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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Alternative zu BC847


Autor: Tobias (Gast)
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Hallo,

ich betreibe einen Buzzer (Digisound F/UCW01) an einem Atmega mit 3.3 V. 
Das erzeugte PWM Signal liegt über ein RC-Glied gefiltert an einem BC847 
(http://de.farnell.com/infineon/bc847bw/transistor-...). 
Ich kann mit dem PWM Signal so die Lautstärke des Buzzers steuern, 
allerdings klingt das in den meisten Fällen eher wie ein Krächzen und 
die maximale Lautstärke des Buzzers (die ich bei direktem Anschluss von 
3.3V bekomme) wird nie erreicht. Ich habe nun mal nachgemessen und der 
Grund liegt wohl im Spannungsabfall (0.7 V) zwischen Basis und Kollektor 
des Transistors. An der Basis messe ich 3.3 V, am Kollektor nur 2.5 V 
wenn der Eingang high ist.
Kennt vielleicht jemand einen Transistor mit niedrigerem 
Spannungsabfall, der für diesen Zweck besser geeignet ist ? Oder gibt es 
vielleicht eine viel bessere Lösung für diese Aufgabe ?
Ich hoffe mir kann jemand helfen.

Gruss,

Tobi

: Verschoben durch Moderator
Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Irgenwie klingt dein Ansatz etwas quer, aber da du eh eine Alternative 
suchst:

Zu dem Thema Sound + µC kann ich eigentlich nur die Seite von Hannes Lux 
empfehlen: http://www.hanneslux.de/avr/divers/melody/index.html

Außerdem sollte die Frequenz zum verwendeten Buzzer passen!

Autor: Stefan (Gast)
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Zum einen ist der F/UCW1 nur bis max. 2V ausgelegt und zum anderen haben 
solche Dinger auch eine gewisse Einschwingzeit. Wenn Du nun per PWM das 
Teil immer wieder "abwürgst" bevor es richtig eingeschwungen ist, kann 
ja nur ein bescheidener Ton rauskommen ;-)

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Erstens: Falsches Forum, hier ist die organisatorische Meckerecke, 
vielleich findet sich mal ein Moderator, der den Thread verschiebt...

> Zu dem Thema Sound + µC kann ich eigentlich nur die Seite von Hannes Lux
> empfehlen: http://www.hanneslux.de/avr/divers/melody/index.html

Gut gemeint, aber in diesem Fall unpassend. Denn die dortige Schaltung 
ist aufgrund des hohen Spannungsabfalls für 3,3V ungeeignet. Der hohe 
Stannungsabfall resultiert aus der Kollektorschaltung, in der beide 
Transistoren betrieben werden.

Weiterhin ist diese Schaltung nicht für direkte Tonfrequenz geeignet, in 
meinem Fall arbeitet sie mit einer Art Trägerfrequenz, also der durch 
AVR-interne PLL auf 150kHz angehobenen PWM-Frequenz des Tiny15. Das 
Ausfiltern des Trägers erfolgt durch die parasitäre Induktivität des 
Lautsprechers.

Mit diesem Feature (PLL) können leider nur eine wenige AVRs aufwarten, 
so der Tiny15 und der Tiny26 sowie deren Nachfolger (Tiny25/45/85, Tiny 
261/461/861).

Sinn der Schaltung war es, bei 5V Stromversorgung mit geringstem Aufwand 
eine Soundausgabe mit geringstem Ruhestrom zu realisieren.

Für 3,3V und lauten, sauberen Sound über Piezo-Wandler habe ich auch 
keine Lösung parat. Vermutlich muss da eine Induktivität mit rein, um 
die Spannung am Piezo zu erhöhen. Das ist aber nicht ganz trivial.

...

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Ich hab das aber schon erfolgreich (die Version mit der verbesserten 
Lautstärke ohne Sinus) sowohl bei 3,3V als auch für 5V mit "normalem" 
AVR (Tiny2313 und Mega48) eingesetzt allerdings mit "normalem" 
Lautsprecher. Hat ganz gut Funktioniert, irgenwo im Analogforum hatte 
ich auch einen Thread wo ich das ganze noch etwas optimiert hatte mit 
einer kleinen Spule + Lautstärkenregelung per PWM.

Also soooo schlecht ist die Schaltung garnicht ;)

Autor: Hannes Lux (hannes)
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> Also soooo schlecht ist die Schaltung garnicht ;)

Ja klar, aber doch nicht für jeden Zweck geeignet. 8-b

...

Autor: MaWin (Gast)
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> Ich hoffe mir kann jemand helfen.

Nein.

Wie wäre es, statt des Datenblatts des Transistors
(ey, das ist so schön einfach, das hat schon jemand anders für mich 
geschrieben)
mal deine Schaltung zu verlinken
(boh, viel Arbeit, muss ich erst zeichnen)...

Es klingt nach Emitterfolger, und dann ist es nicht der falsche 
Transistor, sondern wohl die falsche Schaltung für dein Problem.

Irgendwie habe ich auch das Gefühl, als ob Digisound F/UCW01 ein Pieper 
ist der selbst per eingebauter Elektronik seinen Piepston erzeugen will. 
Den mit einem Audiosignal anzusteuern, kann wohl nur zu krächzen führen, 
der will eine saubere, vollständige Versorgungsspannung sehen und peip 
dann von alleine.

Autor: Tobias (Gast)
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Zuerst einmal vielen Dank für die vielen Antworten. Das mit dem falschen 
Forum habe ich wohl übersehen, war schon etwas spät ;).

Anbei habe ich meine Schaltung angehängt.

> Außerdem sollte die Frequenz zum verwendeten Buzzer passen!

