Kurze Frage zum Basiswiderstand, wenn man eine LED mit einem Transistor
schalten will.
Als Transistor hab ich mal den BC548 ausgewählt. Die Spannung mit der
die Basis gesteuert werden soll, kann mit 5V angenommen werden. Die LED
benötigt einen Strom von 15mA (LED Vorwiderstand 470 Ohm).
Meine Rechnung wäre nun:
- Verstärkungsfaktor von 110 aus Datenblatt
- Ib = Ic / 110 = 0,136 mA
- Ub = 5V – 0,7V = 4,3V
- R = 4,3 / 0,136 mA = 31,6 kOhm
Kann das wirklich sein? Irgendwie klingt der Basiswiderstand für mich
nicht wirklich plausibel, wo liegt mein Fehler?
Arne schrieb:> Kurze Frage zum Basiswiderstand, wenn man eine LED mit einem> Transistor> schalten will.> Als Transistor hab ich mal den BC548 ausgewählt. Die Spannung mit der> die Basis gesteuert werden soll, kann mit 5V angenommen werden. Die LED> benötigt einen Strom von 15mA (LED Vorwiderstand 470 Ohm).>> Meine Rechnung wäre nun:>> - Verstärkungsfaktor von 110 aus Datenblatt> - Ib = Ic / 110 = 0,136 mA> - Ub = 5V – 0,7V = 4,3V> - R = 4,3 / 0,136 mA = 31,6 kOhm>> Kann das wirklich sein? Irgendwie klingt der Basiswiderstand für mich> nicht wirklich plausibel, wo liegt mein Fehler?
Wenn du an deiner LED sowieso den 470 Ohm Vorwiderling hast, dann kannst
du den Transistor auch einfach in Sättigung betreiben (als Schalter
benutzen).
1k-10k Basiswiderstand, um den Rest kümmert sich dann schon dein
Vorwiderstand.
Ansonsten klingt deine Rechnung aber schon plausibel. Dabei solltest du
aber beachten, dass die Angabe der Sromverstärkung recht breiten
Streuungen unterliegt.
Arne schrieb:> Kann das wirklich sein?
Nein.
Der hFE Stromverstärkungsfaktor ist ein Wert im Linearbetrieb, wenn der
Transistor nur so schwach durchschaltet dass er es ist der den
Kollektorstrom abwürgt und nicht der Vorwiderstand der LED, und
unterliegt massiven Toleranzen, bis 1:10 je nach Exemplar, Temperatur,
Kollektorspnnung etc.
Der ist völlig verkehrt.
Du willst voll durchschalten, und dafür entnimmt man die
Stromverstärkung auf dem UCEsat Diagramm, meist 1:10, manchmal 1:20 oder
1:5.
Für 15mA also 1.5mA und damit 2866 Ohm, 2k7.
Arne schrieb:> Als Transistor hab ich mal den BC548 ausgewählt. Die Spannung mit der> die Basis gesteuert werden soll, kann mit 5V angenommen werden. Die LED> benötigt einen Strom von 15mA (LED Vorwiderstand 470 Ohm).
Rote LED aus 9V-Batterie? Mit was willst du schalten?
MaWin schrieb:> Du willst voll durchschalten, und dafür entnimmt man die> Stromverstärkung auf dem UCEsat Diagramm, meist 1:10, manchmal 1:20 oder> 1:5.>> Für 15mA also 1.5mA und damit 2866 Ohm, 2k7.
Vielen Dank, sehe gerade, dass beim UCEsat Diagramm folgendes steht:
Ic = 10* IB
Daher kommt also das 1:10 Verhältnis.
Dachte mir auch schon, dass meine Rechnung nicht hinkommen kann.
Arne schrieb:> Dachte mir auch schon, dass meine Rechnung nicht hinkommen kann.
Deine Rechnung ist an sich korrekt, aber dann hast du halt ein VCE >
VCE(sat).
