Hallo, Ich habe mir eine Uhr mit einer Dot-Matrix-Anzeige (5x7 mit 1:5 Multiplexing) gebaut und ein Arduino-Programm dazu geschrieben. Die Uhr funktioniert toll, ich habe allerdings die Dimensionierung der Zeilenvorwiderstände offensichtlich falsch gemacht. Es fließt so viel Strom, dass die LEDs von rot schon ins gelbe driften, messen kann ich momentan leider nicht. Im Grunde ist die Schaltung wie folgt, nur dass meine Matrix gemeinsame Anoden in den Spalten besitzt, entsprechend habe ich die Transistoren "umgedreht" und Masse und +5V vertauscht: http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/6/64/LED_Matrix_8x5.png Nun zu meinen Fragen: Warum handelt es sich beim Transistor ohne Vorwiderstand um eine Kollektorschaltung? Ich dachte, der Kollektor müsse dafür auf GND-Potential liegen, er ist allerdings direkt an +5V angeschlossen. Was also macht die Kollektorschaltung aus? Darf ich auf den Basiswiderstand verzichten, weil der Basisstrom durch den LED-Vorwiderstand und LEDs ... fließt und damit begrenzt wird, oder hat das andere Gründe? Für mich am wenigsten ersichtlich (und das gehört vermutlich zu der zuvor gestellten Frage): Warum ist bei der Kollektorschaltung die Spannungsverstärkung <= 1? ------------------------------- Nun zum Dimensionierungsproblem: Die LEDs haben einen Nennstrom von 10mA, ich möchte also je Zeile 50mA fließen lassen und je Spalte 350mA. Alles läuft an 5V. Über dem eingebauten Widerstand soll ja nun genau die Spannung abfallen, die bei 50mA von den 5V übrig bleibt, wenn die Spannungsabfälle der Halbleiterbauelemente abgezogen werden. _________________________________ Daten aus den Datenblättern: Vorwärtsspannung der LED bei 50mA: 2,55V Transistor (BC337) Sättigungsspannung Uce=0,7V Transistor (BC337) Ube=1,2V (kommt mir ja etwas viel vor) _________________________________ Die Frage an dieser Stelle: Welche Spannungsabfälle sind hier relevant? Ich hätte und habe hier sowohl bei der Kollektor-, als auch der Emitterschaltung mit Uce gerechnet, was aber vermutlich falsch ist..? Damit bleiben 1,05V am Widerstand bei 50mA, damit 21 Ohm. Vielen Dank im Voraus! Adrian
Adrian Figueroa schrieb: > Im Grunde ist die Schaltung wie folgt, nur dass meine Matrix gemeinsame > Anoden in den Spalten besitzt, entsprechend habe ich die Transistoren > "umgedreht" und Masse und +5V vertauscht: Bitte mach eine Skizze von deiner Schaltung, wie sie wirklich aufgebaut ist.
@Adrian Figueroa (elagil) >Im Grunde ist die Schaltung wie folgt, nur dass meine Matrix gemeinsame >Anoden in den Spalten besitzt, entsprechend habe ich die Transistoren >"umgedreht" und Masse und +5V vertauscht: Poste einen Schaltplan, siehe Netiquette. >Warum handelt es sich beim Transistor ohne Vorwiderstand um eine >Kollektorschaltung? Weil der Kollektor auf festem Potential liegt, hier +5V. >Ich dachte, der Kollektor müsse dafür auf >GND-Potential liegen, Nein. >Darf ich auf den Basiswiderstand verzichten, weil der Basisstrom durch >den LED-Vorwiderstand und LEDs ... fließt und damit begrenzt wird, Ja. >zuvor gestellten Frage): Warum ist bei der Kollektorschaltung die >Spannungsverstärkung <= 1? Weil die Spannung am Ausgang (Emitter) = Basisspannung -0,7V ist. >Transistor (BC337) Sättigungsspannung Uce=0,7V >Transistor (BC337) Ube=1,2V (kommt mir ja etwas viel vor) Super Worst Case. >Die Frage an dieser Stelle: Welche Spannungsabfälle sind hier relevant? Beide. >Ich hätte und habe hier sowohl bei der Kollektor-, als auch der >Emitterschaltung mit Uce gerechnet, was aber vermutlich falsch ist..? UCE für Emitterschaltung, UBE für Kollektroschaltung. >Damit bleiben 1,05V am Widerstand bei 50mA, damit 21 Ohm. Es bleiben 0,55V, also 11 Ohm, Normwert 12Ohm.
