Hi @ all
Bin schon seit ca ner halben Stunde am Rätseln.
Mein Problem ist es ich möchte einen Transtor so beschalten das er nur 2
Zustände kennt nämlich nur leitend und nicht leitend.
Also
Erstmal es geht um einen PNP Transistor.
ich möchte ihn so benutzen, das wenn an der Basis eine bestimmte
negative Spannung anliegt zwischen 0 und 10 Volt er maximal leitend wird
und wenn die Spannung positiv wird das er nicht leitend wird. Also der
Zustand des leitens soll gespeichert werden bis sich die Basisspannung
umkehrt.
Mein Problem ist, das ich es nicht hinbekomme das er nur 2 Zustände hat.
Meine Schaltung pendelt sich immer bei einem Zwischenwert ein.
Also du willst bei positiver Flanke durchschalten bei negativer logis 0
?
hört sich nach einem S/R Flip Flop aber ich kenn mich da auch nicht so
aus
mfg Patrick
Die einzige Transistorschaltung, die sowohl Spannung wie Strom
verstärkt, ist die Emitterschaltung. Da ein Transistor in
Emitterschaltung invertiert, entsteht in einer rückgekoppelten Schaltung
mit nur einem Transistor als aktivem Element immer eine Gegenkopplung
(negative Rückkopplung), die zu den von dir festgestellten mittleren
Wert führt. Für die Speicherung eines Zustands benötigst du hingegen
eine Mitkopplung (positive Rückkopplung).
Wenn es die doch gelingen sollte, dann rate ich dir, es als Patent
anzumelden. Die Hersteller statischer Speicherbausteine würden sich
freuen. Bisher wurden dafür nämlich immer mindestens 2 Transistoren als
Speicherelement benötigt.
warum schreibst Du immer KompErator und nicht einfach KOMPARATOR ?
Ich muss naemlich immer den Laerm hinnehmen wenn sich die ollen ROEMER
im Grab rumdrehen ! Capito ?
Gast schrieb:
> Ich habe noch 'ne RL12P35. Wäre die in Ordnung? ;-)
Die könnte gerade so passen. Schickst du sie dem Threadstarter, damit er
seine Schaltung fertig machen kann?
Hallo,
@Author: ein Transistor ist ein Verstärker, kein Speicher.
Wenn Du die ein-Transistor-Speicherzelle entwickelt hast, zeige mal den
Schaltplan dazu.
Gruß aus Berlin
Michael
Es ist mir egal ob ich einen oder 50 Transistoren benötige^^.
Ich brauche lediglcih ein Bauteil das nur 2 Zustände hat.
Also quasi einen Idealen Komparator wie es schon erwähnt wurde. Jedoch
ist selbst ein Komparator nicht perfekt heißt er ist auch ein Verstärker
zwar extrem hoch aber trotzdem ein Verstärker. Deswegen pendelt sich
meine Schaltung immer wenn ich einen Komparator benutze so ein, dass an
beiden Eingängen fast genau die selbe Spannung anliegt, so das er seine
"Funktion" mit nur 2 Zuständen verliert, so dass am Eingang nicht 0 und
nicht maximale Spannung anliegt sondern etwas dazwischen.
Aber ich erkläre mal um was es eigendlich geht.
Ich möchte eine Schaltung bauen die aus eine hohen Spannung eine
niedrige macht. Ich weiß da gibts sehr viele möglichkeiten sprich
Linearwandler Step-Up-Wandler usw.. Meine Idee ziel aber darauf Einen
Kondensator ähnlich wie mit einer PWM anzusteuern.
Also wenn die Spannung am Kondensator unter 10 Volt sinkt soll ein
Transistor VOLL durchgesteuert werden und den Kondensator auf 10,1V Volt
erhöhen. Anschließend schaltet der Transistor wieder aus.
Meine Idee war zuerst einen Operationsverstärker als Komparator zu
verwenden. Heißt auf den + Eingang eine Referenzspannung von 10V und auf
den - Eingang die Spannung die am Kondensator anliegt. Anschließend
steuer ich damit einen NPN Tranistor an der einen PNP Transtor
ansteuert. Damit die Basisspannung des PNP Transistors nicht über die
Schaltung fließen muss.
