mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fragen zur LED-Matrix


Autor: Luge (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
ich mal wieder :)

Ich bin gerade dabei mich in das Thema "LED-Matrix" einzuarbeiten.
Hab mir jetzt einiges zum Thema durchgelesen und fang heute mal mit dem 
Aufstecken an.

Nur hab ich vorher noch einige Fragen, bei denen ich mir nicht sicher 
bin.
Im Forum hier gibts ja einiges zu dem Thema, zig verschiedene Wege der 
Realisierung etc...

Ich wollt mir zu Testzwecken eine 5*5 Matrix bauen. Weil ich grad keine 
Treiber-ICs oder Schieberegister da habe würd ich das ganze nur über 
Transistoren verwirklichen.
Welche ist mir eigentlich egal, hab NPN und PNP hier, jeweils die 
"Standardmodelle" BC337 und so :)

Ich hab im Forum hier einen Schaltplan gefunden, (nicht von mir!!), den 
ich vom Prinzip her benutzen würde. Nur eben auf 5*5 umgestellt.
Ausserdem würde ich die Schieberegister weglassen und direkt die uC 
Ports verwenden. 10 Sind ja zu verkraften :)
Laut Schaltplan würde ich die Spalten nacheinander multiplexen.

Dazu paar Fragen:

1) Dem Zeichner dieses Planes wurde empfohlen, die Transistoren Q1 bis 
Q8 als Emitterfolger zu schalten, davor waren sie als Emitterschaltung 
verbaut.
Wieso ist den der Emitterfolger hier von Vorteil? Dadurch spar ich mir 
doch nur den Basiswiderstand, richtig?
Einen Nachteil den ich sogar noch sehe ist folgender: Im angehängten 
Schaltplan werden mit dem 5V Highpegel des uC 5V auf die LEDs 
geschaltet. An sich OK.
Aber angenommen, ich würde 9 oder 12V auf die LEDs geben (natürlich mit 
entsprechend höherem Vorwiderstand), um zB den 7805 zu schonen, der ja 
schon den uC und die restliche Schaltung versorgt.
Das würde ja als Emitterfolger gar nicht gehen, oder?
Dann müsste ich doch die Emitterschaltung verwenden?

Oder eben, was mich zur nächsten Frage bringt,

2) PNP-Transistoren.
Dem Zeichner des Planes wurde gesagt, er könnte als Zeilentreiber auch 
PNP-Transistoren verwenden.
Meine Frage ist evtl bisl naiv, aber welchen Vorteil hätte das?
In meinem Jugendlichen Leichtsinn würde ich eigentlich immer die 
Emitterschaltung verwenden, weil irgendwie ist mir deren 
Funktionsprinzip am klarsten.
Versteht mich nicht falsch, ich kenne die anderen Schaltungen schon, 
aber die Emitter kann ich mir irgendwie besser vorstellen.

Ich kann mit den 5V vom uC beliebige Spannungen schalten, ich könnte 
(was wohl nicht nötig sein wird) einen C zum Basiswiderstand oder eine 
Diode über die BC-Strecke schalten um die Schaltfrequenz zu erhöhen.
Und, meiner Meinung am wichtigsten: Meine Spaltentreiber wären ja auch 
schon NPN in Emitterschaltung. Also "aktiv-high". Würde ich für die 
Zeilen auch NPN in Emitterschaltung verwenden müsste ich in der Software 
nicht 2 verschiedene Schaltprinzipe berücksichtigen.

Joa, das wars eigentlich.
Wäre nett wenn mir jemand erklären könnte, wieso der Emitterfolger hier 
so beliebt ist und welchen Vorteil PNP hier hätten.

Danke schon mal,
MfG
Luge

Autor: Matthias D. (marvin42)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Luge,

du betreibst hier bipolare Transistoren als Schalter - aber im Grund ist 
ein solcher Transistor nun mal ein analoges Bauelement und daher gilt:
die Kollektorschaltung (=Emitterfolger) hat einen hohen 
Eingangswiderstand (das ist gut) und einen niedrigen Ausgangswiderstand 
(ist auch gut).

Wenn du für die Zeilentreiber PNPs nimmst, dann wird auch das zur 
Emitterschaltung - ich denke das ist der Grund für diese Aussage.