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> Unbedingt beachten: > > Beitrag "Re: Wohin mit dem Spannungsabfall" ok ;) anbei ist der Schaltplan angehängt... aus versehen zwei mal.. > Es bleiben 0,55V, also 11 Ohm, Normwert 12Ohm. Dann ist der Strom doch noch höher! Die Dioden bekommen ja jetzt schon zu viel Strom. > Weil die Spannung am Ausgang (Emitter) = Basisspannung -0,7V ist. Ok, ich denke mir also ein Ersatzschaltbild mit zwei Dioden..
@ Adrian Figueroa (elagil) >anbei ist der Schaltplan angehängt... aus versehen zwei mal.. Tja, da haben wir wohl einiges durcheinander gebraucht. An T1-T6 fehlt der Basiswiderstand, an T7-T12 ist er überflüssig bis ungünstig. >Dann ist der Strom doch noch höher! Die Dioden bekommen ja jetzt schon >zu viel Strom. Wahrscheinlich hast du noch andere Bugs drin.
1. zwischen T1 und LED1 fehlt der Vorwiderstand 2. die Basiswiderstände von T8 bis T12 gehören an T1 bis T6 3. es leuchtet immer nur eine LED. Bei 10 mA ist der Vorwiderstand 250 Ohm und als nächster Normwert 270 Ohm
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> 1. zwischen T1 und LED1 fehlt der Vorwiderstand Das stimmt.. > 2. die Basiswiderstände von T8 bis T12 gehören an T1 bis T6 Auch das stimmt, das war ein Versehen. Ich habe den Plan auf die Schnelle gezeichnet, als danach gefragt wurde, tatsächlich sind die Widerstände an den richtigen Stellen! Der richtige Plan ist wieder angehängt, ich hoffe da ist nicht noch mehr falsch. Wie gesagt, die Schaltung ist richtig aufgebaut, sonst wäre mein Schieberegister wohl schon durchgebrannt. > 3. es leuchtet immer nur eine LED. Bei 10 mA ist der Vorwiderstand 250 > Ohm und als nächster Normwert 270 Ohm Es leuchtet immer nur eine LED pro Zeile. Es können sogar alle LEDs in einer Spalte leuchten! Weil eine LED aber nur 1/5 der Zeit an ist, muss sie den fünffachen Strom bekommen..
Adrian Figueroa schrieb: > muss > sie den fünffachen Strom bekommen (5V - 0,2V - 0,2V - 2,55V) / 0,05A = 2 * 82 Ohm parallel
Adrian Figueroa schrieb: > Woher kommen denn die 0,2V? UCEsat: Kollektor/Emitter/Spannung bei voll durchgesteuertem Transistor.
hm ich habe hier ein Datenblatt vom BC337: http://www.fairchildsemi.com/ds/BC/BC337.pdf Ucesat liegt bei 0,7 V, Ubean bei 1,2V.. lese ich das falsch?
Adrian Figueroa schrieb: > Ucesat liegt bei 0,7 V bei Ic = 500 mA! In dem Datenblatt fehlen die schönen Kurven: Ic = f (Uce sat). Bei 50 mA sind das ca. 0,1 bis 0,2 V.
@ LED (Gast) >> Ucesat liegt bei 0,7 V >In dem Datenblatt fehlen die schönen Kurven: Ic = f >(Uce sat). Bei 50 mA sind das ca. 0,1 bis 0,2 V. Mag sein, aber die 2. 0,2V sind definitiv falsch, es sind eher 0,7-1V UBE. Denn T8-T12 muss bis zu 350mA schalten.
oh da war der fehler, ich suche mal ein kennlinienfeld..
Hier mal zwei Datenblätter desselben Transistors, vermutlich nicht die gleiche Stromverstärkung.. Ist die überhaupt relevant für die Spannungen über den Raumladungszonen? (Ich würde tippen: ja, weil die größen der Raumladungszonen von den Dotierungskonzentrationen abhängen, die nötigen Spannungen zum Aufheben des inneren Feldes dann ebenso): http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/siemens/Q62702-C314-V2.pdf http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/3/06i96k727i3oloo2gis1ozg0jlyy.pdf Dabei liegt Uce zwischen 0,12V und 0,2V, Ube bei etwa 0,8V bis 0,9V bei 350mA Kollektorstrom. Damit dann: (5-2,55-0,85-0,15)V/(0,05A) = 29 Ohm
Sag mal, warum nimmst du nicht wie üblich für T8---12 PNP-Transis?
> T8---12 PNP-Transis
Welche Vorteile hat das? Brauche ich dann nicht sogar noch
Basiswiderstände?
PNP-Transistoren haben den Vorteil dass nur Uce < Ube abfällt. Ja dann brauchst du natürlich Basiswiderstände.
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