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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MSP430/LED-Treiber Vorwiderstand


Autor: StephanW (Gast)
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Hi,

ich habe gerade mal mein MSP430-Board rausgekramt, welches ich jetzt
vervollständigen möchte. An der Reihe sind jetzt die LEDs. Anders als
beim PIC kann ich sie beim MSP ja nicht direkt an den Ausgang
anschließen. Deshalb möchte ich eine Treiberstufe mit einem BC548
bauen, nur weiss ich nicht, wie ich feststellen kann, welchen
Basisvorwiderstand ich benötige. Kann mir da bitte jemand auf die
Sprünge helfen?

Danke und Gruß
Stephan

Autor: Ithamar Garbe (antimon)
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Also wenn du eine LED anschliessen möchtest, schaust du zuerst was für
einen Strom die zieht, meist sinds so um die 20mA. Dann suchst du dir
aus dem Datenblatt die Verstärkung des Transistors aus den Kennlinien:
Wie viel Strom muss an der Basis fliessen, um am Collector 20 mA zu
bekommen?
Angenommen, dein Transistor braucht 0,2 mA, was einen
Verstärkungsfaktor von 100 ergibt. An der Basis-Emitter-Strecke fallen
ca. 0,7V ab (steht auch im Datenblatt, ich gehe davon aus dass du den
Transistor in Emitterschaltung betreibst, also Emitter an Masse, LED
mit Vorwiderstand(!) zwischen Collector und Vcc).

Der MSP hat eine Ausgangsspannung von 3,3V, also müssen vom Ausgang bis
zur Basis des Transistors noch 3,3V - 0,7V = 2,4V abfallen. Strom soll
ja 0,2mA fliessen, also brauchst du nach R = U/I = 2,4V/0,2mA = 12k
einen 12k-Widerstand.

Ich hoffe das war einigermaßen verständlich. Kurz zusammengefasst: Du
schaust, was der Kollektorstrom ist, berechnest daraus den Basisstrom
und damit dann den Vorwiderstand.

Autor: Rahul (Gast)
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... und um den Transistor als Schalter zu betreiben, sollte man den
Basis-Strom 5-10 mal höher auslegen als nötig.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Alles gesagte ist richtig. Warum nimmst Du nicht eine stromarme LED mit
2mA. Gibt es bei Reichelt in verschiedenen Farben. Ein MSP430 schafft
im L Zustand bis zu 6mA.
Damit kann man die LED  über einen Vorwiderstand direkt an V+
anschließen.
MfG
Wolfgang

Autor: Florian (Gast)
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Man sollte sich bei Schaltungsdesigns nie_ ich betone _nie auf
unsichere Werte wie die Verstärkung eines Transistors verlassen. Diese
kann sehr schwanken. Eine einfache Möglichkeit, die ihren Zweck sehr
gut erfüllt ist die Basis ohne Widerstand an den Msp anzuschliesen und
bei npn die led wie den Widerstand hinter den Emitter zu klemmen. Jetzt
nimmt man die Spannung, hier 3,3V zieht 0,7V für die
"Basis-Emitter-Diode" ab und nochmal die 1,4 bis 2,2 von der Led und
teilt diese Spannung dann durch den Gewünschten Strom.
Fertig und auch noch einen Widerstand eingespart.
MfG
Flo

Autor: StephanW (Gast)
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Hallo und vielen Dank für die Antworten!

Ich habe das genommen, was sich in meinem Bastelvorrat befindet. Die
Stufe besteht nun aus einem BC548C mit 1k Vorwiderstand und 400
Ohm-Widerstand im Kollector-Emitter-Kreis.

