Schaltgeschwindigkeit / BC547

[Greenhorn (Gast)]

Hallo,

ich versuche gerade einen Levelshifter  von 3,3V auf 5V zu bauen.

Ich verwende einen BC547 als Inverter mit einem Basisvorwiderstand von 
2k2 und einem Kollektorwiderstand von 470 Ohm.

Bei 32kHz Eingangsimpuls läuft die Anordnung wunderbar. Bisauf die 
Ausschaltzeit ist mit knapp 700ns sehr lang.

Ich dachte mit meiner Anordnung mindestens in den Bereich von 2MHz 
zukommen, doch leider sehen Ausgangskurven sehr schlecht aus.

Basierend auf meinem Berechnungen hätte ich eigentlich gedacht, dass die 
2MHz noch zu realisieren sein sollten.

Ist der BC547 mit den von mir gewählten Widerstandswerten für eine 
derartige Frequenz geeignet?

Vielen Dank

[Transe (Gast)]

Zeig mal deinen Schaltplan.

[Sven P. (Gast)]

Greenhorn schrieb:
> Ist der BC547 mit den von mir gewählten Widerstandswerten für eine
> derartige Frequenz geeignet?
In deiner aktuellen Schaltung ja offenbar nicht...

Bring den aus der Sättigung, also Emitterfolger oder sowas.

[Helmut L. (helmi1)]

Du darfst den Transistor nicht in die Saettigung bringen dann wird er 
lahm.
Du kannst eine Schottky Diode zwischen Basis und Kollektor schalten 
(Kathode an Kollektor). Damit wird die Sattigung des Transistor 
vermieden. Zusatzlich kann man den Basisvorwiderstand etwas hochohmiger 
auslegen und mit einem C (100pf .. 1nF) ueberbruecken.

[Helmut S. (helmuts)]

Widerstand auf 4,7kOhm erhöhen und parallel zum 4,7k eine Kapazität von 
wenigen 10pF schalten.

Alternative;
Es gibt Transistoren für den Schalterbetrieb, z. B. 2N2222. Die schalten 
schneller ab. HF-Transistoren dürften auch besser abschneiden.

[Wilhelm F. (Gast)]

Greenhorn schrieb:

> Ich verwende einen BC547 als Inverter mit einem Basisvorwiderstand von
> 2k2 und einem Kollektorwiderstand von 470 Ohm.

Ja, das kann etwas ungünstig sein, und der Transistor ziemlich stark 
sättigen.

Leg die Schaltstufe so aus, daß sie noch gut schaltet, aber aus dem 
linearen Bereich raus ist, wo es in den Schaltbetrieb wechselt. Z.B. mit 
einem Übersteuerungsfaktor Ü von ca. 2 bis 3. Mit höher werdendem Ü 
werden die Schaltzeiten immer schlechter, so wie es bei dir der Fall zu 
sein scheint.

Die Dinge lassen sich auch wunderbar in SPICE simulieren.

[Helmut S. (helmuts)]

> einem Übersteuerungsfaktor Ü von ca. 2 bis 3

Das ist zu wenig da alleine schon die Streuung der Stromverstärkung von 
Exemplar zu Exemplar einen Faktor von 2 bis 3 hat.

[Ben _. (burning_silicon)]

Der BC547 ist eigentlich gar nicht sooo langsam. Wenn ich mich recht 
erinnere hab ich mit dem Ding sogar (leistungsschwache) UKW-Oszillatoren 
gesehen.

[Helmut L. (helmi1)]

Ben _ schrieb:
> Der BC547 ist eigentlich gar nicht sooo langsam.

Im Linear Betrieb sind die alle schnell aber nicht im 
Saettigungsbereich.

[Ingo (Gast)]

Alternativ n MOSFET verwenden, der is schneller!


Ingo

[Ben _. (burning_silicon)]

Damit hast Du aber das Problem der stark ansteigenden Treiberleistung 
bei hoher Frequenz.

[Wilhelm F. (Gast)]

Helmut Lenzen schrieb:

> Ben _ schrieb:
>> Der BC547 ist eigentlich gar nicht sooo langsam.
>
> Im Linear Betrieb sind die alle schnell aber nicht im
> Saettigungsbereich.

Auch kann man sich für den Levelshifter mal die Basisschaltung anstatt 
Emitterschaltung anschauen. Allerdings muß dort der Steuerpin den 
Kollektorstrom aufbringen. Wenns aber nur mal 2mA sind, und das reicht?

Der von Helmut S. genannte Hochpaß ist ja auch nicht schlecht. 
Stichwort: Basisladung ausräumen.

[Helmut L. (helmi1)]

Wilhelm Ferkes schrieb:
> Auch kann man sich für den Levelshifter mal die Basisschaltung anstatt
> Emitterschaltung anschauen.

Die ist doch den meisten ziemlich unbekannt.

Er sollte erstmal die Schottkydiode ausprobieren. Das hat man bei LS-TTL 
und S-TTL in den 70er auch so gemacht und die wurden schneller.

[Wilhelm F. (Gast)]

Helmut Lenzen schrieb:

> Die ist doch den meisten ziemlich unbekannt.

Du hast völlig Recht.

Was meinst Du, wie alt ich erst werden mußte, um die Sinnhaftigkeiten 
der Basisschaltung völlig zu verstehen!

> Er sollte erstmal die Schottkydiode ausprobieren.

Lieber nicht in dieser Schaltung. Die ist nur gut in einer 
Gegentaktschaltung, weil der Transistor sonst immer leiten würde.

[Helmut L. (helmi1)]

Wilhelm Ferkes schrieb:
> Lieber nicht in dieser Schaltung. Die ist nur gut in einer
> Gegentaktschaltung, weil der Transistor sonst immer leiten würde.

Das must die mir mal jetzt erklaeren.

[Wilhelm F. (Gast)]

Helmut Lenzen schrieb:

> Wilhelm Ferkes schrieb:
>> Lieber nicht in dieser Schaltung. Die ist nur gut in einer
>> Gegentaktschaltung, weil der Transistor sonst immer leiten würde.
>
> Das must die mir mal jetzt erklaeren.

Sorry, Helmut, ich war auf dem falschen Dampfer. Die Diode ist ja in 
Durchlaßrichtung B-C gepolt, nicht umgekehrt.

Sollte ich jetzt Katastrophenalarm hier auslösen, suche ich mir auch 
noch mal die Innenschaltung eines LS-TTL.

[Helmut L. (helmi1)]

Wilhelm Ferkes schrieb:
> Sorry, Helmut, ich war auf dem falschen Dampfer. Die Diode ist ja in
> Durchlaßrichtung B-C gepolt, nicht umgekehrt.

OK.