Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BC847 Basiswiderstand


von Christian (Gast)


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Hallo zusammen,

ich möchte mit einem Atmega88 einen BC847 ansteuern, der eine Led 
schalten soll.
VCC = 5V
R1 = 140 Ohm
LED1 = 2,2V 20mA
Pegel vom Atmega = 5V

1. Habe ich R1 richtig gewählt?
2. Wie genau berechne ich den Basiswiderstand? (Bitte genaue 
Beschreibung)

Link zum Datenblatt BV847B: 
http://www.farnell.com/datasheets/1647428.pdf

Schaltung siehe Bild

MfG

Christian

von Tom (Gast)


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von Christian (Gast)


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Danke für die schnelle Antwort.
Die Anleitung hab ich schon gefunden, aber irgendwie check ich da nicht 
alles.
Ich hab im Datenblatt den hFE aus dem Diagramm abgelesen. Bei Ic 20mA
ist hFE ca 280.
Das heißt: Ib = 0,02A/280 = 0,00007143...
Rb = (VCC -0,7)/Ib = 4,3/0,00007143 = 60.198,...
mach dann ca einen 59k Widerstand
1.Ist das so richtig?

2.Warum wird weiter unten hFE durch 3,3 geteilt?

von Bernard B. (bernard_b)


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Ich verwende immer eine 10K, wenn ich eine BC847 ansteuere. Das hat bis 
Heute noch immer guht funktioniert : LEDs, Relais und andere 
Komponenten.

Leider ist mein Deutschsprache nicht so gut, und manchmal antworte ich 
im Englischsprache, aber das soll jetzt schoen gut gehen.

[EDIT]
Oh,.. Entschueldigungen,. ich hatte noch etwas vergessen zu melden. Eine 
BC847 hat eine Voltage drop von 0.7 Volt. Also,. R1 ist teilweise 
falsch.

2.2 + 0.7 = 2.9 Volt
5 - 2.9 = 2.1 Volt
2.1 Volt / 0.02 Ampere = 105 Ohm

Aber,. mit einer Widerstand von 140 Ohm wird es wahrscheinlich auch gut 
gehen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Bernard B. schrieb:
> Eine BC847 hat eine Voltage drop von 0.7 Volt.

Wie kommst du drauf?
Bei 20mA liegt U_CE deutlich niedriger, ist aus Fig.1 aber nicht 
ablesbar.

Christian schrieb:
> 2.Warum wird weiter unten hFE durch 3,3 geteilt?

Damit der richtig durchschaltet (Fig. 1 im DS).

von Rainer V. (rudi994)


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Siehe z.B. STK500: BC847 an 20mA-LED, Vorwiderstand an LED 150 Ohm, an 
Basis 10K oder Spannungsteiler mit 47K gegen GND u. 22K als Eingang. 
Letzteres ist besser, weil die Basis auf GND liegt, falls sie mal nicht 
angeschlossen ist oder wenn beim Reset der µC-Ausgang hochohmig ist.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Christian schrieb:

> Ich hab im Datenblatt den hFE aus dem Diagramm abgelesen. Bei Ic 20mA
> ist hFE ca 280.

Nein. Die 290 sind ein typischer Wert. Das Exemplar des Transistors, 
das du später mal verwendest, kann davon deutlich abweichen.

> Das heißt: Ib = 0,02A/280 = 0,00007143...
> Rb = (VCC -0,7)/Ib = 4,3/0,00007143 = 60.198,...
> mach dann ca einen 59k Widerstand
> 1.Ist das so richtig?

Nur in der Theorie. In der Praxis wird man zum einen mit einer 
geringeren Stromverstärkung rechnen, nämlich dem Minimum das der 
Hersteller garantiert. Zum zweiten wird man

> 2.Warum wird weiter unten hFE durch 3,3 geteilt?

genau dieses tun. Weil man den Transistor in die Sättigung steuern 
will. Das heißt er soll den geforderten Strom durch die LED nicht nur 
gerade so leiten können, sondern mit Sicherheit und mit minimalen 
Verlusten im Transistor selber. Auch das steht im Basiswiderstand- 
Artikel. Lies ihn einfach nochmal.

