Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik basiswiderstand


von Mila B. (Firma: frey) (mila)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Guten Tag, ich möchte einen Transistor BC337 verwenden und habe in eurem 
Forum dieses Beispiel gefunden. Ich möchte den Basiswiderstand Rb 
berechnen, aber ich verstehe nicht, wie man auf den Wert von 470 Ohm 
gekommen ist. Ich habe das Datenblatt gelesen, konnte jedoch keine 
Informationen dazu finden."

: Verschoben durch Moderator
von Thomas W. (goaty)


Lesenswert?

Wenn du von einer Stromverstärkung von 50 (beta) ausgehst,
brauchst du 10mA Basisstrom um 500mA zu schalten.
R = (5V -0.7V) / 10mA = 430Ohm, 470Ohm ist der Nächste in der E-Reihe.

von Martin S. (mmaddin)


Lesenswert?


: Bearbeitet durch User
von Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)


Lesenswert?

Mila B. schrieb:
> aber ich verstehe nicht, wie man auf den Wert von 470 Ohm
> gekommen ist.

Das hängt mit der Stromverstärkung des Transistors zusammen.
Habe ich 500mA Ice, bei einer Verstärkung von z.B. 250, dann benötigt 
man 2 mA Basistrom. Mit der Formel :R=U/I wird dann der Basis-Widerstand 
berechnet.

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

und da man den Transistor als Schalter in Sättigung betreiben möchte für 
geringste Uce nimmt man 3-5x den nötigen Basistrom gegenüber von 
normaler Verstärkung.

von Mila B. (Firma: frey) (mila)


Lesenswert?

aber gemäss datasheet Ube=1.2V et Hfe=100

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Mila B. schrieb:
> aber gemäss datasheet Ube=1.2V et Hfe=100

Tja, und wenn du die Wahl hast, wem glaubst du mehr - den Datenblaettern 
der Hersteller oder irgendwelchen Ostzonen-Rentner-Internet-Foren ;-)?
(also ich glaube den Datenblaettern mehr und komme da zum Schluss, dass 
die 470 Ohm aus dem Artikel eher hochgegiffen sind. Und auch eine 1N4148 
eher nicht sooo gut geeignet ist, um den Strom von 500mA im 
Ausschaltmoment zu uebernehmen).

scnr,
WK

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

Dergute W. schrieb:
> die 470 Ohm aus dem Artikel eher hochgegiffen sind

+1 (ich wäre da sofort auf den nächst niedrigen 390 Ohm gegangen oder 
hätte neu gerechnet)

von Mila B. (Firma: frey) (mila)


Lesenswert?

Joachim B. schrieb:
> Dergute W. schrieb:
>> die 470 Ohm aus dem Artikel eher hochgegiffen sind
>
> +1 (ich wäre da sofort auf den nächst niedrigen 390 Ohm gegangen oder
> hätte neu gerechnet)

aber wie bist du auch auf disem wert gekommen ??

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

Mila B. schrieb:
> aber wie bist du auch auf disem wert gekommen

passendes Datenblatt, geringste hfe oder ß und Basisstrom 3x bis 5x für 
Sättigung und geringste Uce.

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Mila B. schrieb:
> aber wie bist du auch auf disem wert gekommen ??

Um auf einen Wert zu kommen, wuerde ich mir mal z.B. das Datenblatt von 
On Semi hernehmen. Dort intensiv auf die Figure 4 (Saturation Region) 
und Figure 5 ("On" Voltages) starren.
Dann feststellen, dass ich nach Fig.4 mindestens 20mA Basisstrom 
fliessen lassen sollte, damit das Dingens bei 500mA Ic so halbwegs in 
die Saettigung geht. Was nach Fig.5 so ungefaehr eine UBE von so um die 
0.9V zur Folge haette.
Damit also einen Basiswiderstand von (5-0.9)V / 20mA = 205 Ohm.
Also eher 180 Ohm waehlen (und mich fragen, ob denn die Schaltung, wo 
die >20mA dann herkommen sollen das auch wirklich liefern kann).
Eigentlich wuerde ich recht schnell feststellen, dass dieser Transistor 
nicht gerade das Nonplusultra fuer diese Aufgabe ist, und den dann nur 
hernehmen, wenn ich den hier schon massig rumfliegen haette und keinen 
anderen, besser geeigneten auftreiben koennte.

Gruss
WK

von Klaus H. (hildek)


Lesenswert?