Hätte auch klappen sollen aber wie gesagt ein Komparator hat mehr als 2
Zustände und die Schaltung pendelt sich ein und es der Transistor wird
halb durchgesteuert.
Am Ende des Abends war ich so weit, das ich ein RS-Glied verwendet habe
welches aber mit idealen Eigenschafter in meinem Programm simuliert
wird.
Deswegen hätte ich jetst die Frage ich mir mehreren
Operationsverstärkern ein RS Glied realisiere.
Also Setzen bei 10V rücksetsen bei 10,1V und dann hoffen das es
möglichst schnell reagiert.
Ach je, darum geht es also. Die immer wieder mal als neu ventilierte
Idee eines Schaltnetzteils nur mit Kondensator, ohne Spule.
Bringt nix. Geht genau die gleiche Leistung drauf wie linear, nur
zeitlich anders verteilt und schlechter geregelt.
Garnicht. Vergiss es.
Bei beispielsweise 20V rein und entladenem Elko stellt dein Schalter
einen Kurzschluss für die Spannungsquelle dar und der dabei fliessende
Strom wird nur von den Innenwiderständen der Spannungsquelle, des
Schalters und des Kondensators begrenzt. Letzterer sitzt an dafür
ungünstiger Stelle und bestimmt die Ausgangsspannung derart mit, dass
ganz abgesehen von Strömen und Verlustleistung eine wirksame Regelung
u.U. nicht möglich ist.
Aber wenn du Glück hast, sind Spannungsquelle und Transistorschalter
hochohmig genug, auf dass die Leistung überwiegend dort draufgeht. Wenn
du das merkst und daran weiter optimierst, so dass dort weniger
draufgeht, dann ist es der Elko der sie frisst. Sich daran überfrisst.
Jedenfalls ist das einzige gängige Bauteil, dass in der Lage ist,
Spannung verlustarm zu reduzieren, nun einmal die Spule. Ohne Spule geht
die Differenz zwischen Ein- und Ausgangsspannung als Verlust drauf. Du
kannst dir nur aussuchen welches Teil dabei warm wird, nicht ob.
Wie meinst du das mit sich überfressen.
Ausgehend davon die meinste Leistung geht in den Kondensator also es
liegt kaum Spannung am Transistor und am Innenwiderstand der
Spannungsquelle an. Dann müsste sich der Kondensator doch laden. Also
die Spannung steigt an.
Das ganze dürfte natürlich nur extrem kurz andauern und müsste sich
immer wieder wiederhohlen. Also wenn ich am Kondensator eine konstante
Spannung zwischen 10 und 10,1 V schaffe dürfte normal anderweitig nicht
mehr wärme anfallen als wenn ich den Transistor als linearregler
verwenden würde.
Author wrote:
> Wie meinst du das mit sich überfressen.
Der reale Kondensator besteht aus der Serienschaltung aus einem idealen
Kondensator, einem Innenwiderstand und einer parasitären Induktivität
(die ich hier mal weglassen will).
Wenn du an diesen Kondensator 20V mit sehr niedrigem Innenwiderstand
anlegst, fliesst erst einmal soviel Strom wie der Innenwiderstand des
Elkos zulässt. Wenn wir die (kleine) Spule mal aussen vor lassen, bleibt
übrig, dass anfangs fast die gesamte Leistung von diesem Innenwiderstand
in Wärme umgesetzt wird. Und bei einem Kondensator mit extra niedrigen
Innenwiderstand ein verteufelt hoher Strom fliesst.
Und das nenne ich sich überfressen. Denn das macht der nicht beliebig
lang mit.
Rechenbeispiel: Wenn dein Elko einen Innenwiderstand von 0,05 Ohm hat
(realer Wert eines low-ESR Typs 1000µF/25V), dann fliessen so 20V /
0,05Ohm = 400 Ampere. Und die landen im Innenwiderstand mit 20V * 400A =
8000W. Zwar nur sehr kurz, aber das macht der Elko trotzdem nicht lange
mit.
