Schaltungssammlung LEDs und LCDs - ReadingSample · PC & Elektronik Schaltungssammlung LEDs und...

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PC & Elektronik Schaltungssammlung LEDs und LCDs von Frank Sichla 1. Auflage Franzis Verlag, Poing 2010 Verlag C.H. Beck im Internet: www.beck.de ISBN 978 3 7723 4277 6 schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

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PC & Elektronik

Schaltungssammlung LEDs und LCDs

vonFrank Sichla

1. Auflage

Franzis Verlag, Poing 2010

Verlag C.H. Beck im Internet:www.beck.de

ISBN 978 3 7723 4277 6

schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

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Frank Sichla

Schaltungssammlung

Über 350 erprobte Schaltungen für Labor, Entwicklung,Anwendung und Ausbildung

LEDs, LCDs undLasertechnik

Frank Sichla

Auf Leuchtdioden (LED) trifft man heute überall inder Elektrotechnik und Elektronik. Auch dieLCD-Anzeigen (Liquid-Crystal Display, Flüssigkeits-kristall-Bildschirm) erlebten in den letzten Jahreneinen enormen Aufschwung. Sie finden Verwen-dung in vielen Geräten der Unterhaltungselektro-nik, aber auch in Messgeräten, Mobil-telefonen, Digitaluhren und Taschenrechnern.

Ständige Weiterentwicklungen gibt es auch in derLasertechnologie. Längst ist der Laser zu einembedeutenden Instrument der Industrie, Wissenschaft,Kommunikation und Unterhaltungselektronikgeworden, und die kleinen Laserdioden sind heuteschon die mit Abstand am häufigsten benutztenLaserbauelemente.

Über 350 Schaltungen aus der LED-, LCD- und Laser-Technik werden in diesem Werk vorgestellt.Die Schaltungssammlung wendet sich nicht nur anEntwicklungsingenieure, sondern auch an Lehrkräfte,Auszubildende und Hobbyisten. Sie wird durch einengroßen allgemeinen Praxisteil abgerundet.

Sie sparen nicht nur eine Menge Zeit, Arbeit undGeduld, sondern auch Geld für Eigenentwicklungen.So macht sich die Anschaffung dieser wichtigenSammlung schon nach kurzer Zeit bezahlt. Eineunentbehrliche Fundgrube für alle, die in ihrertäglichen Praxis Anregungen für schnelle Problem-lösungen suchen.

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Diese neue Schaltungssammlung enthältSchaltungen aus folgenden Bereichen:

FRANZISE L E K T R O N I K

Sichla

Schaltungssammlung

LEDs, LCDs undLasertechnik

ISBN 978-3-7723-4277-6

Euro 29,95 [D]

• Blinker• Wechselblinker • CMOS-Wechselblinker • CMOS-Blinker • „Ruhiger“ Blinker mit Transistor • Dämmerungsblinker• Alarmblinker• Wechselblinker mit 2 x 20 LEDs • Helligkeit schwillt an und ab• Helligkeitsabhängiger Blinker • Blinkender Weihnachtsstern • Blinker mit Zweipol-Oszillator • Einstellbarer Blitzer mit Timer• Doppel-Blitzlicht• Marathon-Blitzlicht • 1,5-V-Blitzer• Sicherheits-Blitzer• Flackerschaltung • Wechsel-Flasher mit 1,5 V• Leuchtturm-Signalgeber • 3-V-Transistor-Flasher • 1,5-V-Flasher • Ultra-stromarmer 3-V-Blitzer• Alarmanlagen-Simulator • 1,5-V-Flasher für weiße LED • Schneller, portabler Pulser • Drei-LED-Flasher • Blitzlicht mit dem TPS61054 • Lauflicht- und Leuchtbalken• Lauflicht mit vier LEDs • Wechsellichtband-Schaltung• Knight-Rider-Lauflicht • Lauflicht • Duale Lichtbandsteuerung • Lichtband mit Blinkeffekt • Intelligentes Blinklicht • Blitzlauflicht • Doppellauflicht • Farbwechsler-Schaltungen• Pegelindikator mit Dual-LED • Lauflicht mit Blink-LED• Lichtspiel mit Blink-LEDs • Blink-LED • Einfacher Impulsindikator • Magische Lichter • Tester für Audioleitungen • Optischer Transistortester • Temperatur-Monitor • Übertemperatur-Indikator • Programmierbare LED • Balkenanzeige mit Transistoren • Einfacher Spannungsprüfer• Spannungsüberwachung • Überwachung eines 12-V-Akkus • VU-Meter mit acht LEDs • Leitungssucher • Verdrahtungstester • Tester für mehradrige Leitungen • Logiktester • Autobatterie-Tester • Indikatoren

• Stroboskop • Niederfrequenzmesser • Aussteuerungsanzeige • LED-Bargraph-Power-Indikator • Audio-Clipping-Indikator • Audio-Leistungsindikator • Auto-Bordspannungs-Indikator • Impulsfrequenz-Detektor • Logiktastkopf für CMO • Mobiltelefon-Detektor • IR-Fernsteuerungs-Tester • Wasser-Füllstandsanzeige• Zweibereichs-Stroboskop• Digitester• Isolationstester • Tastatur-Detektiv • Gewitter-Entfernungsmesser • Batterietester • Three-State-Indikator • Schalt-Indikator • Impuls-Fühler • Logiktester • Tendenz-Indikator • Polaritätsanzeige • Spannungsindikator• Bipolare Pegelanzeige • Batterietest • Tester für hohe Spannungen • LED als Fotodiode • In-Circuit-Transistortester • Tester für die Kfz-Elektronik• Universaltester • Kfz-Ladekontrolle • Übersteuerungsanzeige • NF-Frequenzanalysator • Spannungsdetektor • CPU-Lüfterüberwachung • Dimmerschaltungen• Lichtspiel-Schaltung • Hypnotisierende LED-Spirale • Münzen-Flipper • Elektronisches Roulette• Elektronisches Glücksrad • Reaktionszeit-Tester• Maus im Labyrinth • Orakel• Geschicklichkeitsspiel• Taschenflipper „Good Luck“• Kaffeethermometer• Müdigkeitstester• LED-Spiel• Fernbedienungs-Blockierer• Regenbogen mit 13 LEDs• Quiz-Timer• LED als Stabilisierungsdiode• Count-Down-Schaltung • Berührungssensor• LED-Betrieb an 1,5 V • Einparkhilfe auf IR-Basis • Fünf bis acht LEDs an 1,5 V• u.s.w

• Blitzer-/Flasher/Pulser-Schaltungen• Lauflicht- und Leuchtbalken / Leuchtband-

Schaltungen• Farbwechsler-Schaltungen• Schaltungen für Blink- und Dual-LEDs• Mess-, Prüf- und Indikatorschaltungen

• Dimmerschaltungen• Schaltungen aus der Allgemeinelektronik• Schaltungen mit Siebensegment-Anzeigen• Schaltungen mit LCD-Punktanzeigen• Schaltungen mit Grafik-LCDs• Schaltungen mit Laserdioden

• 360 Seiten Umfang

• Über 350 neue Schaltungen

• 400 Schaltpläne und Zeichnungen

• Unentbehrlich in der Elektronik

Sonder-

ausgabe

29,95€

4277-6 U1+U4 25.02.2010 15:14 Uhr Seite 1

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VorwortJeder kennt sie, die Leucht- oder Lumineszenzdioden (auf Englisch: Light Emitting Diodes, LEDs, Licht emittierende Dioden). Sie sind überall in der modernen Elektro-nik anzutreffen und für Anzeigezwecke unentbehrlich. Durch beständige Entwick-lungsarbeit wurde die Lichtausbeute kontinuierlich erhöht und Weißlicht möglich gemacht, sodass das elektronische Leuchtmittel LED gerade dabei ist, die Lichtbranche zu revolutionieren.

Bevor die Hochleistungs-Lumineszenzdioden kamen, gab es interessante Neuigkeiten aus dem Bereich der kleinen LEDs. Diese zeigten sich auch als Dual-LEDs (Zweifarb-LEDs), kamen mit einer integrierten Blinkerschaltung daher oder begannen endlich, auch blau zu leuchten. Damit war die Basis für die weiße LED geschaffen.

Seit kurzer Zeit sind Leuchtdioden, auf organischer Basis hergestellt, in Displays anzu-treffen, welche keine Hintergrundbeleuchtung benötigen. So präsentierte ein führen-der Messgerätehersteller vor Kurzem das weltweit erste Handmultimeter mit OLED-Display. Und Physikern ist es Anfang 2009 gelungen, die Lichtausbeute der OLEDs so zu steigern, dass sie die von Leuchtstoffröhren übertrifft.

Auch die LCD-Anzeigen (Liquid-Crystal Display, Flüssigkeitskristall-Bildschirm) ha-ben in den letzten Jahren – insbesondere durch die Entwicklung von Flachbildschir-men – einen enormen Aufschwung erlebt. Hier dominiert jetzt die Punktmatrix, und man hat die Wahl zwischen konventionellen Ausführungen (grün) und solchen mit weißen Zeichen auf blauem Grund (mit Hintergrundbeleuchtung).

LCDs finden Verwendung in vielen elektronischen Geräten der Unterhaltungselektro-nik, aber auch in Messgeräten, Mobiltelefonen, Digitaluhren und Taschenrechnern. Head-up-Displays und Videoprojektoren arbeiten mit dieser Technik.

Hier drei konkrete Beispiele dafür, dass auch die LCD-Entwicklung noch in Schwung ist:

Die EA-eDIP-Serie vereinigt diverse Grafik-LCDs mit integrierter Intelligenz. Neben acht eingebauten Schriften bietet sie eine ganze Reihe ausgefeilter Grafikfunktionen. Die Ansteuerung erfolgt über eine RS-232-, SPI- oder I2C-Schnittstelle. Die Program-mierung erfolgt mit hochspracheähnlichen Grafikbefehlen. Die zeitraubende Pro-grammierung von Zeichensätzen und Grafikroutinen erntfällt völlig.

Das Zero-Power-LCD zeigt, was in letzter Zeit bei diesen Bildschirmanzeigen möglich wurde. Es beruht auf einer bistabilen Flüssigkristalltechnik, die ein Bild auch ohne eine angelegte Spannung halten kann. Solche Displays eignen sich hervorragend für batteriebetriebene, tragbare Geräte, die keine große Bildwiederholfrequenz benötigen.