Ein BC337 (Standard, ohne -16, -25 oder -40) hat eine minimale 
Stromverstärkung von 100 linear und bei 500mA Kollektorstrom noch 40. 
Dabei ist er noch nicht mal garantiert in der Sättigung, was man 
üblicherweise beim Schaltbetrieb haben will. Also dafür noch mal den 
Faktor z.B. 3-5 hinzurechnen.
500mA / 100 * 4 = 20mA - das wäre der richtige Basisstrom.
Ansteuerung mit 5V, minus die UBE, gibt 4.3V. Wenn 20mA fließen sollen, 
ergibt das 215Ω.
Jetzt kannst du den Übersteuerungsfaktor kleiner wählen (warum nicht, 
dem Relais fehlen dann halt noch einige zehn mV), z.B. nur den Faktor 2. 
Dann ergeben sich 430Ω.
Also passen 390Ω oder auch 470Ω immer noch brauchbar.
Und wenn es ein -40 ist, dann darf der Widerstand auch größer sein.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Klaus H. schrieb:
> Also passen 390Ω oder auch 470Ω immer noch brauchbar

Na ja, man könnte eher sagen 220 passen wie berechnet brauchbar, 470 
baut darauf dass der Transistor besser ist als das Datenblatt 
verspricht, Prinzip Hoffnung, widerspricht aber der Rechnung.

von Enrico E. (pussy_brauser)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> 470 baut darauf, dass der Transistor besser ist, als das Datenblatt
> verspricht.

Was auch meistens der Fall ist. Am Ende der Salami kommt sowieso raus, 
dass der TE weniger als 500mA schalten will und ein 2k2 Basiswiderstand 
ausreichend ist.

von M.A. S. (mse2)


Lesenswert?

Enrico E. schrieb:
> Am Ende der Salami kommt sowieso raus,
> dass der TE weniger als 500mA schalten will
Mag sein.
Für mich liest sich der Eröffnungspost aber so, dass er einfach wissen 
möchte, wie man das berechnet, er konnte es aus den gegebenen Daten 
nicht nachvollziehen.

Gesucht war: Wissen.
Nicht der konkrete  Wert für irgend ein Bauteil in einer bestimmten 
Schaltung...

: Bearbeitet durch User
von Mila B. (Firma: frey) (mila)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Aus dem Datenblatt ergibt sich, dass
UBE =1,2 V beträgt.
Für ℎ𝐹𝐸=100 bei 𝐼𝐶=100
Ib = Ic/hFE=100/100 =1 mA, Ibü =Ib*ü=5mA mit(ü=2..5)
   Rb = 5-1.2/5 = 760 Ohm
Können Sie bitte das Datenblatt überprüfen und mir sagen, ob meine 
Berechnungen richtig sind? Danke.

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Mila B. schrieb:
> Können Sie bitte das Datenblatt überprüfen und mir sagen, ob meine
> Berechnungen richtig sind?

Ja, passt; kann man so rechnen.

Gruss
WK

von Enrico E. (pussy_brauser)


Lesenswert?

Mila B. schrieb:
> 760 Ohm

Wenn du streng nach Dabla arbeitest, dann ist alles korrekt. Wobei ein 
UBE von 1,2V so gut wie nie eintreten wird. Meistens sind es bei 
mittlerer Belastung etwa 0,8V.

Deshalb nimm ruhig den nächsthöheren Widerstand aus der E12-Reihe 
(820R).

von Mila B. (Firma: frey) (mila)


Lesenswert?

Enrico E. schrieb:
> Mila B. schrieb:
>> 760 Ohm
>
> Wenn du streng nach Dabla arbeitest, dann ist alles korrekt. Wobei ein
> UBE von 1,2V so gut wie nie eintreten wird. Meistens sind es bei
> mittlerer Belastung etwa 0,8V.
>
> Deshalb nimm ruhig den nächsthöheren Widerstand aus der E12-Reihe
> (820R).
 im Transistor ,nähmen wir nicht den nächstkleinere wert also 750 Ohm 
oder !!!!

von Enrico E. (pussy_brauser)


Lesenswert?

Mila B. schrieb:
> im Transistor ,nähmen wir nicht den nächstkleinere wert also 750 Ohm
> oder !!!!

Ja, das kannst du auch machen. Wenn du einen ü-Wert von 4 annimmst, dann 
kannst du sogar 1k nehmen.

Du merkst schon, dass man hier mit ein bisschen Fingerspitzengefühl hin- 
und her jonglieren kann.

von Klaus H. (hildek)


Lesenswert?

M.A. S. schrieb:
> Gesucht war: Wissen.
> Nicht der konkrete  Wert für irgend ein Bauteil in einer bestimmten
> Schaltung...

