eine LED aktiv sein.
In der Praxis leuchtet bei einer Erhöhung von 10 V auf 11 V
zunächst D10 dauernd und D11 beginnt zu blinken. Erst bei einer
weiteren minimalen Erhöhung blinken die beiden LEDs gleich-
zeitig, bis LED D10 gänzlich verlischt. Besser ablesbar, aber auch
stromintensiver als die Punkt- ist die Balkenanzeige.
Zum Wechselspannungsabgleich stellt man zunächst die Trimmer
C1 und C2 ein. Dazu bringt man C1 in Mittelstellung, schließt
einen Tongenerator am Knoten R1/R2 (Masse an K2) an, stellt S1
auf 20 V und den Generator auf 100 Hz Sinus. Mit einem DVM
(=) wird die Gleichspannung an C4 ermittelt (sollte nicht mehr
als 1,4 V betragen, S2 in Stellung ~). Nun verstellt man bei kon-
stanter Amplitude den Generator auf 10 kHz und dreht an C2, bis
das DVM den gleichen Wert wie vorher anzeigt.
Jetzt klemmt man den Generator an K1, stellt S1 auf 2 V und wie-
derholt die eben beschriebene Prozedur mit gleichen Frequenzen
und mit C1. Da sich die Einstellungen der Trimmer gegenseitig
beeinflussen, sollte man den gesamten Wechselspannungsabgleich
mehrfach durchführen, wobei C1 immer in Schalterstellung 2 V
und C2 bei 20 V nachgestellt wird. Ein sauber abgeglichener Tei-
ler ist bis 10 kHz so gut wie linear. Die Trimmer sollte man nur mit
einem isolierten Schraubendreher abgleichen.
Schließlich muß man sich noch um die Empfindlichkeit küm-
merhn. Dazu legt man ein definiertes 100-Hz-Signal an den Eingang
und stellt mit P1 eine entsprechende Anzeige auf der LED-Zeile
ein. Die Anzeige erfolgt als Effektivwert eines Sinussignals. Damit
ist das LED-Voltmeter einsatzbereit.

(994096)rg

D8

blinkend

dauernd

994096 - 12

D7

D10

D16

D9

t

U

in

Entwurf von Günter Böhme

Um ein bistabiles Relais an einer einfachen Versorgungsspannung
zu betreiben, sind in der Regel zwei Spulen erforderlich. Der
gemeinsame Anschluß liegt wie in Bild 1a an Masse, während ein

Impulstaster den zweiten Anschluß von Spule 1 kurzzeitig mit
+U

b

verbindet und so das Relais in eine Ruhelage schaltet. Ein

gleicher Impuls an Anschluß von Spule 2 bewirkt, daß das Relais
in die andere Ruhelage kippt. Damit das Relais umschalten kann,

Re1

4

1

3

2

12V

C

C

S2

RESET

S1

SET

12V

994068 - 11

S2

RESET

S1

SET

12V

D1

15V

D2

15V

Re1

12V

T2

BC547

T1

BC547

R2

10k

R1

10k

994068 - 12

079

Bistabiles Relais
mit einfacher Betriebsspannung

92

Elektor

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muß der Strom jeweils in gegenläufiger Richtung durch die Spu-
len fließen.
Nun sind aber im Handel bistabile Relais mit nur einer Spule
erhältlich, oftmals als Industrie-Restposten und deshalb sehr preis-
wert. Derartige Relais lassen sich nur mit zwei Spannungen unter-
schiedlicher Polarität oder durch Umpolung der Betriebsspannung
umschalten.
Oder man richtet sich nach einer Schaltung, die von R. Friberg zum
Einsatz an Modellbahn-Weichenantrieben vorgestellt wurde (Bild
1b). Wie bei einem bistabilen Relais mit zwei Spulen wird jeweils
der eine oder der andere Spulenanschluß kurzzeitig an +U

b

gelegt.

Die gleichzeitige Verbindung des anderen Anschlusses mit Masse
übernimmt je ein Transistor, dessen Basis über einen Vorwiderstand
zusammen mit dem ersten Anschluß mit +U

b

verbunden wird.

