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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schmitt-Trigger-Schaltung


Autor: Thomas Dohl (thd)
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Hallo,

kurze Infos vorweg.
Folgende Schaltung dient als Grundlage:
http://www.strippenstrolch.de/1-2-10-der-schmitt-t...
Und zwar die Zweite mit Fotowiderstand.
Funktioniert auch perfekt.

Mein Ziel ist nun diese Schaltung mit einer Hintergrundbeleuchtung
einer Funkuhr zu kombinieren. Einfach gesagt: Wenns dunkel wird,
soll die Uhr dauernd leuchten.
Bei der Uhr habe ich ein Datenkabel gefunden, welches kurzgeschlossen
werden muss, damit die Hintergrundbeleuchtung aktiv wird.
Nun habe ich die LED in der o.g. Schaltung einfach entfernt und
den Transistor zum kurzschließen der Leitung genutzt.
Leider sind die 0.5 V Verlustspannung zu hoch, als das die 
Hintergrundbeleuchtung an geht.

Jetzt die Frage, wie kann ich die Leitung mit Hilfe der o.g. Schaltung
kurzschließen? Auf der Leitung liegen ca, 1,6V und beim kurzschließen
fließen ca 0.5 mA.
Die Schaltung läuft insg. mit 3 V.

Vielen Dank für eure Hilfe.

Gruß
Thomas

Autor: Christian O. (easter)
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Reed-Relais ?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Hast du auch die beiden Massen der Schaltungen miteinander verbunden ? 
Sonst gehts nicht.

Gruss Helmi

Autor: Thomas Dohl (thd)
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Hi

@ Christian O.
Ich habe bis jetzt noch kein Reedrelais gefunden, welches mit
nur 3 V läuft. Außerdem brauchen die für mein Vorhaben etwas zu viel 
Strom.

@ Helmut Lenzen
Plus als auch Minus (Masse) sind bei beiden Schaltungen gleich.
Die Schaltung ist direkt in die Stromzufuhr der Uhr integriert.

Gruß
Thomas

Autor: Thomas Dohl (thd)
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Hi,

hat keiner mehr eine Idee, oder geht soetwas einfach nicht?

Gruß
Thomas

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Die Schaltung läuft insg. mit 3 V.
Bei 3V solltest du den 8,2k-Widerstand deutlich reduzieren.
1kOhm wäre angemessen...

> Bei der Uhr habe ich ein Datenkabel gefunden, welches kurzgeschlossen
> werden muss, damit die Hintergrundbeleuchtung aktiv wird.
Ein Kabel ist = 1 Leitung? Mit was muß diese 1 Leitung kurzgeschlossen 
werden? Wenn du die Leitung kurzschliesst, welche Spannung hast du dann 
an der Leitung (gegen GND)? H

Zeichne doch mal eine Skizze.

Autor: Thomas Dohl (thd)
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Hallo Lothar,

ok, den Wiederstand habe ich angepasst.

Nun meine Skizze, die nicht viel anders ist,
wie auf der angegebenen Webseite.
Mit Kabel meine ich eine Leitung. :-)
Die Leitung führt, wenn man sie gegen Masse misst, 1,6 V.
Misst man den Kurzschlussstrom sind das lediglich 0,5 mA.
Die Leitung muss gegen Masse kurzgeschlossen werden.
Sobald auf der Leitung keine Spannung mehr Anliegt,
geht die Beleuchtung der Uhr an. Mit einem Transistor bekomme ich
aber die Leitung nicht exakt auf 0,000 V.
Das Fragezeichen in der Schaltung soll einfach das Bauelement
darstellen, welches ich noch suche. :-)

Gruß
Thomas

Autor: Thomas Dohl (thd)
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sorry, für die zwei gleichen Skizzen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Das liegt daran dass der 4093 bei nur 3 Volt den 1k Basiswiderstand als 
zu niederohmig vorfindet. Siehe Datenblatt.

Abhilfe: Ggfs. mehrere Gatter Parallel schalten!


Die von Dir eingezeichneteten 1.6 Volt sind aber bitte nicht über die 
LED gemsesen? Direkt zwischen Kollektor und GND wäre sinnvoll zu messen.

Autor: Thomas Dohl (thd)
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Hi,

die LED und der Transistor habe ich einfach mal in der Schaltung
gelassen.
Das funktioniert ja einwandfrei!
(Teststellung)

Nur wie soll ich eine Datenleitung sonst zeichnen?
Ich greife die Leitung einfach "irgendwo" in der Uhr ab.

Nehme ich diese Leitung und brücke sie auf Masse geht die
Hintergrundbeleuchtung an.

Ich habe nochmal die Skizze geändert.
Das Fragezeichen ist das oder die Bauteile, die ich suche.

