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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Open Collector selber basteln?


Autor: Thomas (Gast)
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Hallo,
Ich bin Anfänger auf diesem Gebiet, muss aber eine Aufgabenstellung 
realisieren. Ich habe ein externes Netzgerät (Sonderanfertigung) und 
eine Elektronik mit Leistungs- und Steuerteil. Der Steuerteil muss ein 
Signal an das Netzteil senden, das besagt, dass die Spannung für den 
Leistungsteil abgeschaltet werden kann (StandBy). Jetzt will ich das 
über einen Open Collector aufbauen. Da aus beim Open Collector aber kein 
OC verfügbar ist, muss ich mir das diskret aufbauen. Habt ihr da 
vielleicht Vorschläge für mich, wie ich das realisieren könnte??

Besten Dank!

: Verschoben durch Admin
Autor: MaWin (Gast)
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> Da aus beim Open Collector aber kein OC verfügbar ist,

Der Sinn bleibt verborgen, ist OC nicht OpenCollector?

> Jetzt will ich das über einen Open Collector aufbauen.

Ja warum denn überhaupt ?

Welchen Eingang hat dein Netzteil,
welchen Aussgang deine Steuerung ?

Und warum tut's kein Transistor ?

                        +------ SteuereingangSTANDBY
                        |
SteuerausgangOFF --1k--|< NPN
                        |E
           GND ---------+------- GND

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Thomas schrieb:
> Da aus beim Open Collector aber kein
> OC verfügbar ist, muss ich mir das diskret aufbauen.

???

Autor: Thomas (Gast)
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Sorry, ich meinte: Da beim uC kein OC vorhanden ist....

Waren meine Gedanken wahrscheinlich schon wieder wo anders... :)

Autor: Klaus (Gast)
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Da man leider keine Transistoren mehr einzeln kaufen kann, kannst du 
leider nicht einfach einen Transistor nehmen und den Kollektor Open 
lassen!

Autor: Hc Zimmerer (mizch)
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Bei den meisten µC ist OC verfügbar.  Du schaltest den Ausgang über das 
Data Direction Register und belässt das Port-Bit auf 0.

Autor: Thomas (Gast)
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Ich wollte eigentlich nur wissen, ob man das einfach diskret mit einem 
Transistor so realisieren kann, oder ob ich da etwas besonderes beachten 
muss.
Wie müsste ich das dimensionieren, wenn der Ausgang vom uC 3,3V (HIGH) 
hat??

Danke!

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Klaus schrieb:
> einfach einen Transistor nehmen und den Kollektor Open
> lassen!

Das wäre nun wirklich zu einfach.

Nimmt man einen ULN2xxx, spart man sogar noch den Basis-Vorwiderstand, 
jedoch muss man weiter als bis drei zählen können.

Am allereinfachsten wäre jedoch ein PDTC143 von NXP oder so ähnlich.

Autor: Michael M. (Gast)
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Thomas schrieb:
> Sorry, ich meinte: Da beim uC kein OC vorhanden ist....
außer: praktisch bei jedem.
pin als ausgang und gegen masse schalten. oder als eingang ohne pullup.
tadaa, fertig.

> Wie müsste ich das dimensionieren, wenn der Ausgang vom uC 3,3V (HIGH)
> hat??
Basiswiderstand

du musst student sein?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Thomas schrieb:

> Wie müsste ich das dimensionieren, wenn der Ausgang vom uC 3,3V (HIGH)
> hat??

Das hängt jetzt im wesentlichen davon ab, welche Stromverstärkung dein 
Transistor hat und welchen Strom die angehängte Schaltung durch den 
Transistor geschaltet haben möchte.

Ich denke wenn du das auf angenommene 100mA Maximalstrom auf der C-E 
Strecke dimensionierst (da das ja ein Schaltausgang ist, wird der Strom 
höchst wahrscheinlich kleiner sein, sehr viel kleiner) wird das schon 
ausreichen. Und wir mal ein hFe von 80 annehmen, dann muss auf der Basis 
ein Strom von 100 / 80 = 1.25 mA rinnen.
Bei 3.3V macht das dann (R = U / I) einen Basiswiderstand von 2640 Ohm. 
Mit einem 1kOhm Widerstand bist du daher weit auf der sicheren Seite.


> Ich bin Anfänger auf diesem Gebiet, muss aber
> eine Aufgabenstellung realisieren

Wenn du Anfänger bist, warum musst DU das dann realisieren?
Und wieso ist da niemand, der dir dabei unter die Arme greifen kann?

Wir fassen zusammen:
* Du weißt nicht was ein Open Collector ist
* Du weißt nicht wie man einen Schalttransistor dimensioniert
* Du weißt nicht, mit welchen Strömen ausgangsseitig zu rechnen ist
* Du kannst keinen Basiswiderstand ausrechnen
* Du bist auch nicht in der Lage, dir das alles zu ergoogeln

Da frag ich mich schon, warum man ausgerechnet dir diese Aufgabe 
anvertraut.