Ich glaube ich hatte mich falsch ausgedrückt. Der verwendete Buzzer hat 
einen internen Oszillator, ich steuere ihn also nicht mit einer 
bestimmten (Audio-)Frequenz an. Ich benutze das PWM Signal, nachdem es 
gefiltert wurde, um den Transistor zu regeln (so möchte ich die 
Lautstärke regeln). Der Transistor soll den Buzzer dann mit einer 
Gleichstromspannung versorgen. Diese wird durch das PWM Signal 
eingestellt.

Autor: HildeK (Gast)
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>Ich habe nun mal nachgemessen und der
>Grund liegt wohl im Spannungsabfall (0.7 V) zwischen Basis und Kollektor
>des Transistors. An der Basis messe ich 3.3 V, am Kollektor nur 2.5 V
>wenn der Eingang high ist.
Jetzt, als ich deine Schaltung gesehen habe, wird mir deutlich, dass du 
hier wohl Kollektor und Emitter in der Beschreibung vertauscht hast. Am 
Kollektor liegen immer VCC an - ich nehme an, das sind bei dir die 3.3V.
Und, ich nehme auch an, du willst nur unterschiedliche Lautstärken 
deines Buzzertones haben, in dem du mit der PWM dessen 
Versorgungsspannung veränderst. Wie gut das überhaupt geht, würde ich 
erstmal an einem Netzgerät testen.

Wenn mein Verständnis so richtig war, dann ist die Beantwortung deiner 
Frage einfach: es gibt keinen Siliziumtransitor, der in der Beschaltung 
weniger als die 0,6...0,7V abliefert. Es ist einfach der Spannungsabfall 
an der BE-Diode.
Du könntest höchstens den Spannungshub vor der PWM-Filterung mit einem 
NPN-Transistor auf 5V oder 12V (je nachdem, was du ggf. auch vor dem 
Spannungsregler zur Verfügung hast) anhebst und dann deine Kombination 
aus Filter, Transistor und Buzzer anbringst. Allerdings kehrt sich dabei 
das PWM-Verhalten um.

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Kommt der Bzzer überhaupt mit niedrigeren Spannungen zurecht?

Autor: MaWin (Gast)
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> so möchte ich die Lautstärke regeln

Viel zu regeln ist da nicht.

Wenn du gnädigerweise mal einen Blick ins Datenblatt der von dir 
verbauten Bauteile werfen würdest, nur einen klitzekeine Blick, dauert 
auch bestimmt nicht lange:

http://www.digisound.de/pdf/06%20MBuzzerWOscil/F.UCW.01.pdf

dann liest du: F/UCW01 läuft von 1.2 bis 2V und erzeugt dabei von 87 bis 
93 dB Lautstärke. Das ist nicht wirklich ein deutlicher Unterschied.

Er läuft nicht unter 1.2V, und sollte nicht über 2V betrieben werden.

Deine Schaltung ist tatsächlich durchaus geeignet, um ihn bei einer 
Spannung zwischen 1.2V und 2V mit bis zu 28mA zu versorgen, der 
Emitterfolger verstärkt den abfliessenden Strom aus dem PWM 
Filterkondensator, und wenn die PWM Frequenz hoch genug ist, stellt sich 
an (weiss der Geier warum man an Bauteile P$1 und P$2 dranschreibt, 
damit man sie auch garantiert nicht vom Beeper auseinanderhalten kann) 
eine mittlere Spannung zwischwen 1.9V und 2.7V ein, was nach Abzug der 
0.7V UBE die geforderten 1.2 bis 2V ergibt. Sollte der Lautsprecher beim 
Hochfahren der Spannung zwischen 0V und 1.2V krächzen, oder bei 
überscheitung der 2V sich weigernde Laute von sich geben, dann musst du 
ihm das verzeihen, denn der Hersteller hat nie etwas anderes behauptet.

Dir jedoch muss der Beeper nicht verzeihen, falls du ihn mit mehjr als 
2V ansteuerst, er darf dann sogar seinen letzten Krachzer von sich 
geben.

Da du jedoch NATÜRLICH keine Bauteilwerte angegeben hast (die sind ja 
auch so was von egal, und die Mühe erst, boh ey, da kriegt man ja einen 
Krampf in den Fingern) kann man nicht sagen, ob bei der PWM Frequenz, R1 
und Kondensator zusammenpassen um mit ca. 280uA belastet eine 
ausreichend gefilterte Spannung bereitstellen zu können. Es kann 
sinnvoll sein, den Transistor durch einen BCV27 Darlington zu ersetzen, 
damit der PWM Filterkodensator weniger belastet wird, falls R1 zu gross 
ist. Die 2V erreicht man immer noch, obwohl so ein Darlington sogar 1.4V 
statt 0.7V 'verbracht'.

Ich würde allerdings den ganzen Quatsch entfernen, den Beeper direkt an 
einen PortPin anschliessen, denn dessen Lautstärke kannst du nicht 
effektiv beeinflussen, da ist er das falsche Bauteil für.

Autor: Profi (Gast)
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Hi,
so wie Du Deine Schaltung aufgebaut hast, kann es nicht funktionieren. 
Sobald Du mit einer PWM draufgehst, steigt der Scheinwiderstand des 
Lautsprechers an und es würgt Dir Deinen Basisstrom für den Transistor 
ab. Also baue den Lautsprecher in den Collector ein.
Habe eine Schaltung angehängt, die bei mir seit vielen Jahren voll 
abgeht.
Mit dem Widerstand vor dem Lautsprecher begrenzt Du den Strom durch den 
Lautsprecher je nachdem, was Du für eine Versorgungsspannung hast.
Freilaufdiode nicht vergessen!
Einfach mal probieren.

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