So krass wird es nicht werden, schon weil Stromquelle, Schalter und
Kabel das nicht hergeben, aber es sollte als Abschreckung ausreichen.
Und um das nochmal klarzustellen: Die Verlustleistung =
Spannungsdifferenz mal Strom geht unweigerlich in den diversen
Innenwiderständen drauf, ist weg, geht verloren, heizt den Raum. Also
dem vom Elko wie hier beschrieben, dem vom Schalter und in den
Verbindungen. Nur an einer Stelle landet sie garantiert nicht: im
Ausgang.
Author wrote:
> immer wieder wiederhohlen. Also wenn ich am Kondensator eine konstante> Spannung zwischen 10 und 10,1 V schaffe dürfte normal anderweitig nicht> mehr wärme anfallen als wenn ich den Transistor als linearregler> verwenden würde.
Korrekt. Wenn also grad die gleiche Lestung verheizt wird, wie bei einem
Linearregler, nur in für alle Beteiligten unangenehmer Art und Weise,
worin liegt dann der Vorteil gegenüber einem Linearregler?
Und was die Regelung angeht: Beim Laden erhöht der Innenwiderstand des
Elkos die Ausgangsspannung, beim Entladen reduziert er sie. Was
beispielsweise zur Folge hat, dass unweigerlich eine Störspannung von
mindestens Ladestrom*Innenwiderstand am Ausgang anliegt. Mit
unangenehmen Transienten.
Wenn du das in Grenzen halten willst, musst du den Innenwiderstand von
Spannungsquelle und/oder Schalter entsprechend erhöhen um den
Ladestrom zu reduzieren. Und näherst dich wieder einem Linearregler.
Nun ja, du musst eben schalten, nicht linear regeln wie mit OPV oder
Transistor. Schau dir mal das Innenleben eines MC34063A an, vielleicht
hilft das weiter. Vielleicht kannst du den sogar direkt verwenden, ohne
Spule dafür mit Serienwiderstand davor um die Leistung zu verheizen.
An Andreas Kaiser:
1-Transistorzelle, die kennst Du auch. Das sind EEPROMs. Es wird für die
eigentliche Speicherung nur 1 Floating-Gate-Transistor verwendet. Die
Steuerung zählt natürlich nicht dazu. Floating bedeutet nicht, daß es
ein dynamischer Prozess ist, hat also nix mit Auffrischen zu tun.
Und schon lange nix Neues heißt, daß diese Speicher bereits 1967
vorgestellt wurden, aber erst ab 1980 zu kaufen gibt.
@klodeckel & Wolf
Es ging in diesem von Missverständnissen geprägten Thread nicht um
eine beliebige Speicherzelle, sondern um eine, die genau zwei stabile
Zustände und keine Zwischenzustände annehmen kann. Diese Eigenschaft
hat bspw. eine statische RAM-Zelle, deren speicherndes Element aber
ein aus zwei Transistoren bestehendes Flipflop ist.
Dynamische und Floating-Gate-Speicherzellen haben keine stabilen
(höchstens indifferente) Zustände und fast beliebig viele
Zwischenzustände. Diese wären zum Aufbau eines Schmitt-Triggers (um
den es ja nach längerem Tappen im Dunkeln schließlich ging) überhaupt
nicht geeignet.
Gelänge es trotzdem, aus einem Bipolartransistor/MOSFET und
vielleicht ein paar passiven Komponenten einen Schmitt-Trigger
aufzubauen, könnte das gleiche Prinzip auch für statische
Speicherzellen verwendet werden, was eine kleine Revolution wäre.
Das oder Ähnliches wollte Andreas Kaiser oben aussagen.
...ein Transtor, eine Röhre von yalu, ein Komp Errator...error, error.
Die Missverständnisse sind das Ergebnis von unklaren Darstellungen. Das
fängt gleich im ersten Thread an.
1. ...eine bestimmte negative Spannung (welche denn?)
2. die soll zwischen 0 und 10 Volt liegen? (aha, sehr negativ)
3. ..maximal leitend (= ein bisschen schwanger)
4. ..wenn die Spannung positiv wird (die hatten wir schon in 2.)
