Ich spiele gerade mit Schmitt Trigger NL17SZ17DF von Onsemi. http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NL17SZ17-D.PDF An den Ausgang habe ich direkt einen AO3415A P-FET gehängt - ohne Pullup am Gate. Damit sehe ich im Oszilloskop das angehängte Bild. Steiles Einschalten. Beim Abschalten hingegen scheint einmal die korrekte steile Flanke vorzuliegen, aber dann geht das Gate sofort wieder auf >2V, um langsamer abzufallen. Ich bin davon ausgegangen, dass ein Schmitt Trigger so einen kleinen FET direkt treiben kann, immerhin schafft der mehr als 24mA weg. Ist die Steile Flanke möglicherweise eine Fehlmessung vom Oszilloskop, oder muss ich trotz Schmitt Trigger beispielsweise einen 10kOhm-Pullup an das P-FET-Gate zur Source löten?
Angehängte Dateien:
-
2016-03-31-PWM-ST-2.png
9,2 KB
@ Dirk K. (dekoepi) >An den Ausgang habe ich direkt einen AO3415A P-FET gehängt - ohne Pullup >am Gate. Braucht man bei einem Push-Pull Ausgang auch nicht. > Damit sehe ich im Oszilloskop das angehängte Bild. An welchem Punkt? Am Drain? > Steiles >Einschalten. Beim Abschalten hingegen scheint einmal die korrekte steile >Flanke vorzuliegen, aber dann geht das Gate sofort wieder auf >2V, um >langsamer abzufallen. Sieht nach einem Messfehler aus. >Ich bin davon ausgegangen, dass ein Schmitt Trigger so einen kleinen FET >direkt treiben kann, immerhin schafft der mehr als 24mA weg. Kann er auch. >Ist die Steile Flanke möglicherweise eine Fehlmessung vom Oszilloskop, Ja. >oder muss ich trotz Schmitt Trigger beispielsweise einen 10kOhm-Pullup >an das P-FET-Gate zur Source löten? Nein. Dreh mal die Zeitauflösung hoch, dann sehen wir was. Und Denk an deine Masseanbindung des Tastkopfes. https://www.mikrocontroller.net/articles/Oszilloskop#Tastk.C3.B6pfe_richtig_benutzen Hast du 100nF NAH am IC? https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator
Wenn die runde Flanke die Abschalt(HL-)flanke am Gate sein soll, dann ist das in Wirklichkeit die Einschaltflanke für den Mosfet, denn das ist ja ein P-Kanal. Damit wird das die Rückwirkung vom Drain sein (via Crss) >Ich bin davon ausgegangen, dass ein Schmitt Trigger so einen kleinen FET >direkt treiben kann, immerhin schafft der mehr als 24mA weg. 24mA ist nicht unbedingt viel, wenn es um das treiben von Leistungsmosfets geht.
Angehängte Dateien:
-
2016-03-31-PWM-ST-3.png
9,1 KB
Ich messe am Drain des P-FET (http://www.aosmd.com/pdfs/datasheet/AO3415A.pdf - kein besonderer Klopper, fast noch Kleinsignaltransistor ;) ). Um Modifikationen am Tastkopf kann ich mich erst am Wochenende kümmern, den Karton mit dem Zubehör des Oszilloskops raussuchen. Hätte aber vermutet, da ich hier mit gemächlichen ~1400Hz schalte, müsste ich da nicht für Hochfrequenz aufrüsten. Ich habe zur Sicherheit direkt über den Schmitt Trigger nochmal 100nF gelötet. Macht keinen Unterschied. Größere zeitliche Auflösung zeigt jedoch, dass das wohl kein Messfehler ist, das schwingt da permanent ohne Ausnahme so rum. Sonst würde das Absinken ja nicht so lange dauern, vergleiche auch mit dem verlinkten Oszilloskop-Artikel, wo der Messfehler in einem Thread nur kurze Schwinger umfasst, aber nicht längere abfallende Spannung.