Vermutlich fehlt dir aber noch Wissen zum Transistor. Das kannst du z.B. 
bei https://de.wikipedia.org/wiki/Bipolartransistor auffrischen.


XL

von Schimanski (Gast)


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>[EDIT]
>Oh,.. Entschueldigungen,. ich hatte noch etwas vergessen zu melden. Eine
>BC847 hat eine Voltage drop von 0.7 Volt.
1
VCEsat collector-emitter
2
saturation voltage
3
IC = 10 mA; IB = 0.5mA - 90 200 mV
4
IC = 100mA; IB = 5 mA [1] - 200 400 mV
read the Datasheet carefully :)
IC@10mAmps --> 0.09V != 0.7V

von Bernard B. (bernard_b)


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Wow ! Next time I better think twice before considering to reply. I 
thought I explicitly mentioned "teilweise falsch" and "wahrscheinlich".

I thought my answer helped, partly because it included a hint.
You don't need exact calculations, because the HfE for the BC847 is a 
range. Therefore, you got some freedom to choose the desired R2. Next, 
sometimes it might be handy to keep the possible Voltage-drop in mind, 
when calculating R1. I'm pretty sure the Topic Starter is now aware of 
these 2 factors.
At least I was hoping he would open the datasheet again, to study it, 
starting to understand some parameters.

Obviously this intention was not clear enough, based upon "some" 
replies. It seems as if you answer with general help, people start to 
respond / bashing, because you're not giving an exact answer. When you 
give an exact answer, people blame you, you've not given a more general 
answer..... It gets me puzzled overhere, but I learned my lesson : It's 
better to consume overhere, than to bring some help (or hints).

: Bearbeitet durch User
von Christian (Gast)


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Danke für alle Antworten.
Ich hoffe ich habe es richtig verstanden.
also ich muss mit hFE =200 (hFE min) rechen. Das heißt:
200/3,3 = ca. 61
Ib = Ic/hFE = 0,02A/61 = 0,00032786.....
Rb = (VCC -0,7)/Ib = 4,3/0,00032786 = ca. 13k
mach dann ca einen 13k Widerstand.
Was den R1 angeht, hier der Link zur LED: 
http://www.farnell.com/datasheets/1821247.pdf
Die LED hat einen Spannungsbereich von 2,1 bis 2,5V, dann kann ich ja R1 
auf ca 120 bzw 130Ohm absenken.

MfG

Christian

von Werner (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> Letzteres ist besser, weil die Basis auf GND liegt, falls sie mal nicht
> angeschlossen ist oder wenn beim Reset der µC-Ausgang hochohmig ist.

Und warum meinst du, sollte sich ein BC847 wie ein MOSFET benehmen?
Woher sollte ein Basisstrom kommen, wenn die Basis in der Luft hängt?

von MaWin (Gast)


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Tom schrieb:
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand

Oh no, von dieser dämlichen Seite kommt der hier ständig falsch 
berechnete Basiswiderstand.
Weil da einfach nur Dunnpfiff drin steht,
Weil da ja jeder schreiben kann was er will.

Die Konsequenz
"Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert 
des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein."

Natürlich - wenn man so falsch rechnet.

Der Abschnitt vor "Berechnung" geht ja noch, aber bei Berechnung dann 
nicht bei normalverstärkenden (wie BC547) Transiszoren 10, bei 
hochverstärkenden (wie ZTX1047) 100 und bei niedrigverstärkenden (wie 
2N3055) 5 anzusetzen, wie IN JEDEM GUTEN DATENBLATT AUS DER UCESAT-KURVE 
ABLESBAR (da steht nämlich drüber ob IB=IC/10 oder was auch immer sein 
soll), sondern auf die vollkommen unpassende hFE zu verweisen, ist doch 
kriminell.