5. ...daß er nicht leitend wird (das nennt man: sperren)
Dann schreibt Patrick seine Auffassung über die Problematik:
...bei positiver Flanke durchschaltet (PNP, aber egal)
...bei negativer logis 0? (eine Unterkunft wird nicht gefunden?)
Dann kommt eine Berichtigung oder Ergänzung von Author.
Jetzt hagelt es Vorschläge, Empfehlungen, Vermutungen und Ratschläge.
Und yalu setzt noch sein Unwissen ins Netz über dynamische u.
Floating-Gate-Speicherzellen...(keine stabile Zustände, höchstens
indifferente) und will statt PNP auch MOSFET nehmen, um einen
Schmitt-Trigger zu bauen...
Author will einmal 50 Transistoren, dann lediglich ein Bauteil..
Was gibts als Nächstes?
Ich habe gerade keine Zeit (und kein Nerv) die Schaltung zu testen. Aber
in etwa so funktioniert das.
Links wird der Kondensator angeschlossen, rechts der Schalttransistor.
Wolf schrieb:
> Und yalu setzt noch sein Unwissen ins Netz über dynamische u.> Floating-Gate-Speicherzellen...(keine stabile Zustände, höchstens> indifferente)
Unwissen? Ich bin zwar nicht allwissend, aber ist das, was ich hier
geschrieben habe, wirklich so daneben? Dann lasse ich mir gerne von
dir erklären, wie es richtig ist.
> und will statt PNP auch MOSFET nehmen, um einen Schmitt-Trigger zu> bauen...
Den MOSFET habe ich nur zur Überleitung vom 1-Transistor-Schmitt-
Trigger zur statischen 1-Transistor-Speicherzelle erwähnt, weil sonst
von irgendeinem Hirni garantiert der Einwand gekommen wäre: "Bäh, ist
doch alles Quatsch, Speicher mit hoher Integrationsdichte werden doch
heute nicht mehr in Bipolartechnologie aufgebaut."
yalu, der Autor gibt an was er sucht oder machen will, was er hat und
was er möglicherweise noch einsetzten will, das Ziel wird auch erwähnt.
Das sind für mich einzuhaltende Kriterien, darauf bauen Gedanken und
Lösungsideen auf, er will d i e s s o und möglichst keine größeren
Abweichungen. Wenn ich das im Thread lese setze ich voraus, daß er weiß
was er will, das Forum hilft ihm dabei und lockert hin und wieder auch
die Lachmuskeln auf.
Warum bezeichnest Du die Floating-Gate-Zelle u. dynamische Speicherzelle
als instabil? Der Datenerhalt der ersten wird mit mindestens 10 Jahren
garantiert, die zweite ist mit wenigen Millisekunden sehr kurz, jedoch
mit refresh genau so stabil. Wenn dem nicht so ist, wären diese Bauteile
niemals produziert worden. Es war auch nicht fraglich, daß DRAMs
flüchtige Speicher sind.
Feadis Schaltung ist eine Idee, aber er hat keine Zeit und keinen Nerv,
schade, dabei ist der fehlende Rest nicht einfach so dazwischenzuhängen.
Ich meine damit, daß so ein Abbruch
Mühsam ernährt sich das Eichhörnchen.
Auf jeden Fall freut es mich, daß hier niemand ausfällig wird und die
Ruhe bewahrt, das ist viel wert.
Gruß von mir.
> Warum bezeichnest Du die Floating-Gate-Zelle u. dynamische> Speicherzelle als instabil?
Habe ich das? Du bist der erste in diesem Thread, der das Wort
"instabil" benutzt :)
Ich habe oben "höchstens indifferent" geschrieben.
- Stabil ist etwas, das durch eine Störung von außen zwar evtl. seinen
aktuellen Zustand ändert, nach Verschwinden der Störung aber von
selbst wieder in den ursprünglich Zustand zurückkehrt.
- Indifferent ist etwas, das bei Störungen seinen Zustand ändert und
nach Verschwinden der Störung im neuen Zustand verbleibt.
- Instabil ist etwas, das bei Störungen seinen Zustand ändert und die
Zustandsänderung auch nach Verschwinden der Störung nicht zur Ruhe
kommt, d.h. das Etwas "läuft weg" oder schwingt.
