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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED gegen 12V


Autor: Robert Budde (Gast)
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Hallo!
Steh gerade irgendwie auf dem Schlauch. Kann ich ne LED auch gegen 12V 
und gegen nen Port vom AVR schalten? Natürlich mit entsprechendem 
Vorwiderstand. Hab ne totale Blockade. Leider finde ich in der Suche 
auch nix (bei so ner komischen Frage kein Wunder).

Danke!
Robert

Autor: Günter König (Gast)
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Hi Robert,

machs wie im Anhang.

Gruß,
Günter

Autor: Remo Markgraf (Gast)
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Ich habs zwar selbst noch nicht ausprobiert, es muesste aber doch auch 
gehen, wenn man die LED ueber einen Vorwiderstand direkt an den Port 
legt.
Wichtig ist sicherlich, dass man den Port auf Hochohmig stellt, um die 
LED abzuschalten.
Hochohmig schaltet man den I/O Pin indem man den Pin als Eingang 
programmiert (ueber das DDR Register).
Um die LED leuchten zu lassen schaltet man den Port als Ausgang und 
setzt einen Low Wert, nur so liefert der I/O Pin max. 20mA.

Hats schon mal einer ausprobiert?

ciao
Remo

Autor: Jonas Diemer (Gast)
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Günter: Bin in elektronik noch nicht so fitt. wozu ist der 33k 
widerstand?

Autor: Günter König (Gast)
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Tag Jonas,
bei vielen Controllern sind die Ausgänge als "open collector" 
ausgeführt, schalten also von VCC nach Masse.
Im Normalfall wird der Transistor über den 33KOhm leitend geschaltet. 
Wird der Port auf Masse gezogen, sperrt der Transistor.
Gruß,
Günter

Autor: Günter König (Gast)
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Hi Remo,
hast recht, kann man. Ich bin nur eben dafür, die Ports sowenig zu 
belasten als möglich. Deshalb mit Transistor.
Gruß,
Günter

Autor: Jonas Diemer (Gast)
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hmm...

die transe schaltet doch durch, wenn die basis um min. 0,7V höher ist 
als der emitter, richtig?

wenn der pin dann auf low geht, zieht er die 12V runter, wenn ich das 
richtig sehe...

hätte man denn statt des 33k nicht einen 10k (oder so) an vcc schalten 
können? liegen so nicht 12V am pin an?

Autor: Günter König (Gast)
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Grüß dich Jonas,
zu den Spannungen:
Wird die Basis des Transistors nicht über den Widerstand R3 angesteuert, 
d. H. im Falle eines open collector Ausgangs Hi-Ohm, fliest ein 
Basisstrom über den Widerstand R2. Dieser ruft einen Spannungsabfall 
über den Widerstand R2 hervor. Ebenso fällt ja über die Basis-Emitter 
Strecke des Transistors die Schwellspannung ab. Also ist die Spannung 
über den Widerstand R2

12V - Schwellspannung,

bei einer Schwellspannung von 0,7V ist also der Spannungsabfall über R2 
11,7V am Eingang von R3 liegen daher 0,7V an.

Wird der Eingang von R3 über den Portpin an Masse gezogen , liegen somit 
0V an, der Transistor sperrt.
Eine Simulation zeigt an der Basis direkt folgende Werte (als Transistor 
wurde der 2N2218 gewählt):

Q1 leitet: Ub = 0,787V, Uc = 1,95V
Q1 sperrt: Ub = 0,727V, UC = 12V

Du siehst also, es liegen keine 12V am Portpin an.

Zur Größe des Widerstandes ist zu sagen, das er abhängig vom Basisstrom 
des Transistors ist. Wenn der Basisstrom z.B. bei 100µA liegt, errechnet 
sich der Wert zu

Betriebsspannung - Schwellspannung
-----------------------------------------------
Basisstrom

 12V - 0,7V
--------------  = 113KOhm
100 µA

Die Stromverstärkung des Transistors ist als Beispiel 100. Dann schaltet 
der Transistor mit diesem Widerstand noch einen Laststrom von 10mA. Der 
Widerstandswert kann in der Beispielschaltstufe eher noch höher als 
33KOhm gewählt werden.
Konkret: Der Strom durch die LED liegt bei 12mA, die Stromverstärkung 
ist 150. Dann ist der Basisstrom

Ic / B  = 12mA / 150 = 80µA

Der Widerstand hat den Wert

(Ub - Us)/ IB  =  (12-0,7)/80µA = 146,25KOhm


Jonas, ich meine mal, das ist etwas deutlicher geworden oder?


Gruß,
Günter

Autor: Jonas Diemer (Gast)
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yo, vielen dank!

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