:
Bearbeitet durch User
>Ich messe am Drain des P-FET Aha. Und was ist am Drain so alles dran? Grundsätzlich wird die fallende Flanke durch das bestimmt, was am Drain so dran ist, und nicht so sehr durch die Schaltgeschwindigkeit des Mosfets. Wie immer - Schaltplan, und bei solchen Problemen, auch Foto vom Aufbau wären deutlich informativer ... >(http://www.aosmd.com/pdfs/datasheet/AO3415A.pdf - kein besonderer >Klopper, fast noch Kleinsignaltransistor ;) ). >Um Modifikationen am Tastkopf kann ich mich erst am Wochenende kümmern, >den Karton mit dem Zubehör des Oszilloskops raussuchen. Hätte aber >vermutet, da ich hier mit gemächlichen ~1400Hz schalte, müsste ich da >nicht für Hochfrequenz aufrüsten. die 1400Hz interessieren hier überhaupt nicht. Wenn Du harte Schaltflanken haben willst, dann geht es um weit mehr als die reine Schaltfrequenz (Oberwellen). >Ich habe zur Sicherheit direkt über den Schmitt Trigger nochmal 100nF >gelötet. Macht keinen Unterschied. >Größere zeitliche Auflösung zeigt jedoch, dass das wohl kein Messfehler >ist, das schwingt da permanent ohne Ausnahme so rum. Falsche Masseanbindung des Tasstkopfes können sowas bewirken, und wären damit ein Meßfehler.
Dirk K. schrieb: > Größere zeitliche Auflösung zeigt jedoch, dass das wohl kein Messfehler > ist, das schwingt da permanent ohne Ausnahme so rum. Gegen das Schwingen verwendet man bei größeren Fet's einen Gatewiderstand... Teste doch mal mit ein paar Ohm
>Falsche Masseanbindung des Tasstkopfes können sowas bewirken, und wären >damit ein Meßfehler. Zusatz: generell falsche Masse-, Betriebspannungsführung in der Schaltung, C's an ungünstigen Stellen, und Tastkopf mit Masseanbindung sind ein Quell solcher Spannungsspitzen, wegen parasitärer Induktivitäten der Leitungen. Im Screenshot sieht man wohl auch, daß es nur um wenige ns geht - also vermutlich induktive Effekte in den Leitungen. Einfach mal überlegen, wo die Gateströme, Drainströme, und vielleicht auch Querströme im Trigger entlanggehen, und dies mal in Bezug auf die die Tastkopfanbindung betrachten
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
Die Schaltung ist abgewandelt: Statt N-Fet + Pullup + Schottky-Diode (M1, D1, R8 alle weg) zum Treiben des P-FET (hier als Ersatzbauteil BSS84) halt den Schmitt-Trigger. Als Last hängt eine etwa 1,50m lange LED-Kette mit 20 parallelen LEDs. Da fließen so um die 7mA RMS.
:
Bearbeitet durch User
>Als Last hängt eine etwa 1,50m lange LED-Kette mit 20 parallelen LEDs. Dann ist alles klar. Die lange Leitung erzeugt beim Abschalten den Peak (Induktivität), und die LEDs (deren Sperrschichtkapazitäten) verursachen die lange Flanke. Mach doch mal einen Test mit einem kurzangebundenen, induktionsarmen Widerstand. >Da fließen so um die 7mA RMS. Nur 7mA bei 20 LEDs parallel? Und wieso RMS ...
Das ist eine gute Idee, teste ich morgen. Danke! Naja, RMS, weil die Kette 1400mal in der Sekunde an- und abgeschaltet wird. An den Akkus liegen ~7mA (glatt) an. Ist Deko-geeignet hell. Soll keine Raumbeleuchtung sein.
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
-
2016-04-01-PWM-ST-NTC-1.png
3,7 KB
These bestätigt. Mit einem 10k NTC (hatte ich grad passend bedrahtet für den Anschluss zur Hand) sieht das sofort richtig aus! Hätte den Effekt niemals so groß eingeschätzt. Verbrenne ich an der Stelle mit der LED-Kette nun Energie, wie das bei einem tatsächlich derart schaltenden FET wäre? Der erzeugt aus derartigen Schwingern Wärme. Was passiert jetzt damit? Soll/will/kann ich dagegen etwas machen oder ist das einfach in der Natur der Dinge und gehört halt so? Entschuldigung nach dieser Sinnfrage. Aber ich habe jetzt ein Ergebnis und weiß nicht, was ich damit anfangen kann. Gelernt habe ich zumindest schon mal etwas dabei. Immer wieder erstaunlich, so eine dämliche, einfache Lichterkette.
