Seite 3: Die Kollektorschaltung

Inhaltsverzeichnis

Die Kollektorschaltung

Im Schaltbild sehen wir die erste der beiden Kollektorschaltungen, die ohne Basis-Vorwiderstände auskommen, um die Spannung an den Motoren zu regeln. Die an den Sensoren abfallenden Spannungen U1, U2 und U3 sind umgekehrt proportional zur Beleuchtung der entsprechenden Sensoren. Bei einer Versorgungsspannung von 9 V und exakt gleicher Beleuchtung aller drei Sensoren würde sich für U1 = U2 = U3 = 3 V ergeben. An der Basis der Transistoren liegt dann jeweils eine Spannung von 6 V bezogen auf die Emitterseite (beim NPN-Transistor U2 + U3 und beim PNP-Transistor U1 + U3). Die Transistoren steuern nun so durch, dass sich am Emitter und somit an den Motoren eine Spannung von etwa 6 V - 1,4 V = 4,6 V einstellt. Die Motoren drehen in diesem Fall also beide mit etwa der halben Geschwindigkeit. Wird es nun zum Beispiel beim rechten Sensor (S1) heller, so verringert sich U1 wodurch sich U2 + U3 erhöht. Das Potential wandert am Emitter des BC517 entsprechend nach oben und am Emitter des BC516 nach unten. Dadurch wird der linke Motor M2 schneller und der rechte Motor M1 langsamer. Bei viel Licht auf den mittleren Sensor S3 hingegen geht U3 gegen 0 V und für U1 und U2 ergibt sich jeweils die halbe Betriebsspannung von 4,5 V. Die Motoren laufen dann langsam mit etwa 4,5 V - 1,4 V = 3,1 V.

Die beiden LEDs L1 und L2 sind wieder mit einem geeigneten Vorwiderstand R3 zwischen die Transistoren geschaltet, sodass diese dann leuchten, wenn beide Transistoren durchschalten und entsprechend beide Motoren laufen.

Je nachdem wie der rechte und der linke Motor angeschlossen wird, ergeben sich zwei verschiedene Schaltungsvarianten. Für jede dieser Varianten betrachten wir wiederum zwei Funktionen, die sich durch unterschiedliches Ausrichten der Sensoren ergeben.