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6 Vorwort

Dank ihrer Reflexionseigenschaften ermöglicht diese Technologie breite Sichtwinkel, hohe Helligkeits- und Kontrastwerte sowie gute Lesbarkeit bei Sonnenlicht.

Die -Familie von Microchip vereint neue 8-Bit-Mikrocontroller zur di-rekten LCD-Ansteuerung. Sie sind die ersten 8-Bit-Controller in Nanowatt-Technolo-gie, die über Echtzeituhr und Kalender sowie eine Schaltung zur Ladezeitmessung verfügen. Die softwaregesteuerte Kontrastregelung des integrierten LCD-Moduls passt den Bildschirm an die unterschiedlichen Licht- oder Temperaturverhältnisse an, und die Nanowatt-Technologie sorgt für einen geringen Leistungsbedarf.

Ständige Weiterentwicklungen gibt es auch in der Lasertechnologie. Heute ist der La-ser zu einem bedeutenden Instrument der Industrie, Kommunikation, Wissenschaft und Unterhaltungselektronik geworden.

Die kleinen Laserdioden sind heute schon die mit Abstand am häufigsten benutzten Laserbauelemente und schicken sich an, die Lasertechnik und ihre möglichen Einsatz-gebiete genauso zu revolutionieren wie einst die Transistoren die Elektronik. Die Vor-teile von Laserdioden sind Kompaktheit, geringe Herstellungskosten, guter Wirkungs-grad und einfache Stromversorgung sowie einfache Modulierbarkeit.

All diese Bauelemente werden auch in Zukunft ständig weiterentwickelt. Weniger spektakulär als die Kreation völlig neuer Varianten verläuft die Verbesserung der Wir-kungsgrade und der Darstellungsmöglichkeiten. Auch die Preise werden immer at-traktiver, obwohl sie zum Teil schon verblüffend niedrig sind.

Nicht nur der Entwicklungsingenieur ist an einer Schaltungssammlung bewährter und moderner optoelektronischer Lösungen mit LEDs, Displays sowie Laserdioden interessiert, um Zeit zu sparen. Auch den Hobbyelektroniker interessieren solche Schaltungen besonders, da sie sich ideal für den Einstieg in die Elektronik eignen. Des-halb hat der Autor neben aktuellen professionellen auch bewährte einfache Schaltun-gen aufgenommen und einen großen allgemeinen Praxisteil hinzugefügt.

Ing. Frank Sichla

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Inhaltsverzeichnis

Teil A: Schaltungen mit Leuchtdioden (LEDs) und Siebensegment-Anzeigen 17

1 Begriffe, Definitionen und technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.1 StrahlungsphysikalischeundlichttechnischeGrößen . . . . . . . . . . . . 191.2 DerLichtstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.3 DieLichtstärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.4 DieLichtstärke-Verteilungskurve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.5 DieBeleuchtungsstärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.6 DieBelichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.7 DieLeuchtdichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.8 DerHalbstreuwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.9 Vorwiderstandsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.10 LED-Flussspannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.11 Beleuchtungsstärke-Umrechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221.12 Anschlusslage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.13 Sicherheitshinweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2 Blinkerschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.1 EinfacherBlinkermitTimer555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.2 WechselblinkermitTimer555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.3 WechselblinkermitCMOS-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.4 CMOS-WechselblinkermitzweiLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.5 CMOS-BlinkeralsAuswerteschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.6 „Ruhiger“BlinkermitTransistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.7 WechselblinkerfürJumbo-LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.8 DämmerungsblinkermitsuperhellenLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.9 Alarmblinkermit„Zwischenspurt“ ............................ 302.10 AchtLEDsblinkenscheinbarzufällig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.11 Wechselblinkermit2x20LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.12 Helligkeitschwilltanundab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.13 HelligkeitsabhängigerBlinker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.14 BlinkenderWeihnachtsstern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.15 BlinkermitZweipol-Oszillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3 Blitzer/Flasher/Pulser-Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363.1 EinstellbarerBlitzermitTimer555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363.2 BlitzermitkomplementärenTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

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8 Inhaltsverzeichnis

3.3 WechselblitzermitTimer555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383.4 Doppel-BlitzlichtfürModellfahrzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.5 Marathon-Blitzlicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.6 1,5-V-BlitzermitvierTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413.7 BlitzermitdreiJahrenBatterielebensdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.8 BlitzermitTaktgeneratorundCMOS-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.9 BlitzermitdreiTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.10 BlitzermitUnijunction-Transistor ............................. 443.11 Dualer1,5-V-Blitzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.12 Sicherheits-BlitzerfürRadfahreroderJogger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.13 Flackerschaltung(Feuer-Imitation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.14 Wechsel-Flashermit1,5VBetriebsspannung ................... 483.15 Sehrheller3-V-Blitzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.16 Mini-BlitzermitDruckschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493.17 Sicherheits-BlinkerfürPersonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503.18 Leuchtturm-Signalgeber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513.19 3-V-Transistor-Flasher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533.20 1,5-V-FlashermitCMOS-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533.21 1,5-V-FlashermitCMOS-ICundFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543.22 Ultra-stromarmer3-V-Blitzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553.23 ProgrammierbarerFlasherinzweiVarianten .................... 563.24 DereinfachsteBlitzerderWelt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573.25 Alarmanlagen-Simulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583.26 1,5-V-FlasherfürweißeLEDmitLow-Voltage-Gatter . . . . . . . . . . . . . . 593.27 Schneller,portablerPulser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.28 1,5-V-FlasherfürweißeLEDmitfünfTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . 603.29 Drei-LED-Flasher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613.30 BlitzlichtmitdemTPS61054 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4 Lauflicht- und Leuchtbalken/Leuchtband-Schaltungen . . . . . . . . . . 634.1 EinfachstesLauflichtderWelt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634.2 LauflichtmitvierLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644.3 LeistungsfähigeWechsellichtband-Schaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654.4 Knight-Rider-Lauflichtfür5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 664.5 Knight-Rider-Lauflichtfür8...16V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674.6 Knight-Rider-LauflichtmitCMOS-ICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 684.7 Knight-Rider-LauflichtmitSchweif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 694.8 LauflichtmiteinemRingzähler4017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714.9 LauflichtmitkaskadiertenZählern4017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714.10 LauflichtmitkaskadiertenSchieberegistern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724.11 LauflichtmitTransistor-Monoflops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734.12 Mini-LauflichtmitCMOS-ICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744.13 Hin-undHer-LauflichtmitSchweif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 754.14 DualeLichtbandsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

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9Inhaltsverzeichnis

4.15 LichtbandmitBlinkeffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 774.16 IntelligentesBlinklicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 774.17 Blitzlauflicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 794.18 Doppellauflicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 804.19 MikroprozessorzaubertLED-Muster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814.20 EinfachesKnight-Rider-Lauflicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814.21 SternausLaufbändern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 824.22 InkrementellesLauflicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 834.23 555-Lauflicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5 Farbwechsler-Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 865.1 UmschaltenderWechslermitsiebenFarben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 865.2 EinstellbarerRGB-Farbwechsler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 875.3 FarbwechslermitVierfach-Operationsverstärkern . . . . . . . . . . . . . . . 885.4 FarbwechslerohnePause ................................... 895.5 Fading-Farbwechsler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 905.6 LangsamlaufenderFarbwechsler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 905.7 Fading-FarbwechslermitTTL-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 905.8 ÖkonomomischeFarbenerkennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 935.9 Farbwechsel-DisplaymitDuo-LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945.10 Regenbogen-LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 945.11 LED-Farbregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

6 Schaltungen mit Blink- und Dual-LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 976.1 PegelindikatormitDual-LED ................................. 976.2 LauflichtmitBlink-LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 986.3 Blink-LEDlässtEinfach-LEDsmitblinken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 996.4 KleinesLichtspielmitBlink-LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1006.5 OperationsverstärkersteuertBlink-LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1006.6 Blink-LEDamTTL-Ausgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1016.7 CMOS-ICsteuertBlink-LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1026.8 Blink-LEDanüber5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1026.9 AnzeigeschaltungmitzweiDual-LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036.10 EinfacherImpulsindikatormitDual-LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1046.11 Dual-LEDanNetzspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1046.12 EinBauelement–vierFarben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1056.13 MagischeLichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1056.14 TesterfürAudioleitungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1076.15 OptischerTransistortester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1076.16 Steuerschaltungfür16-mm-Duo-LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1086.17 InteressanterWechselblinker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1106.18 BlinkenderFarbwechslermitDoppeltimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1106.19 Duo-LEDameinpoligenMikroprozessor-Ausgang . . . . . . . . . . . . . . 1116.20 Temperatur-Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

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10 Inhaltsverzeichnis

6.21 Übertemperatur-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1126.22 ProgrammierbareLED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

7 Mess-, Prüf- und Indikatorschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1157.1 AnzeigefürGleich-undWechselspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1157.2 BalkenanzeigemitTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1167.3 EinfacherSpannungsprüfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1177.4 EinfacheSpannungsüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1177.5 Versorgungsspannungs-ÜberwachungmitTimer555 . . . . . . . . . . . 1187.6 Überwachungeines12-V-Akkus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1197.7 VU-MetermitachtLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1207.8 LeitungssuchermitOperationsverstärkern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1217.9 Mini-LeitungssuchermitCMOS-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1227.10 VielseitigerVerdrahtungstester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1237.11 TesterfürmehradrigeLeitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1247.12 LogiktestermitOperationsverstärkern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1267.13 LogiktestermitCMOS-ICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1267.14 Autobatterie-TestermitTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1277.15 IndikatorenmitLED-Anzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1287.16 EinfachesStroboskopmitTimer555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1287.17 StroboskopmitCMOS-ICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1297.18 NiederfrequenzmessermitLED-Anzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1307.19 Aussteuerungsanzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1317.20 DetektorfürNanosekunden-Impulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1327.21 PassiverLED-Bargraph-Power-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1337.22 Audio-Clipping-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1347.23 DreistufigerAudio-Leistungsindikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1357.24 AlarmbeizuhoherGeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1377.25 Auto-Bordspannungs-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1387.26 TestundAnschlussermittlungvonTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . 1397.27 IndikationeinerFrequenzdifferenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1417.28 Impuls-Überwachungsschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1437.29 Impulsfrequenz-Detektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1437.30 LogiktastkopffürCMOSundTTL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1457.31 Mobiltelefon-Detektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1467.32 IR-Fernsteuerungs-Tester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1477.33 Wasser-Füllstandsanzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1477.34 Zweibereichs-Stroboskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1497.35 Digitester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1497.36 Isolationstester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1507.37 Tastatur-Detektiv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1517.38 Gewitter-Entfernungsmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1527.39 SchonenderBatterietester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1547.40 Three-State-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

