Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NPN Transistor als wechsel Schalter


von DerNeuling (Gast)


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Hey, ich hab mal eine frage ich hab mehre NPN Trasistoren (BC 546B) 
hier, und frage mich wie ich diese schalten muss, damit ich sie wie ein 
Wechselschalter nutzen kann. Am Ausgang soll zwischen UB und GND hin und 
her geschaltet werden.

Ich hatte erst die Idee den Ausgang mit einen 10k Widerstandgegen Masse 
zu verbinden und den Transistor, dann die Leitung beim Schalten auf UB 
anhebt.

Doch für mich hört sich das nicht ganz so schön gelöst an, gibt es da 
schon bekannte andere, schönere Lösungen?

: Verschoben durch Admin
von HildeK (Gast)


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Es ist ziemlich unklar, was du willst.
Ein Wechselschalter ist z.B. so was hier (A und B sind Wechselschalter):
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/3-way_switches_position_3_uni.svg/2000px-3-way_switches_position_3_uni.svg.png

Mal mal eine Skizze und nenne, was du am Eingang hast und was der 
Ausgang liefern soll.

von Nils P. (torus)


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In der Tat, es ist ein bischen unklar,

Aber ich habe orakelt und biete folgende Schaltung an. Sie schaltet über 
eine Spannung zwei Lasten wechselseitig an- und aus.

Hast Du sowas gesucht?

von DerNeuling (Gast)


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Hab mal ein Auszug aus der Schaltung. Der Schalter S1 soll durch die 
NPN's ersetzt werden.

Ist das ganze mit einem NPN möglich oder geht es nur mit mehreren?

von HildeK (Gast)


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DerNeuling schrieb:
> Ist das ganze mit einem NPN möglich oder geht es nur mit mehreren?

Naja, du musst eben in Kauf nehmen, dass die Schalterstellung 1-2, die 
ja praktisch eine 0Ω-Verbindung darstellt, bei Verwendung eines 
Widerstandes eine andere Zeitkonstante ergibt. Die Verbindung 2-3 bei 
gedrücktem Schalter kannst du sicherlich recht gut mit dem Transistor 
nachbilden, wenn auch nicht ganz ideal.
Ich hätte bei der Aufgabenstellung also einen 1kΩ (oder weniger, je nach 
dem, was der Transistor kann) zwischen 2 und 3 des Schalter gelegt und 
dann einen NPN von Pin 2 auf GND.
Es geht auch ein PNP von 1 nach 2 und ein Widerstand von 2 nach GND.
Aber 10kΩ sind natürlich weit weg von den 0Ω des Schalters.

von Harald W. (wilhelms)


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DerNeuling schrieb:

> Hab mal ein Auszug aus der Schaltung. Der Schalter S1 soll durch die
> NPN's ersetzt werden.
>
> Ist das ganze mit einem NPN möglich oder geht es nur mit mehreren?

Sowas nennt man Gegentaktausgang oder Halbbrücke und man baut das
mit einem PNP oben und einen NPN unten. Viele ICs haben sowas
standardmäßig am Ausgang, z.B. praktisch alle Digital-ICs.

von DerNeuling (Gast)


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Hab mal gerade auf ner Experimentierplatte rumprobiert, wie sieht das 
eigentlich aus, wenn ich den NPN High-Side Schalte. Zwischen GND und 
Emitter einen Wiederstand (10k) einsetzte, dann hab ich doch im 
Schaltbetrieb zwischen Emitter und widerstand meine 5V, und im nicht 
schaltenden Zustand mein GND dort anliegen oder hab ich jetzt dabei was 
übersehen?

von DerNeuling (Gast)


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Das mit den PNP und NPN hört sich gut an, leider hab ich hier keinen PNP 
zur Hand. Hab nur noch ein MOSFET (IRF 540) hier um das mal zu testen.

von Harald W. (wilhelms)


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DerNeuling schrieb:

> Hab mal gerade auf ner Experimentierplatte rumprobiert, wie sieht das
> eigentlich aus, wenn ich den NPN High-Side Schalte. Zwischen GND und
> Emitter einen Wiederstand (10k) einsetzte, dann hab ich doch im
> Schaltbetrieb zwischen Emitter und widerstand meine 5V, und im nicht
> schaltenden Zustand mein GND dort anliegen oder hab ich jetzt dabei was
> übersehen?

