Ich habe einen Transistorschalter wie im Anhang entwickelt. Leider erfüllt er nicht meine Anforderungen/Erwartungen. Die Schaltzeit liegt bei der abfallenden Flanke bei bestenfalls 150 Nanosekunden. Am liebsten hätte ich natürlich einen Schalter der so schnell wie möglich schaltet, aber es sollte wenigstens unter 100 ns sein. Klar ich könnte natürlich noch einen schnelleren Transistor verwenden, aber eigentlich sollte mit dem gegebenen auch mehr möglich sein. Ich komme ich gerade nicht weiter, was eine Verbesserung der Schaltzeiten betrifft. Der Gewinn durch die Schottkydiode war auch sehr gering. Vielleicht wißt ihr ja, wie man den Schalter schneller macht.
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Du übersteuerst den Transistor ganz schön mit dem Basiswiderstand von nur 1k. Da braucht er schon seine Zeit bis er wieder aus der Sättigung kommt....
Frank schrieb: > Die Schaltzeit liegt > bei der abfallenden Flanke bei bestenfalls 150 Nanosekunden. bei der fallenden Flanke sperrt der Transistor, die Last wird allein von R7 umgeladen. Eine Schaltzeit von 150ns (10%-90%) entspricht einer Zeitkonstante von 70ns, und die hast du bei einem Widerstand von 10kOhm wenn die kapazitive Last 7ns beträgt (also z.B. ein Oszitastkopf in x10 Stellung). Schneller wird die fallende Flanke z.B. wenn du R7 kleiner wählst. tobi schrieb: > Da braucht er schon seine Zeit bis er wieder aus der Sättigung kommt.... um das zu vermeiden wurde ja die Schottkydiode eingebaut.
R7 deutlich verkleinern, oder stattdessen eine Konstantstromquelle einsetzen (wenn möglich ebenfalls mit höherem Strom). Meinen Glückwunsch, daß du überhaupt 150ns erreicht hast. Bei kleinen Strömen sind Transistoren am Collector sehr langsam, fast egal was man an der Basis so an Aufwand treibt. Übliche Kleinleistungstransistoren sind dafür einfach noch zu groß, man bräuchte sowas Kleineres, was z.B. in ICs verbaut ist...
Uwe S. schrieb: > R7 deutlich verkleinern, oder stattdessen eine Konstantstromquelle > einsetzen (wenn möglich ebenfalls mit höherem Strom). Momentan ist es ein bißchen verhext, egal welchen Wert (Widerstand, Kapazität) ändere, es schaltet nur langsamer. Mit R7 = 4,7 KOhm wird die Schaltgeschwindigkeit reduziert. Mit R7 = 20 KOhm ist sie deutlich langsamer. Eine Stromquelle gut, aber wie verschalten? > Meinen Glückwunsch, daß du überhaupt 150ns erreicht hast. Bei kleinen > Strömen sind Transistoren am Collector sehr langsam, fast egal was man > an der Basis so an Aufwand treibt. > Übliche Kleinleistungstransistoren sind dafür einfach noch zu groß, man > bräuchte sowas Kleineres, was z.B. in ICs verbaut ist... Eigentlich ist diese diskrete Schaltung dafür da um einen langsamen IC der nur mit 1 Mikrosekunde schaltet zu ersetzen. Ich habe mir auch schon CMOS-Analogschalter überlegt, aber die schalten auch nicht schnell genug (so ~500 ns).
tobi schrieb: > Du übersteuerst den Transistor ganz schön mit dem Basiswiderstand von > nur 1k. Unsinn, er hat doch die Schottky-Diode als Anti-Sättigung drin. Die 150ns sind gar nicht so schlecht. Das Datenblatt des BC857 ist zwar wie üblich schlecht und enthält keine Schaltzeit, aber er ist vergleichbar mit dem 2N2222 und der sagt http://www.pci-card.com/2n2222a.pdf es könnten auch 250ns werden. Da der BC857 irgendwie der billigste Abfall ist der vom Fertigungsband fällt, kann man von ihm nicht mehr (oder weniger, wie man will) erwarten. Nimmt man extra als schnelle Schalter beworbene Transistoren, kommt man auf unter 20ns https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BS/BSV52.pdf Viel schneller wird man dann nur mit Exoten.
