Heute geht es um einen Patienten aus dem letzten Reparaturcafe Ende Januar 2026. Eine Besucherin wollte ihre Weihnachtsdeko wieder wegräumen, als ihr eingefallen ist dass der Wackelnikolaus etwas hüftsteif ist und nicht mehr tanzt.
Da eine schnelle Reparatur vor Ort nicht möglich war hab ich die Figur mit nach hause genommen.
Da die Platine zum Teil mit Heißkleber verklebt war und man die Bezeichnungen auf den Transistoren nicht mehr erkennen konnte, entschied ich mich dazu, eine neue Platine zu löten. Kippstufen sind Schaltungen die je nachdem einen (Monoflop), zwei (FlipFlop) oder gar keinen (Wechselblinker) stabilen Zustand einnehmen. Die Werden bspw. als Taktgeber oder Speicher verwendet. Mehr dazu unter diesem Link. Ich wollte eh schon lange mal wieder etwas mit „Grundlagenelektronik“ machen. Aber Transistoren sind nicht die einzigen Teile mit denen man Kippstufen bauen kann.
Für den Nikolaus brauche ich eine Monostabile Kippstufe, die nach einem Tastendruck ihren instabilen Zustand ein paar Sekunden hält (die Zeit in der der Nikolaus die Hüfte schwingt) und danach wieder in den inaktiven, „stabilen“ Zustand übergeht, bis der Taster erneut gedrückt wird.
Eine Kippstufe aus Transistoren wollte ich nicht bauen – das haben wir damals schon in der Realschule gemacht. Es gibt einen kleinen Integrierten Schaltkreis, der eigentlich der Quasistandard für Timerschaltungen ist, der NE555. Ein kleiner 8beiniger Käfer mit zwei Komparator-Schaltungen im Innern.
Die Funktion des Chips kurz erklärt:
Sobald der Trigger (Pin2 TRIG) auf Massepotential geschaltet wird, liegt am Ausgang (Pin3 OUT) die Versorgungsspannug Vcc an. Solange bis am Schwellwerteingang (Pin6 THR) eine Spannung von ca. 2/3 Vcc anliegt. Ist das der Fall, wird der Ausgang wieder abgeschaltet.
Um jetzt die Zeit zu definieren werden einfache Elektronikbauteile verwendet. In diesem Fall R2 und C1, also ein Widerstand und ein Kondensator. Sobald der Taster gedrückt wird, lädt sich der Kondensator über den Widerstand auf. Anfangs ist der Kondensator leer und wirkt wie ein winzig kleiner Widerstand in Reihe zu dem sehr viel größeren Widerstand R2. Da die beiden Teile in Reihe sind verteilt sich die anliegende Spannung proportional zu den Widerstandswerten auf die beiden Bauteile C1 und R2. Wer darüber mehr wissen möchte kann mal nach „Spannungsteiler“ suchen.
Am Kondensator steigt die Spannung also kontinuierlich, bis sie ca. 2/3 der Versorgungsspannung erreicht.
Soweit schonmal nicht schlecht. Jetzt musste man mit dem Ausgang noch den kleinen Motor ansteuern, dass der Nikolaus wieder tanzen kann. Dazu hab ich einen Transistor (BC547) genommen.
Der Testaufbau funktioniert erwartungsgemäß.
Da der Testaufbau so nicht in den Sockel des Weihnachtstravoltas passt, musste die Schaltung auf eine kleine Platine übertragen werden.
Zusätzlich hab ich noch einen „Ein/Aus“-Schalter eingebaut, um die Elektronik komplett von den Batterien zu trennen, denn die Bauteile haben einen geringen Ruhestrom und würden über eine gewisse Dauer die Batterien leer ziehen. Nachdem alles im Sockel verstaut wurde, ist die Tanzfigur wieder voll einsatzbereit.
