Kleine Schaltungen: Reed-Oszillator - Folge 28

In vielen Ländern werden die Corona-Maßnahmen wieder gelockert - zu Recht oder zu Unrecht – wir können nur hoffen, dass es gut ausgeht. Nichtsdestotrotz gibt es immer noch einen großen Bedarf an elektronischen Zeitvertreib. Hier also ein spielerisches Bastel-Projekt, mit dem man selbst die Kleinsten faszinieren kann...

Idee: Elex Team

Rollfofon

Elektronisch gesehen handelt es sich eigentlich um ein sehr einfaches Spielzeug, wie die folgende Schaltung zeigt. Mit zwei NAND-Schmitt-Triggern aus einem 4093 (den „CMOS-Erfahrenen“ unter uns sicherlich nicht unbekannt) wurden zwei Oszillatoren aus AMVs (astabile Multivibratoren) realisiert. Mit den beiden restlichen Gattern des ICs wurde eine Art Brückenschaltung zur Ansteuerung eines Piezo-Buzzers erzeugt.

C1 in Kombination mit R2 und R3 sind frequenzbestimmenden Bauteile des Oszillators um IC1a – Analoges gilt bei der Kombi C2-R5- R6 für den Oszillator um IC1c. Bis dahin ist das nichts Besonderes, doch die vier Schalter S1...S4 ändern das. Es handelt es sich um so genannte Reed-Schalter, eine Art auf Magnetfelder ansprechende Metallkontakte in einer kleinen Glasröhre. Sie schließen sich, wenn ein ausreichend starker Magnet in der Nähe ist.

Diese Reed-Switches können z.B. an der Außenseite eines kleinen, runden Kunststoffbehälters etc. angebracht werden, in dem sich ein Magnet frei bewegen kann. Wenn das Ganze dann bewegt geschüttelt oder gerollt wird, werden verschiedene Töne in mehr oder weniger zufälliger Reihenfolge erzeugt. Bei den im Diagramm angegebenen Bauteilewerten liegen die erzeugten Frequenzen im hörbaren Bereich. Mit P1 kann die Lautstärke eingestellt werden.

Noch eine Bemerkung zu R1 und R4: Sie haben die wichtige Aufgabe, bei CMOS-ICs wie dem 4093 sicherzustellen, dass die Eingänge von IC1a und IC1c niemals floasten können, wenn alle Reed-Kontakte offen sind.

Wie man das Ganze in die Praxis umsetzt, bleibt Ihrer Fantasie überlassen. Natürlich müssen Sie sich nicht wie im Schaltplan auf zwei Oszillatoren mit vier Reed-Kontakten beschränken. Mit einem zusätzlichen 4093 können Sie problemlos zwei weitere Oszillatoren hinzufügen. Die beiden restlichen Gatter brauchen Sie dann dafür, die Signale der nun vier Oszillatoren zu kombinieren. Übrigens gilt bei CMOS-ICs: Verbinden Sie nicht benutzte Eingänge mit Masse oder mit der Stromversorgung und lassen Sie dies niemals offen!