Funktionert sehr gut so. Trotzdem werde ich das ganze nochmal
nachrechnen; heute stand halt hauptsächlich das erste Erfolgserlebnis
mit dem MSP an erster Stelle :)

Gruß Stephan

Autor: Thomas Leidenfrost (Gast)
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Hallo,

wenn ich mir das Datenblatt des MSP430F169, Seite 29, anschaue, müssten
da doch viel größere Ströme möglich sein, sprich es sollten auch
"normale" LED's mit IF = 20 mA gehen, mit
Low-Level-Output-Current... oder hab ich da nen Denkfehler?

Grüße, Thomas

Autor: Rainer (Gast)
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Hallo!

Also ich betreibe zwei Duo-LEDs direkt mit dem MSP.
Versorgugsspannung des MSP beträgt 3,3V. Als Vorwiderstände
der LEDs vewende ich 470 Ohm. Klappt seit Tagen problemlos.
IF der LEDs liegt bei ungefähr 6-10 mA. Das sollte der MSP
laut Datenblatt (~40mA)leicht schaffen.

Gruß Rainer

Autor: Thomas Leidenfrost (Gast)
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Hallo Rainer,

das denk ich ja auch, nur bezieht sich der max. Ausgangsstrom (ca 35 mA
pro Port) des MSP auf den Low-Pegel. Ist alles soweit kein Problem
sofern die Zahl der LED's überschaubar bleibt, denn sonst hast Du ne
zu große Verlustleistung im MSP (nicht gut ;)).

Welche Duo-LED's setzt Du denn ein? Alle die ich finde, sind entweder
zu groß oder benötigen zu viel Strom.

Grüße, Thomas

Autor: Tom (Gast)
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Hallo Leute

@Thomas: Woher hast du die Angabe über die 35mA pro Port?

Ich hab jetzt mal das Datenblat von meinem MSP430F149 rausgesucht:
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/msp430f149.pdf

Unter den Absolute Maximum Ratings auf Seite 23 steht folgendes:
Diode current at any device terminal: +- 2mA

Und auf Seite 27 bei den 'Electircal characteristics over recommended
operating free-air temperature' lese ich folgendes:
Wenn die High-level output voltage Vcc-0.25V nicht unterschreiten soll,
dann dürfen -1mA fliessen. Falls Vcc-0.6V genügen, dann dürfens auch
-6mA sein. Und unter dieser Tabelle steht noch, dass für alle Ausgänge
zusammen nicht mehr als 6 bzw. 24mA fliessen dürfen. Ist diese Angabe
wirklich pro Port? Ich dachte immer, dass sich dies auf den ganzen MSP
bezieht. Wäre cool, wenn ich mich irre.
Aber so ganz verstanden habe ich das sowieso nicht: Wie soll der
Low-Pegel belastet werden? Die Stromangaben im unteren Teil sind mir
ein Rätsel. Aber ich bin ja auch kein Elektroniker.

Gruss

Tom

Autor: KoF (Gast)
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geh lieber auf nummer sicher und verwende den msp nie selber als
treiber!!!
ich hatte diese diskusion einmal mit einem ing. in meiner firma
geführt. der sagte ganz klar, das wenn z.b. uc`s als treiber benutz
würde, diese niemals durch die qualitätsprüfung kommen. auch sind
dieses etwawerte, die sehr schnell um 50% variieren können.

Autor: Thomas Leidenfrost (Gast)
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Hallo KoF, Hallo Tom,

der Unterschied ist der, dass ich den MSP(430F169) nicht als Treiber
mit Output "high" nutzen möchte, sondern dass die LED leuchten soll
wenn der I/O-Port den Low-Pegel hat. Der MSP fungiert genau genommen
nicht als Treiber, die Leistung wird von der an der LED angelegten
Versorgungsspannung gezogen.
Dass es anders rum nicht lange bzw gar nicht funktioniert, ist klar.

@Tom:
Die Angaben hab ich aus dem Datenblatt des MSP43ßF169, Seite 29, rechts
oben.

Wenn ich nen Denkfehler in meinem Überlegungen habe, sagt es mir bitte!
;)

Danke, Thomas

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