www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Transitorgrundschaltung: was mach ich falsch?


Autor: Ben (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:
  • preview image for t.gif
    t.gif
    2,16 KB, 302 Downloads

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Ich habe beigelegte Schaltung. Mein Plan war eigentlich, daß ich an die
Basis 5V lege und dann an OUT die Spannung UB (12V) bekomme. Leider ist
da der Wurm drin und ich messe nur etwas unter 5V. Habe auch schon
verschiedene andere Standard-Ts ausprobiert. Wo ist mein Brett vorm
Kopf?
Danke

Autor: D. W. (dave) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie nen NPN-Transistor funktioniert, weist du hoffentlich?

Du solltest den nur als Lowside-Schalter einsetzen.

Um wieviel mA geht es hier? Sonst einfach Widerstand nach 12V und
Transistor nach unten machen.

Autor: Detlev Tietjen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Siehe auch: Kollektorschaltung / Spannungsfolger (!)

Die von dir angegebene Schaltung ergibt (ungefähr) die Eingangsspannung
abzüglich der Basis-Emitterspannung die so typischerweise 0.5V beträgt.
Also etwa 4.5V. Der Sinn dieser (Standard-)Schaltung ist es, dass der
Ausgangswiderstand deutlich kleiner als der Eingangswiderstand ist.

Mag sein, dass du eine andere Schaltung im Kopf hattest (genannt
->Emitterschaltung):
pnp-Transistor,
Emitter an +12V
Kollektor über Widerstand an Masse.
Basis wie in deiner Schaltung.
Bei Spannnungen kleiner ~11.5V an der Basis schaltet der Transistor
durch und gibt (beinahe) Ub am Ausgang aus.

Autor: Ben (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hm. Da fehlt mir wohl was an Wissen.
Ich will aber gerade bei 0V/Masse nicht schalten und das tut doch ein
PNP dann - oder? Und es darf halt auch nicht invertierend sein.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
1 Minute logisch denken ergibt dieses:
                         .-----o--------o +12V
                         |     |
                         |     |
                        .-.    |
                        | |10k |
                        | |    |
                   2k2  '-'    |
                   _   |   |<
                .-|___|--o---|   BC327-10
        10k     |            |\
        _   |/               |
  In o-|___|--|  BC547         o
              |>               |
                |             .-.
               ---            | |
                              | |Last
                              '-'
                               |
                              ---
Wie geht's: Wird Spannung an 'In' gelegt, leitet der BC547
und zieht über den 2k2 die Basis des BC327 gegen Masse.
Dadurch leitet der BC327 und die Last wird mit Spannung versorgt.
Das Ganze ist dann ein nichtinvertierender High-Side-Treiber.
Wenn dir 3 Widerstände und 2 Transen zuviel Lötarbeit sind,
speziell, wenn das dann auch mehrmals gebraucht wird,
beim R gibt es das auch in IC-Form, nennt sich UDN2981.
Da ist das obige 8 mal drin, kostet dann anderthalb Euronen.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und wenn Du in Jadeclaws Schaltung die 10 Kiloohm durch 2,2 Kiloohm
ersetzt, schaltet der Transistor auch halbwegs schnell wieder ab.

Und wenn Du es noch einfacher willst, und noch schneller schalten
willst, kommt der 2K2 Widerstand komplett weg, in den Emitter des BC547
kommt ein 1K Widerstand, der Basiswiderstand mit 10K am BC547 kommt auch
ersatzlos weg und der 2K2 Widerstand wird durch 1K ersetzt.

Dann hast Du zwei Widerstände und zwei Transitoren.

Autor: Ben (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, das sieht irgendwie schon nach was aus. Auf die Idee mit 2 Ts hätt
eich ja auch kommen können. Wie gesagt: Brett (oder ganzer Wald?).

Aber die Vereinfachung von Unbekannter verstehe ich jetzt wieder nicht.
Entweder komme ich auf drei Rs oder Du hast Collector und Emitter
verwechselt...?

Autor: Ben (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:
  • preview image for t2.gif
    t2.gif
    3,6 KB, 336 Downloads

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke noch mal.
Ich denke, ich habe es jetzt. Anbei auch noch eine kleine Skizze -
vielleicht hilft es ja mal jemand anderem auch weiter.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
R3 weglassen. Der symbolisierte in meinem ASCII-Gemälde die
angeschlossene Last. Dann haben wir 2 Widerstände und 2 Transen.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Reinhold Rabe (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warum nicht einfach einen NPN-Transi in Emitterschaltung, funktioniert
das für den Anwendungszweck nicht auch? Warum der Aufwand über 2
Transistoren?

