Bereich 2: Elektronik

Bauteile und Aufbau in der bistabilen Kippstufe (Flip-Flop-Schaltung)

baden württemberg realschulabschluss technik 2023 pflichtteil a2 bereich 2 bistabile kippstufe

Abbildung 6: Bistabile Kippstufe

1.1

Die Schaltung aus Abbildung 6 kann beispielsweise als Reißnagelschaltung realisiert werden. Nenne zwei weitere Möglichkeiten, die Schaltung zu realisieren.

(1 P)

1.2

Trage die beiden fehlenden Werte für R1 in der Tabelle ein.

baden württemberg realschulabschluss 2022 pflichtteil a2 bereich 2 abbildung 7 a

baden württemberg realschulabschluss 2022 pflichtteil a2 bereich 2 abbildung 7 b

Abbildung 7: LED mit Vorwiderstand

(1 P)

1.3

Tabelle 5 zeigt verschiedene Werte von Festwiderständen, die dir für die Schaltung in Aufgabe 1.2 zur Auswahl stehen. Markiere in Tabelle 5 den passenden Festwiderstand und begründe deine Auswahl.

baden württemberg realschulabschluss 2022 pflichtteil a2 bereich 2 tabelle 5

Tabelle 5: Widerstandsreihe E12

(1 P)

Verwendung und Funktion einer bistabilen Kippstufe (Flip-Flop-Schaltung)

2.1

Kreuze an, ob es sich bei den folgenden Aussagen um einen stabilen Schaltzustand bei der bistabilen Kippstufe (Abbildung 6) handelt.

wahr

falsch

LED 1 leuchtet und LED 2 leuchtet nicht.



Beide LEDs leuchten.



LED 1 leuchtet nicht und LED 2 leuchtet.



Beide LEDs leuchten nicht.



(2 P)

2.2

Die Schaltung aus Abbildung 6 befindet sich in einen Schaltzustand, bei dem die LED 2 nicht leuchtet. Beschreibe, welche Auswirkung die Betätigung von S1 für T1 und LED 1 hat.

(2 P)

4 P

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Bauteile und Aufbau in der bistabilen Kippstufe (Flip-Flop-Schaltung)

1.1

Weitere Möglichkeiten die Schaltung zu realisieren:

Lochstreifenplatine
Punktrasterplatine
gefräste Platine
fliegender Aufbau ohne Trägermaterial (verlötet oder mit Krokodilklemmen)
vorgefertigte Platinen
Experimentierplatine (Steckbrett, Breadboard)

1.2

baden württemberg technik realschulabschluss 2023 pflichtteil a2 bereich 2

$\begin{array}[t]{rll} \text U_{\text{ges}}&=&\text U_{\text{R1}} + \text U_{\text{LED 1}} &\quad \scriptsize \\[5pt] 9\,\text V&=&\text U_{\text{R1}}+ 2,2\,\text V&\quad \scriptsize \mid\;-2,2\,\text V \\[5pt] 6,8\,\text V&=&\text U_{\text{R1}}&\quad \scriptsize \\[5pt] \text R_{\text R1}&=&\dfrac{\text U_{\text{R1}}}{\text I_{\text{R1}}} &\quad \scriptsize \mid\;-2,2\,\text V \\[5pt] \text R_{\text R1}&=&\dfrac{6,8\,\text V}{0,02\,\text A}&\quad \scriptsize \\[5pt] \text R_{\text R1}&=&340 \,\Omega&\quad \scriptsize \\[5pt] \end{array}$

1.3

Gemäß der E12-Reihe liegt der Wert zwischen $330 \,\Omega$ und $390 \,\Omega$ . Der nächsthöhere Wert beträgt daher $390 \,\Omega$ . Die Wahl eines Widerstands mit einer Größe von $390 \,\Omega$ ist daher angemessen, um den Schutz der LED zu gewährleisten.

Verwendung und Funktion einer bistabilen Kippstufe (Flip-Flop-Schaltung)

2.1

wahr

falsch

LED 1 leuchtet und LED 2 leuchtet nicht.





Beide LEDs leuchten.





LED 1 leuchtet nicht und LED 2 leuchtet.





Beide LEDs leuchten nicht.





2.2

Wenn der Taster S1 gedrückt wird, fällt die Spannung am Basis-Emitter-Übergang des Transistors T1 unter den Schwellenwert von $0,7\,\text V.$ Dadurch sperrt der Transistor und die LED 1 erlischt.

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