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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Monostabile Kippstufe Schutzdiode


Autor: ugly_dugly (Gast)
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Hallo,
ich versuche gerade eine monostabile Kippstufe mittels zweier NPN 
Transistoren aufzubauen. Sie soll nach dem Betätigen eines Schalters ein 
positiven Impuls von etwa 750ms länge erzeugen. Dazu habe ich die 
anhängende Transistorschlatung zusammengeferkelt.

In der Simulation sieht das auch erstmal ok aus. Da ich aber mit einer 
relativ hohen Spannung (25V..30V) arbeite, wollte ich vor dem Aufbau der 
Schaltung nochmal erkundigen welche Schutzmaßnahmen man vorsehen sollte.

An der Basis-Emitter Strecke von Q5 liegt im Umschaltmoment die volle 
Spannung in Sperrichtung an. Diese darf eigentlich nicht größer als 6V 
bei dem von mir verwnedeten Transistor sein. Man ließt in vielen 
Büchern, dass man den Transistor mit einer Serien-Diode vor die Basis 
von Q5 schützen kann. Ich kann in der Simulation jedoch nicht sehen, 
dass diese Spannung durch die Diode in irgend einer Weise begrenzt wird. 
Hat von euch jemand eine Idee, ob diese Diode Sinn macht oder ob man den 
Transistor anderweitig schützen kann?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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ugly_dugly schrieb:
> Ich kann in der Simulation jedoch nicht sehen,
> dass diese Spannung durch die Diode in irgend einer Weise begrenzt wird.

Schalte mal einen Widerstand zwischen Basis und Emitter des Transistors.
So um 47K .. 100K.


> Hat von euch jemand eine Idee, ob diese Diode Sinn macht oder ob man den
> Transistor anderweitig schützen kann?

Diode parallel zur Basis-Emitter Strecke. Kathode an Basis, Anode an 
Emitter.

Gruss Helmi

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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Der Transistor braucht in dieser Beschaltung nicht geschützt werden. 
Seine Basis-Emitter-Strecke arbeitet halt einen Moment als Zenerdiode.

Bernhard

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Bernhard R. schrieb:
> Der Transistor braucht in dieser Beschaltung nicht geschützt werden.
> Seine Basis-Emitter-Strecke arbeitet halt einen Moment als Zenerdiode.

Mit rund 43mA Impulsstrom !

20V / 470 Ohm = 43mA

Wenn das nicht mal ein bisschen zuviel auf dauer ist.

Auch in der anderen Richtung wuerde ich das mal ein bisschen begrenzen.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

gibt ja vermutlich auch wenig Grund, das Ding so niederohmig zu 
dimensionieren...

Mit 4,7k Kollektorwiderstand und größeren Basiswiderständen und 
kleinerem Elko geht es wohl genauso bei der hohen Betriebsspannung.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: ugly_dugly (Gast)
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Danke für eure hilfreichen Antworten! Ich habe jetzt mal die Diode 
parallel zur Basis-Emitter Strecke geschaltet. Dadurch wird die 
Basisspannung logischerweise auf die Flusspannung der Diode begrenzt. 
Hierdurch verringert sich allerdings auch die Einschaltzeit der 
Kippstufe erheblich, sodass ich die Kapazität stark erhöhen muss, um 
dies zu kompensieren. Mit 4 Dioden in Reihe gelingt ein guter 
Kompromiss.

Nichts desto trotz könnte ich die Schaltugn auch hochohmiger auslegen, 
da ich sowieso noch einen Emitterfolger nachschalten möchte der dann den 
notwendigen Strom liefert.

Den Sinn der Diode in meiner Ausgangsschaltung habe ich allerdings immer 
noch nicht verstanden. Hier wird es z.B. empfohlen:

http://books.google.de/books?id=fVQGbpj-saoC&pg=PA...

Vllt. hat ja noch jemand eine Idee.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

ugly_dugly schrieb:
> Danke für eure hilfreichen Antworten! Ich habe jetzt mal die Diode
> parallel zur Basis-Emitter Strecke geschaltet. Dadurch wird die
> Basisspannung logischerweise auf die Flusspannung der Diode begrenzt.
> Hierdurch verringert sich allerdings auch die Einschaltzeit der
> Kippstufe erheblich, sodass ich die Kapazität stark erhöhen muss, um
> dies zu kompensieren. Mit 4 Dioden in Reihe gelingt ein guter
> Kompromiss.
????

> Nichts desto trotz könnte ich die Schaltugn auch hochohmiger auslegen,
> da ich sowieso noch einen Emitterfolger nachschalten möchte der dann den
> notwendigen Strom liefert.
>
> Den Sinn der Diode in meiner Ausgangsschaltung habe ich allerdings immer
> noch nicht verstanden. Hier wird es z.B. empfohlen:

Wenn Du D2 meinst: die Verhindert, daß die BE-Strecke beim Umladen des C 
oberhalb ihrer zulässigen Sperrspannung (eben die ca. -6V) betrieben 
wird und somit als Z-Diode arbeitet.

An der Schaltung ist doch nichts auszusetzen, außer das ich sie eben 
hochohmiger dimensionieren würde.
Ansosnten ist die so alt wie die (Transistor-)Welt...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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@ Helmut Lenzen

Die Verlustleistung durch die Zenerwirkung der BE-Strecke beträgt ca. 40 
mA * 6 V - das sind ca. 250 mW. Diese gigantische Verlustleistung halten 
die meisten Transistoren gut aus.

Bernhard

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Diese gigantische Verlustleistung halten
>die meisten Transistoren gut aus.

Die Leistung ja aber den Strom in die BE-Strecke nicht. Durch eigene 
Messungen wurde schon bestaetigt das sich die Stromverstaerkung des 
Transistors bei sowas schon veraendert.

Autor: Flow (Gast)
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> Den Sinn der Diode in meiner Ausgangsschaltung habe ich
 > allerdings immer noch nicht verstanden. Hier wird es z.B. empfohlen:

Genau in deiner Quellenangabe ist es beschrieben, warum.
Messe mit dem Oszi und du wirst sehen, daß der Kondensator an der 
Plattenseite zur Diode hin zeitweise auch negative Spannung erzeugt. 
Schon bei 6V Betriebsspannung bauen sie so eine Schutzdiode ein. Bei 
deinen 25-30V gibt es nichts mehr zu überlegen ´ob oder nicht´.

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