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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Portausgang verstärken mittels Transistoren


Autor: Peter P. (ox5o)
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Hallo,

ich habe google abgegrast und schon mehrere Bücher gewälzt, aber ich
finde zu dieser einfachen Schaltung keine Referenzen...
Bei mir sind da nur die Bauteile flöten gegangen -.-

Also ich habe einen Atmel Mega16 und dessen Ausgänge beschaltet. Jedoch
möchte ich an einen Ausgang 200mA hängen.
Mein Gedanke war eine Kollektorschaltung, jedoch führte dies zu keinem
Erfolg.
Ebenso tu ich mir mit den Werten der Transistoren schwer.
Betriebsspannung sollte ursprünglich 7Volt sein, alledings bin ich mir
nicht sicher, ob es reicht die einfach vor dem MC per Widerstand
runterzuschrauben, da der ja nur 5V verträgt?
Und kann ich zwischen Transistor und z.B. LEDs einfach einen WIderstand
schalten, um von Betriebsstrom 7 Volt runterzuregeln?


Schonmal Danke für die Mühe..

Autor: Michele B.. (luxx) Benutzerseite
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nimm halt einfach einen Lowdrop-Regler davor, dann haste deine 5V und
gut is.

luxx

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

der MC will eine ordentliche 5V-Versorgung, ein Vorwiderstand würde ja
bedingen, daß der fließende Strom konstant ist, ist er aber nicht!.

Wenn Dein MC gerade nichts tut und z.B. 1mA braucht, wäre der
Vorwiderstand also 7V-5V = 2V / 1mA = 2kOhm.
Wenn jetzt ein Ausgang schaltet und 8mA hergibt (Beispiel unten), wären
es 2+8 = 10mA.
An den 2kOhm würden aber bei 10mA 20V abfallen, die sind garnicht da.
Also reduziert sich die Spannung am NC entsprechen und der stürzt ab.
Dein Ausgang könnte so auch keine 8mA liefern...

Rechnest Du mit den 10mA kommst Du auf 2V/10mA = 200Ohm.
Jetzt schaltet der Ausgang ab, es bleiben 2mA, also 200Ohm * 2mA = 0,4V
Spannungsabfall. 7V - 0,4V = 6,6V -> armer MC...

Also Regler davor, wenn Du mehr als 5V anderweitig benötigst.
7805, wenn es 8-10V am Eingang sind, einen LowDrop-Typ, wenn es nur 7V
sind.

Zum Transistor: Emitterschaltung ist die nötige, Basis über 470Ohm an
MC (Port muß also (4,5V - 0,7V)/470Ohm = 8mA bei H liefern können. 4,5V
- High-Pegel bei 8mA Last, geschätzt, MC-Datenbaltt befragen!
0,7V Ube des Transistors
Transistor muß also Verstärkung run 75 haben (200/8 = 8*75 = 600 / 3 =
200mA)
Durch 3 für 3-fache Übersteuerung, damit er sicher in die Sättigung
geht.

"von Betriebsstrom 7 Volt runterzuregeln" was willst Du damit sagen?
Strom wird in A gemessen, 7V ist die Spannung...

Eine LED will einen Widerstand zur Strombegrenzung.
Also (7V - 1,8V - 0,2V)/20mA = 250Ohm.

7V - Deine Betriebsspannung
1,8V die Flußspannung der LED bei 20mA (gilt ca. für rote LED, sonst
Daten der LED benutzen!)
0,2V UceSat des Transistors bei 20mA (Als gegeben hinnehmen, ausmessen
oder Datenblatt des Transistors ;))

Die meisten dieser Sachen hat Herr Ohm schon rausgefunden, als an MC,
LED und Transistor noch nicht zu denken war und sie gelten auch heute
noch. ;)))

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Peter P. (ox5o)
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Danke Michael für diese ausführliche Beschreibung.

Aber ich steh total aufm Schlauch..

Die Berechnungen hab ich alle verstanden. Aber das Schaltbild macht
mich verrückt..Ich hab mir jetzt den Aufbau zig mal angesehen, aber wie
muss das aussehen? Ich bräuchte wohl mal eine exemplarische Schaltung
mit Stromquelle, MC, Transistor und sagen wir mal 5 Leds am Transistor
-.-



lg

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

so in etwa?

Wenn LEDs gleichzeitig an und aus geschaltet werden sollen, besser 2
oder 3 LED in Reihe (Vorwiderstand anpassen!) und die Eingansspannung
evtl. erhöhen.

