Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik BC558 zum schalten von +12V


von Sandra (Gast)


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Guten Morgen,
ich muss mit einem OpenCollector- Ausgang eine Last über den positiven 
12V- Zweig schalten. Dazu möchte ich einen kleinen BC558 verwernden, da 
ich damit später nur auf SPS- Eingänge muss.

Der grobe Aufbau soll wie hier erfolgen: 
http://www.dieelektronikerseite.de/Pics/Lections/Der%20Transistor%20-%20Ein%20Tausendsassa%20S26.GIF

Frage(n): Darf ich an die Basis (über Vorwiderstand) direkt 0V 
(OpenCollector aktiv) und 12V (mittels 1k Pullup) anlegen?
Was muss ich noch beachten?

Und nochmals zum Verständnis - wenn mein OpenCollector aktiv ist, also 
nahezu GND an die Basis des BC558 anlegt wird mein Ausgangssignal 
durchgeschaltet - RICHTIG?

Besten Dank für eure Hilfe.

: Verschoben durch Admin
von Sandra (Gast)


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Nachtrag: Es stehen mir 10mA maximal für den Basisstrom zur Verfügung 
und ich benötige 50- 100mA Laststrom durch den Kollektor.

von Matthias (Gast)


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Sandra schrieb:
> Und nochmals zum Verständnis - wenn mein OpenCollector aktiv ist, also
> nahezu GND an die Basis des BC558 anlegt wird mein Ausgangssignal
> durchgeschaltet - RICHTIG?

Das mit dem Durchschalten ist schon richtig, aber an der Basis wird nie 
"nahezu GND" anliegen. Die Basis-Emitter Diode bildet mit dem 
Basisvorwiderstand R1 einen Spannungsteiler und die Kennlinie der Diode 
sorgt dafür, dass die Spannung nahe bei 0,7V liegt. Im Datenblatt des 
BC558 in Fig.4 (Basis-Emitter On Voltage) sieht man, das z.B. bei 
Betrieb des Transistors mit konst. CE-Spannung die Spannung immer 
zwischen 0.6 und 0.8V liegt. Im Schaltbetrieb wählt man zwar einen 
deutlich höheren Basisstrom, aber trotzdem bleibt U_BE immer unter 1V.

Sandra schrieb:
> Nachtrag: Es stehen mir 10mA maximal für den Basisstrom zur Verfügung
> und ich benötige 50- 100mA Laststrom durch den Kollektor.

Ein dauerhafter Laststrom von 100mA ist für den BC558 zumindest lt. 
Datenblatt von Fairchild zu viel (Max.Rating Ic).
Zum Ansteuern einer SPS sollte er aber i.A. reichen. 10 mA Basisstrom 
brauchst du auf jeden Fall nicht (hFE)

von Anja (Gast)


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Hallo,

Sandra schrieb:
> Frage(n): Darf ich an die Basis (über Vorwiderstand) direkt 0V
> (OpenCollector aktiv) und 12V (mittels 1k Pullup) anlegen?
> Was muss ich noch beachten?

Hmm, überleg mal was passiert wenn am "Open Collector Ausgang" die 
ESD-Schutzdiode Richtung +5V aktiv wird. (Falls es ein Prozessor-Pin ist 
und Du deswegen im Microcontroller-Forum gepostet hast).
Dann hast Du entweder 0V oder 5,7V am Open Collector Pin.

-> deine PNP-Stufe geht in diesem Fall nie aus.
-> zusätzlicher "echter" Open Collector mit NPN-Transistor ist 
notwendig.

Gruß Anja

von karadur (Gast)


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Hallo

ich verwende da immer Optokoppler. Damit ist man unabhängig von der SPS 
( ob 12V oder 24V spielt dann keine Rolle )

von Harald W. (wilhelms)


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karadur schrieb:

> ich verwende da immer Optokoppler. Damit ist man unabhängig von der SPS
> ( ob 12V oder 24V spielt dann keine Rolle )

Bei einem normalen Transistortreiber mit Kollektorschaltung auch nicht.
Gruss
Harald

von Jobst M. (jobstens-de)


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Anja schrieb:
> -> zusätzlicher "echter" Open Collector mit NPN-Transistor ist
> notwendig.

Oder eine Kaskode - benötigt aber dennoch einen zusätzlichen NPN und 
einen Widerstand.


Gruß

Jobst

von MaWin (Gast)


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> Frage(n): Darf ich an die Basis (über Vorwiderstand) direkt 0V
> (OpenCollector aktiv) und 12V (mittels 1k Pullup) anlegen?

Ja.

Völlig korrekt.

Statt dem dort eingezeichneten 47k Basisvorwoderstand allerding dein 1k 
Vorwiderstand, damit zumindest 10mA fliessen um die 100mA schalten zu 
können.

