Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Öffnen eines Stromkreises beim Schließen eines anderen


von nighti (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich bin gespannt, ob ihr mir helfen könnt.
Folgendes Problem:
Ich habe 2 5v Spannungsquellen und einen Ground. Bei einer 
Spannungsquelle habe ich einen Taster zum Öffnen/Schließen des 
Stromkreises(1). Die andere Spannungsquelle ist permanent mit Ground 
verbunden, also ein geschlossener Stromkreis(2).
Wenn ich nun mit dem Taster den Stromkreis (1) schließe, dann möchte ich 
gern den anderen Stromkreis(2) öffnen.
Habe bereits verschiedene Gedankenexperimente mit Transistoren 
angestellt- leider ziemlich erfolglos.

Ich hoffe auf kreative Unterstützung :) Besten Dank bereits im Voraus!

von Bower (Gast)


Lesenswert?

5V Relais mit nem Öffner?

von nighti (Gast)


Lesenswert?

Hm. Bei Reichelt finde ich leider kein solches Relais. Gehe ich Recht in 
der Annahme, dass die Relaisvariante mit Spannungen unter 5 V nicht 
funktioniert? Oder gibt es auch Relais für 3 V ?

von Michi (Gast)


Lesenswert?

nighti schrieb:
> Die andere Spannungsquelle ist permanent mit Ground
> verbunden, also ein geschlossener Stromkreis(2).
> Wenn ich nun mit dem Taster den Stromkreis (1) schließe, dann möchte ich
> gern den anderen Stromkreis(2) öffnen.

Mit Dioden entkoppeln? Ein sogenanntes Versorgungs-OR.

von nighti (Gast)


Lesenswert?

Klingt irgendwie ziemlich gut. Leider fehlt mir da das Hintergrundwissen 
als BWLer ...
Ich hoffe, ich bin nicht unverschämt, wenn ich nach einer Skizze fragen 
würde? Oder nach Literatur zum Einlesen :)

von Michi (Gast)


Lesenswert?

nighti schrieb:
> Klingt irgendwie ziemlich gut. Leider fehlt mir da das Hintergrundwissen
> als BWLer ...

Nimm halt zwei Dioden und stell dir vor, dass sie nur in einer Richtung 
leiten (das ist wirklich so). Jede Spannungsquelle kann Strom in den 
Verbraucher leiten, nicht aber zurück in die andere Spannungsquelle.

von nighti (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Habe mal die Diodenvariante probiert, aber beim Schließen des Schalters 
bleibt Stromkreis von V1 nach wie vor geschlossen.. Sollte die Schaltung 
so funktionieren?

von nighti (Gast)


Lesenswert?

Jemand eine Idee bzw andere Idee?

von Betschik (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Geht doch sicher mit nem PNP Transistor.

von spontan (Gast)


Lesenswert?

Wie hoch sind denn die Spannungen wirklich?

( ) 5 Volt, erste Beschreibung
( ) 4 Volt, Diodenskizze
( ) 3 Volt, in der frage zwischendurch

Sind die Spannungen gleich groß?

( ) ja, dann nimm die Diode nach dem Taster raus, und die Schaltung wird 
entweder durch V1 oder V2 versorgt.

( ) nein, dann beschreib doch die Hausaufgabe (??) besser.

von nighti (Gast)


Lesenswert?

spontan schrieb:
> Wie hoch sind denn die Spannungen wirklich?
>
> ( ) 5 Volt, erste Beschreibung
> ( ) 4 Volt, Diodenskizze
> ( ) 3 Volt, in der frage zwischendurch
>
> Sind die Spannungen gleich groß?
>
> ( ) ja, dann nimm die Diode nach dem Taster raus, und die Schaltung wird
> entweder durch V1 oder V2 versorgt.
>
> ( ) nein, dann beschreib doch die Hausaufgabe (??) besser.

Nur am Rande, es handelt sich nicht um eine Hausaufgabe.
Ich habe eine PCB mit einem Ground und diversen Signalstellen.
Warum die verschiedenen Spannungen jetzt kriegsentscheidend für die 
Frage sein sollen weiß ich zwar nicht, aber ich kann gern die konkreten 
3,27V angeben. Ich bin zunächst von 5V ausgegangen, da man ja mit 
Widerständen die Spannung anpassen kann.
Die Signale haben alle die gleichen Spannungen.
Leider funktioniert die von dir vorgeschlagene Diodenvariante hier 
nicht, da immernoch eine permanente Verbindung von V1 zu GND besteht, 
selbst beim Schließen des Schalters.
Vielleicht Ideen woran das liegen könnte?
Freue mich über helfende Beiträge.

von nighti (Gast)


Lesenswert?