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11Inhaltsverzeichnis

7.41 Schalt-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1557.42 Impuls-Fühler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1567.43 Logiktester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1587.44 Tendenz-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1587.45 Polaritätsanzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1607.46 SpannungsindikatormitfünfLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1607.47 BipolarePegelanzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1627.48 BatterietestohneVoltmeter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1627.49 Low-Bat-IndikatormitShut-Down-Möglichkeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1657.50 HocheffizienterLow-Bat-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1657.51 TesterfürhoheSpannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1667.52 OszilloskopfürDemonstrationszweckemit100LEDs . . . . . . . . . . . 1677.53 LEDalsFotodiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1687.54 Bargraph-AnzeigeamMikrocontroller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1697.55 In-Circuit-Transistortester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1697.56 TesterfürdieKfz-Elektrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1717.57 Wasserindikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1717.58 LED-VU-MeterohneSpezial-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1727.59 Universaltester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1747.60 Kfz-Ladekontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1747.61 NachleuchtendeÜbersteuerungsanzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1767.62 NF-Frequenzanalysator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1767.63 DreistufigerSpannungsdetektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1787.64 CPU-Lüfterüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

8 Dimmerschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1808.1 KomplementäreFading-Schaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1808.2 Drei-LED-Wechseldimmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1818.3 Fade-in/out-Schaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1828.4 DigitalsteuerbarerLED-Dimmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1828.5 LogarithmischerdigitalerDimmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1848.6 DACsteuertDimmer-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1848.7 KopfhörerverstärkersteuertDimmer-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1868.8 LineareHelligkeitseinstellungin64Schritten . . . . . . . . . . . . . . . . . 1868.9 DimmermitTransistorenundOperationsverstärkern . . . . . . . . . . . . 1878.10 EffizienterLED-BetriebanSchaltregler-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

9 Schaltungen für Spiel, Spaß und Unterhaltung . . . . . . . . . . . . . . . 1909.1 TanzendeLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1909.2 Lichtspiel-Schaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919.3 HypnotisierendeLED-Spirale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1929.4 Münzen-Flipper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1949.5 ElektronischesRoulette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1949.6 ElektronischesGlücksradmitakustischemEffekt . . . . . . . . . . . . . . 196

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12 Inhaltsverzeichnis

9.7 Reaktionszeit-Tester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1979.8 MausimLabyrinth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1989.9 Orakel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1999.10 Geschicklichkeitsspiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1999.11 Taschenflipper„GoodLuck“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2019.12 Kaffeethermometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2029.13 Müdigkeitstester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2029.14 LED-Spiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2039.15 LaunischeLED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2049.16 LaufenderPfeil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2059.17 Münzwurf-ImitationmitBerührungssensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2079.18 TanzendeLichtermitTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2079.19 Fernbedienungs-Blockierer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2089.20 „Erster!“-Schaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2099.21 Regenbogenmit13LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2119.22 Quiz-Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

10 Schaltungen aus der Allgemeinelektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21310.1 LEDalsStabilisierungsdiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21310.2 LED-SpannungswandlermitPR4401/4402 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21310.3 AutomatischesNachtlichtmitMOSFETs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21510.4 Count-Down-SchaltungmitneunLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21610.5 BerührungssensormitzweiTransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21610.6 BerührungssensormitTondecorder-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21710.7 LED-Betrieban1,5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21810.8 EinparkhilfeaufIR-Basis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21910.9 FünfbisachtLEDsan1,5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22010.10 LeistungsfähigeKonstantstromquelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22110.11 Clusterfür24LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22110.12 SichaufbauenderLED-Pfeil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22210.13 LED-LampemitTast-Flipflop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22310.14 WeißeLEDan1,5VmitdreiBauteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22410.15 WeißeLEDan3VohneSpule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22510.16 WeißeLEDan1,5VohneSpule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22510.17 PräziseLED-Ansteuerschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22610.18 LEDmitgroßemVersorgungsspannungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 22710.19 ZeitschaltermitCount-Down-Anzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22810.20 ElektronischerTastensatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22810.21 FensterkomparatormitdreiLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22910.22 LED-Umschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23010.23 UnterbrechenderUmschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23010.24 LED-Zeiger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23210.25 Eier-TimermitblitzenderLED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23210.26 KonstantstromquellefürLow-Current-LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

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13Inhaltsverzeichnis

10.27 30-Sekunden-Einschaltverzögerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23410.28 Schubladen-Überwachungsschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23410.29 VerzögerteEinschaltungmitCount-Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23510.30 AutomatischesNachtlichtmitCMOS-Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23610.31 SichaufbauenderSchriftzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23610.32 VersorgungmehrererLEDsdurchAufwärtswandler . . . . . . . . . . . . 23810.33 LED-Array-AnsteuerungdurchFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23810.34 WeißeLEDan1,5VmitimprovisiertemTrafo . . . . . . . . . . . . . . . . . 23910.35 BlaueLEDan3V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24010.36 EffizienterLED-BetriebmitBuck-Konverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24010.37 WeißeLEDan1,2V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24210.38 20bis30LEDsinReihean4,5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24210.39 BuzzerlässtweißeLEDleuchten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24310.40 High-Power-LED-BetriebmitMAX1685 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24410.41 High-Power-LED-BetriebmitLM3404(HV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24510.42 WeißeLEDsanSpannungenab1,8V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24510.43 LED-BetriebmithoherEffizienz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24610.44 DreiweißeLEDsan3V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24710.45 WeißeLEDeffizientan2,7...16,5V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24710.46 ZehnweißeLEDsan12V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24810.47 20LEDsanfünfMikroprozessor-Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24910.48 NetzbetriebvonHigh-Power-LEDsüberTreiber-IC . . . . . . . . . . . . . 24910.49 LEDinDoppelfunktionalsFoto-undLeuchtdiode . . . . . . . . . . . . . 25010.50 GeschalteteleuchtendeSchrift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25110.51 SiebenweißeLEDsan3...6V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25310.52 PortablerBetriebvonmindestensachtweißenLEDs . . . . . . . . . . . 25310.53 Treiber-ICsfürweißeLEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25510.54 High-Side-StromfühlersorgtfürkonstantenLED-Strom . . . . . . . . . 25510.55 Pseudo-Code-Schloss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25710.56 Metronom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25710.57 LEDmitvariablerBetriebsspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25810.58 Vier,sechsoderachtLEDsamTPS61042 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25910.59 VierweißeLEDsan2,7V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26010.60 AchtweißeLEDsan3V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

11 Schaltungen mit Siebensegment-Anzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . . 26211.1 TestschaltungfürSiebensegment-Anzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26211.2 WürfelmitdreiTTL-ICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26311.3 WürfelmitvierCMOS-ICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26311.4 VierstelligeLED-AnzeigeanZeitgeber-Baustein . . . . . . . . . . . . . . . 26411.5 NeunkanalschaltermitZifferanzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26511.6 Einfacher„Hallo“-Blinker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26711.7 Vor-und/oderRückwärtszähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26711.8 Abgastester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

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14 Inhaltsverzeichnis

11.9 Zehn-Stufen-Lautstärkeeinsteller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27011.10 TesterfürGatterschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27111.11 Punktezähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27311.12 High-Low-Tester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27511.13 VielseitigerZähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27611.14 EinLeuchtsegmentfährtKarussell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27611.15 Punktesammeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27711.16 KontaktloserNetzspannungsindikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27811.17 Just-a-Minute-Schaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27811.18 Zählervon00bis99 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27911.19 PC-basiertesSiebensegment-Rolling-Display . . . . . . . . . . . . . . . . . 28011.20 Tagezähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28111.21 UniversellesZählmodul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28311.22 Standard-VoltmetermitICL7106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28311.23 MultiplexbetriebmitMikrocomputer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28411.24 EinfacheDigitaluhr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28611.25 Pegel-undFlankenindikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

Teil B: Schaltungen mit Liquid-Crystal Displays (LCDs) . . . . . . . . . . . . 289

1 LCDs in Frage und Antwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2911.1 WiefunktionierteinLCDimPrinzip? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2911.2 WieisteinLCDaufgebaut? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2911.3 WieverhindertmandasZersetzenderFlüssigkeit? . . . . . . . . . . . . 2911.4 WelcheGrundtypengibtes? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2911.5 WaszeichneteinTextdisplayaus? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2921.6 WiekennzeichnetmanTextdisplays? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2921.7 WasisteinGrafikdisplay? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2921.8 WieerfolgtdieLCD-Ansteuerung? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2921.9 WasbedeutetMultiplexbetrieb? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2921.10 WiewirddieAnsteuerungbewerkstelligt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2931.11 WelcheVorteilehateinOn-BoardController? . . . . . . . . . . . . . . . . . 2931.12 WasbedeutetPositiv-undNegativmodus? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2931.13 WasistbeiLCDsmitHintergrundbeleuchtungzubeachten? . . . . . 2931.14 GibtesverschiedeneHintergrundbeleuchtungs-Methoden? . . . . 2931.15 WelchenVorteilhabeneinfacheDisplays? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2941.16 WasverstehtmanuntereinemPassiv-Matrix-Display? . . . . . . . . . 2941.17 WasverstehtmanuntereinemAktiv-Matrix-Display? . . . . . . . . . . 2941.18 WelcheVorteilebieteteinAktiv-Matrix-Display? . . . . . . . . . . . . . . 2951.19 WieverhaltensichPixel-AnzahlundDiagonalezueinander? . . . . 2951.20 WassindSTN-Displays? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2951.21 WasisteinZero-Power-LCD? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2951.22 WelchepreiswertenLCD-TypensindderzeitamMarkt? . . . . . . . . . 2961.23 WelchesinddiewichtigstenMeilensteinederLCD-Entwicklung? . 296

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15Inhaltsverzeichnis

2 Schaltungen mit Siebensegment-LCDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2972.1 GrundschaltungfürdieAnsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2972.2 AnsteuerungmitDecoder-IC4543 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2982.3 AnsteuerungmitDecoder-ICs4054,4055und4056 . . . . . . . . . . 3002.4 EinfacheZählerschaltungbis99 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3022.5 Standard-VoltmetermitICL7106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3032.6 LogarithmischesVoltmetermitICL7106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3042.7 DruckmessermitICL7106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3042.8 Frequenzesser0...20kHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3062.9 InterfacefürvierstelligesSiebensegment-LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . 3062.10 DreistelligerUltra-Low-Power-Indikator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3072.11 LCD-Stoppuhr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

