Widerstände

• Berechnung
• Messung
• Vorwiderstände
• Pull-up und Pull-down
• Praxis
  • Benötigstes Material pro Gruppe
  • Breadboard

Schaltzeichen:

=> Farbkodierung

Berechnung

R = U / I

Einheit: Ω = V / A

Messung

=> mittels Ohmmeter

Vorwiderstände

=> zur Strombegrenzung

U_V = U - U_R

R_V = U_V / I

gegeben:

U => Spannungsversorgung

U_R => Spannung, die über zu schützendem Bauteil (z.B. LED) abfallen soll

I => Strom, der maximal durch das zu schützende Bauteil fließen soll

gesucht:

R_V => benötigter Vorwiederstand

Welchen Widerstand wählen wir aus, wenn ein Widerstand benötigter Größe nicht vorhanden ist?

Pull-up und Pull-down

=> zieht Signalleitung standardmäßig auf gewünschten Pegel

Erklärung:

• Schalter geöffnet: Dem Strom bleibt nur die Leitung über den Pull-Up/Down-Widerstand. Somit liegt an der Signalleitung der standardmäßig gewünschte Pegel an.

• Schalter geschlossen: Es gibt zwei Leitungen über die Strom fließen kann: Den großen Pull-Up/Down-Widerstand und (nahezu) widerstandslosen Leiter mit Schalter. Da der Strom den Weg des geringsten Widerstands nimmt, fließt dieser über den geschlossenen Schalter. Somit liegt an der Signalleitung der am Schalter anliegende Pegel an.

Praxis

=> Grundschaltungen ausprobieren

• Schaltkreis mit LED + Vorwiderstand
  • Taster einbauen
• AND und OR mit 2 Tastern
• NOT mit Taster und Pull-up-Widerstand
  • 2 verschiedenfarbige LEDs am Ein-/Ausgang
• XOR mit 2 „Umschaltern“ bzw. Jumper wires
• AND, OR, NOT mit Transistoren

Zusatzaufgaben:

• XOR und Halbaddierer mit 7 Transistoren
• Volladdierer

Benötigstes Material pro Gruppe

• Spannungsversorgung
  • 5V von Raspberry-Pi + USB-Netzteil => Pinout
  • je ein Jumper Wire female->male (rot+schwarz)
• Breadboard + Jumper Wires male->male (verschiedenfarbig)
• 2 LEDS (verschiedenfarbig) + 2 Vorwiederstände (330Ω)
• 2 Taster
• 1 Pull-Up- bzw. Pull-Down-Widerstand (470Ω-1kΩ)
• 2 Transistoren mit 10kΩ Basis-Widerstand

Breadboard