LED über Transistor an 8051 - Basisstrom

[Jan Lo (Gast)]

Hallo zusammen!

Um mich auf meine nächsten Prüfungen vorzubereiten, bin ich gerade 
dabei, einige Klausuren der letzten Jahre durchzusehen. Ich denke auch, 
dass ich hier auf die richtige Lösung gekommen bin, bin mir allerdings 
nicht ganz sicher. Es wäre schön, wenn jemand kurz 2 Zeilen dazu 
schreiben könnte.


Im Anhang finden sich die Schaltbilder 4 verschiedener Varianten, eine 
LED über einen Transistor an einem 8051 zu betreiben.

Teil 1 ist natürlich einfach:
"Bei welchen Schaltungen muss an P1.7 HIGH ausgegeben werden, damit die 
Leuchtdiode leuchtet, bei welchen LOW?"
a)HIGH
b)LOW
c)HIGH
d)LOW

Teil 2: "Bei welcher der Schaltungen kann ein Flussstrom der Leuchtdiode 
von mindestens 10mA nicht erreicht werden?" (Verstärkung des Transistors 
B=50):

Ich vermute hier, dass es sich um Schaltung c) handelt und zwar aus 
folgendem Grund:
Der interne Pullup-Widerstand (auf dem Bild nicht dargestellt, aber 
natürlich trotzdem da!) des µC beträgt R_p = 400kOhm. Für die 
Betriebsspannung der LED nehme ich mal U_led = 2V an, U_be = 0,7V. Da 
R_p >> R_2, vernachlässige ich R_2 einfach mal. An R_p liegen nun U_Rp = 
5V - U_led - U_be = 2,3V an. Der Basisstrom beträgt also I_B = U_Rp / 
R_p = 2,3V/400kOhm = 5,75µA. I_C kann also höchstens I_B + 50*I_B = 
293,25µA betragen, was natürlich nicht ausreicht. Richtig?

Grüße und Danke,
Jan

[Falk B. (falk)]

@  Jan Lo (Gast)

>Teil 1 ist natürlich einfach:
>"Bei welchen Schaltungen muss an P1.7 HIGH ausgegeben werden, damit die
>Leuchtdiode leuchtet, bei welchen LOW?"
>a)HIGH
>b)LOW
>c)HIGH
>d)LOW

Ja.

>Ich vermute hier, dass es sich um Schaltung c) handelt und zwar aus
>folgendem Grund:

Und a)

>Der interne Pullup-Widerstand (auf dem Bild nicht dargestellt, aber
>natürlich trotzdem da!) des µC beträgt R_p = 400kOhm. Für die
>Betriebsspannung der LED nehme ich mal U_led = 2V an, U_be = 0,7V. Da
>R_p >> R_2, vernachlässige ich R_2 einfach mal. An R_p liegen nun U_Rp =
>5V - U_led - U_be = 2,3V an. Der Basisstrom beträgt also I_B = U_Rp /
>R_p = 2,3V/400kOhm = 5,75µA. I_C kann also höchstens I_B + 50*I_B =
>293,25µA betragen, was natürlich nicht ausreicht. Richtig?

Ja. Bei a) ist es praktisch das gleiche, nur dass der Basisstrom nicht 
durch die LED fließt.

[Jan Lo (Gast)]

Falk Brunner schrieb:
> Ja. Bei a) ist es praktisch das gleiche, nur dass der Basisstrom nicht
> durch die LED fließt.

Tatsächlich!

Vielen Dank für Deine Hilfe!

Grüße,
Jan

[Peter D. (peda)]

Die Frage b ist wirklich fies.

Macht man in Bild a den R1 klein, erkennt der 80C51 low und schaltet nur 
den schwachen Pullup (50µA) ein.

Vergrößert man R1 aber, daß high (~2V) erkannt wird, liefert der 80C51 
etwa 500µA und es geht.

Generell sollte man beim 80C51 Lasten immer low-aktiv anschließen, sonst 
geht im Resetzustand alles an. Im Reset sind alle Ausgänge high.


Peter