3 Schaltungen mit LCD-Punktanzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3103.1 StandardbeschaltungzurKontrasteinstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . 3113.2 EinfachesLCD-Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3123.3 SeriellesInterfacefür2x16-Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3123.4 RS-232-zu-LCD-KonvertermitautomatischemZeilenumbruch . . . . 3143.5 LCD-AnzeigeamCOM-Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3143.6 RC5-Fernbedienungstester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3163.7 FüllstandsmessungmitLCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3163.8 Füllstandsanzeige-LCD-ModulmitvielenMöglichkeiten . . . . . . . . . 3173.9 KapazitätsmessungmitLCD&PIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3183.10 USB-LCD-Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3193.11 SteuerschaltungfürHintergrundbeleuchtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3213.12 LCD-Testboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3213.13 USB-LCD-InterfacemitCH341A-Modul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

4 Schaltungen mit Grafik-LCDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3244.1 GrundlagenderAnsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3244.2 AnsteuerungeinesNotebook-LCDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3244.3 Grafik-LCD-BetriebüberUSB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3264.4 AnsteuerungvonGrafik-LCDsohneController . . . . . . . . . . . . . . . . . 3274.5 SignalformdarstellungaufeinfacheWeise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

Teil C: Schaltungen mit Laserdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

1 Lasertechnik in Frage und Antwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3311.1 WasbedeutetderBegriffLaser? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3311.2 WasverstehtmanunterstimulierterEmission? . . . . . . . . . . . . . . . . 3311.3 WiewirddiestimulierteEmissionherbeigeführt? . . . . . . . . . . . . . . 3311.4 WelcheStoffeeignensichalsMedium? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3311.5 WiekommtdieLichtverstärkungzustande? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3311.6 WieerfolgtdieAbstrahlung? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332

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16 Inhaltsverzeichnis

1.7 GehtesauchohneResonator? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3321.8 WelcheWellenbereichesindmöglich? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3321.9 WasunterscheidetLaserquellenvonklassischenLichtquellen? . . . 3321.10 WasbedeutetKohärenz? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3321.11 WasbestimmtdieStrahleigenschaftendesLasers? . . . . . . . . . . . . 3331.12 WasisteinCWLaser? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3331.13 WiefunktioniertdieLaserdiode? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3331.14 WieunterscheidensichLaserdiodenvonLEDs? . . . . . . . . . . . . . . . . 3331.15 WarumsindLaserdiodensoklein? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3341.16 WieerfolgtdasPumpenbeiLaserdioden? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3341.17 WassolltederPraktikerbeiLaserdiodenbeachten? . . . . . . . . . . . . 3341.18 WowerdenLaserangewandt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3341.19 WelcheLichtleistungenwerdenerzielt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3351.20 WieverliefdieEntwicklungderLaser? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3351.21 WiegefährlichistLaserstrahlung? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

2 Schaltungen mit Laserdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3372.1 GrundschaltungderLaserdiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3372.2 LeistungsreglerfürLaserdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3382.3 Laserdiodenbetriebmit1,5V ...............................3402.4 ExperimentzurNachrichtenübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3402.5 StromversorgungmitKonstantstromquelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3412.6 SchaltungzurAusgangsleistungs-Anzeige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3422.7 ImpulsansteuerungfürLaserdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3422.8 Treiber-undÜberwachungsschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3432.9 TreiberfürvierpoligenAnschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3432.10 BetriebmitTreiber-ICAD9660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3432.11 20-MHz-TesterfürVCSEL-Laserdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3462.12 0,5/5/50-MHz-TesterfürGaAlAs-Laserdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . 3472.13 LeistungsreglermitdigitalemWiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3482.14 EinfachesLasertelefon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3492.15 EinfacherLaserdiodentreiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3512.16 LaserdiodentreibermitgeringerBetriebsspannung . . . . . . . . . . . . . 351

Stichworte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

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Teil A: Schaltungen mit Leuchtdioden (LEDs) und Siebensegment- Anzeigen

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1 Begriffe, Definitionen und technische Daten

1 .1 Strahlungsphysikalische und lichttechnische Größen

Man unterscheidet zwischen strahlungsphysikalischen Größen, die sich auf Strahlung beliebiger Wellenlänge beziehen, und lichttechnischen Größen, die das sichtbare Licht, bezogen auf die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges, betreffen.

Für den sichtbaren Bereich verwendet man zur Bewertung von Lichtstrom und Licht-stärke die fotometrischen Einheiten Lumen (lm) und Candela (cd). Diese bauen auf der Strahlungsbewertung durch das menschliche Auge auf.

Für andere Wellenlängen werden strahlungsphysikalische Einheiten benutzt. Der strah-lungsphysikalischen Größe Strahlungsfluss in Watt entspricht die lichttechnische Grö-ße Lichtstrom in Lumen.

Der Mensch sieht tagsüber am besten bei etwa 555 nm (gelb-grün). Nachts reagieren andere Rezeptoren des menschlichen Auges; diese sind im blauen Bereich am empfind-lichsten.

1 .2 Der Lichtstrom

Als Lichtstrom bezeichnet man den von einer Lichtquelle abgegebenen Strahlungs-fluss, wenn er nach der von der Internationalen Beleuchtungskommission(CIE) fest-gelegten spektralen Hellempfindlichkeit v(i) bewertet wird.

Der Lichtstrom hat als Formelzeichen das griechische Phi und als Einheit Lumen (lm).

Die Nennlichtströme von LEDs findet man in den Datenblättern.

1 .3 Die Lichtstärke

Der vom Leuchtmittel abgestrahlte Lichtstrom breitet sich in einem bestimmten Winkel-bereich aus. Der Lichtstrom, dividiert durch diesen Raumwinkel, ergibt die Lichtstärke.

Die Lichtstärke hat das Formelzeichen I und die Einheit Candela (cd).

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20 1  Begriffe, Definitionen und technische Daten

1 .4 Die Lichtstärke-Verteilungskurve

Da die meisten Lichtquellen das Licht in verschiedene Richtungen unterschiedlich stark abstrahlen, muss zur vollständigen Beschreibung des Lichtfeldes die Lichtstär-keverteilung in alle Richtungen angegeben werden.

Die Darstellung in einer Ebene (rotationssymmetrische Ausbreitung) oder in einem Polarkoordinatensystem wird als Lichtstärke-Verteilungskurve (LVK) bezeichnet.

1 .5 Die Beleuchtungsstärke

Der auf eine beliebig geneigte Fläche auftretende Lichtstrom, geteilt durch die Fläche, wird als Beleuchtungsstärke bezeichnet. Diese ist die Bewertungsgröße für das Be-leuchtungsniveau.

Die Beleuchtungsstärke hat das Formelzeichen E und die Einheit Lux (lx) und wird mittels sogenannter Isolux-Kurven dargestellt.

1 .6 Die Belichtung

Die Beleuchtungsstärke, bezogen auf die Zeit, wird als Belichtung bezeichnet. Die Be-lichtung hat das Formelzeichen H und die Einheit lx/s.

Sie wird vor allem für fotografische und biologische Zwecke verwendet.

1 .7 Die Leuchtdichte

Die subjektiv für den Helligkeitseindruck maßgebliche Größe ist die Leuchtdichte. Sie ergibt sich aus dem gerichteten Lichtstrom, bezogen auf die senkrecht durchstrahlte Fläche des erfassten Raumwinkels.

Die Leuchtdichte hat das Formelzeichen L und die Einheit cd/m2.

1 .8 Der Halbstreuwinkel

Bei Strahlern wird als lichttechnische Größe der Halbstreuwinkel angegeben. Dies ist der Winkel, bei dem die Lichtstärke des Strahlers auf die Hälfte der maximalen Licht-stärke zurückgegangen ist.

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211.10  LED-Flussspannungen

Der Halbstreuwinkel hat als Formelzeichen den griechischem Buchstaben Alpha und als Einheit das Grad (°).

1 .9 Vorwiderstandsberechnung

Wird die LED nicht aus einer Stromquelle gespeist, dann ist ein Vorwiderstand R nö-tig, um den Strom I zu begrenzen. Je nach gewünschter Helligkeit wählt man diesen im Bereich 2...25 mA. Für den Vorwiderstand gilt folgende Formel:

R = (UB –UF) / I

R ... Vorwiderstand in kOhm

UB ... Betriebsspannung in V

UF ... Flussspannung in V

I ... Strom in mA

Die Flussspannung ist von der Farbe der LED abhängig und kann im Bereich von 1,6 bis 3,2 V liegen. Ist die Betriebsspannung deutlich größer, z. B. 9 V, kann man pauschal mit 2,4 V als Standardwert rechnen.

Ein Strom von 2...5 mA ist nur bei Low-Current-LEDs sinnvoll.

Berechnungsbeispiel:

gegeben: UB = 12 V, I = 20 mA

R = (12 V –2,4 V) / 20 mA = 0,48 kOhm

Man setzt einen Widerstand von 470 Ohm / 5 % / 0,125 W ein.

1 .10 LED-Flussspannungen

Leuchtdioden gibt es in allen Spektralfarben, angefangen beim (unsichtbaren) Infra-rot mit einer Wellenlänge um 1000 nm über Rot, Gelb, Grün hin bis zu Blau. Seit Kurzem gibt es auch LEDs, die im ultravioletten Spektrum jenseits von 400 nm strah-len. Die Flussspannung hängt von der Farbe ab:

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22 1  Begriffe, Definitionen und technische Daten

Farbe Halbleiter Wellenlänge Spannung

rot GaAsP 660...700 nm 1,8 V

rot InGaAlP 640...700 nm 1,8 V

orange-rot GaP 620...635 nm 2,3 V

orange GaAsP/GaP 605...610 nm 2,1 V

orange InGaAlP 610...620 nm 2,2 V

amber InGaAlP 595...605 nm 2 V

gelb GaP 585...595 nm 2 V

gelb-grün InGaAIP 585...570 nm 2,4 V

gelb-grün GaP/GaP 565 nm 2,1 V

grün GaAsP 555...575 nm 2 V

türkis InGaN 495...505 nm 3,2 V

blau SiC/GaN 460 nm 3,4 V

blau SiC/GaN 465 nm 3,4 V

blau SiC/GaN 470 nm 3,4 V

pink - 440 nm 3,6 V

ultraviolett GaN 400 nm 3,5 V

warmweiß InGaN+Ph ganzes Spektrum/4000 K

3,6 V

weiß InGaN+Ph ganzes Spektrum/6500 K

3,6V

1 .11 Beleuchtungsstärke-Umrechnungen

Für Lichtmesswerte gibt es mehrere Einheiten. Es ist daher sinnvoll, die Zusammen-hänge zu kennen.

