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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik transistor spannungsabfall kollektor emitter


Autor: max power (Gast)
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bei der angehängten schaltung verstehe ich was nicht, hoffe jemand kann 
mich aufklären.

bei dem oberen npn transistor messe ich zweischen kollektor und emitter 
0,62 volt und zwischen basis und emitter sind es auch 0,62 volt.

bei dem unteren pnp transistor sind es zwischen kollektor und emitter 
0.5 volt und zwischen basis und emitter 0,54 volt.

wie kommt es das die spannung wischen kollektor und emitter bei dem 
unteren pnp um 0,04 volt kleiner ist als an der basis?

: Verschoben durch Admin
Autor: MaWin (Gast)
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> wie kommt es das die spannung wischen kollektor und emitter
> bei dem unteren pnp um 0,04 volt kleiner ist als an der basis?

Messfehler weil du nicht gleichzeitig misst sondern mit nur einem 
Messgerät nacheinander.

Die Spannung muß gleich sein, weil E und C verbunden sind mit GND.

Aber wenn dich unterschiedliche Spannungen zwischen B-E und C-E im 
durchgesteuertern Zustand irritieren, denn schau mal in Datenblätter 
deiner Transistoren, da siehst du sehr deutlich, daß C-E sehr wohl einen 
geringeren Spannungsabfall haben kann als B-E, man nennt den Transistor 
dann "in Sättigung", es gibt auch spezielle low sat Transistoren (z.B. 
von Zetex oder BC368) die den Effekt besonders ausgeprägt haben.

Daß die Schaltung, die du zeigst, Unsinn ist, ist dir aber hoffentlich 
klar.

Autor: max power (Gast)
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>Messfehler weil du nicht gleichzeitig misst sondern mit nur einem
>Messgerät nacheinander.
wieder typisch, wer misst, misst mist.
aber warum messe ich bei dem oberen transistor zwischen c-e und b-e 
immer das gleiche und bei dem unteren pnp eine abweichung?

>... daß C-E sehr wohl einen geringeren Spannungsabfall haben kann als B-E, >man 
nennt den Transistor dann "in Sättigung" ...
genau die sättigung will ich mit der kollektorschaltung verhindern.

>Daß die Schaltung, die du zeigst, Unsinn ist, ist dir aber hoffentlich
>klar.
wieso?
die basen (sagt man so?) sind natürlich nicht fest mit gnd und vcc 
verbunden falls das gemeint ist. :)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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max power schrieb:
> aber warum messe ich bei dem oberen transistor zwischen c-e und b-e
> immer das gleiche und bei dem unteren pnp eine abweichung?
Wie hast du das Ganze aufgebaut?
Sind da noch irgendwelche Übergangswiderstände beteiligt?

> die basen (sagt man so?) sind natürlich nicht fest mit gnd und vcc
> verbunden falls das gemeint ist. :)
Doch, in diesem Schaltplan sind die fest mit GND und Vcc verbunden.
Und mehr kann man nicht wissen, weil mehr nicht geschrieben wurde.

>>... daß C-E sehr wohl einen geringeren Spannungsabfall haben kann
>> als B-E, man nennt den Transistor dann "in Sättigung" ...
> genau die sättigung will ich mit der kollektorschaltung verhindern.
Warum?
Genau diese Sättigung möchte man im Schaltbetrieb erreichen.

Autor: Ungebeten (Gast)
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Also wenn man deinen Schaltplan zugrunde legt, macht dein Messergebniss 
durchaus Sinn. B und E bzw. B und C liegen auf dem selben Potential. 
Beide Potentiale sollten beliebig niederohmig sein. Offensichtlich 
können sie das nicht sein, wegen dieser komischen Physik (Widerstand der 
Kabel bzw. Anbindung, usw.). Deine Masseanbindung scheint dabei 
suboptimal zu sein. Wenn die Basisspannung schaltbar ist, liegt es 
gegebenfalls am ohmschen Widerstand deiner Schaltstrecke. Daraus ergäbe 
sich dann eine Potentialdifferenz zwischen dem GND an der B und dem C.