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2 Maßnahmen: - Sättigung verhindern - Ausräumfaktor. D5 macht da keinen tollen Job, wenn Vbe 0,7V ist und Vdiode 0,5V dann bleiben für Vce 0,2V übrig. Das ist ordentliche Sättigung. Bei nem Verstärkungsfaktor von grob 100 müsste R14 ungefähr 1MOhm haben. Probier mal Werte zwischen 200 und 500kOhm aus. Die Schottky kann man über R14 brücken, Kathode zur Basis. Dann fließt ein Ausräumstrom in die Basis zum Abschalten. Wie hat mein Professor so schön gesagt: "Ein Transistor. Und 20 drumrum die dafür sorgen dass der schnell schaltet.".
Deine D5 hat auch eine Kapazität - ähnlich wie sie beim Miller-Integrator für den langsamen Anstieg benutzt wird. Außerdem ist R7 recht hochohmig. Warum?
Sascha schrieb: > D5 macht da keinen tollen Job, wenn Vbe 0,7V ist und Vdiode 0,5V dann > bleiben für Vce 0,2V übrig. Das ist ordentliche Sättigung. Bei den Strömen liegt die Diode eher bei 300mV und passt das schon. Und, eine Diode verwenden, die eine kleine Sperrschichtkapazität hat. (Ich habe mir die Daten der BAT54 jedoch nicht angeschaut - die könnte auch perfekt sein.) > > Bei nem Verstärkungsfaktor von grob 100 müsste R14 ungefähr 1MOhm haben. > Probier mal Werte zwischen 200 und 500kOhm aus. So hochohmig wird es erst recht langsam. Ich würde eher einen Spannungsteiler verwenden, so dass der Quellwiderstand der Ansteuerung kleiner wird und zwar so klein, wie gerade noch vertretbar. Es reicht völlig, den Leerlaufhub an dem Spannungsteiler unter 1V zu haben, also auf ein Fünftel zu teilen.
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Frank schrieb: > Momentan ist es ein bißchen verhext, egal welchen Wert (Widerstand, > Kapazität) ändere, es schaltet nur langsamer. Mit R7 = 4,7 KOhm wird die > Schaltgeschwindigkeit reduziert. Mit R7 = 20 KOhm ist sie deutlich > langsamer. Eine Stromquelle gut, aber wie verschalten? So. Schaltzeiten unter 50ns. Wenn der Ausgangspegel nicht von +5V bis -18V gehen muss, kann die Schaltung auch schneller schalten.
HildeK schrieb: > Sascha schrieb: > So hochohmig wird es erst recht langsam. > Ich würde eher einen Spannungsteiler verwenden, so dass der > Quellwiderstand der Ansteuerung kleiner wird und zwar so klein, wie > gerade noch vertretbar. Es reicht völlig, den Leerlaufhub an dem > Spannungsteiler unter 1V zu haben, also auf ein Fünftel zu teilen. Wenns nur der Widerstand allein ist, dann ja. Aber das hab ich ja nicht vorgeschlagen. Der Widerstand wird so bemessen, dass beim Einschalten gerade so Sättigung herrscht (oder auch nicht, wenn der Ausgangspegel etwas höher sein darf). Beim Ein- und Ausschalten fließt ein zusätzlicher Strom über den Kondensator. Beim Einschalten wird damit die Sperrschichtkapazität geladen, beim Abschalten ausgeräumt. Und wenn die Diode 0,3V hat, dann bleiben 0,4 für Vce übrig. Das ist immer noch Sättigung. Da machste in der momentanen Beschaltung auch nix dran. Spannungsteiler an der Basis ist kontraproduktiv, das verringert den Ausräumstrom. Sofern die Basisschaltung von Arnor nicht genommen wird, ist erstmal ne ordentliche Widerstandsberechnung dran, und dann kann man sich weitere Gedanken machen. Aber momentan wird ja scheinbar in der Simulation wild am Widerstandswert rumgefummelt und nichts hilft.