Autor: Ben (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Jadeclaw Dinosaur
Schon klar, so weit hatte ich das (hoffentlich) schon verstanden. Ich
brauche aber auch 'ne saubere Masse wenn der NPN sperrt. Das ganze
wird benötigt, um an einem FT232 USB-RS232 Chip die invertierten CTS,
RTS usw. wieder auf normal zu bringen.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jetzt wundere ich mich etwas. Der FT232 hat an allen Anschlüssen
TTL-Pegel(5V). Und um auf RS232-Pegel zu kommen, hängt man einen MAX232
dran, der macht dann den Pegelwandler. Eine separate Transistorschaltung
ist dann überflüssig. Der MAX232 invertiert auch gleich in korrekter
Weise, so dass die logische Signallage gleich der Norm entspricht.
-------------------------------
@Reinhold: Weil dann nur 4.3 Volt an der Last ankommen, statt 12V.

Gruss
Jadeclaw

Autor: Ben (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, das ginge auch. Aber ich brauche kein +-12 Signal für TX/RX, sondern
TTL und eben nur einmal eine der Steuerleitungen (die aber eben gerade
nicht invertiert, wie es der FT liefert). Da ist das so die bessere
Lösung.

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Ben:

Du hast mich richtig verstanden. Wenn Du allerdings nur ein schwaches
Signal brauchst, kannst Du die beiden 1K Widerstände aber auch größer
machen.

Aber ob die 12 Volt für den FT232 korrekt sind, das glaube ich auch
nicht so ganz. Aber vielleicht verstehen wir Dich falsch. Du wirst
schon wissen was Du tust. Du hast meine (etwas schlampige) Beschreibung
ja auch verstanden.

Autor: Sebastian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Müsste es nicht auch so gehn?:
                  o +12V
                  |
                  |
                 .-.
                 | |
                 | |Pullup
                 '-'
                  |
                  o---Ausgang
                  |
                  |
        _     |<
  In o-|___|----|
                |\
                 |
                 |
                 |
                ---

Oder Sperrt der Transistor dann nicht mehr richtig? Sollte eigentlich
schon, oder?
Du hättest dann halt bei Highlevel ne Relativ hohe Impedanz. Also mit
belasten als source is dannn nix mehr.

Sebastian

Autor: Ben (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nein, das geht nicht. 1. sperrt der T nicht ganz und wenn Du bspw. 5V an
die Basis legst, fließt etwas mehr als 5V am Ausgang.

Autor: Laeubi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ALso ich kan aus erfahrung sagen das das als levelshifter auf jeden Fall
funktioniert... ist doch standard Open Colllector Schaltung.
Warum sollte der Transistor nicht sperren?
nen BC547 als Transistor sollte da ausreichend sein mit 1k
Vorwiderstand und 1 - 10 k ohm pullup fertig.
Nur wenn ne Last getrieben werden soll wird das so nichts.

Autor: Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Läubi:
Meinst du die Schaltung von Sebastian?
Da wird eine PNP benutzt. Der sperrt in dieser Schaltung nur komplett,
wenn die Basis auf +12V liegt.
Ein diskreter Open-Kollektor invertiert in der Regel (jaja, und während
dieser Zeit kann man auch mit einem Tampon schreiben...).

Autor: Laeubi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hm... ja die Schaltung von Sebastian macht natürlich nur Sinn mit nem
NPN...

Autor: schudi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich muß mich schon sehr über manche Experten wundern, die hier ihr
Wissen zum besten geben!
Sebastians Schaltung wird mit Sicherheit funktionieren (bei richtiger
Widerstanddimensionierung), auch wenn der ansteuernde Controller nur
mit 5 V arbeitet. Da der Controllerausgang bei High Potential für
sink-Ströme gesperrt ist, kann aus dem PNP-Transistor auch kein Strom
herausfließen! Und wenn bei einem Bipolar-Transistor kein Strom fließt,
ist er gesperrt und hat in diesem Fall an seinem Collector
High-Potential, das ist nun mal so ;-)
Wenn der Controllerausgang dagegen Low-Pegel hat, kann aus dem
Transistor ein Basisstrom nach Masse herausfließen und der Transistor
ist leitend mit Low-Potential am Collector. Dies ist deshalb so, weil
der Transistor Stromgesteuert beschaltet ist.
Diese Schaltung arbeitet also als nichtinvertierender Level-Shifter.
Bei einem NPN-Transistor würde die Schaltung invertierend arbeiten.
Wers nicht glaubt, kanns gerne ausprobieren und sollte sich vorher
nochmal die Transistorgrundschaltungen mit den beiden elementaren
Varianten Basis-Stromansteuerung und Basis-Spannungsansteuerung
anschauen.