Zum Transistor/Widerstände sparen mal nach dem ULN2803 Ausschau halten,
dann fallen die Basiswiderstände schonmal weg.

Für die LED-Vorwiderstände dann noch DIL-Widerstandsarrays 8x xy Ohm
nehmen, die kann man so schön neben die ULN2803 plazieren und diese
neben den AVR-Port. :)

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

Anhang vergessen, ist aber nur das Wichtigste drauf!.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Thomas O. (Gast)
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allerdings sollte man die LEDs auch von einer stabilisierten Quelle
VErsorgen also von den 5V, da man nie weiß ob die 8V stabil sind,
ansonsten kann es passieren das die Leds in ihrer Helligkeit schwanken.
Vor dem Spannungsregler wäre noch ein größerer Elko angebracht mind.
1.000µF pro Ampere. und vom Ausgang des Reglers ne Diode zum Eingang
des Reglers.

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

@Thomas O.:
alles zutreffend, aber er will ja auch noch was machen. ;)
Die Frage der stabilisierten LED-Spannung hängt sehr von der Verwendung
und von der 8V-Quelle ab.
Die ist auch nur Beispiel, der Elko gehört bei mir zur 8V-Erzeugung,
evtl. würde ich noch 220µ o.ä. an den Regler-Eingang legen, wenn es
mehr als wenige cm Zuleitung von der 8V-Erzeugung sind.
Diode über dem Regler ist nie ein Fehler, da ich aber nie dicke Elkos
hinter einen 7805 packe, vergesse ich die gerne. ;)

Es hängt ohnehin alles von seinen Absichten ab.
Bei vielen gleichzeitig zu schaltenden LEDs würde ich eher auf ca. 15V
gehen und mehrere LEDs in Reihe schalten.
Die Spannung dann mit Trafo 2x7V oder 2x8V erzeugen, Graetzbrücke
dahinter für die 12-15V der LED, evtl. Regler. Die 5V von der
Mittelanzapfund des Trafo auf den 5V-Regler. Ist für den dann eine
2-Weg-Gleichrichtung und die Verlustleistung der Regler hält sich in
Grenzen.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Peter P. (ox5o)
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Sooo,



also alles ok, bis auf die blöden Transistoren...die schalten nur 0.00
V oder auf "an" 0.2 Volt.., obwohl bei denen 5V vom MC anliegt..

Ich vermute, ich habe die falsche Verstärkung benutzt?

Also Transistoren sind absolutes Feindgebiet für mich..

kann mir noch jemand mal helfen, bzw mir verraten welche ich genau
verwenden muss?


danke

Autor: Peter P. (ox5o)
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ich hätte jetz den hier genommen...

TRANSISTOR BC 108 B TO18

?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Zeig doch mal deine Schaltung.
So in etwa sollte sie aussehen:

                                      o  +
                                      |
                                      |
                                     ---
                                     | |
                                     | |
                                     ---
                                      |
                                      |
                                     ---
                                     \ /  LED
                                     ---
                                      |
                                      |
                                      /
               +---------+           /
  µC Pin  -----|         |-----------  BC108
               +---------+           \
                                      \
                                      |
                                      |
                                      |
                                      -  GND


Welche Werte hast du für die Widerstände genommen?

Autor: Peter P. (ox5o)
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Hallo,


sie sieht in diesen Bereichen genauso aus, wie sowohl auf dem Plan
Michael U als auch bei Karl Heinz B...

Als Basiswiderstand habe ich 470er verwendet und vor den Leds die sind
unwichtig, weil da kommt nicht mal genug an am R..

Nach diversen Messungen kam heraus, dass die 5V vom Pin auch am
Transistor ankommen, aber nur noch 0,2V rauskommen, bzw 0.0V im
ungeschalteten Zustand.

Habe ich denn mit dem BC108 einen passenden Typen verwendet? ´Das wäre
die einzige Erklärung für mich, wenn der Transistor einfach nicht für
das ausgelegt ist, was ich da von ihm verlange..
Oder es ist der richtige Typ, aber dann wären knappe 100 Stück ab Werk
schon kaputt, und das glaube ich nicht. Schaltung ohne Transistor
funktioniert einwandfrei...

Autor: johnny.m (Gast)
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470 Ohm als Basiswiderstand ist für eine LED sehr wenig. Da tuts auch
4,7kOhm. Vorwiderstand für die LED muss auf jeden Fall rein, sonst
zerschießt Du beim Einschalten die LED und den Transistor! Wenn Du
vielleicht mal mitteilen könntest, an welcher Stelle Du die Spannung
misst, die "aus dem Transistor rauskommt"...

