Welchen Vorteil hat die Kombination T3 / R1 gegenüber einem Widerstand allein? Das Bild stammt aus der EM1000-Bauanleitung von ELV.
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Hat denn keiner eine Idee warum der Fototransistor in Reihe zum PNP-Transistor liegt?
Bin mir unsicher, aber kann es sein, dass diese Konstruktion die Temperaturdrift ausgleichen soll?
Ich sehe da keinen Nutzen. Im Grunde ergibt das einen sehr temperaturempfindlichen Widerstand mit R=1M/Beta.
... steilere Flanken am IR-empfänger Habe ich simuliert: die Flanken sind flacher.
für was genau ist denn der IR-Teil zuständig? eine Temperaturkompensation erscheint mir an dieser stelle etwas untypisch da es sich ja nur um digital Pegel handelt!?
Die IR-Diode beleuchtet eine silberne Zählerscheibe mit rotem Randstück (normaler Zähler im Haus). Der Transistor steuert durch solange es "silbern" ist; kommt der rote Strich der Scheibe sperrt der Transistor. Die IR-Diode wird mit Pulsen gesteuert.
Das dient meiner Meinung nach dazu, eine Strombelastung am Anschluß ST1/P5 zu ermöglichen. Bei nur einem Widerstand würde das Signal bei Belastung am Ausgang zusammenbrechen.
Die Strombelastung spielt keine Rolle. Bei der Simulation liegen beide Beschaltungen (T mit R, entsprechender R alleine) im Rahmen von plus/minus 5 Prozent.
Karlheinz wrote: > Die Strombelastung spielt keine Rolle. Bei der Simulation liegen beide > Beschaltungen (T mit R, entsprechender R alleine) im Rahmen von > plus/minus 5 Prozent. ???? Häng doch in deiner Simulation an den Ausgangspin 5 eine 'Last' in Form eines Widerstands, sagen wir mal 200 Ohm. Das müsste doch einen Unterschied machen.
Das was an P5 angeschlossen ist belastet den Spannungsteiler. Die Rückwirkung wird durch den Transistor minimiert gegenüber der Verwendung nur eines Widerstandes, denn der Widerstand muß einen gewissen (hohen) Wert haben für einen ausreichenden Spannungshub an ST1/P5. Mit Strombelastung meinte ich den Eingangswiderstand der an P5 folgenden Schaltung.
Ich wrote: > Das was an P5 angeschlossen ist belastet den Spannungsteiler. Die > Rückwirkung wird durch den Transistor minimiert gegenüber der Verwendung > nur eines Widerstandes, denn der Widerstand muß einen gewissen (hohen) > Wert haben für einen ausreichenden Spannungshub an ST1/P5. > > Mit Strombelastung meinte ich den Eingangswiderstand der an P5 folgenden > Schaltung. Grundsätzlich denke ich, du hast recht. Dazu hab ich aber trotzdem eine Verständnisfrage: Wie unterscheidet denn der Transi dann den höheren Stromverbrauch durch die Last von dem höheren Verbrauch, den der 'Kurzschluss' des Fototransistors verursacht. Oder wird da ganz einfach ausgenutzt, dass T3 ja nicht beliebig weit 'aufmachen' kann und im Falle eines Kurzen sowieso irgendwann W.O. geben muss.
Der Transistor wird durch den Widerstand nur "etwas" aufgesteuert. Sinkt durch Belastung der Spannungspegel an ST1 bekommt der Transistor mehr Basisstrom und steuert weiter auf. Es stellt sich also ein gewisses Gleichgewicht ein. Bei Kurzschluß an ST1 kann nichts passieren, da durch die 1 MOhm und die Stromverstärkung des Transistors kein volles durchsteuern möglich ist.
Ergänzung: Es wird sozusagen der "H-Pegel" bei nicht beleuchtetem Fototransistor konstant gehalten und damit der Spannungshub. Das ganze erspart einen Impedanzwandler.
> Es wird sozusagen der "H-Pegel" bei nicht beleuchtetem Fototransistor > konstant gehalten und damit der Spannungshub. Das ganze erspart einen > Impedanzwandler. Blödsinn. Das Gleiche passiert mit einem Widerstand. Vermutlich sollte das mal eine Stromquelle werden (hohe Verstärkung), und Irgendjemand hat Teile davon wegrationalisiert
Wenn wir Dich nicht hätten wären wir jetzt dumm gestorben, vielen Dank!
flätz wrote: >> Es wird sozusagen der "H-Pegel" bei nicht beleuchtetem Fototransistor >> konstant gehalten und damit der Spannungshub. Das ganze erspart einen >> Impedanzwandler. > > Blödsinn. Das Gleiche passiert mit einem Widerstand. Ich wüsste nicht, wie ein rein passives Bauelement mit wechselnden Widerständen am Pin 5 klar kommen könnte. Aber vielleicht erleuchtest du uns ja mal.
