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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik kleine Verstärkerschaltung


Autor: Ahnungslos (Gast)
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Hi,
kann mir jemand eine Schaltung zeichnen, die Folgendes kann:

Ich habe eine Ausgangsspannung, von 0-2V
Ich möchte, dass eine LED leuchtet, wenn die Spannung kleiner als 0,2V 
ist. Ansonsten soll die LED aus sein.
Ich hab versucht mit BC547B Transistoren eine Verstärkerschaltung 
aufzubauen, aber ich bekomme es einfach nicht hin.
Die 0,2V reichen nicht um den Transistor zu schalten.

Danke für Hilfe

P.S. Das ist keine Hausaufgabe oder ähnliches. Ich mache das zu meinen 
Privaten vergnügen. Jedoch fehlt es mir an den Grundlagen.
Bisher habe ich die Spannung über ADC in einem µC ausgewertet und dann 
einfach die LED geschaltet. Aber das muss doch auch wesentlich einfacher 
gehen ;)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Nimm einen Komparator oder einen OPAmp für unipolare Versorgung (z.B. 
LM358). Dann legst du dein Eingangssignal an den -Eingang, und eine 
Referenzspannung (z.B. von einem Spannungsteiler) von 0,2V an den 
+Eingang. Die LED kommt an den Ausgang gegen Masse (natürlich mit einem 
passenden Vorwiderstand). Fertig.

Autor: Ahnungslos (Gast)
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Mit Transistoren ist nichts zu machen?
Habe keinen LM358 hier.

Autor: MaWin (Gast)
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> Mit Transistoren ist nichts zu machen?

Doch, aber nicht mit nur einem und nicht für Ahnungslose.

Ausserdem hängt die sinnvollste Schaltung ab von Randbeingungen, die du 
uns nicht genannt hast.

Wenn exakte 5V zur Verfügung stehen, könnte man einen 
Differenzverstärker aufbauen.

+5V --+---+---+---+
      |   |   |   |
      R   |  LED  R
      |   |   |   |
      +--|<   >|--+
      |   |E E|   |
      R   +-+-+   |
      |     |     |
 in --+     R     R
            |     |
Masse ------+-----+

falls man einen schärferen Übergang will, sollte man einem 
Schmitt-Trigger aufbauen, da geht mit Einzeltransistoren durchaus, und 
durch Spannungsteiler kann man die 0.2V auf messbare 2.2V (oder so) 
verschieben, wenn man überhaupt eine höhere Spannung hat (z.B. eben 5V).

Autor: Ahnungslos (Gast)
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Danke MaWin. Ich hab deine Schaltung nach gebaut. (zumindest versucht)
Leider weiß ich nicht, was ich für Widerstände verwenden soll.
Hab es mit Potis versucht nachzubauen, es mag aber nicht so richtig.

exakte 5V sind kein Problem. Habe ich (L7805).
> falls man einen schärferen Übergang will
Ist nicht so wichtig. der Bereich zwischen 0,2V-1V reicht mir.
Wichtig wär nur:
unterhalb von 0,2V Led an
oberhalb von 1V LED aus. (oder umgekehrt das invertieren bekomm ich hin 
;P)

Der R an den Emitter ist klar => Strombegrenzung für die LED.
Aber sag mir doch bitte, die anderen.

P.S. Ich bin zwar Ahnungslos, bin aber auch lernwillig.

Autor: ArnoR (Gast)
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Ahnungslos schrieb:
> unterhalb von 0,2V Led an oberhalb von 1V LED aus.

DAS hättest du uns schon ein paar Stunden eher sagen können, was ist in 
dem Bereich dazwischen???

Autor: Ahnungslos (Gast)
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Sorry, wusste nicht, das das wichtig ist.
> was ist in dem Bereich dazwischen???
Naja, den gibt es nicht^^.

Die Spannung ist entweder 0-0.2V oder 1.0 - 2.0V

Autor: Ahnungslos (Gast)
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Naja die Spannung dazwischen gibt es natürlich während der Übergänge, 
aber was in der halben Sekunde passiert ist mir egal. (Meinetwegen 
blinkt die Led, wird rosa, oder Singt "don't worry be happy" -> ist 
völlig uninteressant).

Autor: ArnoR (Gast)
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Dann kann das natürlich jeder (npn-) Transistor. Spannung über einen 
Widerstand an die Basis und die Led parallel zum Kollektor/Emitter und 
den Kollektor über einen Widerstand R=Ub/Iled an die Versorgung.

Autor: ArnoR (Gast)
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So ist es gemeint:

Autor: Jens G. (jensig)
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+5V -----+---+
         |   |
        LED  R=4,7k
         |   |
         R   |
         |   |
         |   |
         >|--+ ~0,8V
        E|   |
    ~0,2V|   |
         |   |
 in -----|   R=1k
             |
Masse -------+


Einziger Nachteil: Iin = Iled.

Autor: Ahnungslos (Gast)
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Danke Jungs.
Das probiere ich beides gleich aus.

@ Jens:
Wenn ich  statt LED + R die Basis eines weiteren Transistors (natürlich 
mit Basiswiderstand) hänge, kann ich doch mit diesem die Led schalten. 
ohne Iin zu sehr zu belasten. richtig?