Beleuchtungsstärke („Helligkeit“, messbar mit Luxmeter):

1 lx = 1 lm/m2

100 lux = 1,464 W/m2

Hinweis: Die Umrechnung in Watt ist nur für monochromatisches Licht bei etwa 555 nm Wellenlänge definiert. Bei anderen Wellenlängen ergeben sich abweichende Ergebnisse.

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231.12  Anschlusslage

1000 lux = 92,9 fc (footcandle, gebräuchlich im amerikanischen Raum)

Vom Lichtstrom zur Beleuchtungsstärke:

E = Phi / 12,56 x (Abstand in m)2

Berechnungsbeispiel:

gegeben: E = 20 lm, Abstand = 3 m

E = 20 lm / 12,56 x 9 m2 = 0,177 lm/m2 = 0,177 lx

Das Umrechnen der Einheiten Candela, Lumen und Lux in Abhängigkeit vom Strah-lungswinkel und von der Entfernung wird beispielsweise in der Online-Enzyklopädie Wikipedia erläutert. Dabei gilt folgender allgemeine Grundsatz: Eine punktförmige Lichtquelle mit der Lichtstärke X Candela erzeugt auf einer senkrecht beleuchteten Fläche im Abstand von einem Meter genau X Lux.

1 .12 Anschlusslage

Die Anschlusslage im Schaltbild ist so, dass der Pfeil (das Dreieck) im Schaltbild in Durchlassrichtung in die technische Stromrichtung zeigt. Da das Dreieck Ähnlichkeit mit dem Buchstaben A hat, kann man sich diesen Anschluss als Anode gut merken (Abb. 1.1).

Bei den bedrahteten LEDs haben die Anschlüsse unterschiedliche Längen. Der kürzere Anschluss ist immer die Kathode (Abb. 1.2) – auch hier gibt es also eine „Eselsbrücke“ über den Buchstaben K.

Abb . 1 .1 Abb . 1 .2

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24 1  Begriffe, Definitionen und technische Daten

1 .13 Sicherheitshinweis

In letzter Zeit stehen besonders leuchtstarke LEDs zur Verfügung. Ab einer Leuchtkraft von 100 mcd sollte man niemals direkt auf die Leuchtdiode schauen, auch nicht kurz-zeitig. Sonst besteht die Gefahr der Netzhautschädigung. Solche starken LEDs sind nicht als Kinderspielzeug geeignet.

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25

2 BlinkerschaltungenBlinker sind typische Einsteigerprojekte: Mit geringem Aufwand und hoher Nachbau-sicherheit wird ein eindrucksvoller (optischer) Effekt erzeugt. Außerdem eignen sich diese Schaltungen gut, um Erfahrungen beim Dimensionieren zu sammeln. Anhand der Helligkeit und des Schaltverhaltens kann man sofort die Änderung im „Beneh-men“ der Schaltung erkennen, ein Messgerät ist zunächst nicht erforderlich.

Da billige Elektrolytkondensatoren Toleranzen von –20 % bis +100 % haben können, sind damit entsprechende Abweichungen bei der Frequenz möglich.

2 .1 Einfacher Blinker mit Timer 555

Die Schaltung nach Abb. 2.1 weist keine Besonderheiten auf. Die Gleichheit von R1 und R2 führt allerdings zu einem Impuls-Pause-Verhältnis, das stark von 1 abweicht. Sollen Ein- und Ausschaltzeit etwa gleich sein, so wählt man R2 mit 100 kOhm und C1 mit 10 µF. Das Tastverhältnis (Einschaltzeit / Periodendauer) liegt dann entsprechend bei 0,5.

Bei 9 V Betriebsspannung fließen durch die LED etwa 40 mA. Bei 4,5 V Betriebsspan-nung geht der LED-Strom auf etwa 10 mA zurück; das Schaltverhalten bleibt gleich. Eine weitere mögliche Änderung ist die Verwendung eines Einstellwiderstands mit Vorwiderstand für R2. Dann lässt sich die Blinkfrequenz einstellen.

Abb . 2 .1:Quelle:RenéBader,www.bader-frankfurt.de

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26 2  Blinkerschaltungen

2 .2 Wechselblinker mit Timer 555

Die Schaltung nach Abb. 2.2 wirkt gegenüber der eben gezeigten nur größer, weil das Innenleben des Timers (Blockaufbau) mit dargestellt ist. Beschaltet ist der Timer als Standard-Multivibrator mit einem Tastverhältnis von praktisch 0,5. Da der Ausgang jedoch relativ hohe Ströme sowohl liefern (treiben) als auch aufnehmen kann, ist ein Wechselblinker mit dem Timer kein Problem. Abwechselnd blinken die LEDs prak-tisch mit je folgender Zeit:

Einschaltzeit in ms = 0,7 x Ct x R

2

Einschaltzeit in ms = 0,7 x 4,7 µF x 220 kOhm = 724 ms

Abb . 2 .2:Quelle:RenéBader,www.bader-frankfurt.de

2 .3 Wechselblinker mit CMOS-IC

Standard-CMOS-Gatter können bei 5 V Betriebsspannung mindestens 5 mA liefern bzw. aufnehmen. Daher lassen sich insbesondere Low-Current-LEDs direkt daran betreiben.

Abb. 2.3 schlägt Möglichkeiten vor. Da ein solches Gatter invertiert, leuchten LED1 und 4 sowie LED2 und 3 gemeinsam. Man kann übrigens CMOS-Gatter des gleichen Schaltkreises parallel schalten und somit den Ausgangsstrom verdoppeln oder verdrei-fachen. Im 4001 sind ja noch zwei Gatter frei, deren Eingänge bei Nichtbenutzung auf festes Potenzial (Betriebsspannung oder Masse) gehören.

Der Elektrolytkondensator C2 bestimmt die Blinkfrequenz. Direkt an Pin 7 und 14 wird ein Abblockkondensator 10...100 nF gelötet.

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272.4  CMOS-Wechselblinker mit zwei LEDs

Abb . 2 .3:Quelle:Hands-onElectronics

2 .4 CMOS-Wechselblinker mit zwei LEDs

In der Schaltung nach Abb. 2.4 werden Inverter eingesetzt. Man kann einen entspre-chenden CMOS- oder TTL-Schaltkreis nutzen. Bei CMOS sind die Eingänge nicht benutzter Gatter auf Betriebsspannungs- oder Massepotenzial zu legen. Ein Abblock-kondensator über den Betriebsspannungs-Anschlüssen sollte nicht fehlen.

Bei dieser Multivibratorschaltung entsprechen Ein- und Ausschaltzeit etwa der Zeit-konstante aus R und C. Die Rechnung 10 MOhm x 0,1 µF ergibt eine Sekunde. Die Schaltung blinkt also wechselseitig mit etwa 0,5 Hz.

Abb . 2 .4

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28 2  Blinkerschaltungen

2 .5 CMOS-Blinker als Auswerteschaltung

Da CMOS-ICs in einem weiten Betriebsspannungsbereich arbeiten, verwendet man sie gern bei Zusatzschaltungen. Diese lassen sich meist problemlos von der eigentli-chen Schaltung mitversorgen.

Ein Beispiel zeigt Abb. 2.5. Es handelt sich um einen „intelligenten“ optischen Signal-geber. Der Zustand der LED hängt von den an den Eingängen A1 und A2 herrschen-den logischen Zuständen ab:

A1 A2 LEDL L leuchtetH L leuchtetL H ausH H blinkt

Der Transistor ist völlig unkritisch. Auch hier bitte einen Abblockkondensator nicht vergessen. Die Betriebsspannung kann höher als 4,5 V sein, dann aber bitte R3 ent-sprechend erhöhen!

Abb . 2 .5

2 .6 „Ruhiger“ Blinker mit Transistor

Die Ausgangsspannung der Phasenkette im Rückkopplungszweig der Schaltung nach Abb. 2.6 ist bei einer Phasendrehung von 180° auf 3,4 % abgefallen, sodass der Transis-tor mit mindestens etwa 30 verstärken muss. Dann ist die Schwingbedingung erfüllt.

Mit R1 lässt sich der Arbeitspunkt so einstellen, dass die Schaltung sicher anschwingt. Wegen der niedrigen Frequenz muss bei dieser Justage der Schleifer sehr langsam be-wegt werden.

Wegen der „ruhigen“ LED-Betriebsart eignet sich die Schaltung vorteilhaft zur Anzei-ge normaler Betriebszustände (grüne LED).

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292.7  Wechselblinker für Jumbo-LEDs

Abb . 2 .6

2 .7 Wechselblinker für Jumbo-LEDs

Jumbo-LEDs nennt man salopp besonders große LEDs mit typischerweise 16 mm Durch-messer. Klar, dass hier auch ein besonders großer Strom sinnvoll ist, um die mögliche Lichtleistung voll auszuschöpfen. Muss man deshalb einen Transistor einsetzen? Nein, man kommt mit einem CMOS-IC aus, wenn man die stromergiebigste Variante einsetzt (500 mW Verlustleistung). Und da kommt nicht nur der angegebene Typ in Frage, son-dern auch viele weitere Spezifikationen (CJ, MD, MJ, UBD, UBP, UBCL oder UBCP).

Der CMOS-Analogumschalter 4007 wird vom Taktgenerator U175 oder einem beliebi-gen anderen Taktgenerator (z. B. auf Basis von CMOS-Gattern oder mit dem CMOS-Timer 7555) angesteuert. Der Widerstand von 47 Ohm bestimmt den LED-Strom. Da immer eine LED leuchtet, ist er praktisch konstant und liegt bei 12 V Betriebsspannung bei 25 mA.

Abb . 2 .7

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30 2  Blinkerschaltungen

2 .8 Dämmerungsblinker mit superhellen LEDs

Dank der hohen Betriebsspannung für die Schaltung in Abb.  2.8 können mehrere LEDs in Reihe betrieben werden. Für den angegebenen Verwendungszweck sollte man superhelle Ausführungen einsetzen. Diese liefern bei 20 mA beispielsweise 3 cd Licht-leistung.

