Sirenenschaltung

[der Fabian]

Hallo,
Ich hätte da mal ein paar Fragen zu einem Schaltkreis für eine Alarmanlage mit Reed-schalter:

1) Als Grundlage dient mir der angefügte Schaltplan. Ist der Transistor bei geschlossenem Schalter (Alarm aus) eigentlich wirklich geschlossen, oder ist der CE-Strom lediglich sehr gering.

2) An das X soll eine Sirene angeschlossen werden, die einen nicht gleichmäßigen Ton abgibt. Die soll ohne IC erreicht werden. Frage:
a)Mit einem Widerstand vor dem Minuspol
sollte sich die Spannung bei X
herrunterregulieren lassen, oder?
b)Ich denke, dass der nicht beständige Ton am
besten durch einen Multivibrator erreicht werden
kann, oder? Allerdings habe ich noch keine
Schaltpläne für 4,65V oder weniger gefunden.

Danke für jede Antwort.
der Fabian

[der Fabian]

Habe jetzt einen Multivibrator gefunden, der verwendbar sein sollte. Trotzdem bin ich nicht in der Lage, einige elementare Dinge zu berechnen:

1. Wie hoch ist die Basis-Spannung am Transistor, wenn der Schalter geschlossen ist und warum?

2. Welche Bedingungen (vor allem Spannung) herrschen bei X, wenn der Alarm ausgelößt ist?

[Stromus]

Was ist eigentlich der Hexagon rechts im Bild?

[Erfinderlein]

Denke mal ein Reedkontakt.

[der Fabian]

Hallo!

Sehr interessante Diskussion. Der einzige, dem das garnichts bringt, bin allerdings leider ich

Daher einfach mal die Kurzfassung aller meiner Fragen:

Ich will an die Stelle "X" in etwa die angefügte Schaltung bauen. Einzige Änderung: Sie soll natürlich zu meiner Spannung passen und die Glühbirne soll durch einen Summer ersetzt werden. Wie gehe ich dabei vor und was muss ich beachten? Leider habe ich so etwas noch nie gemacht. Bin euch echt für jede Hilfe dankbar.

PS:
Der/die/das Hexagon ist ein Reedschalter, der bei Alarm öffnet

[Stromus]

Ich hatte eigentlich gewartet, dass der/die/das Hexagonspezialist mit seinen Kenntnissen diese Knobelei löst, aber wahrscheinlich ist er mit kräftigem Nachholen beschäftigt.
Die Lösung mit den Transistoren ist nicht so schön, da es laute Einschränkungen gibt. Nicht desto trotz lass uns die Schaltung unter die Lupe nehmen.
Zuerst solltest Du wissen, welche Impedanz der Summer bei der von Dir gewünschte Frequenz annimmt. Zu dieser Frequenz ist noch zu sagen, dass unter 100Hz die Kondensatoren riesig werden und oberhalb von etwa 7...10KHz die Transistoren unangenehm werden.
Als Rechenbeispiel nehmen wir doch an, die Impedanz des Summers beträgt 1kOhm bei f = 1kHz.
Wir wollen, dass der Summer mit dieser Frequenz in etwa schwingt.
1. Die Transistoren schalten abwechselnd und sollten in etwa die gleiche Sperr- bzw. Schaltzeit aufweisen.
2. Dadurch sollte sich die Summerspannung auf etwa 50% der PWM einstellen
Dazu haben wir folgenden Dimensionierungsvorschlag unter Einhaltung folgender Bedingungen:

a) R2 = R_Summer = 1kOhm
b) Wahlweise R1 oder R3 >> 1kOhm
c) Wahlweise R3 oder R1 << Beta * R2

Nehmen wir doch R3 >> 1kOhm; über den Daumen gepeilt sollte ein Wert von 10kOhm ausreichen.
Die Sperr- bzw. die Schaltzeit der beiden Transistoren beträgt (bei 50%PWM):
t_T2 =0,5ms = R3 * C1 * ln2
Mit R3 = 10kOhm ergibt sich dadurch C1 = 72nF
t_T1 = 0,5ms = R1 * C2 * ln2
Unter Einhaltung der Bedingung unter c) sollte ein Wert für R1 = 6kOhm in Ordnung sein.
Viel kleiner dürfen übrigens die Widerstände nicht werden, da sie einerseits groß genug gegenüber R2 = R_Summer sein müssen, damit die C’s auf volle Betriebsspannung kommen und andererseits aber müssen sie klein gegenüber Beta*R2 sein, damit die Transistoren ihre Sättigung erreichen. Aber...

Damit bekommen wir C2 = 120nF

Die ganzen Betrachtungen gehen von der gleichen Transistortype für T1 und T2 aus. Ich habe hierfür einen npn BC547B gewählt, der eine gute Verstärkung besitzt. Es ist noch anzumerken, dass die abfallende Flanke der Summerspannung flacher ist als die steigende Flanke. Das nimmt etwas von der Amplitude der Oberwellen des Rechtecksignals weg und der Summer schwingt mit der zweitgrößten Amplitude (etwa 2V) um 1kHz herum. Die erste Amplitude ist mit 2,5V auf Gleichspannung, aber das lässt sich nicht vermeiden, da das Rechtecksignal asymmetrisch gegenüber der x-Achse ist.
Probiere diese Schaltung aus und wenn sie funktioniert, dann diskutieren wir über die Integration in das andere Teil. Zeichne bitte dazu einen vollen Schaltplan mit Deiner Vorstellung. Viel Spaß!