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
-
2016-04-02-PWM-ST-FD-1.png
8,8 KB -
2016-04-02-PWM-ST-FD-2.png
10 KB
Einen Teil kann ich mir selbst beantworten: MBR0520 als Freilaufdiode (hier gelernt: Beitrag "Funktion der Schottky-Diode in dieser Schaltung.") über den Ausgang gelötet (von GND Richtung Drain des Ausgangs-FET in Durchlassrichtung) ergibt schon ein etwas schöneres Bild, 0V erreicht der Ausgang jetzt überhaupt erst mal. Die "Rückschwinger" vom kapazitativen Teil der Last bleiben jedoch. Der "Overdrive" von zuvor -2V ist auf etwa -1V gefallen. Weniger Funkgerät, denke ich. Auf den "Verbrauch" der Schaltung hatte das jetzt im Übrigen keinerlei Einfluss. Wäre eine bessere Version, eine BAV99 zu verwenden, quasi GND->Drain->Vcc in Flussrichtung? Quasi wie bei einem ESD-Schutz?
:
Bearbeitet durch User
Nachtrag: Eine BAV99W ist komplett wirkungslos, damit sieht der Oszillosgraph wieder aus wie am Anfang.
Dirk K. schrieb: > Nachtrag: Eine BAV99W ist komplett wirkungslos, damit sieht der > Oszillosgraph wieder aus wie am Anfang. Weil du an der falschen Stelle herumdoktorst. Wie Jens schon sagte, gibt es zwei Effekte: Die Leitungsinduktivität - die ist mit schätzomativ 10-20µH zu vernachlässigen. Ansonsten wäre der "Overdrive" ohne Diode wesentlich stärker ausgeprägt. Zulässig wären übrigens bis zu -17V (BVdss + Vcc). Auch die zulässige Sperrspannung der LED könnte man heranziehen. In beiden Fällen ist aber die Energie zu gering um, auch beim Überschreiten dieser Spannungen, einen Schaden zu verursachen. Der flache Verlauf von Ud unterhalb von ca. 1V verursacht durch die in den LED gespeichterte Ladung. Hier hilft nur ein parallel zur LED-Kette geschalteter Entladewiderstand (oder ein Push-Pull-Ausgang) - versuch es einmal mit 1k und wundere dich. Für den Stromverlauf durch die LED ist diese Schönheitsoperation des Spannungsverlaufs am Drain allerdings vollkommen irrelevant, da der Stom unmittelbar unterbrochen wird. Je steiler die Stromänderung desto höher die resultierende Spannung - eine Freilaufdiode ist in diesem Sinne sogar kontraproduktiv, da der Strom bei geringerer Spannung länger fließt, bis die in der Induktivität gespeicherte Energie abgebaut ist. Achja - die MBR0520 sieht deshalb besser aus als die BAV99W, da sie einen wesentlich höheren Sperrstrom hat. Wirkt also eher als Parallelwiderstand.
Angehängte Dateien:
-
2016-04-03-PWM-ST-FD-1kR-1.png
9,7 KB -
2016-04-03-PWM-ST-1kR-2.png
9,7 KB
Vielen Dank für die Erläuterungen, zablr! Ich habe das gleich mal getestet, siehe die beiden Graphen im Anhang: 1) Mit zusätzlichen 1kOhm entlädt sich die Ketter schneller. (Graph mit -1.png am Ende) 2) Entferne ich die Schottky-Diode, geht der Peak wieder deutlich höher auf fast -2V, umd dann auf 3V wieder hochzuschwingen. Bei 1 1/2 m Kabel zwar kein starkes, aber immerhin doch Funkgerät/Störsender. (Graph mit -2.png am Ende)
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.