Hallo zusammen,
nachdem mir letztmals so schnell geholfen wurde versuche ich es noch
einmal.
wie im Betreff zu lesen ist, suche ich einen Schaltungs-Vorschlag, mit
dem ich einen Puls für eine Rote LED erzeugen kann.
Wie im angehängten Bild (ideal) zu sehen ist, wird vom µC ein 3.3V 1 MHz
Signal geliefert. Mein persönliches Ziel ist es nun einen Puls von "Ca.
100 Nano Sekunden" zu erzeugen, der meine LED in dieser kurzen Zeit
jedoch mit "Ca. 500mA" versorgt. Idealer weiße sollte der Puls möglichst
steil ansteigen ("Ca. 40ns ?"), damit ich später versuchen kann die
Flanke im Fotoempfänger zu detektieren. Für das ganze stehen mir 5V zur
Verfügung, das ganze darf den µC natürlich nicht zu sehr belasten und
sollte so billig wie möglich sein :-). Ob jetzt genau 100ns bzw. 500mA
ist der LED und mir egal.
Mein erster schneller Versuch, war eine einfache Kapazitive Koppelung an
einen Transistor. Leider fehlt da noch einiges, glaub auch dass ich so
einfach nicht an mein Ziel kommen werde.
Mit freundlichen Grüßen Dux
@ Frank Schmid (dux)
>Signal geliefert. Mein persönliches Ziel ist es nun einen Puls von "Ca.>100 Nano Sekunden" zu erzeugen, der meine LED in dieser kurzen Zeit>jedoch mit "Ca. 500mA" versorgt.
Dazu braucht man ein Monoflop, bei 100ns muss man von den
klassischen ICs weg zu etwas schnelleren Lösungen. RC-Hochpass mit
Schmitt-Trigger dahinter könnte klappen. Die 500mA schaltet man mit
einenm kleinen MOSFET ala IRF7103, den kann man direkt vom
Schmitt-Trigger ansteuern lassen.
MFG
Falk
Hallo,
meintest du das einfach so, oder hab ich das falsch verstanden (wie
immer freue ich mich über skizzen)?
Sollte ich den Schmitt Trigger selbst aufbauen?
Gruß Frank
Frank Schmid schrieb:> sollte der Puls möglichst> steil ansteigen ("Ca. 40ns ?"), damit ich später versuchen kann die> Flanke im Fotoempfänger zu detektieren.
Was soll das denn werden?
Also dass mit der Flanke ist nur mal ein Versuch, ich möchte aber die
Schaltungs-Funktion so wie beschrieben haben, damit ich später etwas
damit spielen und probieren kann.
Nur wie gesagt, bin der absolute analog Trottel, deswegen brauch ich
Hilfe.
> Mein persönliches Ziel ist es nun einen Puls von "Ca.> 100 Nano Sekunden" zu erzeugen, der meine LED in dieser kurzen Zeit> jedoch mit "Ca. 500mA" versorgt. Idealer weiße sollte der Puls möglichst> steil ansteigen ("Ca. 40ns ?"), damit ich später versuchen kann die> Flanke im Fotoempfänger zu detektieren.
Damit wirst du aber nicht viel Freude haben, weil die Grenzfrequenz von
kleineren Power-LEDs (1...5W) bei etwa 10MHz liegt. Die LED kann so
schnellen Stromanstiegen optisch nicht sauber folgen und emittiert nur
eine kleine "Lichtbeule" aber keinen Rechteck.
Was dann bei der LED dabei raus kommt sei mal dahin gestellt...zunächst
möchte ich gerne die Schaltung wie beschrieben, dabei brauch ich hilfe.
Gerade mit dem Schmitttrigger...
Gut möglich dass ich später den Puls in die Länge bei weniger Strom
ziehe, aber selbst da bekomm ich derzeit nichts schönens hin.
ArnoR schrieb:> Damit wirst du aber nicht viel Freude haben, weil die Grenzfrequenz von> kleineren Power-LEDs (1...5W) bei etwa 10MHz liegt. Die LED kann so> schnellen Stromanstiegen optisch nicht sauber folgen und emittiert nur> eine kleine "Lichtbeule" aber keinen Rechteck.