Die Sinnhaftigkeit der Schaltung erschliesst sich mir allerdings auch 
nicht ganz. Ich bin immer davon ausgegangen es reicht aus den Strompfad 
an einer Stelle zu unterbrechen.

Autor: max power (Gast)
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>Doch, in diesem Schaltplan sind die fest mit GND und Vcc verbunden.
>Und mehr kann man nicht wissen, weil mehr nicht geschrieben wurde.
das ganze soll ein glied aus einer led-matrix darstellen.

>Wie hast du das Ganze aufgebaut?
>Sind da noch irgendwelche Übergangswiderstände beteiligt?
das ganze ist verlötet auf einer platine.
auch bei transistoren die kürzere leitungen haben als andere ist die 
differenz vorhanden.
sonst fällt mir keine stelle ein an der ein übergangswiderstand enstehen 
könnte.
weswegen zum testen die basisanschlüsse auch direkt an vcc und gnd 
geklemmt sind, hierbei sind die restlichen anschlüsse für die übrigen 
leds offen.
könnte es nun sein das die 0,04 volt über die anderen transistoren der 
zeile abfließt da die basisanschlüsse offen sind und leicht floaten?


>Warum?
>Genau diese Sättigung möchte man im Schaltbetrieb erreichen.
kriterium war die schneller schaltzeit da er nicht aus der sättigung 
erst herauskommen muss, wo es dann bei der matrix zu dem 
nachleucht-effekt kommt.
desweitern muss für die led die spannung eh verringert werden und da 
kommt der spannungsabfall der transistoren gerade recht auch der wegfall 
der basiswiderstände sind gründe für die kollektroschaltung gewesen.

Autor: MaWin (Gast)
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> da er nicht aus der sättigung erst herauskommen muss,
> wo es dann bei der matrix zu dem nachleucht-effekt kommt.

Nee.

Man nennt das Holzweg.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> kriterium war die schneller schaltzeit da er nicht aus der sättigung
> erst herauskommen muss,
Dann schalt den Transistor einfach ein paar ns früher ab, dann ist die 
Basis rechtzeitig ausgeräumt.

> wegfall der basiswiderstände sind gründe für die kollektroschaltung
Das würde jetzt sogar ich noch gelten lassen... ;-)

Autor: max power (Gast)
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>> da er nicht aus der sättigung erst herauskommen muss,
>> wo es dann bei der matrix zu dem nachleucht-effekt kommt.
>Nee.
>Man nennt das Holzweg.

mich haben anscheinend folgende beiträge im vornherein abgeschreckt 
wodurch ich das besser machen wollte.

Beitrag "LED-Matrix -> Nachleuchten -> Timingproblem?!"
Beitrag "unsaubere Darstellung der Zahlen bei 7-seg Multiplex"

Autor: MaWin (Gast)
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Schön daß du die Threads bereits kennst, und warum liest du sie dann 
nicht ?

Autor: Chris (Gast)
ich kenne das Problem.
Die Lösung ist einfach wie wirkungsvoll ;)
Die LEDs einfach kurz auf dunkel setzen:
Autor: narzi (Gast)
hab jetzt das mit dem Spalte davor dunkelsetzen geändert
und es funktioniert

Autor: Der Analog-Experte (Gast)
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max power schrieb:
> mich haben anscheinend folgende beiträge im vornherein abgeschreckt
> wodurch ich das besser machen wollte.

deine Lösung hat Hand und Fuss.
Durch die Kollektorschaltung vermeidest du lange Zeiten in denen der 
Transistor erst langsam aus der Sättigung rauskommen muß.
Damit ersparst du dir eventuel ein paar Zeilen Code,
eventuel auch nicht, kommt auf deine restliche Hardware an.