Meine in- Spannung versorgt nämlich gleichzeitig einen niederohmigen 
Verbrauche (22 Ohm).
Mit der Schaltung von MaWin hatte ich dann das Problem, das ich an in 
plötzlich 4.?V hatte.

Ich versuchs jetzt mal mit euren Schaltungen hoffe das klappt dann.

Autor: ArnoR (Gast)
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ArnoR schrieb:
> über einen Widerstand R=Ub/Iled an die Versorgung.

Es muss natürlich R=(Ub-Uf)/ILed heißen.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Wenn ich  statt LED + R die Basis eines weiteren Transistors (natürlich
>mit Basiswiderstand) hänge, kann ich doch mit diesem die Led schalten.
>ohne Iin zu sehr zu belasten. richtig?

Ja, aber nur mit einem pnp (E an +, LED+R an C gegen Masse). Auserdem 
kannste dann auch MaWins Schaltung nehmen - die ist dann auch nicht mehr 
aufwendiger.

Ansonsten sollte es nur mal ein Beispiel mit nur einem T sein, ohne 
kompliziertere Vorspannungserzeugung (um die 0,2V Schwelle 
hinzubekommen).

>Meine in- Spannung versorgt nämlich gleichzeitig einen niederohmigen
>Verbrauche (22 Ohm).

5V/22Ohm ~ 0,25A -> was stören da die paar mA der LED?

Autor: MaWin (Gast)
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> was ich für Widerstände verwenden soll.


+5V --+---+---+---+
      |   |   |   |
     2k   |  LED 2k
      |   |   |   |
      +--|<   >|--+ <- 1.8V
      |   |E E|   |
     1k   +-+-+   |
      |     |     |
 in --+    100R  1k2
            |     |
Masse ------+-----+
            ^
          10mA für die LED

Autor: Ahnungslos (Gast)
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Jungs ihr seit ihr seit super. ich kann gar nicht so schnell 
"steckbretten" wie ihr postet.

@ Jens deine Schaltung funktioniert prächtig.
Das mit dem zusätzlichen pnp versuche ich gleich noch.

> 5V/22Ohm ~ 0,25A -> was stören da die paar mA der LED?
hmm^^ stimmt da war doch was. Ohmsche Gesetze lassen grüßen.
Aber mit dem pnp ist es besser, dann kan ich die LED auch gegen ein 
Relai ersetzen...

@ MaWin:
Danke. Das versuche ich dann auch noch. Mal Schaun, welche Schaltung am 
besten funktioniert.

@ ArnoR:
Auch dir ein dickes Danke.

Autor: Jan_Haar (Gast)
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...uber Temperaturdriften bei bipolaren Transistoren für Schaltaufgaben 
denkt ihr aber schon nach, oder?
Sonst leuchtet bei 20 Grad die LED korrekt und bei 10 Grad oder 30 Grad 
wird nur Unsinn angezeigt.

Autor: Ahnungslos (Gast)
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@ Jan_Haar:
Ist egal. Die Schaltung wird nur bei Zimmertemperatur eingesetzt.
Und wenn es im Sommer zu warm wird, kann ich immernoch nachjustieren.

Wie gesagt, ist nur eine Bastelei.

Ich habe jetzt alle 3 Schaltungen erfolgreich aufgebaut. Alle 
funktionieren :)

Muss mich nur noch für die "beste" entscheiden.

Nochmal ein dickes Danke an alle Helfer und gute Nacht.

Autor: Jens G. (jensig)
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@Jan_Haar
>...uber Temperaturdriften bei bipolaren Transistoren für Schaltaufgaben
>denkt ihr aber schon nach, oder?
>Sonst leuchtet bei 20 Grad die LED korrekt und bei 10 Grad oder 30 Grad
>wird nur Unsinn angezeigt.

Doch, wollte gestern noch anfangen, die Vor-/Nachteile aller drei 
Schaltungen aufzuzählen. Bezüglich Temp-Stabilität wäre natürlich MaWins 
Schaltuung die beste.
Allerdings sind im von Dir angegebenen Temp-Bereich auch nur 
Schwankungen von +/- 20mV zu erwarten - bei seinen 
Genauigkeitsansprüchen eher irrelevant.
Zumal ihm offensichtlich auch ArnoRs Schaltung funktionierend erscheint, 
obwohl die erst bei so rund 0,6V die LED "verstummen" läßt (es sei denn, 
man nimmt Ge-npn-Transis, oder arbeitet mit zusätzlichen Rs).

Autor: ArnoR (Gast)
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Jens G. schrieb:
> Zumal ihm offensichtlich auch ArnoRs Schaltung funktionierend erscheint,
> obwohl die erst bei so rund 0,6V die LED "verstummen" läßt

Genau deshalb hatte ich ihn gefragt, was in dem Bereich 0,2V...1,0V für 
ein Verhalten gefordert ist.

Ahnungslos schrieb:
> Die Spannung ist entweder 0-0.2V oder 1.0 - 2.0V, den Bereich dazwischen gibt es 
nicht

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