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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Einfache Transistorschaltungen - nix verstehen


Autor: Mech-Med (Gast)
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Hallo,

Angenommen ich will Leuchtdiode schalten: Normal habe ich NPN-Transistor 
genommen und Diode vor Kollektor eingesetzt. Alles gut, habe Datenblatt 
von Transistor - kann daraus berechnen notwendige Basiswiderstand. Null 
Problem.

Jetzt sagt Kollege ich muss Leuchtdiode aber an Anodenseite schalten. 
(Ist in Wirklichkeit nicht Leuchtdiode, nur Beispiel wegen Grundsatz von 
Problem). Schalter muss aber gleichbleiben, muss mit Plus schalten 
können. Habe überlegt: PNP nehmen, Diode wider zu Kollektor. Davor NPN 
einsetzen, mit Kollektor von NPN an Basis von PNP. Jetzt aber Problem 
mit Berechnung: Wie geht? Geht Basiswiderstand bei NPN einfach weglassen 
und einsetzen bei PNP?
Aber weiss ich nicht Spannung an Kollektor von NPN (=Basis von PNP).

Wie kann man berechnen?
Vielen Dank!

Autor: ARM-Fan (Gast)
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Autor: Christine R. (Gast)
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ein troll!

Autor: Иван S. (ivan)
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Christine R. wrote:
> ein troll!

Ich finde die Frage des OPs durchaus interessant und diskussionswürdig, 
ich habe ungefähr das selbe Problem bei der Ansteuerung von 
Siebensegmentanzeigen, hatte aber im dazugehörigen FRED jedoch auch 
keine zweckdienlichen Hinweise zum Erkenntnisgewinn erhalten.

Vielleicht klappt es ja hier.

Autor: Gast Posti (Gast)
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Moinse

Wenn 'normal' ein NPN angesteuert wird, jetzt aber ein PNP benötigt 
wird, könnte man doch den NPN zum Negieren verwenden, oder?
Dann muß der NPN den Strom liefern, den der PNP an der Basis benötigt.

MfG

Autor: Иван S. (ivan)
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Hallo Posti,

so habe ich mir das ja auch vorgestellt, NPN wird praktisch "normal" 
angesteuert, Kollektor des NPNs soll Basis des PNP bedienen.

Nur, angenommen beim NPN weiss ich, daß ich Hausnummer 10k 
Basiswiderstand brauche um am Kollektor Hausnummer 10mA zu saugen. Wie 
kann man das bei der Zwei-Transistor-Lösung machen?

Funktioniert Mech-Meds Vorschlag "Basiswiderstand bei NPN einfach 
weglassen und einsetzen bei PNP" so wie es soll?
Andererseits koennte mann auch auch die Betas (hFE-Werte) der 
Transistoren multiplizieren und dann auf einen geeigneten 
Basiswiderstand für den NPN rueckrechnen. Nur wird der dann so 
exorbitant hoch daß vermutlich die Pull-Downs am NPN schon wieder mehr 
Saft ziehen als dessen Basis.

Einfach pragmatisch sein und einen besonders "schlechten" PNP-Transistor 
(stromverstärkungsmässig betrachtet) nehmen scheint mir doch etwas 
unelegant.

Irgendwie komme ich auf keinen grünen Zweig :-(
Iwan

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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Naja setz doch einfach deinen Basiswiderstand vor den PNP und gut ist, 
wo ist dein Problem? Den NPN setzt du dann ein um an der Basis (bzw am 
Vorwiderstand) die spannung zu schalten.

Aber generell sollte man sich nicht blind auf das BETA der Transistoren 
verlassen, das schwankt ganz schön, besser sind da konstantstromquellen 
mit Widerständen am Emitter des Transistors ...

Autor: Иван S. (ivan)
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Hauke Radtki wrote:
> Naja setz doch einfach deinen Basiswiderstand vor den PNP und gut ist,

Vielen Dank, Hauke. Mir geht es schon wesentlich besser!
 * Flaschbier ploppen lässt *

> wo ist dein Problem?

