mit komplmentärer Transistorstufe FET ansteuern

Gast #473834
Lesenswert?

Hallo,

will einen FET definiert auf High = +5V und LOW = 0V ziehen.

Will nun den Kollektorstrom Ic begrenzen deshalb die zwei R's, nur bei 
deren Dimensionierung habe ich ein Problem.

Kann man sagen das Gate liegt im Einschaltmoment auf +5V und der 
Widerstand ist somt R = +5V/Ic ?

Danke,
Angehängte Dateien:
Gast #473867
Lesenswert?

Wozu zwei Gatewiderstände? Einer reicht völlig. Was Du aber begrenzen 
musst ist der Basisstrom der Bipolar-Transistoren! Wenn Du "IN" auf GND 
ziehst, nimmt Dir der pnp das verdammt übel. Und wenn "IN" auf +5V 
kommt, raucht der npn ab...
Gast #473884
Lesenswert?

Hallo,

> will einen FET definiert auf High = +5V und LOW = 0V ziehen.

Auf 0V geht nur mit einer Push-Pull-Stufe. Hier schaltest du von 5V auf 
hochohmig.

Welchen Pegel du am Ausgang erwartest, hängt vom Strom ab. 5V sind nur 
bei kleinem Strom machbar (kleiner RDSon)

Steven
Gast #473899
Lesenswert?

@Mattias:
Richtig, ist natürlich die bessere Lösung. Aber trotzdem (und wie in 
Deinem Schaltbild auch korrekt gezeichnet) reicht ein Gatewiderstand.

BTW: 425 KB für so ein winziges Bildchen sind echt ein bisschen arg dick 
aufgetragen. Bitmaps haben hier nichts verloren!

@Steven:
> Auf 0V geht nur mit einer Push-Pull-Stufe.
Was glaubst Du denn, was das ist mit den beiden Transistoren? Genau, 
eine Push-Pull-Endstufe...
Gast #473906
Lesenswert?

> @Steven:
>> Auf 0V geht nur mit einer Push-Pull-Stufe.
> Was glaubst Du denn, was das ist mit den beiden Transistoren? Genau,
> eine Push-Pull-Endstufe...

Ja, aber nicht am Ausgang vom FET, wie ich annahm. Der lässt sich nicht 
auf 0 ziehen. Steht aber da, dass das nur für das Gate gelten soll.
Gast #474135
Lesenswert?

@matthias, die Funktion der Kollektrorschaltung ist mir nicht ganz klar

wenn ich z. b. +5V am Eingang anlege, nun muss ich doch wissen welches 
Potential ich am Emitter habe, beim NPN 0,7V niedriger und beim PNP 0,7V
höher bezogen auf die Basis.

Woher weiß man dass? oder nimmst du einfach einen Startwert?
Gast #474150
Lesenswert?

@trude:
das ist alles richtig, was du schreibst. legst du 5V an den Eingang, so 
hat der Emitter (des npn) etwa 0,6V weniger. Ergo: der Ausgang hat 
4,4Volt. Legst du 0Volt (null) an den Eingang, hat der Emitter (des pnp) 
etwa 0,6V mehr. Ergo: der Ausgang hat 0,6Volt. Man nennt dieses 
Verhalten in der Elektronik "Spannungsfolger".
Die Kollektorschaltung hat eine hohe Stromverstärkung, aber eine 
Spannungsverstärkung von etwa eins.
Denk dir mal einen Widerstand (R_oben) vom Ausgang nach +5V, und einen 
Widerstand (R_unten) vom Ausgang nach Masse. Das soll eine Ausgangslast 
darstellen. Legst du jetzt +5V an den Eingang, wird ein Basisstrom 
fließen. Und dieser wird einen Kollektorstrom fließen lassen (IC=b*IB, 
soweit sicherlich bekannt). Die Summe beider Ströme "kommt" gewöhnlich 
am Emitter heraus(auch bekannt), aber da das unser Schaltungsausgang 
ist, fließt die Summe beider Ströme durch unsere Last R_unten. Somit ist 
zu erkennen, dass NUR SOVIEL Basisstrom fließt, wie (mit dem Koll.strom) 
zusammen für die Last benötigt wird. Dasselbe gilt mit anderen 
Vorzeichen auch für den pnp-Transistor und einer Spannung zB 0V.
Da immer exakt nur soviel Basisstrom (überlege wie du bei 
Emitterschaltung,also das mit Basiswiderstand denselbigen berechnest) 
fließt, wie notwendig, kann der Transistor NICHT in die 
Sättigung(Ladungsträgerüberschuß in der Basis, dieser bewirkt die 
sogenannte Speicherzeit ts) geraten. Beim Abschalten muss diese also 
nicht erst abgebaut werden. Die Kollektorschaltung ist somit wesentlich 
schneller. Soweit erstmal klar?

