Hallo zusammen,
ich habe in meiner Schaltung zwei Zustände die ich möglichst einfach zur
Anzeige (LED an/aus) bringen will. Dabei handelt es sich einmal um 40V
DC und einmal um 60V DC. Jetzt bin ich auf der Suche nach einer
Schaltung die mir ab 50V ein high Signal zum Transistor ansteuern gibt
und darunter ein low Signal. Eine Referenzspannung von 50V habe ich
nicht zu Verfügung.
Mit einem einfachen Transistor als Schalter kommt man hier ja nicht
weit, da der Transistor sowohl bei 40V als auch bei 60V durchgeschalten
ist.
Könnte hier ein Schmitt-Trigger zum Einsatz kommen oder gibt es evtl.
eine andere Möglichkeit?
Grüße
Chris
Chris schrieb:> Mit einem einfachen Transistor als Schalter kommt man hier ja nicht> weit, da der Transistor sowohl bei 40V als auch bei 60V durchgeschalten> ist.
Wenn du in die Basiszuleitung eine Z-Diode legst, klappt das. Natürlich
weiterhin in Reihe mit einem Basiswiderstand, nicht stattdessen!
Würde nicht einfach ein Spannungsteiler in der Basis, von 50 V auf die
Schwellenspannung, reichen? Also ca. 50 kOhm zu 600 Ohm? Ich bin
ziemlich sicher, dass die Ungenauigkeit, die bei so einer einfachen
Lösung besteht, weit unterhalb dessen liegt, was tolerabel ist.
Uwe B. schrieb:> Spannungsteiler in der Basis
Klappt bestimmt auch! Die etwas ungewöhnlichere Idee mit der Z-Diode
hatte ich erwähnt, weil der Schaltvorgang steiler (schneller) ist. Mit
nur einer LED hinten dran aber egal...
Uwe B. schrieb:> Würde nicht einfach ein Spannungsteiler in der Basis, von 50 V auf die> Schwellenspannung, reichen?
Das kannst nur du beurteilen, ob dir das reicht. Probiere es aus.
Chris schrieb:> Könnte hier ein Schmitt-Trigger zum Einsatz kommen oder gibt es evtl.> eine andere Möglichkeit?
Könnte, aber nicht mit nur einem Transistor. Ein Schmitt-Trigger hat
auch nicht eine Umschaltschwelle, sondern zwei verschiedene - je nach
Schaltrichtung.
Hallo Chris
Die Idee mit der Zenerdiode ist einfach und erstaunlich gut.
Wenn Du die Sache sauber machen willst, dann kannst Du die 60V bzw. die
40V über Spannungsteiler (und das geht beliebig genau, wenn Du genaue
Widerstände mit wenig Temperaturgang nimmst, bzw. noch ein Trimmpoti
dazu, um wirklich genau zu kalibrieren) auf einen Komparator-IC (z.B.
LM393) legst und die Spannungen mit einer Referenzspannung (z.B. 2.5V
aus einem LM336) vergleichst.
FireHeart
Fire H. schrieb:> Die Idee mit der Zenerdiode ist einfach und erstaunlich gut.
Genausogut ist oft eine LED als "Referenzelement".
Der Spannungsteiler vor den Eingängen muss dann
natürlich entsprechend angepasst werden.
Zwei Transistoren, eine Zener-Diode, eine normale Diode, ein paar
Widerstände und die LED, mehr braucht man nicht.
Da Zener-Dioden nicht super-genau sind, sollte man in der Praxis den
Spannungsteiler R4/R2 mit einem Trimmer versehen. Mit R3 kann man den
Strom der LED einstellen, aktuell ca. 6.5 mA. R6 und R5 muss man dann
auch anpassen. Die Zener-Diode hat 20 Volt; eine andere geht natürlich
auch; Widerstände eben anpassen.
@Signalverarbeiter
Sehr schöne klassische Schaltung. Analog bin ich nicht so stark, daher
eine Frage zur Funktion:
R7 ist mir klar, damit wird eine Hysterese gemacht (gut 1,2V). Welche
Aufgabe aber hat D2?
Meine Erklärung: D2+D1 bilden, zusammen mit Q2, R3 eine
Konstantstromquelle für die LED mit I ca. (Ud1 + Ud2 - UbeQ2)/R3, den
Basisstrom von Q1 in R3 jetzt mal unberücksichtigt.
Richtig?
Andererseits passt der Strom im Komparator doch eh schon einigermaßen,
R6, R3 (und auch R5) sind groß genug.
Eine andere Erklärung wäre, die Sättigung von Q2 zu begrenzen, damit der
Komparator schneller auf Q1 umschalten kann. Dann verstehe ich aber
nicht warum.
@Tilo:
Genau, D2 sorgt für einen konstanten Strom durch die LED. Sobald der
Differenzverstärker "umgekippt" ist, hat Q1 ja praktisch keine Funktion
mehr. Es bleibt also in der Tat nur noch eine Konstantstromsenke aus Q2
und R3 übrig.
Der "Übergang" zur Konstantstromsenke findet bei ca. 50 Volt statt. Da
bei weiterem Spannungsanstieg auf 60 Volt (immerhin +20%) der
Spannungsteiler R4/R2 die Basis von Q2 auch weiter ansteigen lassen
würde, würde der Strom in der Konstantstromsenke aus Q2 und R3 ja auch
um diese 20% steigen.
Nun kommt aber eben D2 ins Spiel. Diode D2 und Zener-Diode D1 sind dem
R2 effektiv parallel geschaltet und Klemmen so die Basis von Q2 auf
einen festen Pegel, so dass Q2 jetzt eine "echte" Konstantstromsenke
wird.
R6 und R7 "schonen" die Transistoren, damit sie nicht alle Leistung
verbraten müssen. R7 dient, wie richtig erkannt, der Hysterese bzw.
hauptsächlich dem schnellen Umschalten bei den ca. 50 Volt. Ansonsten
braucht der Diff.-Verstärker fast 2 Volt um komplett umzuschalten.
Ich möchte die gezeigten Lösungen mit mehr als einem Transistor oder gar
mit Komparator und Spannungsreferenz überhaupt nicht schlechtreden, aber
Chris hat doch wirklich nur nach einer möglichst einfachen Lösung
gefragt. Versteht mich nicht falsch, die anderen Lösungen hier sind
nicht schlecht und haben sicherlich an anderer Stelle absolut ihre
Berechtigung, eingesetzt zu werden! Aber im vorliegenden Fall von Chris
finde ich das overkill. Z-Diode an die Basis und gut ist. So sehr
streuen die nun wirklich nicht, dass bei 20V Unterschied bei den zu
messenden Potentialen da irgendwas schief gehen könnte.