Ein aus zwei Transistoren bestehender Schmitt-Trigger oder Flipflop
hat zwei stabile Zustände. Selbst wenn dem jeweils sperrenden
Transistor ein kleiner Basisstrom injiziert wird, so dass dieser etwas
zu leiten und der zweite Transistor leicht zu sperren beginnt, wird
nach dem Wegnehmen des zusätzlichen Basisstroms der erste Transistor
sofort wieder voll sperren und der zweite voll leiten.
Beim Floating-Gate kann es durch eine Störung passieren, dass ein paar
Elektronen aus dem Gate herausdiffundieren. Nimmt man die Störung weg,
fließen die entflohenen Elektronen aber nicht automatisch wieder
zurück. Die Zelle hat jetzt also einen neuen Ladungszustand. Würde der
ursprüngliche Zustand automatisch wieder eingenommen, gäbe es für den
Hersteller keinen Grund, eine begrenzte Data-Retention-Time anzugeben.
Da es im Gegensatz zu dynamischen Speicherzellen praktisch keinen
Leckstrom gibt, würde ich den Zustand von Floating-Gate-Zellen als
indifferent bezeichnen.
Der Ladezustand dynamischer Speicherzellen läuft bei von null
verschiedener Ladung wegen des Leckstroms immer weg (sogar ohne äußere
Störung) und ist damit instabil. Der einzige stabile Zustand ist der
ladungslose. Mit nur einem stabilen Zustand kann aber nichts
gespeichert werden. Mit Hilfe der Refreshlogik gelingt es, trotzdem
zwei stabile Zustände zu erhalten. Das Gesamtsystem aus Zellen und
Refreshlogik hat damit die gewünschten stabilen Zustände, nicht aber
die Zelle für sich gesehen.
Laut Andreas ist also die "F-G-Zelle genau genommen ein dynamischer
Speicher".
Die Floating-Gate Zelle führt auf einen Prozess zurück, der die
Floating-Gate-Technologie benutzt (Stichwort tunneling...). Das Beste wo
gibt.
Instabilitäten treten bei diesen Speichern nicht auf, da geht nix
analog.
...hält nur ein bissel länger vor. Andreas kann bestimmt die Quelle
seines Wissens nennen.
yalu-Original vom 30.06. um 00:17 : "Dynamische und
Floating-Gate-Speicherzellen haben keine stabilen (höchstens
indifferente) Zustände....."
Und jetzt willst Du von nix wissen! Eieiei...oder einerlei.
Deine Beispiel mit Schmittchen Trigger ist i.O., wird auch nicht von mir
bezweifelt, aber eine weniger zaghafte Störung, so wie ich sie verstehe
(nix mit nur ein bisschen Injizieren) bringt ihn auch außer Tritt, dann
ist nix stabil. Es ist nicht nur ein schlechtes Beispiel, es ist gar
keins.
yalu-Original:...."und fast beliebig viele Zwischenzustände". Ja, für
Wandler mit unendlich hoher Auflösung gut zu gebrauchen, aber leider
auch analog.
Eine (Speicher-)Zelle eines dynamischen Speichers gibt es auch nicht zu
kaufen, eine (Speicher-)Zelle eines statischen Speichers ebenso nicht
und mit einer Refresh-Logik allein kann auch niemand was anfangen.
Sachlichkeit ist gefragt!
Wolf wrote:
> ...hält nur ein bissel länger vor. Andreas kann bestimmt die Quelle> seines Wissens nennen.
Es ist Speicher, dessen Inhalt im Laufe der Zeit auch ohne äusseren
Einfluss abbaut. Bei DRAM sind das Millisekunden, bei Flash-ROM in
normalem Betriebsbedingungen wahrscheinlich Jahrhunderte, aber was das
Prinzip (he, in Deutschland denkt man so!) angeht ist das nicht
relevant.
Statischer Speicher hingegen behält seinen Inhalt im Prinzip ewig -
solange Strom dran ist und kein äusserer Einfluss daran knabbert.
So ganz ernst war und ist das natürlich nicht gemeint.
Andreas: "So ganz ernst war und ist das natürlich nicht gemeint."