Kein Wunder, wenn dann die Transistoren nicht den vollen laut Datenblatt 
angegebenen Strom schalten können.

Und UBE ist auch keineswegs immer 0.7V, sondern liegt beim zu 
schaltenden Strom eher bei 1V, auch dafür sollte man mal in ein Diagramm 
gucken.

Christian schrieb:
> also ich muss mit hFE =200 (hFE min) rechen. Das heißt:
> 200/3,3 = ca. 61
> Ib = Ic/hFE = 0,02A/61 = 0,00032786.....
> Rb = (VCC -0,7)/Ib = 4,3/0,00032786 = ca. 13k
> mach dann ca einen 13k Widerstand.

Nein, natürlich nicht, nimm 10, also 200mA werden 20mA,
auf 4V/20mA werden 200 Ohm, 220 sind auch kein Problem, ja, das ist der 
ganze Strom den ein AVR liefern kann.

Daher kann ein uC beispielsweise auch nicht mit einem einfachen 
Transistor 1A schalten, dazu braucht es entweder einen MOSFET, einen 
Darlington oder einen high beta Transistor.

von Pink S. (pinkshell)


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@Werner
Das steht auch in dem Artikel Basiswiderstand.

@Christian
13k gibt es zwar, die meisten würden hier 10kOhm nehmen, weil das der 
nächste gängige Wert ist.

Die Berechnung ist sowas von unkritisch. In der Tat würden auch 1kOhm 
oder 20 kOhm gut funktionieren. Trotzdem gut, wenn man sowas mal gemacht 
hat. Und es gibt Fälle, wo es nicht so unkritisch ist, z.B. bei hohen 
Kollektorströmen.

von Pink S. (pinkshell)


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und gewöhn dir mal solche Ausdrücke ab:

> Ib = 0,02A/280 = 0,00007143...

Dafür gibt es Zehnerpotenzen, man könnte besser schreiben 7,143*10^-5.

Der Ingenieur liebt die durch drei teilbaren Exponenten, also 
71,43*10^-6

Noch besser ist die Verwendung von Präfixen. Hier passt das Mikro, als µ 
abgekürzt, das bedeutet 10^-6. Also 71,43 µA. So wird es in der Regel 
auch ausgedrückt.

(Jetzt könnte man noch über die Nachkommastellen rummäkeln, die vielen 
Kommastellen machen keinen Sinn, wenn z.B. das hFE nur ungenau bekannt 
ist. Aber das ist nicht soo wichtig)

von Rainer V. (rudi994)


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Werner schrieb:
> Und warum meinst du, sollte sich ein BC847 wie ein MOSFET benehmen?
> Woher sollte ein Basisstrom kommen, wenn die Basis in der Luft hängt?

Guter Einwand! Ich habe das mal so gelesen, es erschien einleuchtend. Da 
ging es um flackernde LEDs aufgrund von Störungen, die von benachbarten 
Leiterbahnen oder als HF aus der Umgebung kommen.

In meinem Buch ist eine Schaltung "hochempfindlicher Kontaktverstärker" 
mit kaskadierten Bipolar-Transistoren. Am Eingang ist die Basis offen 
mit einem C nach Gnd gegen eingestreute Wechselspannungen. Bei Berührung 
der Basis bzw. deren Verbindung nach Ub über Fingerkontakt wird ein 
Relais geschaltet. Kontaktwiderstand 0 bis 20 MOhm mögl.

: Bearbeitet durch User
von Possetitjel (Gast)


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Werner schrieb:

> Rainer V. schrieb:
>> Letzteres ist besser, weil die Basis auf GND liegt, falls
>> sie mal nicht angeschlossen ist oder wenn beim Reset der
>> µC-Ausgang hochohmig ist.
>
> Und warum meinst du, sollte sich ein BC847 wie ein MOSFET
> benehmen? Woher sollte ein Basisstrom kommen, wenn die
> Basis in der Luft hängt?