Gruß
Thomas

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Thomas Dohl schrieb:
> Hi,
>
> die LED und der Transistor habe ich einfach mal in der Schaltung
> gelassen.
> Das funktioniert ja einwandfrei!
> (Teststellung)
>
> Nur wie soll ich eine Datenleitung sonst zeichnen?
> Ich greife die Leitung einfach "irgendwo" in der Uhr ab.
>
> Nehme ich diese Leitung und brücke sie auf Masse geht die
> Hintergrundbeleuchtung an.
>
> Ich habe nochmal die Skizze geändert.
> Das Fragezeichen ist das oder die Bauteile, die ich suche.


Das was Du in Dein Fragezeichen schalten kannst, sind z.B. 3 
parallelgeschaltete 4093 2-fach-Nandgatter *), dann den 2.2 k 
Basiswiderstand, und danach der Transistor.

Ist natürlich klar dass dann LDR und Poti ihre Plätze tauschen müssen, 
damit die Logik wieder stimmt.

*) im 4093 sind ja 4 Stück davon.

Autor: Thomas Dohl (thd)
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Hi,

sorry, leider verstehe ich nicht, was du meinst.
Wieso danach wieder nen Transistor?
Der hat doch dann wieder 0,5V Verlustspannung?
Und damit gehts doch dann wieder nicht, sonst könnte ich
ja den Transistor aus der original Schaltung nehmen.

Gruß
Thomas

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Thomas Dohl schrieb:
> Hi,
>
> sorry, leider verstehe ich nicht, was du meinst.
> Wieso danach wieder nen Transistor?

Weil Du sonst Deine LED nicht mit genug Strom ansteuern kannnst.

> Der hat doch dann wieder 0,5V Verlustspannung?

Nein, dazu schau mal ins Datenblatt des Transistors.

> Und damit gehts doch dann wieder nicht, sonst könnte ich
> ja den Transistor aus der original Schaltung nehmen.


Du kannst diesen Transistor nehmen. Oder einen anderen, der genügend 
kleines Uce sat. hat. Wie ich Dir deutlich oben beschreibe wurde die 
(Basis-)Ansteuerung des Transistors geändert.

Das ist der wesentliche Punkt.

Autor: Thomas Dohl (thd)
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Andrew Taylor schrieb:
>
> Weil Du sonst Deine LED nicht mit genug Strom ansteuern kannnst.
Ich brauche doch max 0,5mA. (siehe oben)
Es ist doch nur eine Datenleitung, welche dann intern irgendwo die LEDs 
dann über Transistoren einschaltet, sollte sie auf Masse gelegt sein.


>> Der hat doch dann wieder 0,5V Verlustspannung?
>
> Nein, dazu schau mal ins Datenblatt des Transistors.
>
Ok, ich schaue nochmal.
>
>
> Du kannst diesen Transistor nehmen. Oder einen anderen, der genügend
> kleines Uce sat. hat. Wie ich Dir deutlich oben beschreibe wurde die
> (Basis-)Ansteuerung des Transistors geändert.
>
> Das ist der wesentliche Punkt.

Aber ich sehe das doch richtig, dass ich mit einem Transistor die
Datenleitung nie wirklich komplett auf 0,0V (kurzschließen) kann, oder?

Gruß
Thomas

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Aber ich sehe das doch richtig, dass ich mit einem Transistor die
> Datenleitung nie wirklich komplett auf 0,0V (kurzschließen) kann, oder?
Richtig.
Allerdings wirst du auch nie genau 0,000V brauchen. Denn schon 
irgendwelche Leitungswiderstände werden einen Spannungsabfall 
hervorrufen. Offenbar solltest du aber weniger als 0,5V haben.

Probier doch mal das hier:
            3V
  -----------o---------- Vcc
                    
             ---------- Steuerleitung
            |                    
     ___  |/ 
I --|___|-|
     1k   |>
            |
  ----------o---------- GND
Halt den Pin I mal an 3V und an GND.
Lässt sich die LED schalten?

BTW:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/60372/sc...
Du hast den 130 Ohm-Widerstand nicht in deiner Schaltung. Richtig?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lothar Miller schrieb:
>> Aber ich sehe das doch richtig, dass ich mit einem Transistor die
>> Datenleitung nie wirklich komplett auf 0,0V (kurzschließen) kann, oder?
> Richtig.
> Allerdings wirst du auch nie genau 0,000V brauchen. Denn schon
> irgendwelche Leitungswiderstände werden einen Spannungsabfall
> hervorrufen. Offenbar solltest du aber weniger als 0,5V haben.


Genau. So 0.1 bis 0.2 V sollten erreichbar sein, und die genügen hier 
auch.