Mir war das bis jetzt doch so (das mit ne RL12P35 hab ich schon).
Die 100 Jahre konnten noch nicht ausprobiert werden, dafür sind die
Teile noch nicht alt genug.
Habe übrigens ne RE054, gebe ich nicht her.
Ob Feadi sich noch mal rührt und Fertigstellung meldet?
Wolf schrieb:
> yalu-Original vom 30.06. um 00:17 : "Dynamische und> Floating-Gate-Speicherzellen haben keine stabilen (höchstens> indifferente) Zustände....."
Stimmt, das habe ich geschrieben.
> Und jetzt willst Du von nix wissen! Eieiei...oder einerlei.
Häh? Von was soll ich jetzt nichts mehr wissen wollen?
> Deine Beispiel mit Schmittchen Trigger ist i.O., wird auch nicht von> mir bezweifelt,
Das freut mich :)
> aber eine weniger zaghafte Störung, so wie ich sie verstehe (nix mit> nur ein bisschen Injizieren) bringt ihn auch außer Tritt, dann ist> nix stabil.
Natürlich kannst du auch mit einer Kanone auf einen statischen
RAM-Baustein schießen, und er wird garantiert nie wieder in den
ursprpünglichen Zustand zurückkehren :)
Vielleicht hätte ich meine obige Definition von Stabilität etwas
präziser formulieren sollen:
Stabil ist etwas, das bei einer Störung, die eine gewisse Grenze
nicht überschreitet, aber groß genug ist, um eine Zustandsänderung
hervorzurufen, nach Verschwinden dieser Störung von selbst wieder in
den ursprünglich Zustand zurückkehrt.
Besser? Damit sind dann auch diejenigen Fälle berücksichtigt, wo durch
eine zu starke Störung von einem stabilen Zustand in einen anderen
stabilen Zustand gewechselt wird.
Bevor die Diskussion aber zu abstrakt wird, wage ich noch einen
Versuch, dir den Unterschied bzgl. der Stabilität zwischen den
einzelnen Speichertechnologien auf bildliche Weise plausibel zu
machen:
Eine statische RAM-Zelle entspricht einer Kugel in einem Eierkarton
mit zwei Mulden, die mit 0 und 1 nummeriert sind. Die Nummer
derjenigen Mulde, in der die Kugel gerade liegt, ist der gespeicherte
Bitwert. Wenn man den Eierkarton (nicht zu stark) schüttelt (Störung),
bewegt sich die Kugel zwar, bleibt aber in der aktuellen Mulde liegen.
Man kann diesen Schütteltest sogar beliebig oft wiederholen, die Kugel
wird immer wieder in die Mitte der Mulde zurück rollen. Das ist
stabil.
Eine Floating-Gate-Zelle wäre in diesem Vergleich ein horizontal
liegendes Brett, das durch eine Trennlinie in zwei gleiche Hälften
unterteilt wird, die ebenfalls mit 0 und 1 nummeriert sind. Auf dem
Brett liegt ein kleiner Holzklotz. Die Nummer derjenigen Bretthälfte,
auf der der Klotz gerade liegt, ist der gespeicherte Bitwert. Wenn man
das Brett (wieder nicht zu stark) schüttelt, bewegt sich der Klotz und
wird i.Allg. in der gleichen Bretthälfte an anderer Stelle liegen
bleiben. Soweit funktioniert der Speicher ganz gut. Wenn man nun aber
den Schütteltest mehrmals wiederholt, wird der Klotz irgendwann in der
anderen Hälfte landen, der Speicherinhalt geht damit verloren. Das ist
indifferent.
Knickt man die beiden Bretthälften so weit nach oben, dass der Klotz
von selbst anfängt zu gleiten, hat man das Modell einer dynamische
Speicherzelle. Um damit eine Bitinformation über längere Zeit zu
speichern, muss man man in regelmäßigen Abständen den gleitenden Klotz
wieder in seine Ursprungslage (möglichstweit weg von der Mittellinie)
zurückschieben, bevor er an der Mittellinie landet. Das ist dann der
Refresh. Das ist instabil.
Jetzt klar?