Autor: max power (Gast)
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da jetzt geklärt ist welche ansteuerung die vorteilhaftere ist 
(emitterfolger), hin zum eigentlichen thema. :)

warum messe ich bei den oberen transistorn zwischen c-e und b-e
immer das gleiche und bei dem unteren pnp eine abweichung von 0,04 volt?
könnte es nun sein das die 0,04 volt über die anderen transistoren der
zeile abfließt da die basisanschlüsse offen sind und leicht floaten?
oder ist einfach nur das multimeter schuld wegen seiner impedanz und 
verfälscht so das ergebnis, wass das aber nicht erklärt warum bei den 
oberen das messergebniss stimmt und bei den untern immer um 0,04 volt 
abweicht.

Autor: max power (Gast)
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>> kriterium war die schneller schaltzeit da er nicht aus der sättigung
>> erst herauskommen muss,
>Dann schalt den Transistor einfach ein paar ns früher ab, dann ist die
>Basis rechtzeitig ausgeräumt.

nur mal zum verständnis, angenommen das ganze als emitterschaltung:

der bc547c hat als hfe 600 und ca. 2pf c-b kapazität, durch den 
miller-effekt sind das dann ca. 1200pf.
als basiswiderstand pi mal daumen 1k ohm ergibt eine zeitkonstante von 1 
tau = 1,2µs.
bei 5 volt ansteuerung erricht erst nach 2-3 tau die spannung an der 
basis das level wo sie zum sperren anfängt.

also doch ein bisschen länger als ein paar nano sekunden oder verstehe 
ich da allgemein was falsch?

Autor: Jens G. (jensig)
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Messe doch einfach mal zw. B und C - wenn Du dort diese 0,04V siehst, 
dann hast Du offensichtlich zw. beiden ein längeres Stück Kupfer, und es 
fließt ein höherer Strom darüber. Woher und wohin, das mußt Du schon 
sselber herausfinden. Wenn sich die Leitung dann irgenwohin sonst 
weiterverzweigt, dann auch dort den Spannungsabfall messen über eine 
gewisse Distanz. So läßt sich verfolgen, woher der Strom kommt.

Autor: Michael (Gast)
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Also wenn ich mir oben die Schaltung so anschaue sehe ich nur, dass vom 
PNP die Basis und der Emitter auf dem selben Potential liegen sollen. 
Misst man nun zwischen Basis-Kollektor und Emitter-Kollektor eine 
unterschiedliche Spannung weiß man, dass Basis und Emitter nicht auf dem 
selben Potential liegen, sprich einer der Beiden (oder sogar beide) sind 
nicht optimal mit Masse verbunden so wie es oben eingezeichnet ist. Denn 
eines ist sicher, wenn Basis und Emitter auf dem selben Potential 
liegen, dann muss die Basis-Kollektorspannung gleich der 
Emitter-Kollektorspannung sein, ganz gleich was sich zwischen 
Basis-Kollektor bzw. Emitter-Kollektor befindet. Kirchhoff lässt grüßen 
(2. Kirchhoff'sche Gesetz: Maschenregel);)

Autor: max power (Gast)
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vielen dank an alle die mit geholfen haben!

die ursache waren die basisanschlüsse der restlichen transistoren der 
matrix die nicht angeschlossen waren und somit gefloatet haben was dann 
dazu führte das die spannung dort abfloss.
jetzt wo alle basisanschlüsse einen definierten pegel haben stimmt das 
messergebnis bis auf die letzte komma stelle überein.


abschließend würde mich aber trotzdem noch interessieren ob die rechnung 
mit der zeitkonstante stimmt?

>emitterschaltung:

>der bc547c hat als hfe 600 und ca. 2pf c-b kapazität, durch den
>miller-effekt sind das dann ca. 1200pf.
>als basiswiderstand pi mal daumen 1k ohm ergibt eine zeitkonstante von 1
>tau = 1,2µs.
>bei 5 volt ansteuerung erricht erst nach 2-3 tau die spannung an der
>basis das level wo sie zum sperren anfängt.

Autor: Jochen Fe. (jamesy)
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