Ja, und natürlich auch die Einschätzung, wie man im Praxisfall 
argumentieren kann und was alles Einfluss darauf hat.
Und man muss auch unterscheiden, ob man für eine Großserie baut oder ein 
Einzelstück macht. Bei letzterem kann man mal nachmessen und 
nachkorrigieren, falls der Transistor mit seiner Verstärkung am unteren 
Ende liegen sollte oder man für die Last jedes mV braucht.

Mila B. schrieb:
> Können Sie bitte das Datenblatt überprüfen und mir sagen, ob meine
> Berechnungen richtig sind?

Und wenn du noch die im Datenblatt auch aufgeführten Varianten -16, -25 
und -40 bez. hFE anschaust, dann kannst du auch den 'besseren' 
Transistor kaufen und dafür einen kleineren Basisstrom einstellen oder 
bei gleichem Basisstrom eine noch bessere CE-Sättigung (= kleinere 
Verlustleistung am T) erzielen. Mal ist das eine wichtiger, mal das 
andere ...

Und oft reicht auch grobes Überschlagen: wenn die Steuerspannung auch 
den Wert der VCC hat (in deinem Bild), dann multipliziert man den 
Lastwiderstand durch den Stromverstärkungsfaktor und teilt dann durch 
den Übersteuerungsfaktor. Also: Last = 100Ω, hFEmin = 100, gibt 10kΩ, 
Faktor 3 -> Basiswiderstand 3k3 oder bei Faktor 4.x dann 2k2.

Und nimmt man dafür einen MOSFET, dann erübrigt sich diese Betrachtung 
komplett. Beim Beispiel mit 500mA Laststrom sollte man das auch dringend 
in Erwägung ziehen. Dafür muss man schauen, dass die Gatespannung 
reicht.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Mila B. schrieb:
> Aus dem Datenblatt ergibt sich, dass
> Für ℎ𝐹𝐸=100 bei 𝐼𝐶=100
> Können Sie bitte das Datenblatt überprüfen und mir sagen, ob meine
> Berechnungen richtig sind?

Dergute W. schrieb:
> Ja, passt; kann man so rechnen.

Enrico E. schrieb:
> Ja, das kannst du auch machen.

Ähm, NEIN.

hFE ist NICHT die Stromverstärkung im Schaltbetrieb, sondern die 
Stromverstärkung im Analogbetrieb bei der eine signifikante Spannung 
zwischen C und E nötig ist, damit der angegebene Strom fliesst. 
Üblicherweise 5V 
https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/BC546.pdf
wobei in diesem Datenblatt ausnahmsweise 1V genannt wird.


Im Schaltbetrieb möchte man den Transistor hingegen bis in die Sättigung 
(also UCE < UBE) aussteuern, damit er auch den im Datenblatt maximal 
zulässigen Strom schalten kann.

Bei VCE(sat) steht dann man zum Schalten von 500mA lieber 50mA 
Basisstrom sehen will. Diese 1:10 Verhältnis ist üblich, schlechtere 
Transistoren haben 1:5, bessere 1:20 und nur Ausnahmen wie ZTX1047 auch 
mal 1:300

von Mila B. (Firma: frey) (mila)


Lesenswert?

Sind meine Rechnungen falsch?
können Sie bitte besser erklären mit datenblatt

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Mila B. schrieb:
> Sind meine Rechnungen falsch?
> können Sie bitte besser erklären mit datenblatt

Da du sie mit den falschen Annahmen beginnst: ja.

hFE ist eben NICHT die Stromverstärkung im Schaltbetrieb.

Ob man dann mit dem im Datenblatt garantierten Verhältnis 1:10 von IB zu 
IC weitermacht, oder mit hFE/3 wie manche sich hinwünschen, oder man sie 
gar aus der typischen Kurve IC zu IB im UCE Diagramm entnimmt (und weil 
dort nur typisch und nicht schlechtestenfalls steht zumindest den 
doppelten Basisstrom nimmt), ist Geschmackssache.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Joachim B. schrieb:

> und da man den Transistor als Schalter in Sättigung betreiben möchte für
> geringste Uce nimmt man 3-5x den nötigen Basistrom gegenüber von
> normaler Verstärkung.

Bei Relaistreiberen kommt man normalerweise auch noch mit dem Wert
10...30 zurecht, wobei 500mA eigentlich schon deutlich höher liegt
als bei Standardrelais.

von Steve van de Grens (roehrmond)


Lesenswert?

Dergute W. schrieb:
> Und auch eine 1N4148 eher nicht sooo gut geeignet ist, um den Strom von
> 500mA im Ausschaltmoment zu uebernehmen).

Die ist für 500 mA repetitive peak current spezifiziert. Wäre für 500 mA 
dennoch nicht meine erste Wahl.

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.