>
> Probier doch mal das hier:
>
>             3V
>   -----------o---------- Vcc
> 
>              ---------- Steuerleitung
>             |
>      ___  |/
> I --|___|-|
>      1k   |>
>             |
>   ----------o---------- GND
> 
> Halt den Pin I mal an 3V und an GND.
> Lässt sich die LED schalten?


So schon.

Jedoch wird es schwer, 3V aus dem Nand-output eines Gatters (wenn Ub = 
3V) zu erhalten ,-)

Und da beginnen seine Probleme.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Andrew Taylor schrieb:
> Jedoch wird es schwer, 3V aus dem Nand-output eines Gatters (wenn Ub =
> 3V) zu erhalten ,-)
Richtig, aber zur Not sollte das sogar ganz ohne Basisvorwiderstand 
tun. Dann wird einfach der Bahnwiderstand des Mosfets als Vorwiderstand 
verwendet. Und damit sollten eigentlich 0,7V reichen... ;-)

Autor: Thomas Dohl (thd)
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Hi

Lothar Miller schrieb:
> Richtig.
> Allerdings wirst du auch nie genau 0,000V brauchen. Denn schon
> irgendwelche Leitungswiderstände werden einen Spannungsabfall
> hervorrufen. Offenbar solltest du aber weniger als 0,5V haben.
>
> Probier doch mal das hier:
>
>             3V
>   -----------o---------- Vcc
> 
>              ---------- Steuerleitung
>             |
>      ___  |/
> I --|___|-|
>      1k   |>
>             |
>   ----------o---------- GND
> 
> Halt den Pin I mal an 3V und an GND.
> Lässt sich die LED schalten?

Ich hatte das so schonmal probiert. Ging leider nicht.
Werde es gern aber nochmal mit
verschiedenen Widerständen an der Basis testen.

>
> BTW:
> http://www.mikrocontroller.net/attachment/60372/sc...
> Du hast den 130 Ohm-Widerstand nicht in deiner Schaltung. Richtig?

Nein, der ist nicht mehr drin.

Nur noch so als Info.
Wenn man die Lichttaste an der Uhr drückt, leuchten ja die LEDs. (ist ja 
auch klar) Und die Spannung zwischen Datenleitung und Masse ist nicht 
mehr messbar. Also wirklich 0,00.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Eventuell hat er ja ein 74HC14 oder 74HC132

Die koennen mehr Strom liefern

Gruss Helmi

Autor: olol (Gast)
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ganz ohne Basiswiderstand würde ich das nicht betreiben, gibt doch einen 
kurzschluss?!
Alternativ kannst du auch einen kleinen Mosfet mit N-Channel nehmen, der 
TTL Kompatibel ist. Da sollten die 3V bereits reichen um den kleinen 
Strom durchzusteuern.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Wenn man die Lichttaste an der Uhr drückt, leuchten ja die LEDs. (ist ja
> auch klar) Und die Spannung zwischen Datenleitung und Masse ist nicht
> mehr messbar. Also wirklich 0,00.
Schliess doch mal ein Poti zwischen die Steuerleitung und GND an und 
dreh das langsam gegen 0 Ohm. Damit sollte sich die Schaltspannung 
herausfinden lassen...

Autor: Thomas Dohl (thd)
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Lothar Miller schrieb:
> Schliess doch mal ein Poti zwischen die Steuerleitung und GND an und
> dreh das langsam gegen 0 Ohm. Damit sollte sich die Schaltspannung
> herausfinden lassen...
Gute Idee, werde ich mal machen.

Autor: Thomas Dohl (thd)
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> Schliess doch mal ein Poti zwischen die Steuerleitung und GND an und
> dreh das langsam gegen 0 Ohm. Damit sollte sich die Schaltspannung
> herausfinden lassen...

Hi,

also die Steuerleitung ist leider nicht digital.
Bei 0 Ohm gegen Masse ist die Beleuchtung am hellsten
und ab 50 Ohm ists schon recht dunkel.

Interessant war, wenn man den Ausgang vom Schmitt-Trigger
direkt an die Steuerleitung anschließt und der Schmitt-Trigger
auf low ist, leuchtet die Hintergrundbeleuchtung pefekt.
Nachteil, wenn der Schmitt-Trigger high ist, liegen
an der Steuerleitung 2,6 V an. Und ich vermute, dass das nicht gut 
ist...

Mit Transistor und kleinem Basiswiderstand bekommt man die Beleuchtung
ein wenig Dunkler als normal.
Ganz Hell wird man es wohl nicht bekommen, oder?

Gruß
Thomas

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Nimm statt des BipolarTransistors einen Logic-Level FET. Der kann wenige 
Milliohm....

Autor: Thomas Dohl (thd)
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> Nimm statt des BipolarTransistors einen Logic-Level FET. Der kann wenige
> Milliohm....

Hi, das klingt gut, werde mich mal schlau machen, was FETs betrifft.

Danke.

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