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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM mit Transistor verstärken


Autor: Myself (Gast)
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Hallo Kollegen,

Auch, wenn ich mich jetzt voll in die Nesseln setze...

ich muss ein PWM-Signal verstärken.
Das Signal wird auf einen analogen Eingang (0V...10V) geführt. 
Versorgungsspannung ist 12V. Mit R5 (Poti) kann ich das Signal so 
einstellen, dass über R6 maximal 10V abfallen. R4 ca. 1k. Soweit so gut.
Egal ob ich jetzt aber die Basis auf GND oder 5V schalte, der Transistor 
schlatet immer durch. Nur bei unbeschalteter Basis messe ich 0V.
Wo ist mein Denkfehler?

Die Schaltung muss so einfach wie möglich, mit so wenigen Bauteilen wie 
möglich, sein.

Autor: Wayne (Gast)
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Leg mal 12V an die Basis deines Transistors, dann geht es!

Autor: Chris (Gast)
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Dein Denkfehler liegt darin, dass du hier ein PNP-Transistor hast. Wenn 
deine Basis 0.7V geringer ist als an dem Emitter schaltet der Transistor 
durch. Schaltest du ein PullUp von der Basis an +12V sperrt der 
Transistor.

Grüße Chris

Autor: Myself (Gast)
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Wie war das mit dem Wald und den Bäumen...?
Ja, viel mir hinterher auch ein. Erst denken, dann layouten!
Habe jetzt noch 1k-Wid. von Basis an +12V und schalte per µC-Pin die 
Datenrichtung um:
--> also 0V und hochohmig

Sollte gehen!
Hoffe nur, dass das Umschalten von DDRx schnell genug für PWM ist.

Danke nochmals!

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Das dürfte nicht (lange) funktionieren. Denn du legst über den 1k 
Widerstand mal eben 12V auf den Port des Mikrocontrollers, welcher 
Schutzdioden gegen vmtl. 5V hat. da fließen also mal eben 7mA in den 
Port rein. Brutzel Brutzel.

Autor: Chris (Gast)
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10k tun es da auch. Oder du benutzt ein NPN Transistor. Den kannst du 
mit +5V und 0V ansteuern.

Autor: Myself (Gast)
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@Simon K.
> Brutzel Brutzel
Warum? Nutze einen ATTINY26. Lt. Datenblatt verträgt der doch sogar 40mA 
rein und raus??
Bei PORTPIN=0 und auf AUSGANG schaltet der PIN doch auf GND durch.
 => Transistor leitet.
Bei PORTPIN=0 und auf EINGANG schaltet der PIN HOCHOHMIG.
 => Transistor sperrt.

Schon wieder Denkfehler?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Myself schrieb:
> @Simon K.
>> Brutzel Brutzel
> Warum? Nutze einen ATTINY26. Lt. Datenblatt verträgt der doch sogar 40mA
> rein und raus??

40mA schon.
Aber nur bei Vcc

Du schmeisst da aber 12V rein.
Wenn Atmel da nicht ein paar Schutzdioden spendiert hätte, die alles 
über Vcc nach Vcc ableitet, würden die 12V bis auf die CPU 
durchschlagen.
Diese Schutzdioden begrenzen die Spannung, halten aber auch keine 40mA 
aus, sondern nur ein paar mA.

Autor: chris (Gast)
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Da steht aber auch sicherlich dass an den Pins nur eine maximale 
Spannung von VCC+0.3V anliegen darf. Und manche sind intern eben über 
eine Diode geschützt vor Überspannung. Und 12-5 = 7V ; 7V/1kOhm = 7mA 
die über die Schutzdiode abfließen müssen.

Und 10k anstelle von 1k tut keinem Weh :)

Autor: chris (Gast)
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Mist Karl Heinz war schneller :)

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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10k funktioniert auch nicht, da die Klemmdiode am Mikrocontroller den 
Strom richtig 5V ableitet und die Spannung eben auf 5V klemmt. Dafür ist 
sie ja da.

