Hallo, ich habe einen I2C-Levelshifter mit zwei Transitoren aufgebaut: https://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwand... http://www.edn.com/article/CA193193.html Dabei habe ich festgestellt, dass die Schaltung auch ohne den zweiten Transistor funktioniert. Meine Unklarheiten lassen sich auf die angehängte Schaltung reduzieren. Fangfrage: Welche Spannung liegt am Jumper an? meine erste Vermutung: 3,3V Simulation sagt: 0,8V mein Versuchsaufbau sagt: 0,0V Hat jemand eine Erkärung, warum der Transitor durchsteuert? Vielen Dank für eure Hilfe. Christian
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Da kann gar keine Soannung anliegen, weil der Kollektor auf Masse liegt.
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funktioniert die Schaltung so überhaupt? Siht für mich etwas komisch.. GND am kollektor? was bringt das?
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Der Dude wrote:
> Da kann gar keine Soannung anliegen, weil der Kollektor auf Masse liegt.
Aber der Pullup-Widerstand R2 sollte das Signal doch auf 3,3V ziehen. 0V
können also nur anliegen, wenn der Transistor durchsteuert.
Könntest du mir das irgendwie genauer erklären?
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Alex wrote: > funktioniert die Schaltung so überhaupt? > Siht für mich etwas komisch.. GND am kollektor? was bringt das? Die Schaltung ist Teil eines Level-Shifters. Die Masse auf der rechten Seite ist in Wirklichkeit ein Open-Collektor-Ausgang eines I2C-Schaltkreises.
Ich habe mal den kompletten bidirektionalen Level-Shifter angehängt. Die Schalter sollen die Open-Collektor-Ausgänge des I2C-Busses darstellen.
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hast du diesen Level-Shifter (deine Version mit abgespartem 2. Transistor) wirklich auch von beiden Seiten getestet? Und das funktioniert? Übrigens verstehe ich nicht einmal, wie das mit 2 Transis funktionieren soll... Aber ich bin noch nicht so bewandert in so Transistor Spezialanwendungen.
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Ich würde nicht drauf wetten, dass Simulatoren den eher selten genutzten Inversbetrieb bipolarer Transistoren korrekt erfassen.
>Aber ich bin noch nicht so bewandert in so Transistor >Spezialanwendungen. Vielleicht sollte man sich dazu mal die internen Diodestrecken überlegen.
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Mit den Dioden kommt man da nicht wirklich weiter. Tatsächlich wird der Transistor in diesem Fall invers betrieben. Die Strom"verstärkung" ist dabei unterirdisch, was hier aber nicht stört. Dafür ist die Sättigungsspannung nahe Null, und das allerdings hat Christian gemessen.
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Wird die rechte Seite auf GND gezogen, arbeitet der Transistor im Inversbetrieb (Kollektor und Emitter sind also vertauscht) in Basisschaltung. Der Stromverstärkungsfaktor im Inversbetrieb ist sehr gering (1 bis 3), was aber in der Basisschaltung keine große Rolle spielt. Es fließt also ein Basisstrom über R1 und die Basis-Kollektor- Strecke. Dadurch wird der Transistor leitend, und es fließt auch ein Strom vom Emitter zum Kollektor. Dieser Strom ist groß genug, um an R2 einen Spannungsabfall von fast 3,3 V zu erzeugen. Wie hoch dieser Spannungsabfall genau ist, hängt vom Stromverstärkungsfaktor ab: Ist dieser bspw. 1, so ist der Spannungsabfall gleich demjenigen an R1, so dass am Emitter eine Spannung gleich der Basis-Kollektorspannung (0,7 V) bleibt. Je größer der Stromverstärkungsfaktor, desto kleiner die verbleibende Spannung. Da der Stromverstärkungsfaktor zwischen einzelnen Exemplaren stark variiert, kann die Simulation kein allgemeinsgültiges Ergebnis ausspucken.
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David Madl (md2k7) wrote: > hast du diesen Level-Shifter (deine Version mit abgespartem 2. > Transistor) wirklich auch von beiden Seiten getestet? Und das > funktioniert? Ja, funktioniert von beiden Seiten. Andreas Kaiser (a-k) wrote: > Tatsächlich wird der Transistor in diesem Fall invers betrieben... yalu wrote: > Wird die rechte Seite auf GND gezogen, arbeitet der Transistor im > Inversbetrieb (Kollektor und Emitter sind also vertauscht) in > Basisschaltung... Inversbetrieb war das Zauberwort. Damit läßt sich das Verhalten genau erklären. Diese Schaltung ist also die einfachste Realisierung eines bidirektionalen Pegelwandlers für den I2C-Bus. Ich habe einen kleinen Kommentar auf http://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandler hinterlassen. Danke schön.
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