Man kann das aber auch noch anders sehen: ein Transistor braucht 0.7V 
zwischen Basis und Emitter zum Schalten. Wenn du also eine LED 
ansteuerst, dann fliesst der Strom über den Zeilentransistor, den 
Widerstand, die LED und den Spaltentransistor. Damit also die 
Zeilentransistoren sauber arbeiten, darf über Widerstand, LED und 
Spaltentransistor nicht zuviel Spannung abfallen.

Ein anderer Grund ist evt. dass man Transistor-Array-Chips (ULN....) 
anstelle von einzelnen Transistoren verwenden kann. Diese sind häufig in 
nur einer Variante verfügbar.

matthias

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> welchen Vorteil PNP hier hätten.
Du kannst die PNP-Transistoren in der Emitterschaltung wirklich als 
Schalter arbeiten lassen, und erhältst dadurch eine Ucesat von < 0,4V.
Bei deiner Zeilenansteuerung betreibst du die Transistoren als 
Emitterfolger (Kollektorschaltung) und hast daher am Emitter immer ca. 
0,5V weniger Spannung als an der Basis. Und weil du die Basis schon 
nicht mit 5,0V ansteuern kannst (Voh im Datenblatt des uC), hast du dort 
am Emitter nur noch ca. 4V...

Ein Vorteil des Emitterfolgers: die Umschaltung geht schnell(er), weil 
der Transistor nicht in den Sättigungsbereich gefahren wird.

Autor: Luge (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke euch zweien erstmal!
Dass hört sich ja an als sei der Emitterfolger nicht so gut geeignet 
hier. Eben weil nur 4V übrig bleiben. Emitterschaltung wäre ja dann doch 
besser, vor allem da ich zB 12V für die Last (=LED) schalten könnte.

Mich hat nur verwundert, warum dem Ersteller dieses Schaltplans hier im 
Forum zur Kollektorschaltung geraten wurde.

Da ichs eh erstmal versuchsmäsig stecke werd ich es wohl erstmal mit 2* 
Emitterschaltung probieren.

Danke euch trotzdem, vielleicht kann ja noch jemand Licht ins Dunkel 
bringen :)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Luge schrieb:
> Danke euch zweien erstmal!
> Dass hört sich ja an als sei der Emitterfolger nicht so gut geeignet
> hier. Eben weil nur 4V übrig bleiben.

Na ja.
Ob du jetzt am Emitter des Transistors 5V hast, und über den Widerstand 
den Rest auf LED-taugliches Niveau abfallen lässt, oder ob du auf der 
Emitterseite 4V hast und dann etwas weniger über den LED-Vorwiderstand 
abfallen lassen musst, kommt sich aufs gleiche raus.

> Emitterschaltung wäre ja dann doch
> besser, vor allem da ich zB 12V für die Last (=LED) schalten könnte.

Wenn du allerdings 12V schalten willst, wirst du mit einem PNP alleine 
nicht glücklich werden. Denn dann brauchst du auch 12V an der Basis, 
damit du den PNP zum Sperren bringst.

Autor: philipp (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
warum schaltest du nicht einfach mit mosfets?
ich hab eine 16 x 8 matrix mit mosfets und powerleds aufgebaut und das 
hat perfekt geklappt.

für die spaltentransistoren hab ich ein wenig stärkere genommen 
(IRF510), da die den strom einer ganzen spalte (in meinem fall 16 leds) 
abtransportieren müssen (wenn man die leds mit sagen wir 100mA pulst, so 
hat man auf einer spalte 1,6 A). für jede zeile haben kleine mosfets, da 
sie immer nur den strom für eine einzelne led leiten müssen.

ich würde nicht zu viel aufwand treiben mit emitterfolger etc. mosfets 
tuns auch.

greets

Autor: Luge (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke Karl-Heinz, klingt einleuchtend :)

Und zu den Mosfets: das ganze soll ja nur ein Versuch sein. Das muss 
weder gut ausschaun noch irgendeine besondere Funktion erfüllen, ich 
will nur später software-mäsig bisl rumspielen. Und wie oben schon 
geachrieben hab ich eben zZ nur Transistoren rumliegen :)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.