Huhu,
ich möchte gerne die Grundlagen von Transistoren erlernen.
Speziell interessieren mich die Unterschiede von NPN- und
PNP-Transistoren
Ich habe mir daher eine Schaltung mit einem NPN- und PNP- Transistor
überlegt, welche folgendermaßen funktionieren soll: Am Eingang ist ein
Rechtecksignal (f=5 Hz) und die Dioden sollen abwechselnd blinken.
Die Schaltung ist als Anhang beigefügt.
Kann dies so funktionieren?
Liebe Grüße, Marina
Hallo Marina,
ein paar Tipps, damit die Schaltung funktionieren könnte:
- mach den Spannungsteiler weg und setze vor jede Basis einen eigenen
Basisvorwiderstand
- mach die LEDs + LED-Vorwiderstände nicht unten gegen Masse sondern
oben gegen VCC (also an den Kollektor)
- dreh den PNP-Transistor um (Kollektor mit Emitter vertauschen)
Wenn beim Rechtecksignal der high-Pegel genauso hoch ist wie dein VCC,
dann sollte es funktionieren.
Marina schrieb:> Kann dies so funktionieren?
Nein.
Am Besten du lädst dir mal eins von den kostenlosen
Simulationsprogrammen herunter, dann kannst du deine Schaltungen gleich
überprüfen.
z.B. LTspice
http://www.linear.com/designtools/software/
Marina schrieb:> Begründung?>> Geraten?
Nein, nicht geraten.
Der pnp Transistor ist verkehrt drinnen, also Emitter und Kollektor
tauschen. Die Led und Widerstand aber mitnehmen.
Voraussetztung für die Funktion ist auch das die Spannung des
Rechteckgenerator gleich der Versorungsspannung ist.
Hallo und danke für die Tipps :-)
Ich verstehe nicht richtig warum es nicht geht...ich habe mir LT-Spice
runtergeladen und auch damit bekomme ich es nicht hin...
Muss ich C und E vertauschen?
Wo liegt dann die Diode und der Vorwiderstand?
Danke für die Antworten...Meint ihr, dass die Schaltung so aussehen
soll?
Amplituden von Eingangs und Versorgungssignal sind gleich!
Was passiert, wenn sie nicht gleich sind?
Der Strom muss in die Richtung des Pfeils fließen.
Also beim NPN LED und Widerstand einfach an den Kollector.
Beim PNP den Emitter an Vcc und LED+Widerstand nach GND.
Martina schrieb:> Danke für die Antworten...Meint ihr, dass die Schaltung so aussehen> soll?>> Amplituden von Eingangs und Versorgungssignal sind gleich!>> Was passiert, wenn sie nicht gleich sind?
Das ist bei Schaltanwendungen genau der Nachteil dieser Schaltung.
Wenn dein Eingangssignal z.B. nur 5V hat, Versorgung 12V.
Der pnp-Transistor bleibt immer eingeschalten, am Emitter des npn sind
nur 4,3V.
Eine Frage noch....Ihr habt gesagt, dass ich den Spannungsteiler
weglassen soll und stattdessen lieber ein Vorwiderstand an die Basis
klemmen soll. Warum macht man das so?
Der Spannungsteiler in dieser Schaltung bewirkt nur, da bei Ausfall der
Ansteuerung beide Leds schwach leuchten.
Einen Vorwiderstand benötigst du wenn die Leds am Kollektor hängen. Der
Strom über die Basis-Emitterstrecke würde sonst nicht begrenzt.
Martina schrieb:> Ich habs so aufgebaut wie in der Schaltung von dem Bild....es>> funktioniert...dankeschön :-)
Sicher nicht. Du solltest auch auf die Spannungspegel in LTSpice achten.
sorry, doch funktioniert. Aber nur wenn die Eingangspulsamplitude gleich
der Versorgungspannung ist. 0,7V weniger und schon funktioniert es nicht
mehr.
Johnny B. schrieb:> Wahrscheinlich funktioniert die Schaltung für einige Sekunden, dann> verbrutzelt es aber die Transistoren.> Also: Nein, funktioniert nicht wirklich
Falsch.
... schrieb:> sorry, doch funktioniert. Aber nur wenn die Eingangspulsamplitude gleich> der Versorgungspannung ist. 0,7V weniger und schon funktioniert es nicht> mehr.
