Durchschalten eines Transistors

[Gordon S. (do6og)]

Hallo,

ich habe mir eine DCF-Uhr aufgebaut (Bild_1). Diese funktioniert auch 
recht gut. Die Anzeige wird mit 7-Segment realisiert die gemultiplext 
ist (Bild_2). Hier musste ich etwas Entstörungsarbeit am Layout leisten.

Da die Transistoren (genauer der jeweilige Emitter) ein unsauberes und 
mit Spikes verschmutztes Signal hatten (Bild_3), habe ich parallel zur 
CE-Strecke ein 10 nF Kondensator gelegt.

Das Signal war nun sauberer, aber es sind "merkwürdige" Kurvenformen nun 
sichtbar (Bild_4). Klar da steckt die Auf- bzw. Entladefunktion des 
Kondensators drin, aber wenn man sich nun nochmal mein Schaltplan 
ansieht müsste man doch an dem Emitter nur ein Rechteck mit leichten An- 
bzw. Abrundungen der Ecken sehen??

Wieso ist bei der AUS-Zeit eines Transistor das Signal nicht gerade?? Es 
wird von den anderen Schaltzuständen der Transistoren und je nach 
Belastung (2 bis 7 Segmente entsprechende Zahl, anderer Strom) 
beeinflusst.
Warum ist das so?

Ich lasse einen Transistor 2 ms an und schalte dann aus und mache dann 
den nächsten für 2 ms an.
Ergibt ne Multiplexfrequenz von ca. 83 Hz. (6x 7-Segment-Anzeige)

Die Frage ist also, wieso bei der AUS-Zeit eines Transistors die 
Emitterspannung so verbogen wird?

Ps. Im Übrigen war dieser Einfluss auf den Emitter durch die anderen 
Schaltzustände auch schon vor der 10 nF-Maßnahme da (siehe Bild_3) ...

Viele Grüße
Christopher

[Plexi (Gast)]

>Die Anzeige wird mit 7-Segment realisiert die gemultiplext
>ist (Bild_2). Hier musste ich etwas Entstörungsarbeit am Layout leisten.

Warum verzichest du denn nicht auf das altertümliche Multiplexing? Du 
hast doch auf der Platine genügend Platz für statische Treiber. Die 
Datenübertragung könnte seriell stattfinden. -> Niedrigste Störungen, 
ruhiges Erscheinungsbild der Anzeige...

[Uwe (Gast)]

Worüber wird denn C entladen wenn der Transistor aus ist ?

[*Gst* (Gast)]

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm

Schneller Transistor-Schalter mit Diode
Letzter Abschnitt...

[Johannes E. (cpt_nemo)]

Christopher Geile schrieb:
> Wieso ist bei der AUS-Zeit eines Transistor das Signal nicht gerade?

Im Aus-Zustand ist der Emitter-Anschluss hochohmig, deshalb reicht ein 
sehr geringer Strom, der durch die LEDs fließt aus, um die Spannung zu 
beeinflussen. Es ist deshalb völlig egal, wie die Spannung am Emitter im 
Aus-Zustand aussieht.

Warum machst du das denn mit PNP-Transistoren? Damit kommst du am 
Emitter nie unter eine Spannung unterhalb von ca. 0,7V.

Nimm lieber einen NPN-Transistor mti Emitter gegen GND; oder noch besser 
einen Mosfet, z.B. BSS138, da brauchst du dann keinen Basis-Widerstand.

[Gordon S. (do6og)]

Hallo,

danke erstmal für die doch recht schnellen Antworten!

@Johannes E.
Ich denke dies ist die beste Erklärung bisher. Ich müsste jetzt mal 
rausfinden, wieviel durch ein LED-Segment an Strom fließt, wenn es 
garnicht angesteuert wird.
Zum Thema NPN/PNP: Beitrag "NPN- und PNP-Transistoren"
zweiter Eintag.

@*Gst*
Ok, schnelle Transistorschaltung. Warum ist die notwendig bei relativ 
langsamen und langen Schaltvorgängen? Den Basiswiderstand habe ich laut 
Datenblatt mit einer Stromverstärkung von 20 und entsprechenden 
Laststrom bestimmt. Somit müsste ich in einer schnellen Sättigung sein 
ohne den Transistor zu sehr zu "überfahren" (...)

@Uwe
Entladen wird er nur wenn der Transistor durchschaltet. Meiner Ansicht 
soll der ja auch nur die Ein- und Ausschaltvorgänge beruhigen.

@Plexi
Bei der nächsten Schaltung :-)

Gruß

[*kopfkratz* (Gast)]

Christopher Geile schrieb:
> Warum ist die notwendig bei relativ
> langsamen und langen Schaltvorgängen?

Artikel nicht gelesen, oder nciht verstanden?
Das ist eine KOmbination zwischen und was Johannes E. geschrieben hat.

Aufbauen messen und staunen...