Ich hätte nur nicht gedacht, daß es so einfach ist. ;-) Zur Berechnung 
des Basiswiderstandes braucht man ja immerhin die Spannung. Ich hatte da 
einfach zu kompliziert gedacht, es ist einfach so offensichtlich, daß 
ich es überseh
en habe!

> Aber generell sollte man sich nicht blind auf das BETA der Transistoren
> verlassen, das schwankt ganz schön,

Ich habe konservativ mittels Kennlinie/Datenblatt einen Faktor 
angenommen, der auch im schlechtestem Falle noch so ziemlich hinkommen 
wird, einen geeigneten (=verfügbaren) Widerstandswert herausgesucht und 
dann wieder gegengerechnet. Das müsste eigentlich passen.

> besser sind da konstantstromquellen mit Widerständen am Emitter des
> Transistors ...

Auch wieder wahr, diese Überlegung werde ich mir wohl morgen nochmal zu 
Gemüte führen. Einfach über V_ce berechnen?

Schoenen Rest-Mittwoch wuenscht
Iwan

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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---------------+--------+
               |        |
               R1       E
               |
               +------B PNP
               |
               R2       C
               |        |
               |        R3
               |        |
               C        A
   --- R4 ---B    NPN  LED
               E        K
               |        |
              GND      GND


Stromverstärkung vom PNP  B1 = 100
Stromverstärkung vom NPN  B2 = 100

Kollektorstrom vom PNP = IC1 = 20mA
ergibt einen Basisstrom von IB1 = IC1 / B1 = 0.0002mA

Durch R1 lassen wir einen Strom von 1/5 .. 1/10 von IB1 fliessen
ergibt IR1 = IB1 / 10 = 0.00002mA

Den PNP Transistor wird mit einem Faktor von 3..10 übersteuert ergibt 
bei einem IB1 von 0.0002mA einen Strom von 0.002mA (Faktor 10)

für den Strom durch R2 ergibt sich dann 0.002mA + IR1 ergibt ungefähr 
0.002mA

Spannungs über R2
UR2 = UB - UBE(pnp) - UCsat(NPN) ergibt bei einer Versorgung von 12V

12V - 0.7V - 0.4V = 10.9V

Jetzt kann man R2 ausrechnen  10.9V / 0.002mA = 5450 Ohm

Für den Basisstrom vom NPN ergibt sich

IB2 = IC / B2  = 0.002mA / 100 = 0.00002mA

Auch hier wieder ein übersteuerungsfaktor von 10 ergibt

0.0002mA

Bei einer Outhigh Spannung von 4.3V ergibt eine Spannung von
4.3V - 0,7(ube NPN) = 3.6V

Dadurch ergibt sich für R4 = 3.6V / 0.0002mA = 18KOhm

Gruss helmi

Autor: Fralla R (Gast)
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Wozu R1??  Ausräumen?

Autor: Ich (Gast)
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Zum sicheren Sperren des PNP-Transistors (Reststrom NPN-Transistor).

Autor: Pulmoll (Gast)
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Müsste R1 nicht direkt in den Basiszweig vom PNP?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Pulmoll wrote:
> Müsste R1 nicht direkt in den Basiszweig vom PNP?
Da isser doch schon.
Den Basisstrom vom PNP begrenzt der R2...

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Nein der muss zwischen Basis und Emitter vom PNP. Den Strom fuer die 
Basis begrenzt schon R2. Der dient zum sichern Sperren des PNP 
Transistors


Den hatte ich vergessen anzugeben.

R1 = 0.7V / 0.0002A = 35 KOhm

Im ueberigen falls es noch keiner gemerkt hat , ich hatte dort oben an 
verschiedenen Stellen irrtuemlicher Weise anstatt A mA als Einheit 
angegeben.

Gruss Helmi

Autor: Иван S. (ivan)
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Hallo Helmi,

vielen Dank für deine ausführliche Darstellung. Ich habe die Sache nun 
verstanden. Eigentlich ganz einfach, wenn man weiß wie es geht. Du hast 
mir sehr geholfen.

Also nochmal vielen herzlichen Dank und schoenen Gruß aus Österreich 
sendet
Iwan

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Schoene Gruesse von Niederrhein zurueck

Helmi

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