Naja, IR-LEDs sind da schon deutlich schneller, aber ich denke auch,
dass er auf den Holzweg ist.
hinz schrieb:>> Naja, IR-LEDs sind da schon deutlich schneller, aber ich denke auch,> dass er auf den Holzweg ist.
Keineswegs. High-Power IR-LEDs schaffen ebenso gerade einmal 10MHz (und
das oft auch nur dann, wenn man sie entsprechend knackig ansteuert).
ArnoR schrieb:>> Naja, IR-LEDs sind da schon deutlich schneller>> Im Gegenteil. Laut Datenblatt LD271, LD274: tr und tf typ. 1µs
Das sind halt echte Oldtimer. Schau dir mal was modernes an, z.B.
SFH4258.
Naja, die hat 50mW Strahlungsleistung und hat damit doch einen deutlich
kleineren Chip als die LED des TO. 850nm Dragon LEDs (um bei OSRAM zu
bleiben) sind aber annähernd genauso langsam wie deren Kollegen im
sichtbaren Bereich.
Aber dein Hinweis ist jetzt vielleicht doch ein guter Tipp für den TO:
wenn die einzelne LED nicht schnell genug ist, nimm lieber mehrere
kleine LED.
> Das sind halt echte Oldtimer. Schau dir mal was modernes an, z.B.> SFH4258.
Stimmt, die sind viel schneller.
Aber um beim eigentlichen Thema weiter zu machen:
> zunächst möchte ich gerne die Schaltung wie beschrieben, dabei brauch> ich hilfe. Gerade mit dem Schmitttrigger...
Mach es doch so, wie Falk oben gesagt hat. Hinter den Hochpass setzt du
einen Mosfettreiber-IC (z.B. TC4422). Der enthält sowohl Schmitt-Trigger
am Eingang als auch eine Leistungsstufe am Ausgang, die bei 5V 500mA
durch eine LED treiben kann.
@ Frank Schmid (dux)
>Was dann bei der LED dabei raus kommt sei mal dahin gestellt...zunächst>möchte ich gerne die Schaltung wie beschrieben, dabei brauch ich hilfe.
Passt soweit.
>Gerade mit dem Schmitttrigger...74HC14 ist dein Freund. Zu schnelleren Ansteuerung des MOSFETs kann man
noch ein paar Gatter aus dem IC parallel schalten und als Gatetreiber
nutzen, hinter dem 1. Schmitt-Trigger.
>Gut möglich dass ich später den Puls in die Länge bei weniger Strom>ziehe,
Mit einem größen C in deinem RC-Filter.
MFG
Falk
Es sollte natürlich der TC4421 sein. TC4422 ginge auch, allerdings
müsste die LED dann nach Masse geschaltet werden und der
Ausgangswiderstand ist etwas größer.
nicht "Gast" schrieb:> die LED des TO
Die kennen wir doch gar nicht. Lediglich dass es eine 'rote' sein soll
hat er erwähnt.
> wenn die einzelne LED nicht schnell genug ist, nimm lieber mehrere> kleine LED.
Was aber wieder andere Probleme mit sich bringt.
>> TC4421 sein. TC4422 ginge auch>> t_r und t_f angesehen?
Was willst du damit sagen? tr und tf sind bei 1nF Latkapazität und 5V
etwa 20ns. Das entspricht doch den Forderungen.
Hallo zusammen,
leider bekomme ich das nicht auf die Reihe.
Würde die Schaltung gerne Simulieren, benutze dazu LTspice.
Habe mir hierfür zuerst ein Modell für den IRF7103 erstellt, siehe
Anhang (sollte auch funktioniert haben).
Aber wie mache ich das mit dem 74HC14, find nämlich keine Spice
Parameter, bzw. kann ich hierfür etwas aus der Standard Bibliothek
nehmen? Wie benutz ich dann den?
Bei meinen Versuchen bekomm ich dann den Transistor nicht mehr zum
Schalten...
Gruß Frank
Ps. wenn jemand gerade Zeit zum Simulieren hat und denkt dass er dafür
nicht viel Zeit investieren muss wäre ich Ihm um Hilfe sehr dankbar
Wenn du so schnell schalten willst, ist ein Logikgatter als Treiber
nicht so gut. Warum nimmst du nicht einen speziellen Mosfettreiber? Am
besten gleich einen TC4421, dann brauchst du nichtmal den Mosfet. Ich
hatte jetzt keine Lust ein Modell vom 4421 runterzuladen und dir zu
simulieren. Bei dem schließt du die LED mit Vorwiderstand einfach an den
Ausgang an.
