Hallo zusammen, ich habe in meiner Schaltung zwei Zustände die ich möglichst einfach zur Anzeige (LED an/aus) bringen will. Dabei handelt es sich einmal um 40V DC und einmal um 60V DC. Jetzt bin ich auf der Suche nach einer Schaltung die mir ab 50V ein high Signal zum Transistor ansteuern gibt und darunter ein low Signal. Eine Referenzspannung von 50V habe ich nicht zu Verfügung. Mit einem einfachen Transistor als Schalter kommt man hier ja nicht weit, da der Transistor sowohl bei 40V als auch bei 60V durchgeschalten ist. Könnte hier ein Schmitt-Trigger zum Einsatz kommen oder gibt es evtl. eine andere Möglichkeit? Grüße Chris
Chris schrieb: > Mit einem einfachen Transistor als Schalter kommt man hier ja nicht > weit, da der Transistor sowohl bei 40V als auch bei 60V durchgeschalten > ist. Wenn du in die Basiszuleitung eine Z-Diode legst, klappt das. Natürlich weiterhin in Reihe mit einem Basiswiderstand, nicht stattdessen!
Ein Komparator würde auch gehen - ist kein Schmitt-Trigger ;-) Und die ReferenzSpannung kannst du dir aus deine vorhandenen Spannung erzeugen...
Würde nicht einfach ein Spannungsteiler in der Basis, von 50 V auf die Schwellenspannung, reichen? Also ca. 50 kOhm zu 600 Ohm? Ich bin ziemlich sicher, dass die Ungenauigkeit, die bei so einer einfachen Lösung besteht, weit unterhalb dessen liegt, was tolerabel ist.
Uwe B. schrieb: > Spannungsteiler in der Basis Klappt bestimmt auch! Die etwas ungewöhnlichere Idee mit der Z-Diode hatte ich erwähnt, weil der Schaltvorgang steiler (schneller) ist. Mit nur einer LED hinten dran aber egal...
Uwe B. schrieb: > Würde nicht einfach ein Spannungsteiler in der Basis, von 50 V auf die > Schwellenspannung, reichen? Das kannst nur du beurteilen, ob dir das reicht. Probiere es aus.
Chris schrieb: > Könnte hier ein Schmitt-Trigger zum Einsatz kommen oder gibt es evtl. > eine andere Möglichkeit? Könnte, aber nicht mit nur einem Transistor. Ein Schmitt-Trigger hat auch nicht eine Umschaltschwelle, sondern zwei verschiedene - je nach Schaltrichtung.
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Hallo Chris Die Idee mit der Zenerdiode ist einfach und erstaunlich gut. Wenn Du die Sache sauber machen willst, dann kannst Du die 60V bzw. die 40V über Spannungsteiler (und das geht beliebig genau, wenn Du genaue Widerstände mit wenig Temperaturgang nimmst, bzw. noch ein Trimmpoti dazu, um wirklich genau zu kalibrieren) auf einen Komparator-IC (z.B. LM393) legst und die Spannungen mit einer Referenzspannung (z.B. 2.5V aus einem LM336) vergleichst. FireHeart
Fire H. schrieb: > Die Idee mit der Zenerdiode ist einfach und erstaunlich gut. Genausogut ist oft eine LED als "Referenzelement". Der Spannungsteiler vor den Eingängen muss dann natürlich entsprechend angepasst werden.
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Zwei Transistoren, eine Zener-Diode, eine normale Diode, ein paar Widerstände und die LED, mehr braucht man nicht. Da Zener-Dioden nicht super-genau sind, sollte man in der Praxis den Spannungsteiler R4/R2 mit einem Trimmer versehen. Mit R3 kann man den Strom der LED einstellen, aktuell ca. 6.5 mA. R6 und R5 muss man dann auch anpassen. Die Zener-Diode hat 20 Volt; eine andere geht natürlich auch; Widerstände eben anpassen.
@Signalverarbeiter Sehr schöne klassische Schaltung. Analog bin ich nicht so stark, daher eine Frage zur Funktion: R7 ist mir klar, damit wird eine Hysterese gemacht (gut 1,2V). Welche Aufgabe aber hat D2? Meine Erklärung: D2+D1 bilden, zusammen mit Q2, R3 eine Konstantstromquelle für die LED mit I ca. (Ud1 + Ud2 - UbeQ2)/R3, den Basisstrom von Q1 in R3 jetzt mal unberücksichtigt. Richtig? Andererseits passt der Strom im Komparator doch eh schon einigermaßen, R6, R3 (und auch R5) sind groß genug. Eine andere Erklärung wäre, die Sättigung von Q2 zu begrenzen, damit der Komparator schneller auf Q1 umschalten kann. Dann verstehe ich aber nicht warum.
@Tilo: Genau, D2 sorgt für einen konstanten Strom durch die LED. Sobald der Differenzverstärker "umgekippt" ist, hat Q1 ja praktisch keine Funktion mehr. Es bleibt also in der Tat nur noch eine Konstantstromsenke aus Q2 und R3 übrig. Der "Übergang" zur Konstantstromsenke findet bei ca. 50 Volt statt. Da bei weiterem Spannungsanstieg auf 60 Volt (immerhin +20%) der Spannungsteiler R4/R2 die Basis von Q2 auch weiter ansteigen lassen würde, würde der Strom in der Konstantstromsenke aus Q2 und R3 ja auch um diese 20% steigen. Nun kommt aber eben D2 ins Spiel. Diode D2 und Zener-Diode D1 sind dem R2 effektiv parallel geschaltet und Klemmen so die Basis von Q2 auf einen festen Pegel, so dass Q2 jetzt eine "echte" Konstantstromsenke wird. R6 und R7 "schonen" die Transistoren, damit sie nicht alle Leistung verbraten müssen. R7 dient, wie richtig erkannt, der Hysterese bzw. hauptsächlich dem schnellen Umschalten bei den ca. 50 Volt. Ansonsten braucht der Diff.-Verstärker fast 2 Volt um komplett umzuschalten.
Vielen Dank! dann hatte ich das richtig gesehen.
Ich möchte die gezeigten Lösungen mit mehr als einem Transistor oder gar mit Komparator und Spannungsreferenz überhaupt nicht schlechtreden, aber Chris hat doch wirklich nur nach einer möglichst einfachen Lösung gefragt. Versteht mich nicht falsch, die anderen Lösungen hier sind nicht schlecht und haben sicherlich an anderer Stelle absolut ihre Berechtigung, eingesetzt zu werden! Aber im vorliegenden Fall von Chris finde ich das overkill. Z-Diode an die Basis und gut ist. So sehr streuen die nun wirklich nicht, dass bei 20V Unterschied bei den zu messenden Potentialen da irgendwas schief gehen könnte.
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