Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ltspice Lichtschranke


von peter (Gast)


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Hallo Leute,
ich versuche verzweifelt mit Ltspice eine Lichtschrabke zu simulieren. 
Doch das Signal der Senderseite wird auf der Empfängerseite umgedreht. 
Es stellt sich sich die Frage, ob sich der PC817A Baustein dafür eignet?

Zudem fließt der Strom über den Fototransistor im PC817A gleichzeitig 
auch über den Transistor Q2. Er sollte eigentlich nur über einen der 
beiden fließen.

( im Fall der Unterbrechung von Sender und Empfänger über Q2 und sonst 
über den Fototransistor im PC817A)

Um eine Unterbrechung von Sender und Empfänger zu simulieren habe ich 
eine Pulsierende Gleichspannung an den NE555 angeschlossen.

von Tom (Gast)


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Sind R5, R8, C2 im Originalschaltplan auch so?

von Karl H. (kbuchegg)


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peter schrieb:
> Hallo Leute,
> ich versuche verzweifelt mit Ltspice eine Lichtschrabke zu simulieren.
> Doch das Signal der Senderseite wird auf der Empfängerseite umgedreht.

Was heisst umgedreht?

Wenn die LED leuchtet, beleuchtet sie den Phototransistor, der schaltet 
durch und zieht seine Kollektorspannung logischerweise runter.

Das dürfte bei eine Lichtschranke, die aus LED und Phototransistor 
aufgebaut ist, auch nicht anders sein.

> Es stellt sich sich die Frage, ob sich der PC817A Baustein dafür eignet?

Was erwartest du von einer Lichtschranke?

von peter (Gast)


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R5, R8 und C2 sind wirklich so gross

hier nochmal die originale schaltung

von peter (Gast)


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Werden alle Originalen Bauteile benutzt braucht LTspice stunden zum 
Simulieren von mikrosekunden.
Und um die Schaltung besser zu verstehen hab ich immer wieder mal 
versucht sie zu vereinfachen bin mir aber nie sicher ob sie jetzt 
wirklich richtig funktioniert oder nicht.

von Karl H. (kbuchegg)


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peter schrieb:

> Und um die Schaltung besser zu verstehen


Es wär wahrscheinlich einfacher, wenn du sie in Baugruppen aufteilen 
würdest.

Der Teil rechts mit dem Transistor ist einfach nur ein Treiber, der den 
Strom für das Relais abkann. Links neben dem Array ist die 
Freilaufdiode, die die Abschaltspitzen vom Relais kurzschliesst damit 
die keinen Schaden anrichten.
Der Transistor hat einen Basiswiderstand, der den STromfluss durch den 
Transistor begrenzt. Der Elko dient zur 'Glättung', damit der Transistor 
nicht gleich bei jeder noch so kleinem Strom an der Basis durchschaltet 
und damit der Elko auch wieder entladen wird, gibt es den Widerstand 
links von ihm

D.h. der Teil (Bild) funktioniert einfach nur so: Liegt am 'Eingang' 
eine positive Spannung an, dann fliesst Strom in die Basis hinein, der 
Transistor schaltet und das Relais zieht an.
Ist die Spannung weg, dann sperrt der Transistor und das Relais fällt 
ab.

Damit hast du schon mal eine ganze Menge Bauteile aus der SImulation 
draussen, denn dich interessiert jetzt eigentlich nur noch: wann habe 
ich an der 'Schnittstelle' 'Eingang' eine positive Spannung.


Und PS: Bei der nächsten Simulation verpass bitte dem 'Verbaucher' LED 
einen Vorwiderstand.

: Bearbeitet durch User
von Karl H. (kbuchegg)


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Den Sender, rund um den 555 brauchst du auch nicht. Denn es ist bekannt 
was da entsteht: eine Wechselspannung, die per LED und Phototransistr 
auf den Empfänger übertragen wird. D.h. EMpfängerseitig, am 
Kreuzungspunkt von R4 und C4 hast du eine Wechselspannung mit derselben 
Frequenz, die der 555 erzeugt. Allenfalls könnte man den Sender noch 
einzeln simulieren, um sich die erzeugte Freuquenz in der Simulation 
anzusehen.