Frank schrieb: > Der Gewinn durch die Schottkydiode war auch sehr gering. Anscheinend hat sie auch eine Kapazität. Probier mal, sie durch RB751SM-40 zu ersetzen.
jens schrieb: > Die erste Schaltung ist anders dimensioniert schon schnell. Es scheint an der Diode gelegen zu haben. BAS70 vs. BAT54 wirkt wahre Wunder. Das heißt mein Transistor war mit der BAT54 noch voll in Sättigung. Vielen Dank auch für die vielen anderen Tips, werde die auch durchgehen. Mit der BAS70 habe ich jetzt 30 ns, mit BAT54 und 250Ohm/2KOhm und 250pF bin ich noch auf 70 ns gekommen. Die andere Diode hat also nochmal die Zeit halbiert. Habe die Werte von Jens übernommen bin aber beim BC857 geblieben. Welche Transistoren sind denn empfehlenswert? Das Problem ist sicher der PNP-Transistor, NPN gibt es ja gut verfügbare günstige schnelle Transistoren. @ArnoR Die Schaltung werde ich auch noch ausprobieren. Der obere Pegel ist nicht ganz so wichtig, da darf es einen Spannungsabfall geben, aber die -18 Volt sind wichtig. Okay jetzt weiß ich auch warum: BAT54: 10 pF BAS70: 2 pF!
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Frank schrieb: > @ArnoR > Die Schaltung werde ich auch noch ausprobieren. Dann aber auch mit veränderter Bestückung und Schaltzeiten von unter 20ns wie im Anhang. Mein Vorschlag bringt wegen der etwa gleich schnellen Flanken auch ein symmetrisches Signal, im Gegensatz zu deiner bzw. der Schaltung von Jens.
Hier wird so non-chalant von einem Innenwiderstand des Generators von 0 Ohm ausgegangen wenn ich das richtig sehe / verstehe. Vielleicht hier mal was realistischeres annehmen .... ?
Mitlesa schrieb: > Hier wird so non-chalant von einem Innenwiderstand des Generators > von 0 Ohm ausgegangen wenn ich das richtig sehe / verstehe. > > Vielleicht hier mal was realistischeres annehmen .... ? Wie im Eingangsbeitrag zu sehen, gehe ich von 10 Ohm aus. Ich halte das für realistisch, zumindest wenn die Quelle nicht zu sehr belastet wird. Die Quelle ist CMOS-Digitaltechnik.
Mitlesa schrieb: > Frank schrieb: >> Die Quelle ist CMOS-Digitaltechnik. > > Kommt doch sehr darauf an welche ..... Ich verwende 74HC... und einen BC557C in Collectorschaltung dahinter als Schalter. Da kann ich mir bequem einen 82R Entkopplungswiderstand leisten. Das mal als Anregung. Angehängt ein Emitterfolger. http://2.bp.blogspot.com/-C9nW0U5NWsU/Vsx_l-2bSKI/AAAAAAAABTI/9NHwiHOJKdk/s1600/Endstufe_PNP_C-QUAM-TX_schema_raw.PNG http://workupload.com/file/Rc55EOuU http://c-quam.blogspot.de/2015/10/c-quam-pruefsender.html
Frank schrieb: > Welche Transistoren sind denn empfehlenswert? Wirf einen Blick auf Arnos Schaltung. Ich würde mich nach seinem Vorschlag richten und einen 2N3906 probieren. > Das Problem ist sicher der PNP-Transistor, NPN gibt > es ja gut verfügbare günstige schnelle Transistoren. Och naja, so extrem schlecht sind die Kleinsignal-PNPs auch nicht. Mir sind generell die 2N3904/2N3906 sympathischer als die kontinentaleuropäischen BC547/BC557 und Konsorten; die 2N390x haben nicht so unsinnige Leerlaufverstärkungen und sind dafür etwas fixer.
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