Autor: MaWiler (Gast)
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Ich mag mich als Student (Materialwissenschaft) auch von der Aussage 
distanzieren, obwohl mein Studiengang so ziemlich wenig mit Elektrainik 
bzw Elektrotechnik zu tun hat.....

Autor: Thomas (Gast)
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Eigentlich bin ich hier gelandet, um Informationen zu bekommen, und 
nicht um beleidigt zu werden.
Aber anscheinend war das ein Fehler...

Aber an die, die mir versuchten zu helfen: Danke!

@Karl Heinz: Auch du wirst einmal klein angefangen haben, oder??

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Thomas schrieb:

> @Karl Heinz: Auch du wirst einmal klein angefangen haben, oder??

Natürlich.
Aber ich hab nicht damit angefangen, Projektarbeit zu leisten die ich 
nicht stemmen konnte. Und ehe ich Buzzwords wie 'open collector' benutzt 
habe, hab ich erst mal für mich erkundet, was das überhaupt heißt. Und 
vielleicht kannst du dir das nicht mehr vorstellen: damals gab es noch 
gar kein Web wie du es heute kennst und wir mussten in Bibliotheken 
gehen und Bücher/Zeitschriften studieren um zu den Informationen zu 
kommen.

Etwas von Grund auf zu erlernen scheint immer mehr aus der Mode zu 
kommen.

Und was in die gleiche Kerbe schlägt: Je einfacher Information zu finden 
ist, desto weniger wird dieses Angebot genutzt. Du hast nahezu das 
komplette 'Standard'-Wissen der ganzen Welt mit ein paar Tastendrücken 
zur Verfügung. Warum nutzt du es nicht?

Der 2.te Link bei Google ist
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1206121.htm

Autor: Andy (Gast)
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Ich kann sehr wohl einen Basiswiderstand ausrechnen, und ich weiß sehr 
wohl, was Open Collector bedeutet. Ich wollte lediglich wissen, ob man 
das auch ohne weiteres diskret aufbauen kann. Aber wahrscheinlich hab 
ich mich missverständlich ausgedrückt....

Autor: Michael M. (Gast)
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Thomas schrieb:
> @Karl Heinz: Auch du wirst einmal klein angefangen haben, oder??
da fühle ich mich jetzt einfach auch mal angesprochen; daher:
ja, aber vor dem studium.

Autor: Walter Tarpan (nicolas)
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Thomas schrieb:

> @Karl Heinz: Auch du wirst einmal klein angefangen haben, oder??

Um mal einzuspringen: Jeder hat klein angefangen. Aber kleine Anfänger 
haben normalerweise keine "Aufgabenstellung". Anfänger haben erstmal 
einen Lernprozeß zu realisieren. Das macht man nicht im Internet sondern 
mit einem guten Buch. Einem guten Buch mit Formeln drin. Je nach 
Wissensstand heißen die Bücher "Elektrotechnik für Ingenieure" (für 
Anfänger mit Abitur) oder "Einführung in die Elektronik" für Hobbyisten. 
Für Berufsschüler gibt es da auch entsprechende Werke, die schon im 
normalen Lehrbetrieb vorhanden sind.

Nichts ist praktischer als gute Theorie.

Grüße
Nicolas

Autor: Klaus (Gast)
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Michael M. schrieb:
> Thomas schrieb:
>> @Karl Heinz: Auch du wirst einmal klein angefangen haben, oder??
> da fühle ich mich jetzt einfach auch mal angesprochen; daher:
> ja, aber vor dem studium.

Das ist gar nicht mal der Punkt. Jeder, egal ob Stunden, nicht Student 
oder nicht mehr Student, sollte in der Lage sein, google zu benutzen und 
sich zu informieren was Open Collector bedeutet.

Autor: Thomas (Gast)
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Immer das gleich in diesem Forum! Stellt man ein Anfängerfrage, wird man 
gleich als Trottel abgestempelt... Echt zum Kotzen...

Autor: Michael M. (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Etwas von Grund auf zu erlernen scheint immer mehr aus der Mode zu
> kommen.
Meine Rede. "Keiner" bemüht sich mehr, zu verstehen, was er eigentlich 
macht. Anwenden bis zum Erfolg wird zumeist als völlig ausreichend 
angesehen.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Thomas schrieb:
> Immer das gleich in diesem Forum! Stellt man ein Anfängerfrage, wird man
> gleich als Trottel abgestempelt... Echt zum Kotzen...

Nur dann wenn sich rausstellt, dass diese Anfängerfrage wieder mal 
darauf hindeutet, dass der Fragesteller seine Hausaufgaben nicht macht.