Während der Ruhestrom der Schaltung bei 600 µA liegt, erreicht der Strom durch die LEDs im Blinkbetrieb 30 mA.

Den Fotowiderstand muss man so anordnen, dass sowohl das Licht der Umgebung als auch das Licht der LEDs auf ihn fallen kann, denn nur so ergibt sich ein Blinkeffekt. Mit dem 1-MOhm-Einstellwiderstand kann man das Tastverhältnis so verkleinern, dass praktisch Blitzerbetrieb vorliegt.

Der CMOS-IC 4050 enthält sechs nichtinvertierende Gatter. Bei 10 V Betriebsspan-nung kann jedes Gatter typischerweise 3,6 mA liefern (Ausgang H) und 12 mA auf-nehmen (Ausgang L). Damit wird klar, dass die LEDs nur gegen die Betriebsspannung betrieben werden können.

Abb . 2 .8

2 .9 Alarmblinker mit „Zwischenspurt“

Diese Alarmschaltung koppelt ein akustisches und ein optisches Signal. Der Rhythmus des Aufleuchtens der LED ist recht ungewöhnlich. Exakt dadurch wird aber höchste Auffälligkeit erreicht.

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312.10  Acht LEDs blinken scheinbar zufällig

Die LED blinkt zunächst dreimal normal und sendet dann eine kurze Serie greller Blitze aus. Es ist klar, dass für höchste Wirkung besonders helle LEDs eingesetzt wer-den müssen. Sie können um 270° in der Horizontalen versetzt werden.

Für sichere Funktion erhalten die CMOS-ICs Abblockkondensatoren.

Abb . 2 .9

2 .10 Acht LEDs blinken scheinbar zufällig

Die Schaltung in Abb. 2.10 wird verständlich, wenn man weiß, dass der CMOS-Bau-stein 4028 im BCD-Code ausgibt. Im Großen und Ganzen baut sich das Licht daher von den niedrigwertigen Ausgängen zu den höherwertigen Ausgängen hin auf. Man sollte also die LEDs in der Anordnung gut mischen, damit der scheinbare Zufallseffekt optimal ausgeprägt wird.

Man kann die Schaltung auch zweimal aufbauen und einen Timer langsam, den ande-ren schnell laufen lassen. Wieder sind die LEDs möglichst kräftig durcheinander anzu-ordnen. Nun sollte das Chaos aber perfekt sein.

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32 2  Blinkerschaltungen

Abb . 2 .10:Quelle:FlavioDellepiane,www.redcircuits.com

2 .11 Wechselblinker mit 2 x 20 LEDs

Die Schaltung nach Abb. 2.11 bedarf keiner Erläuterung. Die ständige Stromaufnahme ist etwas höher als der zehnfache Strom durch einen „LED-Pfad“ mit zwei LEDs. Be-trägt dieser beispielsweise 20 mA, so liegt die gesamte Stromaufnahme bei 210 mA. Daher sollte ein Akku oder Netzteil die Schaltung betreiben.

Abb . 2 .11:Quelle:BillBowden,www.bowdenshobbycircuits.info

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332.13  Helligkeitsabhängiger Blinker

2 .12 Helligkeit schwillt an und ab

In der Schaltung nach Abb. 2.12 arbeiten zwei bistabile Multivibratoren mit Timern 555 an 6 V. Dabei liegt der IC-Ausgang jeweils über einem Widerstand an einem Kon-densator, sodass an- und abschwellende Signale entstehen. Die in der Frequenz stark verschiedenen Ausgangssignale werden vom Komparator A3 verglichen. Auf diesen folgt ein kleiner FET. Es kommt zu einem an- und abschwellenden Leuchtverhalten der LED.

Abb . 2 .12:Quelle:DavidA.Johnson,www.discovercircuits.com/DJ-Circuits/daj-main.htm

2 .13 Helligkeitsabhängiger Blinker

Der IC in Abb.  2.13 ist ein Operationsverstärker. Ähnliche Typen oder die Typen TAA761 und TAA861 können benutzt werden. Wichtig ist der Open-Collector-Aus-gang.

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34 2  Blinkerschaltungen

Der Operationsverstärker arbeitet als Multivibrator. Der Fotowiderstand bestimmt die Blinkfrequenz mit. Solange es hell ist, hat diese einen niedrigen Wert. Mit zunehmen-der Dunkelheit erhöht sich die Blinkfrequenz.

Abb . 2 .13

2 .14 Blinkender Weihnachtsstern

Achtung, die folgende Schaltung arbeitet mit Netzspannung. Daher sind alle einschlä-gigen Sicherheitsbestimmungen einzuhalten. Im Zweifelsfall ist ein Elektrofachmann zu konsultieren. Verlag und Autor übernehmen keine Haftung.

Das Herz der Schaltung in Abb. 2.14 ist der CMOS-Hex-Inverter-IC CD4069. Er er-möglicht den Aufbau des Taktgenerators (unten) und die Invertierung zweier Signale, sodass zwei Stränge oder Gruppen von je 50 LEDs abwechselnd aufleuchten.

Da 200 LEDs (50 LEDs pro Kanal) vorgesehen sind, sollte man preiswerte Typen or-dern.

Die Netzspannung 230 V AC wird mit vier entsprechend spannungsfesten Dioden 1N4007 gleichgerichtet. Für den CMOS-IC erfolgt eine Spannungsteilung und Glät-tung. Etwa 6 V DC stehen bereit. Vier High-Voltage-Transistoren 2N3440 oder 2N3439 schalten die LEDs. Die Vorwiderstände sind mit 5 W belastbar.

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352.15  Blinker mit Zweipol-Oszillator

Abb . 2 .14:Quelle:www.electronic-circuits-diagrams.com

2 .15 Blinker mit Zweipol-Oszillator

Mit einem komplementären Transistorpaar (npn und pnp) lässt sich ein Zweipoloszil-lator aufbauen. Man kann ihn in bereits vorhandene LED-Schaltungen einfügen; die LED blinkt dann. Die Blinkfrequenz hängt von den Widerständen und dem Konden-sator ab. Eine gewisse Stabilität gegen Schwankungen der Betriebsspannung kann man erreichen, wenn man parallel zum Kondensator eine Z-Diode schaltet (z. B. 3,3 V).

Abb . 2 .15

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36

3 Blitzer/Flasher/ Pulser-Schaltungen

Im Gegensatz zum Blinker, wo Ein- und Ausschaltzeit etwa gleich sind (Tastverhältnis etwa 0,5), ist beim Blitzer (englisch Flasher) oder Pulser die Einschaltzeit deutlich kür-zer als die Ausschaltzeit (Tastverhältnis z. B. 0,05). Gleichzeitig wird eine hohe Hellig-keit angestrebt. Diese Betriebsweise optimiert also die Beziehung zwischen Signalwir-kung und Energieeinsatz. Man kann über den für Dauerbetrieb geltenden Maximalstrom hinausgehen.

Da billige Elektrolytkondensatoren Toleranzen von –20 % bis +100 % haben können, muss mit entsprechenden Abweichungen bei der Wiederholrate gerechnet werden.

3 .1 Einstellbarer Blitzer mit Timer 555

Bei der Schaltung nach Bild 4.1 können Wiederholrate und Tastverhältnis über P1 beeinflusst werden. Es gelten folgende Formeln:

Einschaltzeit in ms = 7 x (R 1 + P1 + R 2 in kOhm)Ausschaltzeit in ms = 7 x (P1 + R2 in kOhm)

Ist P1 ein lineares Potentiometer und befindet sich in Mittelstellung, erhalten wir folgende Werte:

Einschaltzeit in ms = 7 x (4,7 + 50 + 1) = 390Ausschaltzeit in ms = 7 x (50 + 1) = 357

Die Einschaltzeit ist also länger als die Ausschaltzeit. Dies ist bei dieser Standardbe-schaltung des Timers immer der Fall. Soll aus dem Blinker ein Flasher entstehen, legt man die Anode der LED an +6 V und R3 an Pin 3. P1 sollte auf 10 kOhm End-wert reduziert werden. Die LED-Leuchtdauer ist nun zwischen folgenden Zeiten einstellbar:

min. Zeit in ms = 7 x R2 in kOhm = 7max. Zeit in ms = 7 x (P1 + R2 in kOhm) = 77

Die Wiederholrate entspricht etwa der Einschaltzeit des Ausgangs 3 (Dunkelzeit der LED) und sollte durch Erhöhen von R1 auf 120 kOhm auf etwa 1 s gebracht wer-den:

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373.2  Blitzer mit komplementären Transistoren

max. Einschaltzeit in ms = 7 x (R 1 + P1 + R 2 in kOhm)max. Einschaltzeit in ms = 7 x (120 + 10 + 1) = 917

Abb . 3 .1:Quelle:RenéBader,www.bader-frankfurt.de

3 .2 Blitzer mit komplementären Transistoren

Abb. 3.2 zeigt eine Schaltung mit zwei Transistoren und ansonsten geringem Aufwand. Dies deshalb, weil komplementäre Transistoren benutzt werden (npn und pnp), was den Multivibratoraufbau mit geringstmöglichem Aufwand erlaubt.

Diese Multivibratorschaltung ist bewährt, aber nicht so einfach zu berechnen wie eine Timerschaltung. Daher schlägt die Tabelle auch einige weitere Möglichkeiten vor. In der ganz rechten Spalte ist die Pulsweite (Einschaltdauer der LED) in Millisekunden angegeben.

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38 3  Blitzer/Flasher/Pulser-Schaltungen 

Abb . 3 .2:Quelle:RenéBader,www.bader-frankfurt.de

3 .3 Wechselblitzer mit Timer 555

Eine interessante Schaltung ist in Abb. 3.3 zu sehen. Der Timer wird z. B. aus zwei Mi-gnonelementen mit seiner minimalen Betriebsspannung von 3 V betrieben. Da der Ausgang bei hohem Potenzial die 3 V deutlich verfehlt und bei niedrigem Potenzial ebenfalls deutlich mehr als null Volt liefert, wurden die LEDs nicht direkt, sondern über Transistoren angeschlossen. Diese sperren konsequent und liefern im durchge-steuerten Zustand nur etwa 100 mV.