Für bistabile Kleinrelais (zum Beispiel Siemens V23042, 12 V) mit

einem Spulenwiderstand im Kiloohmbereich (hier von etwa
2,7...4,7 k

Ω) genügen TUN mit einer Spannungsfestigkeit von min-

destens 45 V, wie dies beim hier eingesetzten BC547 der Fall ist.
Die Basen erhalten Vorwiderstände von 10 k

Ω. Bei größeren

Relais sind entsprechend leistungsstärkere Transistoren und Vor-
widerstände gemäß den Spulendaten zu wählen.
Obwohl in der Originalschaltung nicht enthalten, sollten zum
Schutz der Transistoren vor Spikes zwei Z-Dioden als Freilaufdi-
oden eingesetzt werden, deren Z-Spannung etwas höher als die
Betriebsspannung liegen.

(994068)rg

Quelle:
Friberg, R.
Adapter for Bipolar Switches
in: Model Railroad Electronics 4, S.81

080

Entwurf: W. Dijkstra

Diese Schaltung erzeugt aus
einem Rechtecksignal ein dar-
aus abgeleitetes zweites Recht-
ecksignal mit einstellbarem
Duty-Cycle (Verhältnis der
Periodendauer zur Impuls-
dauer). Eine besondere Eigen-
schaft ist die vollständige Unab-
hängigkeit des Duty-Cycle von
der Frequenz. Der Duty-Cycle
läßt sich in 10-%-Schritten zwi-
schen 10 % und 90 % einstel-
len. Die Schaltung ist unkritisch
und läßt sich leicht aufbauen,
sie besteht aus nur vier Stan-
dard-CMOS-ICs und einem
Transistor.
Über Vielfachschalter S1 wird
ein 4-bit-Wort W sowohl an den
die A-Eingänge von Umschalter
IC2 als auch an die A-Eingänge
des 4-bit-Volladdierers IC1
gelegt, während an den B-Ein-
gängen von IC1 der binäre Wert
”5” liegt. Der Ausgänge von
IC1 sind mit den B-Eingängen
von IC2 verbunden. Gesteuert
von einem Toggle-Flipflop
(IC4a) werden die Ausgangssig-
nale des Umschalters IC2 den
parallelen Eingängen von
Up/Down-Zähler IC3 zuge-
führt. Ausgangssignal TC (Ter-
minal Count) des Zählers taktet
über T1 das Toggle-Flipflop,
während Ausgangssignal /Q des
Toggle-Flipflop die Zählrich-
tung von Zähler IC3 bestimmt.
Gleichzeitig schaltet dieses Sig-
nal entweder das Datenwort W
oder W+5 auf die parallelen Zählereingänge.
Mit einem Eingangssignal an IC3 arbeitet die Schaltung wie folgt:

Wenn Ausgang Q des Toggle-Flipflop (IC4a) High ist, zählt Zähler
IC3 abwärts; seine parallelen Eingänge sind mit Schalter S ver-

S1

4x 39k

1

2

3

4

5

R1

C4

100n

C1

100n

C2

100n

R3

100k

R2

10k

T1

BC547

IC3

4029

B/D

U/D

CLK

16

CO

QA

11

QB

14

QC

QD

12

13

CI

PE

15

10

9

8

7

6

2

4

A

B

C

3

D

5

1

IC2

4019

A1

B1

A2

B2

A3

B3

15

A4

B4

G2

14

G1

10

D1

11

D2

12

D3

13

D4

16

6

7

4

5

2

3

1

9

8

IC4a

CLK

5

D

3

1

Q

2

Q

6

S

4

R

IC4b

CLK

9

D

11

13

Q

12

Q

8

S

10

R

IC4

14

7

C3

100n

IC4 = 4013

5V

5V

5V

5V

5V

994073 - 11

IC1

4008

15

14

10

11

12

13

A1

B1

A2

B2

A3

B3

A4

B4

S4

S3

S2

S1

CO

C4

16

7

6

5

2

1

9

4

3

8

5V

Pulsformer