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
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> und vor den Leds die sind unwichtig

Die sind alles andere als unwichtig.
Also: Welchen Wert hast du genommen?

Autor: Thomas O. (Gast)
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kauf dir Low-Current LEDs die brauchen nur 2 mA, da kannste dir das
ganze mit dem Transistor sparen selbst normale Leds kann man ohne
Transistor schalten wenn es nicht zuviele werden. Die Belastungen
kannst du im Datenblatt unter "Electrical Characteristics" in der
ersten Kasten "Absolutes Ratings " und in den Notes unter dem Kasten
"DC Characteristics" nachlesen.

Autor: Peter P. (ox5o)
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Also.

100 Ohm für Ultrahelle blaue LEDs, insgesamt 5 Stück pro Transistor,
die je 40mA ziehen.

Transistor: Basisbeinchen 5V+, Kollektorbeinchen 0,2V

Die Spannungswerte sind mir auch komisch vorgekommen, aber zig mal
gemessen..

Vom Prinzip würde ich nur gern wissen, ob die Schaltung so
funktionieren sollte, bzw wie sie nun funktioniert..


thx

Autor: johnny.m (Gast)
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Warum misst Du zwischen Basis und Kollektor? Wenn Du am Basisanschluss
tatsächlich 5V misst, dann ist der Transistor kaputt. Die
Basis-Emitter-Spannung liegt um die 0,6..0,7V...

Autor: Peter P. (ox5o)
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wer sagt dass ich zwischen Basis und Kollektor messe?

Basis / GND = 5 V

Kollektor / GND 0,2 V

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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>Basis / GND = 5 V

Bischen viel...allerdings nur, wenn da kein Basisvorwiderstand zwischen
ist...

Autor: johnny.m (Gast)
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Er sagt, er misst am Basispin. Und genau das hat mich zu der Annahme
verleitet, dass da etwas faul ist...

Autor: Peter P. (ox5o)
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und was heißt, "etwas faul" ?

Ich bräuchte echt mal eine Aussage, mit der ich was anfangen kann..

Müsste es denn sonst funktionieren?

Autor: Frank (Gast)
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Die Aussage mit der du etwas anfangen kannst kann nur lauten: lies dir
mal ein paar Grundlagen an und stell dann qualifizierte Fragen!

bye

Frank

Autor: Peter P. (ox5o)
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lol, also ganz der Depp bin ich ja net -.-

Lediglich beim Thema Transistoren hakt es etwas, da nach Aussagen und
Berechnungen aus dieser "Grundlagen"-Literatur die Schaltung nur am
Transistorproblem scheitert. Ebenso habe ich laut dieser "Grundlagen"
den passendern Transistortyp rausgesucht, mit den entpsrechenden
Kennwerten.

Und genau da hört die Grundlagenlektüre auf, bei der Fehlersuche..
weil eben laut eben dieser "Grundlagen" die Schaltung funktionieren
müsste. D.h. ich habe etwas übersehen und auf Hilfe gehofft. Aber ok,
ich kanns auch selber solange überprüfen, bis ich den Fehler hab..danke
soweit -.-

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo

Emitter an GND, Basis über Widerstand an Port (470Ohm sind bei 5V rund
10mA, die kann auch ein BC108 ohne Probleme.

Bezugspunkt für Messungen ist GND, damit alle wissen, wovon wir reden.

Wenn Du dann an der Basis +5V mißt, ist der Transistor schlicht kaputt.
Entweder mal versehentlich die Basis gegen 5V kurzgeschlossen oder ohne
Vorwiderstand am Port gehabt oder... ???

Transistor auslöten, Ohmmeter/Diodenprüfer, 1 Bein an Basis muß gegen C
und E sperren, anderes Bein an Basis muß gegen E und C Durchgang mit ein
paar 100 Ohm oder ca. 0,6V bei Diodenprüfung anzeigen.
E gegen C (Basis offen) muß in beide Richtungen sperren.
Wenn irgendwas davon nicht -> Mülltonne.
Logischerweise muß in der Schaltung C über Widerstand /LED an +5V
liegen, woher soll sonst Spannung kommen? Der Transistor (wenn er ok
ist) schaltet nur gegen Masse durch, wenn Basisspannung anliegt.
Basisspannung ist bei H am Port ca. 0,7V (dann leitet er) oder 0-0,3V,
dann sperrt er.

Gruß aus Berlin
Michael

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