@christian:
Hast du schon mal was von einem Wechselspannungsersatzschaltbild gehört?
Dazu musst du wissen, das Kondensatoren für Wechselspannungen/ströme 
einen Kurzschluß bilden. Da die Spannungsversorgung (+5V nach Masse) 
gewöhnlich durch einen Kondensator(im Netzteil) gestützt ist, bedeutet 
das für Wechselstrom, das die 5V SOWIE die Masse als Masse angesehen 
werden können.
ABER NUR WECHSELSTROMMÄSSIG.
Da in der Schaltung beide Kollektoren auf WECHSELSTROMmasse (egal, ob 5V 
oder Mase) liegen, nennt man das Kollektorschaltung.
Zum Vergleich: Die "normale" Schaltung hat den Emitter auf Masse=> 
Emitterschaltung. Vielleicht kennst du ja auch die "normale" mit einem 
pnp Transistor: Emitter auf Betriebsspannung, Kollektor treibt 
Last(Relais..) und die Basis wird über einen Vorwiderstand angesteuert. 
Auch das ist eine Emitterschaltung, da der Emitter wechselstrommäßig 
(Betr.sp.) auf Masse liegt.
Soweit klar?

Gruß
Gast #476316
Lesenswert?

wenn ich die folgende Schaltung verwende (siehe Anhang) funktioniert 
dass wie Matthias meinte, allerdings brauche ich eine Grundlast von RL = 
100 Ohm, bei max. 35V resl. daraus eine Verlustleistung von P= 12,25W.

Ich suche jetzt eine Möglichkeit sicher nach Masse zuschalten und die 
Grundlast hochohmiger zu machen.
Geht wohl nur wenn man das Gate des FETs mit einem höheren Strom 
ansteuert?
Angehängte Dateien:
Gast #476322
Lesenswert?

R3 und R4 weglassen, und die beiden Emitter verbinden.

Und warum brauchst du jetzt die Grundlast???? Was geht sonst nicht???
Erkläre das mal? Meinst du, das die Ausgangsspannungs sicher 0V wird?
Gast #476340
Lesenswert?

Ja, das ist richtig. das kann er ja auch nicht. der Transitstor kann nur 
auf UB schalten!!!! Wenn du das auch noch möchtest, dann musst du 
ZUSÄTZLICH noch einen N-Kanal FET folgendermassen anschließen:
SORCE auf Masse
DRAIN auf schaltungsausgang (das drain des schon vorhandenen 
transistors)
GATE ans gate des schon vorhandenen transistors.
Gast #476379
Lesenswert?

dadurch ist OHNE grundlast sichergestellt, das die ausgangsspannung 
immer zwischen UB und Masse schaltet.
Eine Grundlast verschwendet doch nur Energie
Aber wozu brauchst du das? **neugierig frag**
Gast #476505
Lesenswert?

du sollst R3 und R4 weglassen!!!!
und die beiden transistoren Q3 und Q2 emitterseitug verbnden, und von 
diesem entstandenen knotenpunkt EINEN widerstand R1 oder R2 richtung der 
beiden gates...
Man...
Gast #476519
Lesenswert?

richtig soweit. das funktioniert für eingangsspannungen kleiner 20V

auch dein einwand mit 20V ist richtig.
hier musst du wirklich beide transistoren getrennt ansteuern.
deshalb würde ich die verbindung der beiden GATES der fets wieder 
trennen und eine getrennte ansteuerung für die fets bauen..
bsp für den P-fet eine ansteuerung nach anhang.
und für den N-fet eine weitere ansteuerung, ähnlich der für den p_fet
Angehängte Dateien:
Gast #477546
Lesenswert?

Hier nun ein Entwurf von mir mit folgenden Daten:
Uin: ca 8...24V
Uout: 5V, max ca 2,5A
Der angegebene FET wurde allerdings durch einen anderen Ersetzt. Hier 
siehst du meine Lösung zum Problem der Gatespannung.
Angehängte Dateien:
#478325
Lesenswert?

@Matthias

Nicht ganz. Die Leistung ist im Mittel nur 1/5 aber der Spitzenstrom 
wird erreicht. Mir ging es mehr darum, ob die 1N4148 und die Zener mit 
dem Spitzenstrom zurecht kommen. Die Leistung ist im Mittel ja nur 
31.5mW bzw. 540mW (wobei man bei der Zener dann schon einen 1.3W Typ 
nehmen sollte).
Gast #478368
Lesenswert?

@Ingo:
Die Schaltung läuft mehrere Stunden am Tag mit ca20V Betriebsspannung 
(ok-sind noch keine 24), und der abgehende Strom ist mit 300mA ebenfalls 
noch gering. Aber diese Ströme treten ja sofort auf, wenn das IC die 
internen Transistoren ansteuert. Und bisher läuft die Schaltung, ohne 
das irgendein Bauteil überhaupt warm wird....
Und bei deiner Rechnung muss bedacht werden, dass die Z-Diode nicht 
alles abbekommt, sondern ein Teil für das Umladen der Gatekapazität 
benötigt wird (im Mittel etwa 4mA)

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren