Hallo,
ich habe kürzlich festgestellt, dass beim Uhlenbrock 76200 bei ausgeschalteten Sonderfunktionsausgängen dennoch ein störendes Spannungssignal zwischen Sonderfunktionsausgang und dem + 20 V Anschluss am Decoder auftritt und möchte hier gerne Meinungen zur Problemlösung einholen.
Ausgangssituation
Ich habe den 76200 in eine Märklin 103 (3054, großer Scheibenkollektormotor) eingebaut. Außerdem habe ich die Lok mit LEDs für die Stirnbeleuchtung ausgerüstet und eine kleine Transistorschaltung gebastelt, um mit den beiden Sonderfunktionsausgängen die Stirnbeleuchtung am Führerstand 1 und 2 mit f1 bzw. f2 anschalten zu können. Die Schaltung ist in Bild 1 dargestellt. Als Masse dient der + 20 V Anschluss am Decoder.
Bild 1: Schaltplan
Soweit funktioniert auch alles genauso, wie es soll: Wenn z.B. f0 (Licht vorne/hinten fahrtrichtungsabhängig) und f1 (A1) aktiv sind, leuchtet nur die Stirnbeleuchtung am Führerstand 1 je nach Fahrtrichtung rot oder weiß.
Problembeschreibung
Jedoch leuchten die LEDs am abgeschalteten Führerstand auch ein wenig (bzw. flackern eher als leuchten), nicht sehr hell aber sichtbar. Das kann nur daran liegen, dass trotz ausgeschaltetem Sonderfunktionsausgang A1/A2 trotzdem ein kleiner Basisstrom fließt. Wenn ich die Kontakte A1/A2 von der Schaltung trenne, sperren die Transistoren komplett und es leuchtet auch nichts. Außerdem verstärkt sich das leuchten, wenn die Lok in Bewegung ist, jedoch unabhängig von der Fahrstufe. Es ist also eine unerwünschte Spannung zwischen A1 und Masse bzw. A2 und Masse vorhanden, obwohl die Sonderfunktionsausgänge nicht eingeschaltet sind.
Messungen
Ich habe mich dann mal daran gemacht, die Spannung zwischen Masse und einem der beiden Sonderfunktionsausgänge zu messen. Gemessen wurde mit einer Abtastrate von jeweils 10 kHz die Spannung bei abgeschalteter Gleisspannung, eingeschalteter Gleisspannung und bei Fahrt der Lok. Die Sonderfunktionsausgang war die ganze Zeit ausgeschaltet.
Bild 2: Übergang von abgeschalteter Gleisspannung zu eingeschalteter Gleisspannung (Lok steht still)
Bild 3: Übergang von eingeschalteter Gleisspannung (Lok steht still) zu fahrender Lok
Lösungsvorschläge
Ich habe mir zwei Lösungen für das Problem überlegt und würde hierzu gerne mal eure Meinungen hören:
1. Widerstand zwischen Basis und Masse
Mein Gedankengang ist, dass der durch die störende Spannung verursachte Strom nicht mehr nur durch die Basis fließen kann, ein Teil über den Widerstand zwischen Basis und Masse abließt, sodass Stromverstärkung im Transistor nicht mehr groß genug ist, um die LEDs zum Leuchten zu bringen.
Bild 4: Ergänzung der Schaltung durch Widerstand zwischen Masse und Basis
2. Kondensator zwischen Sonderfunktionsausgang und Masse
Durch den Kondensator und den bereits vorhandenen Basiswiderstand entsteht ein Tiefpassfilter (?), der die hochfrequente Störspannung (diese hat laut Messung wenige mV als Mittelwert) entsprechend abschwächt.
Bild 5: Ergänzung eines Kondensators zwischen A1/A2 und Masse