Ups, war grad aufm Pott und hab nicht refresht ;-)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Und was spricht jetzt wirklich dagegen, die sattsam bekannte Kombination 
aus NPN als Hochsetzsteller und PNP zu benutzen?

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Und was spricht jetzt wirklich dagegen, die sattsam bekannte Kombination
> aus NPN als Hochsetzsteller und PNP zu benutzen?

Von mir aus nichts ;-) :-)

Autor: Myself (Gast)
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Klar, ihr habt recht!
Ich habe wohl heute noch nicht genug Kaffee! Heut ist nicht mein Tag!
Es ist aber gut: Ich nutze meine gepostete Schaltung, vertrausche nun 
+12V und GND und nehme einen NPN, BC337.
Thema gegessen.
Danke an euch alle, dass es heut wenigstens euer Tag ist! :-)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Myself schrieb:
> Klar, ihr habt recht!
> Ich habe wohl heute noch nicht genug Kaffee! Heut ist nicht mein Tag!
> Es ist aber gut: Ich nutze meine gepostete Schaltung, vertrausche nun
> +12V und GND und nehme einen NPN, BC337.
> Thema gegessen.

Wieviele Volt willst du noch mal hinten rausbekommen?
Und wieviele werden es wohl mit dem NPN werden?

Autor: Lothar Löter (Gast)
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für PWM-Steuerungen nimm am besten einen Power FET wie den BUZ11. Der 
eignet sich super für solche anwendungen und kann große Leistungen 
durchschalten. Gruss Lothar ;)

Autor: Myself (Gast)
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@Karl heinz Buchegger
> Wieviele Volt willst du noch mal hinten rausbekommen?
Wie geschrieben: 10V bei 12V-Versorgung
Bei einem Abfall von ca. 0,7V am Transistor geht das doch?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Myself schrieb:
> @Karl heinz Buchegger
>> Wieviele Volt willst du noch mal hinten rausbekommen?
> Wie geschrieben: 10V bei 12V-Versorgung
> Bei einem Abfall von ca. 0,7V am Transistor geht das doch?

Ein NPN Transistor steuert so durch, dass am Emitter die Spannung etwa 
0.7V unter der Basisspannung bleibt (Ube). Wird die Spannung am Emitter 
höher, beginnt der Transistor zu sperren. Ist die Emitterspannung um ca. 
0.7V kleiner als die Basisspannung, beginnt der Transistor mehr zu 
leiten. Daher pendelt sich die Emitterspannung auf ca UB - Ube ein.
Basisspannung hast du 5V. Ergo kriegst du am Emitter nicht mehr als ca. 
4.3V raus.
Mit deinem 10V ist da Essig.

Man kanns auch so sehen:
Ein NPN Transistor leitet, wenn seine Basis ca. 0.7V positiver ist, als 
die Spannung am Emitter.
Angenommen am Emitter hättest du 10V. Und an der Basis 5V.
Dann leitet aber der NPN nicht, denn die Basis ist nicht positiver als 
der Emitter.
Wenn der aber nicht leitet, wo kommen dann die 10V her?

Nochmal:
Was hindert dich daran, mit einer NPN-PNP Kombination die übliche 
Schaltung durchzuführen?

Autor: Mike (Gast)
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Myself schrieb:
> Ich habe wohl heute noch nicht genug Kaffee! Heut ist nicht mein Tag!
> Es ist aber gut: Ich nutze meine gepostete Schaltung, vertrausche nun
> +12V und GND und nehme einen NPN, BC337.

Also so wie ich das interpretiere, sollte das gehen. Er betreibt den 
BC337 in normaler Emitterschaltung
Emitter => GND
Basis => R4
Kollektor => R5

Damit liegt jetzt X5-2 auf +12V und nicht mehr auf GND, aber wir wissen 
ja nichts über den Rest der Schaltung, ob das ein Problem ist oder 
nicht. Aber im Prinzip wird der Transistor so voll durchgeschaltet und 
hat nur einen geringen (< 1V) Spannungsabfall laut Datenblatt (Uce, typ- 
und stromabhängig).

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