Die LEDs blitzen abwechselnd im 2-Hz-Rhythmus auf. Angenommen, an den 47-Ohm-Vorwiderständen fällt 1 V ab, so beträgt der Strom rund 20 mA. Die Schal-tung läuft mit frischen Batterien mindestens 100 Stunden lang. Man kann auch drei Mignon-Akkus einsetzen, dann verdoppelt sich der LED-Strom aber ungefähr.

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393.4  Doppel-Blitzlicht für Modellfahrzeuge

Abb . 3 .3:Quelle:RenéBader,www.bader-frankfurt.de

3 .4 Doppel-Blitzlicht für Modellfahrzeuge

Mit der in Abb. 3.4 angegebenen Schaltung gelingt es, das für die amerikanische Polizei oder für Feuerwehr und Notarzt typische blaue Doppel-Blitzlicht nachzubilden.

Man benötigt im Wesentlichen einen Timer 555 und einen CMOS-Ringzähler 4017, dessen Betriebsspannung jedoch sicherheitshalber mit einem zusätzlichen Kondensa-tor 100 nF zwischen Pin 8 und Pin 16 direkt am IC gestützt werden sollte.

Über Vorwiderstände von 470 Ohm liegen zwei superhelle blaue LEDs in den Emitter-leitungen der Ansteuertransistoren. Das bedeutet je 20 mA. Bei geringerer Betriebsspan-nung können die Werte abgesenkt werden. Das Zeitverhalten ändert sich dabei nicht.

Abb . 3 .4:Quelle:RenéBader,www.bader-frankfurt.de

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40 3  Blitzer/Flasher/Pulser-Schaltungen 

3 .5 Marathon-Blitzlicht

Diese Schaltung (Abb. 3.5) ist ein echter Dauerläufer, daher die Bezeichnung „Mara-thon“: Bis zu zehn Jahre sendet sie ihre ca. eine Millisekunde langen Blitze aus, ehe die Batterie entladen ist. Und die kurze Blitzzeit ist nicht zu kurz, um nicht genügend Aufmerksamkeit zu erregen. So kann man Konsumenten auf Produkte aufmerksam machen oder eine Alarmanlage vortäuschen.

Der CMOS-Baustein 4007 trägt mit seiner extrem sparsamen Betriebsweise zu der sehr langen Lebensdauer entscheidend bei. Pin 14 kommt an Plus, Pin 7 an Minus, wie üblich. Die Pinbelegung der drei komplementären MOS-Stufen ist wie folgt:

Stufe Eingang p-Seite n-Seite mittlere Anschlüsse

A 6 14 7 8/13

B 3 2 4 1/5

C 10 11 9 12 (intern verbunden)

Abb . 3 .5:Quelle:RenéBader,www.bader-frankfurt.de

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413.6  1,5-V-Blitzer mit vier Transistoren

3 .6 1,5-V-Blitzer mit vier Transistoren

Für den Blink- und Blitzbetrieb von Leuchtdioden an 1,5 V wurde vor Jahrzehnten der Schaltkreis LM3909 entwickelt. An ihm funktionierten besonders rote LEDs mit ihrer relativ geringen Flussspannung perfekt. Eine weiße LED hat jedoch eine Flussspan-nung von ca. 3,6 V. Da versagt der LM3409. Seine Produktion wurde daher eingestellt.

In der Schaltung nach Abb. 3.6 ist das Innenleben des LM3909 in etwa nachgebildet. Auch diese Schaltung eignet sich daher nur für rote LEDs.

Es werden folgende Bauelemente benötigt:

R1,2 390 OhmR3,5 22 kOhmR4 10 kOhmR6 100 OhmQ1 BC337 (45 V, 800 mA, npn)Q2,3 BC550C (45 V, 100 mA, npn)Q4 BC327 (45 V, 800 mA, pnp)

Durch Änderungen der restlichen Bauelementewerte können bestimmte Betriebswei-sen hervorgerufen werden:

Betriebsart Beschaltung Frequenz Strom

1,5 V Flasher 330 µ/6,3 V, 3,3 k 1 Hz 64 µA

1,5 V Low-Power 100 µ/6,3 V, 8,2 k 1,2 Hz 320 µA

schneller Blinker 330 µ/6,3 V, 1 kOhm 2,6 Hz 1,2 mA

3 V Flasher 330 µ/6,3 V, 8,2 k 1 Hz 770 µA

6 V Flasher 330 µ/6,3 V, 10 k 1,5 Hz 700 µA

Folgende Betriebszeiten beim 1,5-V-Blitzer sind möglich:

Batterietyp Betriebszeit

Standard AA 3 Monate

Alkaline AA 6 Monate

Standard C 7 Monate

Alkaline C 15 Monate

Standard D 1,3 Jahre

Alkaline D 2,6 Jahre

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42 3  Blitzer/Flasher/Pulser-Schaltungen 

Abb. 3.6:Quelle:FlavioDellepiane,www.redcircuits.com

3 .7 Blitzer mit drei Jahren Batterielebensdauer

Je nach Qualität der eingesetzten 9-V-Blockbatterie arbeitet die Schaltung nach Abb. 3.7 einige Jahre lang ununterbrochen. Die beiden LEDs werden von einem MOS-Transis-tor geschaltet. Der Strom liegt bei 30 mA. Die Einschaltzeit ist jedoch sehr gering.

Der CMOS-Schaltkreis 4007 sorgt für den entsprechenden Takt. Durch den vollstän-digen Einsatz von MOS-Bauelementen liegt der Stromverbrauch während der Aus-Zeit im Bereich der Selbstentladung der Batterie. C1 sollte ungepolt sein. Die Zeitkon-stante mit R5 beträgt eine Sekunde. Die Einschaltzeit wird durch R6 bestimmt und beträgt ungefähr eine Millisekunde.

Abb . 3 .7:Quelle:EDN,IdeasforDesign

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353

4-Bit-Binärzähler 26374HC164 7274HCT164 72100-kHz-PWM-Konstantstrom-Steuerschalt-

kreis 249

A

AD9660 343Aktiv-Matrix-Display 294Alarmanlage 257Alarmschaltung 30Analogumschalter 43ASCII-Tastatur 151AT90S2313 328ATMEGA8015 313ATTiny2313 313, 319Ausrolleffekt 194

B

Backplane-Oszillator 308Balkenanzeige 116Bargraph 63Bargraph-Mode 223Batterie-Überwachungsschaltung 165BCD-Zähler 89, 264BCD-zu-Siebensegment-Decoder 228, 230,

263, 279Befehlsregister 310Beleuchtungsstärke 20Belichtung 20Berührungsschalter 217BiFET-Operationsverstärker 123Bildaufbau 327Blink-LEDs 97Blitzer 36Boost-Konfiguration 254

Boost-Schaltung 253Brückenverstärker 174, 304Buck/Boost-Spannungskonverter 247Bucking-Mode-IC 189Buck-Step-Down-Regler 187Buzzer 211, 243

C

Candela 19CD4054B 300CD4055B 301CD4056B 301CH341A 322Character-LCD 292C-LCD 292Cluster 221CMOS-BCD-zu-Siebensegment-Decoder

300, 308CMOS-Siebensegment-Decoder 298CMOS-Timer 126, 236Continuous Wave 333CW 333

D

DAC 184Darlingtonstufe 171Datenregister 310Dekadenzähler 80, 228D-Flipflop 263Digital-Analog Converter 184Dimmen 180DIP-Module 296Display Controller 324Display Driver 313DOG-Module 296Doppel-Blitzlicht 39

Stichwortverzeichnis

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354 Stichwortverzeichnis

Doppel-RS-Flipflop 200Down/Up-Zähler 68Dreidraht-Interface 312Dreieckgenerator 180, 257Dreiphasen-Rechteckoszillator 107Dreiphasensignal 140Druckmesser 304DSTN-Technik 295Dual-LEDs 97

E

EA-eDIP-Serie 5Elektro-Lumineszenz 293EL-Folien-Beleuchtung 294EN 60825-1 336Exklusiv-ODER-Gatter 141EXOR-Gatter 155

F

Fading 180Fading-Farbwechsler 90Farbenerkennung 93Farbwechsler-Schaltungen 86Fensterkomparator 176Feuer-Imitation 47Flasher 36Flipper 201Flyback-Verhalten 253Footcandle 23Fotospannung 168Freie-Elektronen-Laser 332Frequenzanzeiger 143Frequenzdifferenz 141Frequenzteiler 74Füllstandsmessung 316

G

Gefährlichkeits-Klasseneinteilung 336G-LCD 292Grafikdisplay 292Grafik-LCD 327Graphical-LCD 292Grau-Modus 328

H

Halbleiterlaser 333Halbstreuwinkel 20Halleffekt-Sensor TLE4935 234HD44780 310HD61830 293Heißleiter 113Hex-Inverter-Baustein 122High-Power-LED-Systeme 245High-Side 184Hintergrundbeleuchtung 293Howland-Stromquelle 351Hysterese 101

I

ICL7106 283, 303, 304IC LM 3578 248Impulsgenerator 53, 55Inkrementelles Lauflicht 83

J

JK-Master-Slave-Flipflop 169Jumbo-LED 29

K

Kabelprüfer 124Kaltleiter 113

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355Stichwortverzeichnis

Kantenstrahler 337Kaskade 242Komparator 93, 257Konstantstrom-LED-Treiber 245KS0070B 293KS0076B 293KS0108 293

L

Labyrinth 198Ladungspumpe 184, 225Ladungspumpenschaltung 218LASER 331Laserdiode 333 Treiber 343Laser Torch 349Latch 49Lauflicht 63 Inkrementelles 83Lauflichtschaltungen 63Lautstärkeeinsteller 270LCD-Zeichensatz 310LED-Bargraph-Anzeige 169LED-Beleuchtung 293Leuchtdichte 20Lichtspiel 100Lichtstärke 19Lichtstrom 19Liquid-Crystal Display 291LM35 202LM339 119, 120LM3404(HV) 245LM3409 41Logiktastkopf 143Long-Period-Detektor 169Look-Funktion 267Low-Battery Output 165Low-Power-Gatter NL27WZ04 246Low-Power-Operationsverstärker 240Low-Voltage-Gatter 59Low-Voltage-Operationsverstärker 351Low-Volt-CMOS-IC 218LT1110 340LT1615 261

LT1932 260LT3476 255Lumen 19

M

Maser 332MAX232 321MAX774 247MAX1698 238MAX3740 348MAX5160 183Messwertglättung 318Metronomschaltung 257MM74C926 283MM74C927 283MM74C928 283Monoflop 199Multiplexbetrieb 284, 292Multivibratorschaltung 37Muster 81

