Spannung verlustfrei schalten

[Ingo Henze (Gast)]

Ich möchte mit einem IO-Pin des ATtiny12 einen Verbraucher (LCD-Modul)
bei Bedarf ein- bzw. ausschalten (siehe Bild im Anhang).
Die Stromaufnahme I(L) des Verbrauchers liegt bei max. 300 uA, die
Spannung darf aber nicht unter die 3V sinken, die als Betriebsspannung
des Gesamtsystems zur Verfügung steht, U(Abf) sollte also nahezu 0V
sein.
Mein erster Versuch (unten im Bild) mit einem BC547 ergibt einen
Spannungsabfall von etwa 0,65 Volt. Ich nehme an, das der Transistor
nicht voll durchschaltet. Aber selbst wenn er es täte, bliebe ja immer
noch ein U(CE) von 0,2V (?) übrig.

Ein Relais geht übrigens in dem Fall nicht, falls jemand auf die Idee
kommen sollte :-)
Ich denke, das hier wohl ein MOSFET die Lösung sein könnte, kenn mich
aber damit gar nicht aus.

Was für einen Typ könnte ich da nehmen und wie muß der dann beschaltet
werden?

Besten Dank und Gruß
Ingo

[crazy horse (Gast)]

mit einem pnp-Transistor (Emitter an +3V, Kollektor zur Last,
eingeschaltet wird dann mit L-Pegel) sieht die Sache schon besser aus,
bei dem geringen Strom solltest du mit weniger als 0,1V
Spannungsverlust auskommen.
Mosfet mit 3V? Vielleicht, kenne keinen.
Photo-Mos-Relais könnte gehen, zur Zeit gibts gerade billig welche bei
Pollin.

[Matthias (Gast)]

Hi

als entweder wie crazy horse vorgeschlagen hat einen PNP-Transistor
(dann bleibt aber immer die Ucesatt).

Oder, bei dem kleinen Strom, einen P-Kanal Logic-Level-MOSFET. Selbst
wenn sich bei dem ein Bahnwiderstand von 10 Ohm bei 3V Usg einstellst,
bist du gerade mal bei einem Spannungsabfall von 3mV.

BTW:
Gratulation zur Verwendung eines anständigen Grafikformats! Sonst wird
hier ja üblicherweise JPEG verwendet. Und dessen
Kompressionsalgorithmus ist für Schaltpläne wirklich nicht geeignet.


Matthias

[Marko B. (Gast)]

Bei 300uA kannst du das Ding direkt an den Portpin hängen - ohne
irgendwas dazwischen.

[Ingo Henze (Gast)]

Vielen Dank erstmal für die Antworten!

@crazy horse
Nur mit dem pnp-Transistor hat das nicht funktioniert. Da ich aber
sowieso bei positiver Logik bleiben will, habe ich das nun mit einem
npn- und einem pnp-Transistor realisiert (siehe Bild im Anhang).
So funktioniert es nun einwandfrei, es gehen etwa 40 mV verloren, ein
Wert, mit dem ich gut leben kann.

@Matthias
Das mit dem P-Kanal Logic-Level-MOSFET würde ich gern probieren, aus
Interesse. Aber die Dinger scheinen eher was exotisches zu sein, bei
N-Kanal ist die Auswahl bedeutend größer und da kann man auch welche im
"normalen" Handel kaufen.
Aber in P-Kanal hab ich kaum was geeignetes gefunden (z.B. BSH205), und
wenn, dann nur in SMD (was notfalls noch zu verschmerzen wäre :-) und
nirgendwo kaufbar.
BTW: Ich würde nie auf die Idee kommen, eine einfach Strichzeichnung
oder Grafik als JPEG zu speichern, da verwende ich schon seit Jahren
GIF :-)
Zumal das leidliche UNISYS-Patent auf die GIF-Komprimierung ja nun wohl
abgelaufen ist, oder?
Ansonsten gäbe es ja auch noch PNG...

@Marko
Direkt am Portpin hab ich auch erst probiert, hat aber nicht
funktioniert, warum auch immer. Die Spannung lag dann nur etwas bei der
Hälfte, also 1,5V. Oder muß man da noch was besonderes beachten?

Gruß
Ingo

[Ingo Henze (Gast)]

Hab mir mal grad noch das Datenblatte vom BS 250 (bei Reichelt für 18
Cent), der könnte doch als P-Kanal MOSFET dafür funktionieren, oder?

[Marko B. (Gast)]

Also laut Datenblatt hat der ATtiny12 bei einem Ausgangsstrom von 1mA
eine Ausgangsspannung von knapp 2,5V bei einer Vcc von 2,7V (Figure 71
S.79). Das funktioniert also garantiert. Probier mal einen 100nF
Kondensator vor das Display zu schalten.

[Ingo Henze (Gast)]

Ja, Marko, es funktioniert nun doch :-)
Hätte mich auch gewundert, ich war ja anfangs auch der Meinung, das es
bei den lächerlichen 300 uA direkt am Portpin gehen sollte.
Da es aber nicht funktioniert hat, wurde ich unsicher...

Letztendlich war es ein Softwareproblem.
Ich hab zwar den entsprechenden Portpin als Ausgang initialisiert,
dannach kam aber noch das I2C-Init, was alles wieder zunichte gemacht
hat. Wobei das einfach eine Originalfunktion der AVR-Appnote 300
(Software TWI Master Interface) ist, und da das bisher prima
funktioniert hatte, hab ich mir das nicht alles im einzelnen
angesehen.
Was macht nun aber TWI_init?

TWI_init:
  clr  TWIstat        ; clear TWI status register (used
                      ; as a temporary register)
  out  PORTD,TWIstat  ; set TWI pins to open colector
  out  DDRD,TWIstat
  ret

Da wird gnadenlos alles auf "0" gesetzt, von wegen "set TWI-Pins".

Naja, nun funktioniert es ja bestens, auch ohne Transistoren (hab aber
wieder was dazugelernt). Der Spannungsabfall beträgt übrigens ebenfalls
etwa 40 mV.

Obwohl ich mir mal so ein paar BS 250 bestellen werde, man kann ja nie
wissen. Was sollte man den eigentlich sonst noch so an MOSFETs in der
Bastelkiste haben (BUZ 11 z.B.?)?

Gruß
Ingo

[Henning (Gast)]

meinen Lieblings-FET zum Beispiel: IRL3803 (Wenn auch kein Standard-Typ)