Probiere es doch mal aus. Es wird funktionieren. Nimm als
Basiswiderstand einen Einstellregler 100KOhm.
- Du hast den schlechtesten Typ rausgesucht. Den wirst du nicht kaufen
können.
- Selbst beim BC548A sind die 110 der schlechteste Wert den du
wahrscheinlich nicht findest. Auch dieser ist kaum im Handel.
- B u. C sind aktuell
- In deiner Schaltung stört es auch nicht, wenn Uce etwas höher liegt.
Der Transistor verkraftet das, die LED stört es nicht.
MaWin schrieb:> Der hFE Stromverstärkungsfaktor ist ein Wert im Linearbetrieb, wenn der> Transistor nur so schwach durchschaltet dass er es ist der den> Kollektorstrom abwürgt...
hFE ist die Großsignal-Kurzschlußstromverstärkung.
Arne schrieb:> Dachte mir auch schon, dass meine Rechnung nicht hinkommen kann.
Das liegt aber am Entwurfsprinzip.
Normalerweise dimensioniert man eine Schaltung so, dass sie von
Exemplarstreuungen des Transistors möglichst unabhängig ist. Sonst
würden sich die Schaltungseigenschaften mit der Temperatur oder mit
einem Transistor aus einer anderen Charge zu sehr ändern. Beim
Transistor als Schalter also z.B. durch kräftiges Übersteuern, bei
linearen Schaltungen z.B. durch passende Widerstände zur
Arbeitspunktstabilisierung und durch Gegenkopplung.
Du kannst es auch von der anderen Seite her aufziehen.
Du willst den Ausgang der die Basis ansteuert mit nicht mehr als sagen
wir mal 2mA belasten.
D.h. um dies zu erreichen, benutzt du einen Basiswiderstand von
1
Ub = 5V – 0,7V = 4,3V
2
R = 4,3 / 2 = 2.15 kOhm
wenn du in die Basis 2mA reinschiebst, welchen Strom kannst du damit
dann auf der Ice Strecke damit rinnen lassen?
(ich nehme jetzt mal ein hFE von 100 an)
Na offenbar das 100 fache davon. Also 200mA
D.h. dein Transistor könnte 200mA laufen lassen. Durch den Vorwiderstand
der LED lässt du aber nur 15mA rinnen. Das passt also. Wenn der
Transistor mehr kann, als du von ihm brauchst. besteht keine Gefahr.
Wenn du auf deinen Gartenschlauch, der pro Minute 5 Liter Wasser
transportieren soll (das ist der geforderte Wert) ein Ventil von einem
Kraftwerk draufpappst, welches voll geöffnet 3000 Liter Wasser pro
Minute passieren lassen könnte, dann hast du zwar das Ventil kräftig
überdimensioniert, aber das kratzt ja das Ventil nicht. Deine benötigten
5 Liter/min kriegst du da problemlos durch.
Karl H. schrieb:> wenn du in die Basis 2mA reinschiebst, welchen Strom kannst du damit> dann auf der Ice Strecke damit rinnen lassen?> (ich nehme jetzt mal ein hFE von 100 an)> Na offenbar das 100 fache davon. Also 200mA
Schönes Beispiel.
Aber bitte, nicht mehr mit uralten Stromverstärkungen rechnen. Das
verwirrt Anfänger.
100 war ein guter Wert am Ende der Germaniumzeit. Mit den Si-Transis lag
dann der Durchschnitt bei 200.
Jetzt kann man bei der Stromverstärkung in der Menge von 500 ausgehen.
Arne schrieb:
> Dachte mir auch schon, dass meine Rechnung nicht hinkommen kann.
Die Rechnung stimmt schon, aber die angenommenen Bedingungen sind halt
etwas
sehr gewagt, bzw. praxisfern, und, wenn es um's Schalten geht, eben
falsch.
Machs so, wie von den anderen "Vorschreibern" geschrieben