Vom Kollektor.

Viele Bipolartransistoren halten mehr Spannung aus, wenn die
Basis (direkt) geerdet ist, als wenn sie offen ist. Der
Kollektor-Basis-Reststrom wird nämlich mitverstärkt.

von Possetitjel (Gast)


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MaWin schrieb:

> Die Konsequenz
> "Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den
> doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet
> sein."
>
> Natürlich - wenn man so falsch rechnet.

"Lügen durch zitieren" - oder wie?

Der Abschnitt lautet vollständig:
  "Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den
   doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet
   sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger
   Kollektorstrom von 100mA stehen, praktisch hat jedoch
   jenseits von ungefähr 50mA ein kräftigerer Typ wie
   etwa BC635 deutlich bessere Parameter."

Fast alle Bipolartransistoren werden in der Nähe von Ic_max
ziemlich schlecht. Insofern ist die Aussage richtig.

> Christian schrieb:
>> also ich muss mit hFE =200 (hFE min) rechen. Das heißt:
>> 200/3,3 = ca. 61
>> Ib = Ic/hFE = 0,02A/61 = 0,00032786.....
>> Rb = (VCC -0,7)/Ib = 4,3/0,00032786 = ca. 13k
>> mach dann ca einen 13k Widerstand.
>
> Nein, natürlich nicht, nimm 10,

Hmm. Bei einem Kleinsignaltransistor mit hfe_min = 100 mit
hfe = 10 zu rechnen, ist leicht hirnverbrannt. hfe = 20
tut's auch.

> also 200mA

Nächster Fehler: 0.02A sind 20mA. Es geht um eine Leuchtdiode.

> werden 20mA, auf 4V/20mA werden 200 Ohm, 220 sind auch kein
> Problem, ja, das ist der ganze Strom den ein AVR liefern kann.

Nö.
Bei I_c = 20mA und hfe = 20 kommt Ib = 1mA heraus, also Rb
ungefähr 4.7k.

> Daher kann ein uC beispielsweise auch nicht mit einem
> einfachen Transistor 1A schalten, dazu braucht es entweder
> einen MOSFET,

Ein MOSFET ist auch ein Transistor.

von Bernd D. (Firma: ☣ ⍵ ☣) (bernd_d56) Benutzerseite


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Bernard B. schrieb:
> Wow ! Next time I better think twice before considering to reply. I
> thought I explicitly mentioned "teilweise falsch" and "wahrscheinlich".
>>.... It gets me puzzled overhere, but I learned my lesson : It's
> better to consume overhere, than to bring some help (or hints).

Hallo Bernard, du hast vergessen, dass hier ausschließlich Genies, 
dessen Mentoren, oder deren Eltern zugegen sind. Du und ich, wir sind 
nur einfache Konsumenten und werden geduldet, -- wenn überhaupt ;-)

In English: this is the No. one troll-pool. So just ignore unwanted 
answers!

von Michael_ (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Bei I_c = 20mA und hfe = 20 kommt Ib = 1mA heraus, also Rb
> ungefähr 4.7k.

Da kommen die "Experten" hier auf einen Basisstrom, wo man eine LED auch 
direkt betreiben kann.
Ich hab ein paar Tütchen mit 2 mA LED in verschiedenen Farben. Mit 
entsprechenden Vorwiderständen merken das die MC-Augänge nicht als 
Belastung.

von MaWin (Gast)


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Michael_ schrieb:
> Da kommen die "Experten" hier auf einen Basisstrom, wo man eine LED auch
> direkt betreiben kann.

Tja, 20mA zu schaltender Strom machte für mich einfach keinen Sinn, denn 
dann kann man den Verbraucher, hier die LED, ja direkt an den uC-Ausgang 
hängen. Da bist du auch drauf gekommen, also auch "Experte".

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