Keiner weiter eine Idee?

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

nighti schrieb:
> Leider funktioniert die von dir vorgeschlagene Diodenvariante hier
> nicht, da immernoch eine permanente Verbindung von V1 zu GND besteht,
> selbst beim Schließen des Schalters.
> Vielleicht Ideen woran das liegen könnte?

Dies funktioniert sowieso nicht, denn die Dioden schließen die 
Spannungsquelle(n) nach GND kurz. Wenn es echte Spannungsquellen sind, 
dann kommt es zu Rauchentwicklung. Beidseitige Verbindungen einer 
Spannungsquelle nach GND (auch über eine Diode) nennt man Kurzschluss.

Warum nimmst du nicht einfach einen Schalter/Taster mit einem 
Umschaltkontakt?
1
       .------------------------------.
2
       |                              |
3
       |         .----------------.   |
4
       |         |                |   |
5
       |         |                o  /o
6
       |         |                  /
7
       |         |                 /
8
       |         |                o
9
       |         |                |
10
       |         |                |
11
       |         |                |
12
      ---       ---              .|.
13
       -         -               | |
14
       |         |               | |  Last
15
       |         |               '-'
16
       |         |                |
17
       ----------o----------------'
18
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Ich habe zwar die Vermutung, dass du logische Signale umschalten willst. 
Dazu gibt es einfachst Gatter oder etwas komplexer: Multiplexer.

von Franz (Gast)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> Warum nimmst du nicht einfach einen Schalter/Taster mit einem
> Umschaltkontakt?

Weil er BWLer ist.

von nighti (Gast)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> Ich habe zwar die Vermutung, dass du logische Signale umschalten willst.
> Dazu gibt es einfachst Gatter oder etwas komplexer: Multiplexer.

Besten Dank für deine Antwort. Die hilft wenigstens weiter und gibt 
keinen unkonstruktiven Senf dazu wie der letzte Beitrag..

Die offensichtliche Variante mit dem Schalter mit Umschalter ist 
wirklich die einfachste und womöglich auch beste, aber für das 
"Bastelprojekt" muss es ein einfacher Schließschalter sein. Die Bauteile 
stehen da bereits fest und ich muss es über die Elektrik versuchen zu 
lösen.

Hab mal bei Reichelt bzgl Gatter geschaut und folgendes gefunden:
http://such002.reichelt.de/index.html?;ACTION=446;LA=446;SEARCH=gatter;OFFSET=16;SORT=artnr;SHOW=1
Jetzt bin ich leider etwas überfragt, was die Anschlüsse betrifft und 
das Datenblatt gilft mir da nicht gerade weiter. Könnte mir da jemand 
unter die Arme greifen?

Besten Dank!

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

nighti schrieb:
> Die offensichtliche Variante mit dem Schalter mit Umschalter ist
> wirklich die einfachste und womöglich auch beste, aber für das
> "Bastelprojekt" muss es ein einfacher Schließschalter sein. Die Bauteile
> stehen da bereits fest und ich muss es über die Elektrik versuchen zu
> lösen.

Dann nenne doch mal die Bauteile, die schon fest stehen!
Und nenne den Typ der Quellen (wo kommen die Signale her) und was du mit 
dem umgeschalteten Signal machen willst (wo gehen sie hin). Wozu wird 
das verwendet?
Ein Formel-Eins Bolide ist zwar schön schnell, wird aber bei der 
Dakar-Rallye kaum eine Chance haben.

Um dir einen IC zu nennen oder deine Frage nach den 74HCxxx zu 
beantworten, solltest du uns erst mal sagen, was das für Signale sind, 
die du umzuschalten hast:
- Sind das zwei Spannungsquellen, welche Spannungen (gut: 3-5V hattest 
du genannt), welche Ströme, welche Art von Spannungsquellen?
- sind es logische Signale mit 0 und 1 - TTL, CMOS, ECL oder noch was 
anderes.
- sind das analoge Signale - z.B. Audio-, Video- oder Sensorsignale?