> Ich wollte lediglich wissen, ob man
> das auch ohne weiteres diskret aufbauen kann.

Das ist ja wohl eine der blödesten Ausreden, die ich je gehört habe.

Autor: Michael M. (Gast)
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Thomas schrieb:
> Immer das gleich in diesem Forum! Stellt man ein Anfängerfrage, wird man
> gleich als Trottel abgestempelt... Echt zum Kotzen...

interpretier mal richtig!
du stellst als anfänger eine frage, die einen wissenstand impliziert, 
der für die durchführung deines vorhabens absolut unzureichend ist.

eine skalierung nach oben ist: "ich will ein AKW bauen, wie installiere 
ich windows 95?"

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Michael M. schrieb:
> eine skalierung nach oben ist: "ich will ein AKW bauen, wie installiere
> ich windows 95?"

Eher:
"Ich will ein AKW bauen, wie öffne ich die Papierhülle der 
Bauanleitung?"

Autor: Ohforf Sake (ohforf)
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Hc Zimmerer schrieb:
> Bei den meisten µC ist OC verfügbar.  Du schaltest den Ausgang über das
> Data Direction Register und belässt das Port-Bit auf 0.

Das klappt nur dann sicher, wenn die Spannung am Collector nicht grösser 
wird als die Betriebsspannung des uC.
Beim PIC würden dann die Schutzdioden gequält... die halten nicht lang.
Oder verstehe ich das falsch ?

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Ohforf Sake schrieb:
> Das klappt nur dann sicher, wenn die Spannung am Collector nicht grösser
> wird als die Betriebsspannung des uC.

Dies ist insbesondere auch in ausgeschaltetem Zustand zu beachten. 
Entweder wird durch das Ausschalten ein aktivier Zustand verursacht oder 
die Schaltung über die Schutzdiode des uC fremdgespeist.

Beides kann sehr ungünstige Seiteneffekte haben.

Autor: A. M. (am85)
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Michael M. schrieb:
> Karl heinz Buchegger schrieb:
>> Etwas von Grund auf zu erlernen scheint immer mehr aus der Mode zu
>> kommen.
> Meine Rede. "Keiner" bemüht sich mehr, zu verstehen, was er eigentlich
> macht. Anwenden bis zum Erfolg wird zumeist als völlig ausreichend
> angesehen.

Ich studiere Elektrotechnik und muss leider sagen, dass um mich herum 
viel zu viele Studenten mit eben dieser Einstellung herumschwirren. 
Traurig aber wahr...

Ansonsten möchte ich nur mal so allgemein anmerken, dass ein Studium 
alleine einen noch nicht in allen relevanten Teilgebieten dazu befähigt, 
hohe Kompetenzen zu haben. Viele legen ja gewisse Schwerpunkte. Der eine 
kann besser mit der Analogtechnik, der andere tut sich leichter mit der 
Theorie der Signalverarbeitung und Regelungstechnik. Man darf da nicht 
alles über einen Kamm scheren

Autor: Klaus (Gast)
Datum:

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Das stimmt, aber jeder Student sollte in der Lage sein, mal schnell nach 
einen Begriff zu googlen, zu lesen und zu verstehen. Wenn das schon bei 
soetwas trivialem wie Open Kollektor nicht funktioniert, wie will man 
sich dann jemals im Job in ein komplexes Themengebiet einarbeiten?

Autor: Klaus (Gast)
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Aber wir wollen dich ja nicht im Regen stehen lasse, Thomas. Deswegen 
habe ich dir die benötigten Informationen rausgesucht:

http://lmgtfy.com/?q=Open+collector

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Klaus schrieb:
> aber jeder Student

Der ursprüngliche Autor hat doch niemals behauptet, ein Student zu sein. 
Dies wurde ihm nur von Michael M. unterstellt.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Klaus schrieb:
> Aber wir wollen dich ja nicht im Gegen stehen lasse, Thomas. Deswegen
> habe ich dir die benötigten Informationen rausgesucht:
>
> http://lmgtfy.com/?q=Open+collector

Und noch ein Tipp:
Wenn bei den ersten Google Ergebnissen ein Link zu
www.elektronik-kompendium.de
dabei ist, dann ist es der immer Wert vorrangig gelesen zu werden.

Autor: Mine Fields (Gast)
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@Thomas:
Deine Fragestellung war tatsächlich eher ungeschickt. Wenn du nur wissen 
wolltest, ob es Probleme gibt, so etwas diskret aufzubauen, hättest du 
deine Lösung präsentieren müssen, alle notwendigen Randbedingungen 
dargestellt und gefragt: geht das so?

So wie du gefragt hast muss man wirklich davon ausgehen, dass du 
eigentlich nicht weißt was Open Collector ist.

Autor: MaWin (Gast)
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> Bei den meisten µC ist OC verfügbar.

Nein.