> Ich wüsste nicht, wie ein rein passives Bauelement mit wechselnden > Widerständen am Pin 5 klar kommen könnte. Aber vielleicht erleuchtest du > uns ja mal. Und wie soll dieses Gebilde besser damit klarkommen? Abgesehen von der EB-Spannung ist die Spannung über dem Transistor dieselbe wie über dem Widerstand. Der Strom durch das Gebilde ist I(R)*(1+Beta). Also ergibt das einen künstlichen Widerstand mit Rk=U(R)/(1+Beta). Und jetzt dürft Ihr mich erleuchten.
> künstlichen Widerstand mit Rk=U(R)/(1+Beta).
Pardon, Rk=U(R)/(I(R)(1+Beta))=R/(1+Beta).
> Vermutlich sollte das mal eine Stromquelle werden (hohe Verstärkung), und
Irgendjemand hat Teile davon wegrationalisiert
Könnte so sein, jedenfalls eine typische ELV-Schaltung...
Der Bastler im "Labor" hat solange rumprobiert bis das ganze rein
zufällig gelaufen ist. Mit einem anderen Exemplar (anderes Beta) und bei
anderer Temperatur hab ich da ernsthafte Zweifel.
Ich bin ebenfalls der Meinung von flätz. Die Transistor-Widerstands-Kombination verhält sich im Wesentlichen wie ein einfacher Widerstand mit einem zusätzlichen Spannungsabfall in Höhe der Basis-Emitter-Spannung des Transistors. Da das B des BC858C im Bereich 420 bis 800 liegt, liegt der resultierende Widerstand im Bereich 1,2 bis 2,4 kOhm. Belastet wird die Schaltung so gut wie nicht, da das Signal einem ADC zugeführt wird. Aber selbst bei Belastung würde sich die Schaltung, wie flätz schon schrieb, nicht besser verhalten als mit einem einfachen Widerstand. Der "Transistorwiderstand" hat auf Grund von Exemplarstreuungen und der Temperaturabhängigkeit deutlich schlechtere Eigenschaften als ein normaler Widerstand. Die Schaltung funktioniert aber trotzdem, da die Auswertesoftware nur die Signaländerungen betrachtet, so dass der genaue Arbeitspunkt unerheblich ist. Das muss schon allein deswegen so sein, weil sich der Arbeitspunkt auch mit der Umgebungshelligkeit ändert. Möglicherweise nutzt der Entwickler irgendwelche Dreckeffekte im Transistor (bspw. die Abhängigkeit von Ube vom Basisstrom oder die Abhängigkeit von B vom Kollektorstrom), um der Schaltung besondere Eigenschaften zu geben, ich wüsste aber nicht, was das für Vorteile bringen würde. > Vermutlich sollte das mal eine Stromquelle werden (hohe Verstärkung), > und Irgendjemand hat Teile davon wegrationalisiert Diese Erklärung von flätz halte ich durchaus für plausibel :) Vielleicht haben wir es aber auch mit einer völlig verunglückten Kaskodeschaltung zu tun, die aber bei dem recht langsamen Signalverlauf ohnehin wenig Sinn hätte. Wahrscheinlich hatte der Entwickler einfach gerade keinen geeigneten Widerstand in seiner Box, so dass er zu diesem Trick griff ;-)
Es darf nicht außer acht gelassen werden, daß durch die Verwendung des Transistors der Einfluß von Fremdlicht auf den Fototransistor bezüglich der Signalamplitude eliminiert wird. Es macht also schon Sinn es so zu bauen.
> Es darf nicht außer acht gelassen werden, daß durch die Verwendung des > Transistors der Einfluß von Fremdlicht auf den Fototransistor bezüglich > der Signalamplitude eliminiert wird. Es macht also schon Sinn es so zu > bauen. Das hätte ich jetzt aber gerne etwas genauer erläutert:-)
> Es darf nicht außer acht gelassen werden, daß durch die Verwendung des > Transistors der Einfluß von Fremdlicht auf den Fototransistor > bezüglich der Signalamplitude eliminiert wird. Sicher? Der Widerstand als praktisch perfekt lineares Bauteil bildet doch die Stromänderungen des Fotortransistors besser in proportionale Spannungsänderungen ab als der Widerstand mit dem Transistor.