> wenn mein OpenCollector aktiv ist, also nahezu GND an die Basis des
> BC558 anlegt wird mein Ausgangssignal durchgeschaltet - RICHTIG?

> Was muss ich noch beachten?

Dass bei inaktivem OpenCollector noch ein Reststrom fliesst, der vom 
BC558 um's 100-fache verstärkt wird und aus dem Ausgang kommt.

Also sollte noch ein zweiter Widerstand gegen +12V den Reststrom 
aufnehmen und den Transistor ganz abschalten, dazu kann man die 47k 
nehmen (oder auch 4k7 oder auch 1k, so genau kommt es nicht drauf an).

    +12V
    |  |
   47k |
    |  |E
    +-|< BC558 (besser BC338 falls es doch mal über 100mA werden können)
    |  |
   1k  +-- Ausgang
    |
  --+
open collector Ausgang

von Sandra (Gast)


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Vielen Dank schonmal, soeben fand ich im Elektronik- Kompendium das 
folgende Bild einer Konstantstromquelle: 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/currled4.gif 
(von Seite 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/currled.htm)

Könnte ich das auch verwenden? Dann hätte ich gleich einen 
kurzschlussfesten Ausgang an meinem "Sensor" und eine durchaus 
erwünschte Rückmelde- LED. Könnte ich eventuell statt der roten LED auch 
eine gelbe nutzen?


@Anja: Entschuldige, es handelt sich um einen echten Open Collector und 
nicht um einen Mikrocontroller.

von Anja (Gast)


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Sandra schrieb:
> Könnte ich das auch verwenden?

Klar geht das.

Sandra schrieb:
> Könnte ich eventuell statt der roten LED auch
> eine gelbe nutzen?

Es gehen hier ausschließlich rote LEDs mit einer Vorwärts-Spannung von 
1,6V. (Die gibt es heutzutage eher selten). Neumodische "hellrote" oder 
andere LEDs verschlechtern das Regelverhalten und die 
Temperaturstabilität der Konstantstromquelle.

Gruß Anja

von Sandra (Gast)


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Warum gerade diese 1,6V? Mir kommt es nicht so sehr auf das exakte 
Regelverhalten an, +/- 20mA sind kein Problem.

von Anja (Gast)


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Sandra schrieb:
> Warum gerade diese 1,6V?

Steht im Elektronik-Kompendium: der Temperaturkoeffizient der alten 
roten LEDs kompensiert den Temperaturgang des Transistors. Außerdem sind 
die 1,6V Vorwärtsspannung relativ stabil über dem Strom. (geringer 
dynamischer Innenwiderstand).

Gruß Anja

von Anja (Gast)


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Sandra schrieb:
> +/- 20mA sind kein Problem.

Dann ist die LED-Farbe auch egal. Du mußt im Kurzschlußfall nur 
aufpassen daß der Transistor die Verlustleistung auch verträgt.

Gruß Anja

von Sandra (Gast)


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okay, dann täte ich wohl am sowas wie einen bd140 einsetzen? die 
schaltung aus dem elektronik-kompendium ist so schon vollständig - kein 
weiteres hühnerfutter?

die strombegrenzung ist ja nur für den fehlerfall, ich will damit 
keinerlei konstantstrom betriebene verbraucher versorgen.

von Sandra (Gast)


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schade, ich bekomme die schaltung gar nicht zum laufen. mit meinem 
errechneten emitterwiderstand von 27ohm funktioniert gar nichts. bei 
über 100ohm fängt die led an zu glimmen, aber nur wenn ich eine last an 
den ausgang schalte leuchtet sie richtig. der strom durch die last bzw 
die  begrenzte spannung stimmt aber auch überhaupt nicht mit meiner 
rechnung überein.

von Anja (Gast)


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Sandra schrieb:
> der strom durch die last bzw
> die  begrenzte spannung stimmt aber auch überhaupt nicht mit meiner
> rechnung überein.

Emitter und Kollektor vertauscht?

Gruß Anja

von Sandra (Gast)


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grad nochmals kontrolliert - leider nein

von Anja (Gast)


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Ok nochmal nachgedacht:

Die LED leuchtet natürlich erst dann wenn ausreichend Strom durch den 
Kollektor fließt. Ansonsten geht der LED-Strom über die Basis an den 
27R-Widerstand und die LED geht leer aus.

Gruß Anja

von Sandra (Gast)


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genau da ist das problem. dann ist mein "2 fliegen mit einer klappe 
schlagen" wohl doch nicht gängig hehe. dann doch nur pnp als normaler 
schalter.

mich verwirrt nur die angabe emitter-basis spannung von -5v im 
datenblatt des bd140 und wiederrum +5v im datenblatt des bc327... 
grübel
wissen die da selbst nicht, was sie schreiben?

von Jobst M. (jobstens-de)


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Sandra schrieb:
> wissen die da selbst nicht, was sie schreiben?