> > Sorry, ich meinte: Da beim uC kein OC vorhanden ist....
> außer: praktisch bei jedem.
> pin als ausgang und gegen masse schalten. oder als
> eingang ohne pullup. tadaa, fertig.

Nein.

Die meisten uC sind in CMOS realisert
und haben Schutzdioden von jedem Ausgang hin zur VCC.

  VCC
   |
   +-|<|-+  Schutzdiode
         |
      +--+-- Ausgang
      |
   --|<
      |E
    Masse

Verwendt man nun diese um einen Eingang zu steuern,
der es fordert, mit open collektor angesteuert zu werden,
weil er selbst schon den pull up Widerstand enthält,

         +24V
           |
          1k
           |
Eingang  --+-- Steuerung (Umschaltgrenze z.B. 12V)

so schaltet der Transistor nur zwischwen Verbindung zu Masse
und Verbindung über die Schutzdiode zu VCC (hier 3.3V) um,

und das reicht dann dem Eingang oft nicht, um umzuschalten.
Im ungünstigen Fall geht der uC sogar kaputt, weil der Strom
über die Schutzdiode zu hoch wird (latch up) oder mehr in VCC
hineinfliesst als abgenommen wird und deswegen die Spannung
bis uzr Zerstörungsgrenze steigt.


Also Jungs, wenn ihr schon rumblökt, dann nicht so Falsches
vom Stapel lassen.

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Einfach einen OC (Optokoppler) mit Vorwiderstand an den µC Pin und schon 
hat man einen OC (Openkollektor) Ausgang...

Autor: Hc Zimmerer (mizch)
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MaWin schrieb:
> Nein.
>
> Die meisten uC sind in CMOS realisert
> und haben Schutzdioden von jedem Ausgang hin zur VCC.

Der TE sprach ausdrücklich von 3,3 V am offenen Kollektor.  Da könnte 
man schon annehmen, dass die Schutzdiode keine Rolle spielt, weil seine 
Vcc mindestens genauso groß ist.

> Also Jungs, wenn ihr schon rumblökt, dann nicht so Falsches
> vom Stapel lassen.

Und Du könntest vorher lesen, was der TE schrieb.

Autor: Klaus (Gast)
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Möchte jemand was abhaben? =)

Autor: MaWin (Gast)
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> Und Du könntest vorher lesen, was der TE schrieb.

Mach's mal, und dann entschuldige dich (hast du sicher nicht den Mut 
dazu).

> Der TE sprach ausdrücklich von 3,3 V am offenen Kollektor.

Nein, von 3.3V bei high am Ausgang, also einem mit 3.3V versorgten uC.

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Andy schrieb:
> Ich kann sehr wohl einen Basiswiderstand ausrechnen, und ich weiß sehr
> wohl, was Open Collector bedeutet. Ich wollte lediglich wissen, ob man
> das auch ohne weiteres diskret aufbauen kann.

Dann scheinst Du es doch nicht zu wissen. Ein Open Collector ist, wie 
der Name schon sagt, eine Transistorstufe mit offenem Kollektor. Emitter 
liegt gegen GND, die Basis ggf über einen Widerstand an der 
Signalquelle. Ein Transistor ist doch diskret. Oder wollstest Du diesen 
auch selber diskret aufbauen?

Autor: Michael M. (Gast)
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Hc Zimmerer schrieb:
> Und Du könntest vorher lesen, was der TE schrieb.
danke! jetzt musste ich es nicht schreiben =)

Autor: Stephan (Gast)
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Hc Zimmerer schrieb:
>> Die meisten uC sind in CMOS realisert
>> und haben Schutzdioden von jedem Ausgang hin zur VCC.
>
> Der TE sprach ausdrücklich von 3,3 V am offenen Kollektor.  Da könnte
> man schon annehmen, dass die Schutzdiode keine Rolle spielt, weil seine
> Vcc mindestens genauso groß ist.
>
>> Also Jungs, wenn ihr schon rumblökt, dann nicht so Falsches
>> vom Stapel lassen.
>
> Und Du könntest vorher lesen, was der TE schrieb.

Michael M. schrieb:
>> Und Du könntest vorher lesen, was der TE schrieb.
> danke! jetzt musste ich es nicht schreiben =)

Kann mich nicht erinnern, dass je die Spannung am OC vom TE genannt 
wurde.
Es war nur von 3,3V am µC-Ausgang die Rede. (hier: 
Beitrag "Re: Open Collector selber basteln?")

Man mag aus anderen Aussagen auf irgendwas wie 3,3-12V schließen können, 
sicher ist das aber nicht.
Dann bleiben eigentlich nur die Optionen nicht zu antworten, die 
fehlenden Angaben zu erfragen, oder genau das was angefragt wurde 
(echten OC an nem µC nachrüsten) zu beantworten.

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