Bei Digitalsignalen mit 3-5V schau dir doch mal den 74HC157 ab. Da sind 
vier Umschalter drin. Ein Pin steuert, ob die Eingänge A oder die 
Eingänge B auf die Ausgänge geschaltet werden sollen.
Es gibt auch Analogschalter.

nighti schrieb:
> Hab mal bei Reichelt bzgl Gatter geschaut

Welches Gatter willst du den erklärt haben? Auf der Seite sind mehrere 
verschiedene abgebildet.
Bei dem 74HC20 sind zwei NAND-Gatter (UND mit invertiertem Ausgang) 
drin. Je vier Eingänge und ein Ausgang. Auf Seite 1 im Datenblatt 
gezeichnet. Auf Seite 2 steht die logische Verknüpfung: wenn alle vier 
Eingänge auf 1 sind, dann ist der Ausgang auf Null, sonst auf Eins. Und 
dann gibt es noch zwei Anschlüsse für die Versorgung des ICs.

Für Gatter ist die Seite bei Reichelt übrigens besser:
http://www.reichelt.de/ICs-74HC-DIL/2/index.html?;ACTION=2;LA=2;GROUP=A2231;GROUPID=2930;START=0;OFFSET=16;SHOW=1

von nighti (Gast)


Lesenswert?

Wow. das nenn ich mal einen konstruktiven Beitrag.
Ich versuche Mal alle Fragen zu beantworten.

Bauteile die Feststehen:
diverse PCBs von SpielekonsolenControllern und einfache Taster die mit 
den entsprechenden Lötpunkten auf der PCB verbunden sind.
Wird ein Signallötpunkt wo Spannung anliegt durch Drücken des jeweiligen 
Tasters mit Masse verbunden, so wird über USB an die Konsole 
entsprechendes Tastensignal gesendet.
Also welcher Art diese Signale sind, kann ich leider nicht sagen, da ich 
keine Ahnung habe, wie die Chips auf den PCBs aufgebaut sind.
Nun ist es so, dass es einzelne Taster gibt, bei denen ich beim Drücken 
verhindern möchte, dass die anderen Taster ebenfalls "gedrückt" werden 
können. Da möchte ich also das Schließen des Stromkreises verhindern.
Von daher ist zwar meine erste Skizze etwas abstrakt aber gibt die 
Situation ganz gut wieder.
V2 ist Signal/Spannungsquelle eines Tasters, bei dem beim Drücken die 
anderen Taster nicht geschlossen werden können sollen, bzw. wie im 
Schaltplan bereits gedrückte Taster geöffnet werden sollen (exemplarisch 
ein gedrückter Taster V1).
Ich werde aber so langsam aber sich er nur das Gefühl nicht los, dass es 
am einfachsten werden wird, tatsächlich den Umschalter doch einzubauen, 
obwohl es dann nichtmehr wirklich gut aussieht. Eine Frage dazu:
Kann es bei Wippenschaltern passieren, dass bei "Mittelstellung" der 
Wippe beide Zustände aktiv sind? Also nicht Entweder - Oder, sondern im 
Prinzip UND?
Z.B. bei 
http://www.conrad.de/ce/de/product/700963/SCI-Wippenschalter-mit-Flachsteckeranschluss-R13-208C-02-250-VAC-10-A-EinEin-rastendrastend

Bzgl. der Gatter bin ich noch ein wenig unsicher, ob die helfen. Hab 
mich jetzt einmal bei den Gattern etwas durch die Datenblätter gewühlt 
und mir scheint, dass als Output öfters nur high oder low angegeben ist 
und nicht high vs. geöffnet. Stimmt das, oder kann man mit den Gattern 
tatsächlich komplett auch öffnen? Wenn jemand eine gute Seite zum 
Einlesen kennt, nehm ich Sie gern :)

Bin für Antworten wieder extrem dankbar!

von HildeK (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Irgendwie sieht für mich die Problemstellung jetzt ganz anders aus. 
Schön, dass du (endlich) erklärt hast, was Sache ist. Der Begriff 
Spannungsquelle hat mich und uns in dem Zusammenhang ganz schön auf eine 
falsche Fährte gelockt!
Im Prinzip hast du Eingänge mit PullUp, die über Taster nach GND gezogen 
werden und du brauchst eine gegenseitige Verriegelung für bestimmte 
Tasten.

nighti schrieb:
> Kann es bei Wippenschaltern passieren, dass bei "Mittelstellung" der
> Wippe beide Zustände aktiv sind?