Autor: Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das setzt aber voraus, dass es sich beim ansteuernden Ausgang um einen
Open-Kollektor handelt. Bei einem Push-Pull-Ausgang fliesst aufgrund
des Spannungsunterschiedes (5V vs. 12V) ein Strom.
Hab ich irgendwie die Ansteuerung überlesen (FTDI232 oder so war doch
gemeint, oder?)?

Autor: schudi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So wie ich es gelernt habe, fließt bei einem Push-Pull-Ausgang bei
Low-Pegel ein Strom hinein und bei high-Pegel ein Strom heraus. Da also
bei High-Pegel kein Strom hineinfließen kann (der High-Side Transistor
sperrt ja die "verkehrte" Stromrichtung), bleibt die Basis des
PNP-Transistors stromlos und damit sperrt er. Ein Problem könnte
lediglich die Sperrspannung der Basis des PNP werden, da sie in der
Größenordnung von 7 V liegt, daß dürfte bei einem Levelshifter von 5
auf 12 V zumindest rechnerisch gerade so hinhauen. Evtl. sollte man zum
Schutz der Basis noch eine 1N4148 zum Basisvorwiderstand in Reihe
schalten.
Das ganze setzt natürlich voraus, daß der High-Side-Transistor bei
High-Pegel keinen Strompluß in den Ausgang hinein (also zu den 5 V)
zuläßt. Dies sollte bei einem bipolaren-Controllerausgang so sein. Bei
MOSFET könnte natürlich ein negativer Strom fließen, dann würde das
ganze natürlich nicht funktionieren. Man sieht, bei solchen Problemen
muß man auch genau wiessen, wie der Ausgang des verwendeten Controllers
aufgebaut ist und wie er funktioniert.

Autor: Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und wenn der Port (bidirektional) mit Hilfe von Dioden gegen
Überspannungen geschützt ist, fliesst doch Strom...

>Dies sollte bei einem bipolaren-Controllerausgang so sein. Bei
>MOSFET könnte natürlich ein negativer Strom fließen, dann würde das
>ganze natürlich nicht funktionieren.

Da frage ich mich was "CMOS" heissen mag...
Ich kann mich auch irren...

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> So wie ich es gelernt habe, fließt bei einem Push-Pull-Ausgang bei
> Low-Pegel ein Strom hinein und bei high-Pegel ein Strom heraus.

Tja, das magst Du so gelernt haben, und das ist vermutlich schon ein
ganze Weile her.

Für Bipolar-Technik gilt das nämlich so (mit Einschränkung der sehr
niedrigen Durchbruchspannung von Emitter zur Basis).

Allerdings haben wir nun schon seit gut 15 Jahren das CMOS-Zeitalter.
Und da gibt es so häßliche, parasitäre Dioden in jedem Mosfet, die
sogenannten Body-Dioden.

Der Effekt ist dann der, dass von VCC des Controllers/ICs ein Diode in
Sperrichtung zum Ausgang liegt.

Wenn nun allerdings der Ausgang auf ein etwas höhere Potential (eben so
ab 0,5 Volt) als VCC des Controllers/ICs liegt, fängt diese Body-Diode
an zu leiten.


> Ich muß mich schon sehr über manche Experten wundern, die hier
> ihr Wissen zum besten geben!

Wer im Glashaus sitzt sollte nicht mit Steinen werfen!?!?

Autor: Sven (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du so die 12 Volt am Ausgang willst, brauchst du als
Basisansteuerung die 12 Volt plus U BE.. also nochmal ca 0,7 Volt
drauf, sonst kannst du den Transistor nicht voll durchsteuern.
Die entstehende Spannung am Emitterwiderstand verkleinert dir ja deine
Steuerspannungsdifferenz entsprechend.

Sven

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.