Auch Falsch.
Was die Schaltung macht hängt hauptsächlich vom Innenwiderstand des
Generators ab:
Angenommen, der Innenwiderstand ist niedrig, dann wird sich nach kurzer
Zeit der rechte Transistor verabschieden, weil seine C-B-Strecke
durchbrennt.
Und dann kann der linke Transistor als Emitterfolger locker weiter
blinken. Und zwar ab einer Generatorspannung von ca. 3V. Dann bekommst
du am Emitter des linken Transistors eine Spannung von ca. 2,5V, und das
dürfte für die LED über deren Vorwiderstand gerade mal zum glimmen
reichen.
Bei einem hohen Generatorinnenwiderstand wird einfach die linke LED
leuchten (und evtl. heller oder dunkler blinken). Die rechte LED
leuchtet, wenn die Spannung an der Basis über ca. 10V kommt, denn dann
bricht die B-E-Strecke des rechten Transistors rückwärts durch.
Die beiden Widerstände R und R sind unnütz.
Als Tipp: wenn in einem Schaltplan alle Bauteile Nummern haben, dann
kann man sagen R1, T3 usw. Und muss nicht von links/rechts/oben/unten
reden...
Ich bins nochmal...ich habe jetzt einmal die komplette Schaltung
hinzugefügt, wo ich das Ziel habe, einen hohen Strom durch einen
Kondensator fließen zu lassen.
Also habe ich erstmal den Strom mit Hilfe des 1. Transistors verstärkt
und diesen dann an einen PNP und NPN Transtistor gesetzt.
Das Problem ist nun, dass der Strom zwischen dem 1. Tranistor und deen
anderen beiden zu klein ist 300mA, weil zu viel an dem Widerstand R7
wegfließt, welcher ja zur Aufnahme des Basisstromes vom PNP dienen soll.
Wisst ihr, wie ich den Strom vom linken Transistor vom Collector an die
Basis der anderen beiden erhöhen kann?
Eine sehr theoretische Schaltung. Wie hoch ist die Betriebsspannung.
Wofür der Spannungsteiler R15 / R16
Warum hat R7 nur 20 Ohm
Welche Transistoren sollen das sein, müssen ja einiges an Strom
aushalten.
Transistoren sidn BD249 und BD250...können 25A ab.
Ich habe mir von R15 bzw. R16 erhofft, den Arbeitspunkt einstellen zu
können aber irgendwie funktioniert das nicht.
Betriebsspannung ist 6V.
Wenn ich R7 zu groß wähle, kann nicht mehr genügend Strom vom PNP durch
die Basis gelangen, so dass diese sperrt.
Irgend etwas siehst du da verkehrt.
Wenn Q9 sperrt, dann fließen etwa 300mA in die Basis von Q8, dieser
leitet und entlädt C1.
Wenn Q9 leitet, Q8 sperrt, wird Q6 leitend und lädt C1 auf.
Allerdings hält diese Ströme kein Transistor ohne Begrenzung aus da der
mittlere Strom bei 100Hz schon 12,5A beträgt. Vom Spitzenstrom möchte
ich da nicht reden.
@Hubert
Das habe ich schon verstanden
Aber der Strom, der 300mA hat ist zu niedrig, wie kann ich den höher
bekommen?
Die Transitoren sind für 40A maximal ausgelegt.
Lg, Marina
Du brauchst zu Q9 noch einen Q10.
Q9 Emitter auf GND. R7 in die Basisleitung.
Q10 ein pnp, Emitter auf +, in die Basisleitung 20 Ohm.
Die Kollektoren der beiden Transistoren zusammenschalten, über einen
3,3Ohm Widerstand auf die Basis von Q6, Q8.
Aber wie schon gesagt, eine sehr theoretische Schaltung.
Der Pulsgenerator muss mindestens 1A können.
Vielen Dank für die liebe Antwort :)
Aber jetzt werde ich da gar nicht mehr draus schlau...kannst du mir
vllt. mal ein Schaltbild davon machen?
Und wieso braucht mein Impulsegenerator 1A? er sitzt doch vor dem
verstärkenden Transistor Q9?
Danke und LG, Marina
Du musst dir ja nur mal die benötigten Ströme ausrechnen. Die
Stromverstärkung beträgt nicht mehr als 15.