Hab mal eine Schaltung mit Mosfettreiber und externem Mosfet angehängt.
So was einfaches simuliert normalerweise kein Mensch, das baut man und
es funktioniert. Die Kurven zeigen den LED-Strom, die Generatorspannung
und die Spannung am Treibereingang nach dem Differenzierglied.
Hey, also bräuchte ich nur folgende Bauteile:(?)
Einfach den TC4421, davor das RC Glied (68p und 1k, nimmt man die Werte
so? oder lieber kleinerer Widerstand dafür größeres C) und dann nur noch
einen LED Vorwiderstand?
Kommt dann aber kein invertiertes Signal dabei raus?
Danke, Gruß Frank
> Einfach den TC4421, davor das RC Glied (68p und 1k, nimmt man die Werte> so? oder lieber kleinerer Widerstand dafür größeres C) und dann nur noch> einen LED Vorwiderstand?
Ja, die Aufzählung stimmt. Die Werte für R und C musst du sicher etwas
anpassen. In wie weit du den Widerstand verkleinern kannst, hängt
natürlich von der Signalquelle ab.
> Kommt dann aber kein invertiertes Signal dabei raus?
Nein, wenn der Eingang high ist, leuchtet die LED, weil der Ausgang dann
low ist. In der SIM ist zwar ein NI-Treiber, aber die Invertierung macht
der FET.
Danke ArnoR,
also der TC4421 dürfte laut Datenblatt Strom ja nur im µA Bereich von
meiner Signalquelle ziehen, oder lieg ich da falsch?
Wenn ich ca.100n Sekunden möchte (Datenblatt Logik Pegel H = 2.4 V und L
= 1.3V) dann wären bei einer 3.3V Signalquelle (angenommener
Innenwiderstand 68 Ohm) mit R=2k und C=64p das die Werte für den Hoch
Pass. Damit ziehe ich ca. 1.5mA von meiner Quelle. Sollte ich diese noch
weniger belasten dürfen, würde ich dann mit einem noch kleineren C in
einen kritischen Bereich laufen?
Gruß Frank
> also der TC4421 dürfte laut Datenblatt Strom ja nur im µA Bereich von> meiner Signalquelle ziehen, oder lieg ich da falsch?
Statisch ja, aber hier muss die Eingangskapazität umgeladen werden und
das braucht an den Flanken etwas Strom.
> würde ich dann mit einem noch kleineren C in> einen kritischen Bereich laufen?
Nicht der C, sondern der R bestimmt den Strom in der Flanke (von
Treibereingang mal abgesehen).
> Statisch ja, aber hier muss die Eingangskapazität umgeladen werden und> das braucht an den Flanken etwas Strom.
Hab grad erfahren, dass ich als Signalquelle einen 8051µC benutzen soll,
muss ich diesen nun noch irgendwie entlasten oder reicht der Portstrom
um die Eingangskapazität aufzuladen? Bzw. verliere ich nun an
Flankensteilheit?
Hallo, also leider weiß ich nicht wie man sich den "Ladestrom" errechnen
kann. Also den Strom, den es am Anfang kurz braucht bis die
Eingangskapazität des TC4421 geladen ist (kenne den C Wert auch nicht).
Also hab ich versucht eine LTspice Simulation zu machen, leider klappt
das auch nicht, da er ewig rechnet und sie die Ausgangsspannung des
TC4421 nicht ändert (Simulation im Anhang, Bauteil dürfte korrekt
erstellt worden sein).
Hab so ein Ding jetzt einfach mal bestellt, würd aber jetzt schon noch
gerne wissen wie es sich am µC verhält. Der kann auf jeden Fall keine
mA im zweistelligen Bereich liefern.
Gruß Frank
Den Eingang des TC4421 umzuladen ist nicht dein Problem, das sind wenige
Pikofarad die auch ein 8051 problemlos schafft.
Die Kapazität des MOSFETs mit bis zu 1nF wäre ein Problem, aber das
übernimmt der TC4421 mit ausreichend Strom für dich.
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