RC-Switch ganz einfach
1 CD 4013 (D-Flip-Flops), 1 N-MOSFET, 3 Widerstände, 1 Kondensator, 1 Poti. Optional: LED mit Vorwiderstand für Zustandsanzeige und Freilaufdiaode für Induktive Lasten. Bauteile Kosten ca. 3€.
🔍 Funktionsbeschreibung
Diese Schaltung ist ein RC-Switch (Ein-/Ausschalter) mit Monoflop- und Latch-Funktion, der über ein RC-Empfängersignal (Servosignal, z. B. 1–2 ms Pulsbreite bei 50 Hz) gesteuert wird.
Er dient zum Ein- und Ausschalten einer Last (z. B. Beleuchtung, Relais oder Pumpe) über ein Standard-RC-Signal, ohne dass ein Mikrocontroller notwendig ist.
⚡ Typische Betriebsspannung
Versorgung: +5 V bis +12 V (je nach verwendeten Bauteilen und Last)
Steuerung: Standard-RC-Signal vom Empfänger (+5 V Logik)
🔧 Einstellmöglichkeiten
RV1: Schwellenwert bzw. Empfindlichkeit für die Signalerkennung.
→ Damit lässt sich einstellen, bei welcher RC-Pulsbreite der Schalter reagiert (z. B. Mittelstellung vs. Endanschlag am Sender).
🧠 Erweiterungsmöglichkeiten
Galvanische Trennung über Optokoppler am Eingang.
Relaisausgang statt MOSFET, falls Last potentialfrei geschaltet werden soll.
🔄 Funktionsweise im Detail
1. Eingangssignal (J1 – RxSignal):
Das RC-Empfängersignal (z. B. 1–2 ms Puls) gelangt über J1 an die Eingangslogik (U1A, C1, RV1, R2).
Dieses RC-Netzwerk dient als Impulserkennung und Störunterdrückung, um nur saubere Signaländerungen zu erfassen.
2. U1A – Pulsformer / Monoflop:
Der erste Flip-Flop (U1A) wandelt den variablen Puls in ein sauberes digitales Signal um.
Er erkennt, wenn die Pulsbreite einen bestimmten Schwellenwert (eingestellt über RV1) überschreitet.
3. U1B – Latch / Speicher:
Der zweite Flip-Flop (U1B) arbeitet als Toggle-Flip-Flop.
Jedes Mal, wenn am Ausgang von U1A ein definierter Pegelwechsel erkannt wird, kippt U1B seinen Ausgangszustand – also EIN ↔ AUS.
Somit funktioniert die Schaltung wie ein elektronischer Tastschalter.
4. Treiber und Schalter (Q2 + Q1):
U1B steuert über R3 den Transistor Q2.
Q2 schaltet das Gate des MOSFET Q1.
Q1 schaltet dann die Last (an J2) gegen Masse.
R4 sorgt dafür, dass der MOSFET im AUS-Zustand sicher gesperrt bleibt.
5. LED-Anzeige (D1):
Zeigt an, wenn die Last eingeschaltet ist (MOSFET leitet).
6. Schutzdiode (D2):
Wenn eine induktive Last (z. B. Relais oder Motor) angeschlossen ist, schützt D2 den MOSFET vor Spannungsspitzen.
Simulation der Schaltung (YouTube)
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