Ein leerer Kondensator ist wie ein Kurzschluß, da fließen kurz mehr als
40A.
Jetzt sieht die Schaltung so bei mir aus.
Nun hab ich aber keinen Transistor mehr hinter dem Pulsegenerator und
dieser erzeugt maximal 200mA (NE555). :(
Marina schrieb:> Transistoren sidn BD249 und BD250...können 25A ab.
Du hast Glück, dass du "nur" simulierst. In der Realität wirst du mit
solchen Strömen und solchen niederohmigen Widerständen (0,0001 Ohm) nur
Rauchwölkchen produzieren.
Marina schrieb:> Jetzt sieht die Schaltung so bei mir aus.
Das wird ein kurzer Spass: wenn die Versorgung größer als 1,5V ist,
leiten alle Transistoren, der Strom steigt kurz ins unermessliche und
dann hast du wieder eine kleine Siliziumschmelze unter der
Plastikhaube...
Marina schrieb:> Ich habe mir daher eine Schaltung mit einem NPN- und PNP- Transistor> überlegt, welche folgendermaßen funktionieren soll: Am Eingang ist ein> Rechtecksignal (f=5 Hz) und die Dioden sollen abwechselnd blinken.
Dann machs so:
marina schrieb:> wo fließt da der Strom vom Emitter über die Basis nach GND?
Durch den Pulsgenerator. Wenn der mit einer Impedanz von z.B. 50 Ohm
eine Spannung von 0V erzeugen kann, dann bedeutet das, dass er auch
Strom aufnehmen kann. Und damit bei z.B. 20mA Stromaufnahme einen
Spannungsabfall von 1V produziert....
In meinem Datenblatt steht beim 555 für source und sink jeweils 200mA.
Darum sollte die Vorstufe mit Transistoren sein die eine höhere
Stromverstärkung haben.
Marina schrieb:> Der NE555 hat bei dem Low-Pegel eine derart kleine Impedanz, dass der> Strom abfließen kann?>> Ich dachte, bei 0V ist diese im Giga-Ohm-Bereich
Wie kommst du hier auf Giga-Ohm?
Ein Transistor schaltet auf GND und der Strom der gegen GND fließen kann
ist von diesem Transistor abhängig.
@Hubert
Ich meinte den Innenwiderstand des NE555 und da hab ich mich vertan.
Ich meinte eigentlich auch nicht, dass da ein Gigaohm ist, sondern das
einfach nur kein Strom zurückfließen kann, also eine Diode drin ist.
Update
Ich habe die Schaltung von Lothar aufgebaut und sie funktioniert.
Die Dioden blinken abwechselnd.
Nun würde ich gerne meine Schaltung in dem Sinne erweitern, dass ich das
Eingangssignal, also den Strom, verstärke.
Bei der jetzigen Schaltung wird IB durch das Einangssignal (max. 200mA)
versorgt.
Das führt dazu, dass IC vllt. 2A groß werden kann (Zeichnung Datenblatt)
Wie kann ich es nun verschalten, dass ich beide Transistoren (BD249BD250) den hohen Strom (IC) gewährleisten?
Mit hohen Strom meine ich ca. 20A
Lg, Marina
Ich habe jetzt hier wieder die Ausgangsschaltung, jedoch um die
überflüssigen Komponenten bereinigt.
Ich betrachte die Schaltung zunächst in der Theorie.
Die Ströme durch die beiden äußeren Transistoren sind schon groß genug.
Die Ströme an den Basen der Transitoren jedoch zu gering...wie kann ich
diese erhöhen?
Dann nimm die Schaltung mit den LEDs, lass diese weg, die Leitung auf
die Basis der beiden Transistoren.
Schau in deiner Simulation auch mal was passiert wenn das Signal kein
ideales Rechteck ist.
Du kannst in deiner vorherigen Schaltung Q9 mit dem Emitter auf GND
legen, R8 in den Kollektor nach +. Vom Kollektor gehst du dann weiter.
Da wirst du auf etwa 1A Baisstrom kommen.
Du wirst dich aber mit dieser Schaltung in der Simulation totlaufen.
Real funktioniert sie ohnehin nicht. Das arbeiten mit so hohen Strömen
ist kein Kinderspiel und für Anfänger schon gar nicht geeignet.
