Einstieg in die Elektronik - Grundlagen

Nachdem wir in der Jugendgruppe nun einige Schaltungen auf Holzbretter in Reisnageltechnik aufgebaut haben wollen wir nun etwas tiefer in die Elektronik einsteigen.

Zunächst wollen wir einfache Grundlagen vermitteln. Als Anregung dient uns der Artikel Elektronik in 5 Lektionen von Burkhard Kainka.  Darauf aufbauend erklären wir anhand von einfachen Schaltungen die Bauteile, die Funktion und das jeweilige Schaltungsprinzip. Dies soll auch der Einstieg in die Aus- und Fortbildung mit dem (fernen) Ziel der Vorbereitung zur Prüfung für das Amateurfunkzeugnis sein.

Anstatt wieder zu Löten wollen wir diesmal ein Experimentierkastensystem verwenden. Für den Einstieg können wir auf Grundplatten mit Lochraster aus verschiedenen Philips-  bzw. Schuco-Experimentierkästen und auf einige neue selbstgebaute Grundplatten zurückgreifen. Damit können wir dann zehn Arbeitsplätze ausstatten.

Für die ersten Grundschaltungen benötigen wir u.A. einen Transistor, eine LED, eine Batterie, div. Widerstände und Kondensatoren. Die Bauteile werden zwischen Federnklemmen eingeklemmt. Die Verbindungen erfolgen dann über Drähte.


einfache Transistorgrundschaltung auf Eigenbau-Experimentiersystem (nach Philips)




Auf diesem Bild sieht man das diesem Experimentiersytem zugrundeliegenden Knotensystem. Schaltungen können (fast) 1:1 aus einem Schaltplan übernommen werden. Gerade bei der Aus- und Fortbildung ist das gegenüber anderen Systemen wie z.B. Steckbretter ein sehr grosser Vorteil beim Verständnis von Schaltungen.

Geplant ist der Aufbau folgende einfacher Schaltungen:

• Stromkreis mit LED
• Der Transistor als Schalter
• Berührungssensor
• Alarmschleife
• Zeitschalter
• ...
  

Auf der Basis des Experimentiersystems können wir diese Schaltungen einfach und schnell variieren. So können z.B. Widerstände ausgetauscht und die Auswirkung unterschiedlicher Werte selbst experimentell erforscht werden.

Ein weiterer Vorteil dieser Aufbauweise ist die Wiederverwendbarkeit der Bauteile. Sie können später in anderen Schaltungen ohne Probleme wieder verwendet werden.

Dem gegenüber steht der einmalige Anschaffungspreis für die Grundplatten, Federklemmen und den Trägerplatinen für Transistoren usw.  Diese Investition lohnt sich bei regelmässiger Verwendung in der Jugendarbeit. Das Experimentiersystem ist sehr gut ausbaufähig. Es können damit dann später auch kompexere Schaltungen realisiert werden.

Da dieses Eigenbau-Experimentiersystem sehr eng an die Philips- bzw. Schuco-Experimentierkästen angelehnt ist können viele Teile und Schaltungen aus diesen jahrzehntelang verkauften Kästen verwendet werden.  So sind z.B. sehr viele Handbücher von Philips und Schuco als PDF-Dokumente im Internet frei verfügbar.

erste Erfahrungen:



Bei einem Gruppenabend unserer Jugendgruppe konnten wir 10 Arbeitsplätze mit jeweils einer Grundplatte, einem Transistor auf einer Trägerplatine und weitere Bauteile wie Widerstände, Kondensator, LED usw. ausstatten.

Im Form eines "Laborunterrichts" haben wir dann einige Grundlagen nach dem Beispiel Elektronik in fünf Lektionen erklärt. Die Schaltungen wurden dann von den Jugendlichen auf den Philips-Systemen nachgebaut.


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05.03.2012