Ja, gibt es. Die sind dann mit 'Make before Brake' gekennzeichnet. 
Meistens ist es aber anders - 'Break before Make'.

nighti schrieb:
> Bzgl. der Gatter bin ich noch ein wenig unsicher, ob die helfen. Hab
> mich jetzt einmal bei den Gattern etwas durch die Datenblätter gewühlt
> und mir scheint, dass als Output öfters nur high oder low angegeben ist
> und nicht high vs. geöffnet. Stimmt das, oder kann man mit den Gattern
> tatsächlich komplett auch öffnen?

Ja, da hast du recht, das ist bei den Meisten so. Aber es gibt 
Ausnahmen. Ein Beispiel ist der 74HC125 
(http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/74HC125.REV0.PDF). Der wäre 
also geeignet.
Auch einen Analogschalter kann man für dein Problem gut nehmen. 
Beispiel: CD4066 (MC14066).
Eine andere Alternative wäre ein µC. Den muss man allerdings 
programmieren, hat dafür aber mit wenig HW-Aufwand sehr viele 
Möglichkeiten, wie z.B. beliebige Kombinationen von einer oder mehreren 
Verriegelungen, ja nach betätigter Taste. Das wird mit den Gattern 
aufwändiger.

Ich habe dir mal Beispiele mit HC125 und CD4066 angehängt.
HC125:
Wenn dessen Steuereingang (1) auf HIGH ist, dann ist er am Ausgang 
hochohmig und der Tastendruck von S2 geht ins Leere. Das ist dann der 
Fall, wenn S1 gedrückt ist. S1 legt Null an den In1 deiner Konsole und 
an den Inverter IC2. Am Ausgang des IC2 kommt HIGH und das schaltet den 
HC125 ab.
CD4066:
Hier ist die Schaltung sogar noch einfacher, weil man den Inverter nicht 
benötigt. Liegt am C-Eingang HIGH an, dann sind A und B miteinander 
verbunden, liegt LOW an, dann ist der Weg zwischen A und B hochohmig und 
Schalter S4 ist wirkungslos.

In den beiden Bildern soll der rechte, abgegrenzte Teil deine Konsole 
darstellen.

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

nighti schrieb:
> Wenn jemand eine gute Seite zum
> Einlesen kennt, nehm ich Sie gern :)

Den Teil der Frage hatte ich zunächst übersehen. Aber hier könntest du 
dich in vieles einlesen:
http://www.elektronik-kompendium.de/
und speziell zum Analogschalter:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/anasw2.htm

Ich entschuldige mich für den Doppelpost!

von nighti (Gast)


Lesenswert?

Wow. Bin wirklich beeindruckt von dieser Hilfe.
Wirklich ganz lieben Dank. Ich habe mich heute gleich mit diversen ICs 
eingedeckt und probiere nun mit den Hinweisen ein wenig rum. Sollte es 
Probleme geben, melde ich mich hier noch einmal :)
Also besten Dank für die Hilfe- kann man ja nur noch mal hervorheben.

von nighti (Gast)


Lesenswert?

HildeK schrieb:

>
> Ich habe dir mal Beispiele mit HC125 und CD4066 angehängt.
> HC125:
> Wenn dessen Steuereingang (1) auf HIGH ist, dann ist er am Ausgang
> hochohmig und der Tastendruck von S2 geht ins Leere. Das ist dann der
> Fall, wenn S1 gedrückt ist. S1 legt Null an den In1 deiner Konsole und
> an den Inverter IC2. Am Ausgang des IC2 kommt HIGH und das schaltet den
> HC125 ab.
> CD4066:
> Hier ist die Schaltung sogar noch einfacher, weil man den Inverter nicht
> benötigt. Liegt am C-Eingang HIGH an, dann sind A und B miteinander
> verbunden, liegt LOW an, dann ist der Weg zwischen A und B hochohmig und
> Schalter S4 ist wirkungslos.
>
> In den beiden Bildern soll der rechte, abgegrenzte Teil deine Konsole
> darstellen.

Also ich habe nun etliche Varianten versucht und scheitere irgendwie 
immer wieder. Brauch also doch noch ein mal Hilfe.
Bei dem IC CD4066 habe ich die Schaltung auf einer Teststeckplatine 
nachgebaut und folgendes Ergebnis erhalten. Bei gedrücktem S4 ist es 
egal ob High oder Low an C anliegt, es wird immer durchgeschalten. Das 
verwirrt mich ein wenig...
Muss ich VCC und GND auf dem IC bedienen oder sollte es nicht ausreichen 
A,B,C anzuschließen?
Habe die Anschlüsse 1,2 und 13 verwendet.
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/172928-da-01-en-MC74HC4066.pdf
Bereits im Voraus wieder lieben Dank für helfende Posts!