Es geht hier aber nicht um proportionale Spannungsänderung. Nur High und Low.
Ich weiß ich sollte mich raushalten. Dafür versteh ich von Elektronik zu wenig. Seht es mir nach :-) Der Widerstand steuert doch den Transistor über die Basis auf, wenn die Spannung abzufallen droht (weil zb. der Fototransi leitend wird) und gleicht damit diesen Abfall aus. Stimmt das bisher? Könnte das dann nicht der Versuch sein, einem linear abfallenden Lichtintensität eine schöne Schaltschwelle zu verpassen?
> Könnte das dann nicht der Versuch sein, einem linear abfallenden > Lichtintensität eine schöne Schaltschwelle zu verpassen? Ein Versuch ja, mehr aber nicht. Man kann das durchaus schaffen, braucht dann aber einen dynamischen Widerstand. In diesem Fall müsste der bei kurzer Verdunklung hochohmig werden, und ansonsten recht niederohmig sein.
Es wurde mit der Schaltung billigst was funktionierendes "kreiert". Also macht mich nicht zum Verteidiger der ELV-Ergüsse. :-) Es geht um eine Zählerscheibe, wo High und Low Signale entstehen müssen. Es gibt dafür Spannungsgrenzen die eingehalten werden müssen. Fremdlicht und Lastwiderstand verringern den H-Pegel. Deshalb der Transistor. Fremdlicht bringt den Fototransistor nicht zum durchschalten. Die Höhe des H-Pegels muß aber bleiben. Transistor öffnet also etwas weiter und Pegel stimmt wieder. Bei voller Durchsteuerung des Fototransistors spielt der Transistor keine Rolle mehr.
> Fremdlicht bringt den Fototransistor nicht zum durchschalten. Die Höhe > des H-Pegels muß aber bleiben. Transistor öffnet also etwas weiter und > Pegel stimmt wieder. Bei voller Durchsteuerung des Fototransistors > spielt der Transistor keine Rolle mehr. Das wäre dann allerdings eine typische Stromquelle. Solange der Fotostrom kleiner ist als der Quellenstrom -> High, sonst Low. In dem Fall müsste der Umschaltpegel relativ genau festgelegt sein.
Weitere Fragen bitte an den Forschungspraktikanten in der Ein-Mann-Entwicklungsabteilung von ELV richten und dort herausfinden, was er sich dabei gedacht hat. ^^ Der Umschaltpegel ist definiert mit Reflektion Licht von der Sendediode und keine Reflektion vom Licht der Sendediode. Mit dem Einsatz des Transistors hat es dann warscheinlich funktioniert.
> Es geht um eine Zählerscheibe, wo High und Low Signale entstehen > müssen. Wie gesagt, das Signal geht an den ADC des Mikrocontrollers. Die Entscheidung, on H oder L, erfolgt per Software. > Fremdlicht bringt den Fototransistor nicht zum durchschalten. Der Fototransistor ist kein Schmitt-Trigger, der nur die Zustände Ein und Aus kennt. Je nach Stärke des Fremdlichts wird er mehr oder weniger leiten. > Der Umschaltpegel ist definiert mit Reflektion Licht von der > Sendediode und keine Reflektion vom Licht der Sendediode. Auch das an der Scheibe reflektierte LED-Licht geht nicht komplett an oder aus. Es wird vom silbernen Teil der Scheibe etwas mehr und vom roten Teil etwas weniger reflektiert. Der Unterschied ist vermutlich nicht sehr groß. Das Signal an ST1 wechselt also mit der Rotationsfrequenz der Scheibe zwischen zwei Spannungspegeln, die beiden irgendwo zwischen 0V und 5V liegen. Wo genau, hängt von mehreren Faktoren ab: - Abstand der LED und des Fototransistors von der Scheibe - Bauteiltoleranzen - Fremdlicht Diese Einflüsse werden auch durch den zusätzlichen Transistor nicht eliminiert, sondern allein dadurch, dass kein fester Schwellwert zwischen H und L entscheidet, sondern in der Software jede Messung in Relation zur vorangegangenen betrachtet wird, so dass der Schwellwert quasi adaptiv nachgeführt wird. Leider wird in dem ELV-Artikel vieles erklärt, aber nicht die Funktion von T3. Ob es die ELV-Jungs vielleicht selbst nicht wissen?
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