Wie ist das Kästchen überschrieben, in dem diese Dinge stehen?
Und was könnte das bedeuten?


Gruß

Jobst

von Sandra (Gast)


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absolute maximum ratings. aber warum bei 2 typen von PNP transistoren 
einmal negative und einmal positive spannung für den selben zweig?

von Jobst M. (jobstens-de)


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Heißt es evtl. einmal Basis-Emitter-Spannung?
In den beiden Datentenblättern von Philips, die ich hier gerade vor mir 
habe, ist es in beiden Fällen -5V (Emitter-Basis-Spannung).
Wenn Du zwei Datenblätter unterschiedlicher Hersteller hast, kann es 
schon mal passieren, daß die das unterschiedlich bezeichnen.


Gruß

Jobst

von Sandra (Gast)


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Diese Spannung ist aber ja für mich nicht interessant, da ich auf dieser 
Strecke immer positiv bleibe?!

von Wilhelm F. (Gast)


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Was ist passiert, Mädels? Ist der Simulator (SPICE) kaputt?

von Jobst M. (jobstens-de)


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Sandra schrieb:
> Diese Spannung ist aber ja für mich nicht interessant, da ich auf dieser
> Strecke immer positiv bleibe?!

Wenn Du nicht innerhalb der erlaubten Werte bleibst, solltest Du eine 
Diode in Reihe zur Basis legen.

Mir fällt momentan allerdings auch nur eine Schaltung ein, bei der die 
umgekehrte Spannung an der Basis genutzt wird: Die astabile Kippstufe 
(nämlich für die Zeit).


Gruß

Jobst

von Sandra (Gast)


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Mein Problem ist eigentlich, dass ich diese Spannungsangabe nicht 
verstehe.

Das bedeutet ja dann, dass die Basis nicht mehr als 5volt negativer als 
der emitter sein darf? Ich steuere aber ja mit der Masse bei 12Volt 
Versorgung die Basis durch, also ist sie doch etwa 12Volt negativer.

von Jochen F. (jamesy)


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Jobst M. schrieb:
> Mir fällt momentan allerdings auch nur eine Schaltung ein, bei der die
> umgekehrte Spannung an der Basis genutzt wird: Die astabile Kippstufe
> (nämlich für die Zeit).

Es wird auch gerne als Rauschgenerator benutzt.

von Sandra (Gast)


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Ich bin wirklich verwirrt und es wird nicht besser. Ist tatsächlich die 
normale Ansteuerspannung der Basis gemeint und diese darf -5volt nicht 
unterschreiten? Ich habe doch aber "immer" -12volt...

von MaWin (Gast)


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> Ich habe doch aber "immer" -12volt...

Hoffentlich nicht, es geht um die Basis.

Häng dich nicht so an den Vorzeichen auf.

Die Spannung zwischen E und B darf nicht mehr als 5V
betragen, anatürlich wenn die BE-Diode in Sperrichtung betrieben wird, 
beim NPN ist die Spannung an der Basis also negativer als am Emitter, 
beim PNP TRansistor ist sie positiver als am Emitter.

In Leitrichtung fängt die BE-Diode sowieso zu leiten an, ab 0.6V (bei 
NPN die Basis also 0.6V positiver als der Emitter, beim PNP ist die 
Basis 0.6V negativer als der Emitter) wenn du da so viel Strom 
durchjagst, daß es nicht 0.7 oder 1.0V werden, sondern 5V oder gar 12V, 
hast du den Transistor sowieso schon lange kaputt gemacht.

Die Spannung zwischen Kollektor und Basis oder Kollektor und Emitter 
sind wieder eine andere Geschichte. Steht alles im Datenblatt, oder 
ausführlichst in Grundlagenbüchern.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Bei einem PNP-Transistor hast Du normalerweise eine negative Spannung 
von ca. -0,7V an der Basis gegenüber dem Emitter. Wenn Du aber nicht von 
der Basis zum Emitter, sondern umgekehrt vom Emitter zur Basis misst, 
sind es +0,7V. Wenn Du nun an dieser Stelle -5V (oder mehr) hast, 
bekommst Du Probleme mit dem Trasistor.

Du mußt also genau darauf achten, in welcher Richtung die Bezeichnung 
angegeben wird!

12V hast Du hoffentlich nicht immer und überall an einem Transistor!


Jochen Fe. schrieb:
> Es wird auch gerne als Rauschgenerator benutzt.

Stimmt. Die Möglichkeit gibt es auch noch.



Gruß

Jobst

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