Eine Frage noch zum Verständnis: Ist in linker Abbildung bei der HC125 
Schaltung nicht die Spannungsquelle mit R1 zu viel abgebildet? Habe doch 
nur 2 Spannungsquellen wie beim CD4066 dargestellt oder übersehe ich 
etwas?

von Michael_ (Gast)


Lesenswert?

Lass es lieber und hol dir Hlfe vun jemanden, der etwas davon versteht.
Es übersteigt deine Kenntnisse!

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

nighti schrieb:
> Muss ich VCC und GND auf dem IC bedienen oder sollte es nicht ausreichen
> A,B,C anzuschließen?

VCC und GND muss natürlich angeschlossen werden - an die selbe Spannung, 
mit der auch der IC in deiner Konsole läuft! Ich vermute mal aus deinen 
ersten Posts, dass das die 3.3V sind. Entweder aus der Konsole abgreifen 
oder extern zuführen. Sonst geht gar nichts!
Dein Auto fährt auch nicht ohne Sprit!
Auch die nicht verwendeten Eingänge des HC125 oder 4066 sollten auf GND 
oder VCC gelegt werden - aber nur die Eingänge!

nighti schrieb:
> Ist in linker Abbildung bei der HC125
> Schaltung nicht die Spannungsquelle mit R1 zu viel abgebildet?

Nein, das ist richtig. Wenn der Taster offen ist, dann braucht der HC125 
ja ein HIGH-Signal, damit sein Eingang auf 1 geht. Sonst geht er bei 
nicht gedrücktem Taster in irgendeinen undefinierten Zustand.
Beim 4066 ist das nicht sooo kritisch, aber 10k...100k nach HIGH (3.3V) 
an Pin 1 würde ich auf jeden Fall spendieren.

Ich hatte ja nichts dimensioniert in meinen Bildern - weil ich die 
Konsole nicht kenne. Mit welchen Widerstandswerten hast du denn den 
Aufbau versucht?

Michael_ schrieb:
> Lass es lieber und hol dir Hlfe vun jemanden, der etwas davon versteht.
> Es übersteigt deine Kenntnisse!
Naja, ich versuche ja gerade, ein paar Kenntnisse zu vermitteln. So 
komplex ist das Ganze dann auch wieder nicht!

von nighti (Gast)


Lesenswert?

HildeK, ich muss mich wirklich bedanken.
Sehr gedulig und hilfsbereit- wenn alle so wären gäbe es weniger Frust 
über diverse Beiträge...
Habe es nun hinbekommen und es läuft einwandfrei.
Falls es dich interessieren sollte: Habe die 4066er Variante genommen 
und 22k an pin 1 angelegt :)
Also- ganz lieben Dank!

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

nighti schrieb:
> HildeK, ich muss mich wirklich bedanken.
Gerne!
Es freut mich, dass ich dir helfen konnte und du die gewünschte Funktion 
erreichen konntest.

> Sehr gedulig und hilfsbereit- wenn alle so wären gäbe es weniger Frust
> über diverse Beiträge...
Naja, immer bin ich das auch nicht ...
Aber meistens versuche ich doch, mit gutem Beispiel voranzugehen. Und 
das wirkt auch auf andere Weise, denn es ist eigentlich nie passiert, 
dass ich dumm angepöbelt wurde. Auch hier ist es so: wie man in den Wald 
hinein ruft, so schallt es zurück! Ich stelle mir einfach vor, dass ich 
dem Fragesteller, den ich nicht persönlich kenne, an einem Tisch 
gegenüber sitze. Wie würde ich dann mit ihm umgehen?

Schwierig ist es oft, herauszufinden, welche Kenntnisse der Gegenüber 
hat und worauf man aufbauen kann. Und: was will der Fragesteller 
eigentlich wirklich erreichen!
So auch hier: Am Anfang ging man davon aus, dass du irgend welche 
Quellen hast, die umgeschaltet werden sollen, jetzt sind es Eingänge, 
die gegenseitig verriegelt werden.
Aber: ich konnte dir ja alles Relevante aus der Nase ziehen :-)

Die 22k sind ok.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.