Ein Transistor wird grundsätzlich zwischen Basis und Emitter
angesteuert. "Ground" spielt keine Rolle. Ist ein NPN mit dem
Kollektor  mit Plus verbunden, brauchst Du normalerweise eine
Ansteuerspannung, die  höher als  die Betriebsspannung ist.
Ansonsten kann der Transistor nur teilweise durchgesteuert werden.

von Nils P. (torus)


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Achso. Du schaltest ja nur einen Ausgang zwischen Supply und Ground hin- 
und her.

Das kannst Du mit einer Push-Pull Ausgangsstufe machen (google mal 
danach). Normalerweise setzt man dazu ein NPN/PNP Transistor-Paar ein.

Mit einem Transistor kommst Du nicht aus, da ein Transistor immer nur 
eine Verbindung schließen und öffnen kann.

Schau Dir mal das Bild im Anhang an. Q1 und Q2 ist eine ganz simple 
Push-Pull Ausgangsstufe. Q3 und R1 sind ein Treiber dafür (bei Dir 
eventuell nicht nötig, kommt auf die Schaltung drum herrum an). Wichtig 
ist, das so eine Stufe immer voll durchgeschaltet wird, dafür der 
Treiber.

Bei den Transistoren hast Du freie Auswahl, das geht natürlich nicht nur 
mit den von mir benutzten, sondern auch mit einem BC546/BC556 Paar.

von Nils P. (torus)


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Und jetzt auch mit dem richtigen Bild :-|

von DerNeuling (Gast)


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Und sowas wie im Bild geht nicht ?

von Nils P. (torus)


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Jein, es geht nur so halb.

Wenn Du das so aufbaust und mit einem Messgerät die Ausgangsspannung 
misst, dann wirst Du dort 0V/5V messen können. Allerdings funktioniert 
das nur, weil Dein Messgerät sehr hochohmig ist.

Du schaltest ja nicht mehr direkt gegen Ground sondern über einen 10k 
Widerstand gegen Ground.

Der Kondensator, der in deiner Originalschaltung war wird dadurch viel 
langsamer entladen. Wenn das für Dich okay ist, dann kannst Du das 
natürlich so machen.

von HildeK (Gast)


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DerNeuling schrieb:
> Und sowas wie im Bild geht nicht ?

Gehen tut das schon, nur wie gut.
- diese Variante hat am Emitter maximal 4.3V; mit PNP nach 5V oder NPN 
nach GND wären es wenigstens 4.8V, wobei der R1 (vom letzten Post) 
jeweils am Kollektor angeschlossen ist.
- mit der Variante von Nils P. hast du nur noch 3.6V Hub, aber in beide 
Richtungen recht niederohmige Verbindungen, die dem Schalter wieder nahe 
kommen.
- der 10k-Widerstand ist noch immer viel größer als die 0Ω, die der 
Schalter liefert.
- was willst du mit der Schaltung eigentlich machen? Sieht aus, wie ein 
Teil einer Ladungspumpe, wobei noch entscheidendes fehlt.

Probiere es doch einfach aus! Bisher hast du ja auch nichts über den 
Lastwiderstand verraten.

von DerNeuling (Gast)


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Wie beschreiben ist es mehr zum Probieren gedacht. Hab verschiedene 
lasten mal getestet (4,7k, 10k, 33k).

Mir geht es nur darum das verhalten eines Kondensators besser zu 
verstehen.
Sprich Lade- und Entladezyklen und wie das sich verhält, wenn sich lade 
und entlade Zyklus schnell abwechseln (bisher mit nen Schalter), nur bis 
einige Hz und jetzt mit nen UC und mehreren kHz.

Ich weiß für eine Ladungspumpe fehlt die 2. Diode und der 2. Kondensator 
etvl. sogar noch ein 3. zur Stabilisierung der Ausgangsspannung. ;-)

von HildeK (Gast)


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Dann nimm doch LTSpice - da lötet es sich viel schneller und messen ist 
auch wesentlich einfacher ... :-)

von Homo Habilis (Gast)


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HildeK schrieb:
> Dann nimm doch LTSpice - da lötet es sich viel schneller und messen ist
> auch wesentlich einfacher ... :-)

Und es spielt keine Rolle, ob die reale Bastelkiste nur zwei Arten 
Transistoren enthält. Noch dazu werden durch Fehler nicht weniger draus. 
Guter Tipp...

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