[Johannes E. (cpt_nemo)]

Christopher Geile schrieb:
> Zum Thema NPN/PNP: Beitrag "NPN- und PNP-Transistoren"
> zweiter Eintag.

Du meinst diesen Satz:
> Anwendung: Anstuerung von 7-Segment LEDs mit gemeinsamer Anode

Bei dir haben die Anzeigen aber eine gemeinsame Kathode! Oder etwa 
doch nicht?

[Tobias X. (Gast)]

Wenn ich dich richtig verstanden habe, dann misst du mit deinem Oszi 
direkt an den Emittern der Transistoren. Wenn dem so ist, dann solltest 
du dir mal genau überlegen was du da überhaupt misst.
Wenn der Transistor durchgesteuert ist, dann misst du ca. 0,7V. Das ist 
die Spannung vom Emitter-Basis-Übergang.
Was misst du aber wenn der Transistor nicht durchgesteuert ist? Dann 
misst du "rückwärts" durch deine 7-Segment-Anzeige einen Signalmix der 
Steuerleitungen.

[Gordon S. (do6og)]

Richtig, sind CC. Aber meine Treiberstufe für die Basis ist invertiert.
Gut, könnte mann programmiertechnisch anders durch den µC lösen. Sind 
nun mal aber pnp´s eingebaut.

Das mit der Schottky-Diode klingt recht gut, doch verstehen tue ich es 
nur teilweise.

Wie Johannes E. oben geschrieben hat, und auch die Oszi-Messung zeigt, 
komme ich nicht unter 0,7 V Kollektorspannung (eher mehr).
Wenn da nun eine Schottky-Diode mit eingebaut wird, soll der Transistor 
schneller (ab)schalten? Schneller aus der Sättigung kommen.. Das soll 
doch damit bezweckt werden, oder?

In wie weit hilft mir das, zu vestehen dass ich dann keine Spikes mehr 
bekomme und dann eine Spannung am Kollektor messe die anzatzweise wie 
eine Rechteckkurve aussieht (...)

[Johannes E. (cpt_nemo)]

Vergiss das mit der Schottky-Diode. Bei einer Takt-Zeit von 2ms pro 
Transistor ist es egal, ob der Transistor in 0,1µs oder in 1µs 
ausschaltet.

Dadurch sind kurz nach dem Weiterschalten von einem zum nächsten 
Transistor kurzzeitig beide gleichzeitig an.

Du könntest das in der Firmware so ändern, dass vor dem Weiterschalten 
erst mal alle Segmente ausgeschaltet werden, dann auf den nächsten 
Transistor umschalten und dann nach einer kurzen Pause (ca. 1µs) werden 
die Segmente für das nächste Modul eingschaltet.

Dann siehst du am Oszi zumindest, ob die Spikes beim ein- oder beim 
ausschalten eines Transistors auftreten. Oder die Spikes sind dann ganz 
weg.

Christopher Geile schrieb:
> ... dass ich dann keine Spikes mehr bekomme und dann eine Spannung am
> Kollektor messe die anzatzweise wie eine Rechteckkurve aussieht

Der Kollektor liegt doch auf GND, da kann keine Rechteckspannung 
anliegen!

Wenn du am Emitter unbedingt eine Rechteck-Kurve haben möchtest, 
brauchst du Pull-Up Widerstände. Ansonsten ist die Spannung im 
ausgeschalteten Zustnad undefiniert. Warum stören dich die Spikes 
eigentlich?

[Tobias X. (Gast)]

Johannes E. schrieb:
> Vergiss das mit der Schottky-Diode. Bei einer Takt-Zeit von 2ms pro
> Transistor ist es egal, ob der Transistor in 0,1µs oder in 1µs
> ausschaltet.

Langsamer ist doch bei dieser Anwendung sogar besser. Wozu braucht man 
hier schließlich schnelle / steile Schaltflanken? Die würden nur mehr 
Störungen erzeugen.

[Warumnur (Gast)]

Du schaltest mit PNP nach GND?

[Helmut L. (helmi1)]

Tobias C. schrieb:
> Langsamer ist doch bei dieser Anwendung sogar besser. Wozu braucht man
> hier schließlich schnelle / steile Schaltflanken? Die würden nur mehr
> Störungen erzeugen.

Richtig!  Nur so schnell schalten wie noetig nicht so schnell wie 
moeglich.

Christopher Geile schrieb:
> Den Basiswiderstand habe ich laut
> Datenblatt mit einer Stromverstärkung von 20 und entsprechenden
> Laststrom bestimmt.

Bei einem Emitterfolger ist der Basisvorwiderstand ueberfluessig. Bitte 
mal vorrechnen.

> Somit müsste ich in einer schnellen Sättigung sein
> ohne den Transistor zu sehr zu "überfahren" (...)

Bei einem Emitterfolger kannst du den Transistor nicht in die Saettigung 
fahren.