Also kannst du den 555 samt Lichtschranke komplett rausnehmen und 
stattdessen hier eine simulierte Wechselspannung mit dieser Frequenz 
einspeisen um dir anzusehen, wie die Filterung gemacht ist und wie 
selektiv sich die diese Frequenz rausholt.

: Bearbeitet durch User
von Karl H. (kbuchegg)


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Karl Heinz schrieb:

> Transistor begrenzt. Der Elko dient zur 'Glättung', damit der Transistor
> nicht gleich bei jeder noch so kleinem Strom an der Basis durchschaltet
> und damit der Elko auch wieder entladen wird, gibt es den Widerstand
> links von ihm

allerdings nicht nur. Der Elko bewirkt auch so etwas wie einen Nachlauf, 
d.h das Relais wird nicht sofort nach wegfall der Spannung am Eingang 
abfallen, sondern erst eine gewisse Zeit danach, die davon abhängt, wie 
lang der Elko braucht um wieder entladen zu werden. (wobei das mit den 
180k Entladewiderstand quatsch war. Denn der Hauptteil der Entladung 
wird über die Basis Emitter Strecke vom Transistor erfolgen - dort ist 
der kleinere Widerstand)

Alles in allem wäre das eine Baugruppe, die man losgelöst vom Rest 
durchaus auch getrennt simulieren kann um sich die Funktion klar zu 
machen und auch zu sehen, wie schnell die Pegelwechsel am Eingang noch 
sein dürfen, ehe dann durch den Elko die Änderungen nicht mehr auf den 
Transistor durchkommen.

: Bearbeitet durch User
von peter (Gast)


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vielen dank für die schnelle Rückmeldung. Das hat mir schon sehr 
geholfen

von Helmut S. (helmuts)


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> Werden alle Originalen Bauteile benutzt braucht LTspice stunden zum
Simulieren von mikrosekunden.

Gib mir doch mal bitte die Datei zum simulieren (.asc). Die Simulation 
sollte nur Sekunden dauern.

von peter (Gast)


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Alle bauteile sind in LTspice vorhanden ausser der LM741 den hab ich auf 
dieser seite runtergeladen 
(http://www.elektronik-bastelkeller.de/spicemodel.php)

von peter (Gast)


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da die datei

von Jay (Gast)


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Versteht LTSpice jetzt das Komma als Dezimaltrenner? Siehe Wert von R9 
im LTSpice-Schaltplan.

von peter (Gast)


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hab die kommas gegen punkte ausgetauscht das ändert nix sobald man C1 
ausbaut leuft die simulation.
weil er dan ja viel weniger Frequenzen berechnen muss und aber auch die 
gesamte funktion der schaltung nicht mehr gegeben ist :(

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Peter,
probiere mal meine Version.
Gruß
Helmut

von peter (Gast)


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voll cool

danke schön

von peter (Gast)


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ich versteh nur nicht warum der Basisstrom von Q2 mit der der Frequenz 
von NE555 Startet er müsste doch eigentlich erst da anfangen wo die 
frequenz aufhört, da ist ja der blickkontakt quasi unterbrochen?

oder?

Helmut? ^^

von Helmut S. (helmuts)


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Ich habe mal R6 und R12 um 180° gedreht, damit die Stromrichtung 
leichter zu verstehen ist. Immer wenn der NE555 oszilliert gibt es 
Basisstrom.

von peter (Gast)


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hmm und ich dachte es müsste anders rum sein weil das relais(hier die 
LED) beim der echten schaltung nur schaltet wenn keine Frequenz 
vorhanden ist.

und an der LED ist der Högste Strom wenn nicht oszilliert wird.

von peter (Gast)


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hallo leute,

warum ist die Diode D2 so wichtig für die Schaltung?
Wenn D2 weg gelassen wird fließt nahe zu kein Strom mehr zur Basis des 
Transistor T1.

von peter (Gast)


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Ich dachte D2 wäre nur dafür da, um die negativen Halbwellen raus zu 
filtern.

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