N

Nachglühen 69Nachleuchten 75NCP1200A 249Negativmode 293Nullanzeige 160

O

OLED 324One-Shot-Generator 267Open-Collector-Ausgang 123, 149

P

Passiv-Matrix-Display 294Pegelanzeige 128PIC12C508 312

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356 Stichwortverzeichnis

PIC16C5X 284PIC16C54A 287PIC16C84/16F84 81PIC16F628 314PIC16F876 318PIC18F87J90 6PMW 254Polaritätsanzeiger 128Positivmode 293PR4401/4402 213Puffer 131Pulsbreitenmodulation 90, 184Pulse-Width Modulation 90, 180Pumpen 334Punktmatrix 310PWM 90, 180

Q

Quad-Operationsverstärker 88, 117

R

RC5-Code-Tester 316Reset-Schaltung 308Resonator 332Ringzähler 68, 71, 201RISC Controller 324Rundum-Lauflicht 276

S

SAB0529 281SC606 255Schieberegister 77, 197Schmitt-Trigger 54Schutzmaßnahmen 338SED 1520 293Sequencer 63Seriel-zu-parallel-Schieberegister 312S-FET 232SG1524 254Shut-Down-Betrieb 165

Shutdown-Möglichkeit 245Siebensegment-Anzeige 262Siebensegment-Decoderschaltkreis 191Siebensegment-LCD 291Silizium-PIN-Fotodiode 342Simulator 58Sonnenlichtfilter 220Spannungsindikator-Schaltung 103Spannungsinverter-IC NCP1729 240Spannungskonverter-ICs MAX1685 244SRAM 324Stepdown-Buck-Konverter 240Step-Up-Konverter 239, 242Stickstofflaser 332STN-Displays 295Stroboskop 128Super-Twisted-Nematic 295

T

T6963c 293Tastverhältnis 36TC7136 306TC9400 306Telefon-Ankoppelspule 121Testboard 321Testschaltung 278Textdisplay 292Thin-Film-Transistor, TFT 294TL3101 234TPS61042 245TPS61054 61TPS61055 61Treiber für Laserdioden 343Trit-State-Ausgang 111TSOP 1136 316Tunneldiode 57

U

U176 235Ultraschallmodul 316Umpolung 327Unijunction-Transistor 44, 232, 269

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357Stichwortverzeichnis

Up/Down-BCD-Zähler 267USB-LCD 319

V

VCSEL 337Vergleicher 119Verzerrungen 135Vierfachkomparator-IC 162VLCD-Eingang 327Volume Unit 120VU 120

W

Warnschaltung 137Wasserhöhen-Anzeige 147

Wechsellichtband 63Wechsellichtband-Steuerung 65Widerstandsteiler-Kette 131Wiederholrate 36

Z

Zeitbasis 281Zeitgeber-IC 264Zero-Power-LCD 5, 295Zufallseffekt 31Zweipoloszillator 35

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Das Buch stellt über 550 ausgewählte Schaltungen aus der Mess- und Prüf-technik vor. Viele moderne und anspruchsvolle, aber auch einfache und bewährte Schaltungen sind in diesem Buch enthalten. Damit spart mannicht nur eine Menge Zeit, Arbeit und Geduld, sondern auch Geld für Eigen-entwicklungen. So macht sich die Anschaffung dieser wichtigen Sammlungschon nach kurzer Zeit bezahlt.

Schaltungssammlung Mess- und Prüftechnik Frank Sichla ; 2009; 552 Seiten

ISBN 978-3-7723-4086-4 E 49,95Besuchen Sie uns im Internet – www.elo-web.de

ANZ-BF-160x230 PCE:ANZ/BF/PC&Elektronik 26.02.2010 10:46 Uhr Seite 1

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Frank Sichla

Schaltungssammlung

Über 350 erprobte Schaltungen für Labor, Entwicklung,Anwendung und Ausbildung

LEDs, LCDs undLasertechnik

Frank Sichla

Auf Leuchtdioden (LED) trifft man heute überall inder Elektrotechnik und Elektronik. Auch dieLCD-Anzeigen (Liquid-Crystal Display, Flüssigkeits-kristall-Bildschirm) erlebten in den letzten Jahreneinen enormen Aufschwung. Sie finden Verwen-dung in vielen Geräten der Unterhaltungselektro-nik, aber auch in Messgeräten, Mobil-telefonen, Digitaluhren und Taschenrechnern.

Ständige Weiterentwicklungen gibt es auch in derLasertechnologie. Längst ist der Laser zu einembedeutenden Instrument der Industrie, Wissenschaft,Kommunikation und Unterhaltungselektronikgeworden, und die kleinen Laserdioden sind heuteschon die mit Abstand am häufigsten benutztenLaserbauelemente.

Über 350 Schaltungen aus der LED-, LCD- und Laser-Technik werden in diesem Werk vorgestellt.Die Schaltungssammlung wendet sich nicht nur anEntwicklungsingenieure, sondern auch an Lehrkräfte,Auszubildende und Hobbyisten. Sie wird durch einengroßen allgemeinen Praxisteil abgerundet.

Sie sparen nicht nur eine Menge Zeit, Arbeit undGeduld, sondern auch Geld für Eigenentwicklungen.So macht sich die Anschaffung dieser wichtigenSammlung schon nach kurzer Zeit bezahlt. Eineunentbehrliche Fundgrube für alle, die in ihrertäglichen Praxis Anregungen für schnelle Problem-lösungen suchen.

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Besuchen Sie uns im Internet www.franzis.de

Diese neue Schaltungssammlung enthältSchaltungen aus folgenden Bereichen:

FRANZISE L E K T R O N I K

Sichla

Schaltungssammlung

LEDs, LCDs undLasertechnik

ISBN 978-3-7723-4277-6

Euro 29,95 [D]

• Blinker• Wechselblinker • CMOS-Wechselblinker • CMOS-Blinker • „Ruhiger“ Blinker mit Transistor • Dämmerungsblinker• Alarmblinker• Wechselblinker mit 2 x 20 LEDs • Helligkeit schwillt an und ab• Helligkeitsabhängiger Blinker • Blinkender Weihnachtsstern • Blinker mit Zweipol-Oszillator • Einstellbarer Blitzer mit Timer• Doppel-Blitzlicht• Marathon-Blitzlicht • 1,5-V-Blitzer• Sicherheits-Blitzer• Flackerschaltung • Wechsel-Flasher mit 1,5 V• Leuchtturm-Signalgeber • 3-V-Transistor-Flasher • 1,5-V-Flasher • Ultra-stromarmer 3-V-Blitzer• Alarmanlagen-Simulator • 1,5-V-Flasher für weiße LED • Schneller, portabler Pulser • Drei-LED-Flasher • Blitzlicht mit dem TPS61054 • Lauflicht- und Leuchtbalken• Lauflicht mit vier LEDs • Wechsellichtband-Schaltung• Knight-Rider-Lauflicht • Lauflicht • Duale Lichtbandsteuerung • Lichtband mit Blinkeffekt • Intelligentes Blinklicht • Blitzlauflicht • Doppellauflicht • Farbwechsler-Schaltungen• Pegelindikator mit Dual-LED • Lauflicht mit Blink-LED• Lichtspiel mit Blink-LEDs • Blink-LED • Einfacher Impulsindikator • Magische Lichter • Tester für Audioleitungen • Optischer Transistortester • Temperatur-Monitor • Übertemperatur-Indikator • Programmierbare LED • Balkenanzeige mit Transistoren • Einfacher Spannungsprüfer• Spannungsüberwachung • Überwachung eines 12-V-Akkus • VU-Meter mit acht LEDs • Leitungssucher • Verdrahtungstester • Tester für mehradrige Leitungen • Logiktester • Autobatterie-Tester • Indikatoren

• Stroboskop • Niederfrequenzmesser • Aussteuerungsanzeige • LED-Bargraph-Power-Indikator • Audio-Clipping-Indikator • Audio-Leistungsindikator • Auto-Bordspannungs-Indikator • Impulsfrequenz-Detektor • Logiktastkopf für CMO • Mobiltelefon-Detektor • IR-Fernsteuerungs-Tester • Wasser-Füllstandsanzeige• Zweibereichs-Stroboskop• Digitester• Isolationstester • Tastatur-Detektiv • Gewitter-Entfernungsmesser • Batterietester • Three-State-Indikator • Schalt-Indikator • Impuls-Fühler • Logiktester • Tendenz-Indikator • Polaritätsanzeige • Spannungsindikator• Bipolare Pegelanzeige • Batterietest • Tester für hohe Spannungen • LED als Fotodiode • In-Circuit-Transistortester • Tester für die Kfz-Elektronik• Universaltester • Kfz-Ladekontrolle • Übersteuerungsanzeige • NF-Frequenzanalysator • Spannungsdetektor • CPU-Lüfterüberwachung • Dimmerschaltungen• Lichtspiel-Schaltung • Hypnotisierende LED-Spirale • Münzen-Flipper • Elektronisches Roulette• Elektronisches Glücksrad • Reaktionszeit-Tester• Maus im Labyrinth • Orakel• Geschicklichkeitsspiel• Taschenflipper „Good Luck“• Kaffeethermometer• Müdigkeitstester• LED-Spiel• Fernbedienungs-Blockierer• Regenbogen mit 13 LEDs• Quiz-Timer• LED als Stabilisierungsdiode• Count-Down-Schaltung • Berührungssensor• LED-Betrieb an 1,5 V • Einparkhilfe auf IR-Basis • Fünf bis acht LEDs an 1,5 V• u.s.w

• Blitzer-/Flasher/Pulser-Schaltungen• Lauflicht- und Leuchtbalken / Leuchtband-

Schaltungen• Farbwechsler-Schaltungen• Schaltungen für Blink- und Dual-LEDs• Mess-, Prüf- und Indikatorschaltungen

• Dimmerschaltungen• Schaltungen aus der Allgemeinelektronik• Schaltungen mit Siebensegment-Anzeigen• Schaltungen mit LCD-Punktanzeigen• Schaltungen mit Grafik-LCDs• Schaltungen mit Laserdioden

• 360 Seiten Umfang

• Über 350 neue Schaltungen

• 400 Schaltpläne und Zeichnungen

• Unentbehrlich in der Elektronik

Sonder-

ausgabe

29,95€

4277-6 U1+U4 25.02.2010 15:14 Uhr Seite 1