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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LTSPICE - Transistorsimulation


Autor: Tester (Gast)
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Hallo,

ich habe eine kleine Verstädnisfrage zu einer Simulation eines 
Transistors in Spice:
Der Transistor sei durchgesteuert und am Kollektor hängt eine 
Spannungsquelle von 24V. Am Emitter möchte ich die Spannung messen, 
bekomme dabei auch 24 als Ergebnis.

Wenn der Transistor nicht durchgesteuert ist, bekomme ich aber auch 24V 
als Messergebnis. Woran liegt das?

Danke und Gruß,
Bob

Autor: Huh (Gast)
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Zwischen welchen Punkten mißt du die Spannung?
Zeig mal die Schaltung.

Autor: Tester (Gast)
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hier kommt der kleine Plan..

Autor: Huh (Gast)
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Tester schrieb:
> hier kommt der kleine Plan..

Ich sehe hier keinen durchgesteuerten Transistor :-)
Und nochmal die gleiche Frage: Zwischen welchen Punkten mißt du die 
Spannung?

Autor: Ulf (Gast)
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Hallo

In dem Schaltbild ist auch nichts, was das Potential am Emitter auf GND 
zieht. Somit reicht ja schon der Leckstrom vom Transistor um den Emitter 
auf 24V zu halten.
Die Basis ist auch offen .... auch nicht die feine Art mit Transistoren 
umzugehen, wenn man etwas definiertes am anderen Ende erwartet ;-)

Gruß Ulf

Autor: Tester (Gast)
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Hallo Leute,

es ist (genauer gesagt) ein Optokoppler und er ist durchgesteuert :)!

Ich bzw. Spice misst an "out".

Autor: Huh (Gast)
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Tester schrieb:
> hier kommt der kleine Plan..

Es wird am besten sein, wenn du dir den folgenden Artikel erstmal in 
aller Ruhe durchliest. Da kannst du dir einige Grundlagen aneignen, ok? 
:-)
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor

Autor: Huh (Gast)
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Tester schrieb:
> Ich bzw. Spice misst an "out".

Eine Spannung wird immer zwischen zwei Punkten gemessen. Lies dir bitte 
erstmal den Artikel durch, den ich gerade verlinkt habe, ja?

Autor: Tester (Gast)
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Hallo,

es geht nicht darum, an welchen Punkten ich die Spannung messen würde, 
sonder SPICE.
Ich brauche mir den Artikel auch nicht durchzulesen, mir ist die 
Funktionsweise eines Transistors geläufig.

Meine Frage zielte darauf, wie Spice zu dieser Spannung von 24V kommt.

Autor: Huh (Gast)
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Tester schrieb:
> Hallo,
>
> es geht nicht darum, an welchen Punkten ich die Spannung messen würde,
> sonder SPICE.
> Ich brauche mir den Artikel auch nicht durchzulesen, mir ist die
> Funktionsweise eines Transistors geläufig.
>
> Meine Frage zielte darauf, wie Spice zu dieser Spannung von 24V kommt.

Mit dem Meßgerät würdest du das gleiche messen. Es liegt nicht am 
Spice.
Lies bitte den Artikel!

Autor: Amateur (Gast)
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Schnapp' Dir einen Optokoppler aus dem LTspice-Sammelsorium und lass den 
armen Transistor in ruhe.

Autor: Huh (Gast)
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Amateur schrieb:
> Schnapp' Dir einen Optokoppler aus dem LTspice-Sammelsorium und
> lass den armen Transistor in ruhe.

Da wird er das gleiche messen, wenn er nach seinem geposteten Schaltplan 
geht. Deswegen habe ich ja erstmal den Grundlagenartikel empfohlen.

Autor: Tester (Gast)
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So, jetzt noch einmal meine Fragestellung (etwas ausführlicher):

an dem Ausgang des Optokopplers hängt am Kollektor eine Spannung von 
24V. Am Emitter habe ich einen Eingang einer digitalen Karte 
angeschlossen (hier durch "out" gekennzeichnet), die 24V benötigt.

Ich wollte einfach nur einmal simulieren bzw. probieren, wie das mit 
Spice funktioniert.
Die Spannung greife ich ja durch die digitale Karte auch an OUT ab und 
es funktioniert in der Realität (sie hängt natürlich an demselben GND 
wie die Sekundärseite des OK).

Wo ist mein Denkfehler?

Autor: Tester (Gast)
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Eigentlich müsste Spice doch beim Messen GND als Bezug für out 
selbstständig wählen. Wie sollte ich sonst einen Messpunkt eintragen?

Autor: Sample (Gast)
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Tester schrieb:
> Wo ist mein Denkfehler?

Was ist mit der Basis?

Autor: Huh (Gast)
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Tester schrieb:
> Wo ist mein Denkfehler?

Kurz gesagt, er liegt darin, daß ein Transistor (oder ein Optokoppler) 
kein Kontakt ist. Das Meßgerät ist dafür viel zu hochohmig.
Schalte mal einen Widerstand (paar kOhm) von OUT gegen GND. Und miß dann 
die Spannung zwischen OUT und GND.

Autor: Tester (Gast)
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Das habe ich oben geschrieben. Die Basis ist aus dem OK herausgeführt... 
Leute, lest doch bitte, bevor ihr antwortet.

Autor: Huh (Gast)
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Sample schrieb:
> Was ist mit der Basis?

Es ist mittlerweile ein Optokoppler.

Autor: Sample (Gast)
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Tester schrieb:
> Das habe ich oben geschrieben. Die Basis ist aus dem OK herausgeführt...
> Leute, lest doch bitte, bevor ihr antwortet.

Steht nirgends und hier ist dein Denkfehler

Autor: Tester (Gast)
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Huh schrieb:
> Kurz gesagt, er liegt darin, daß ein Transistor (oder ein Optokoppler)
> kein Kontakt ist. Das Meßgerät ist dafür viel zu hochohmig.
> Schalte mal einen Widerstand (paar kOhm) von OUT gegen GND. Und miß dann
> die Spannung zwischen OUT und GND.

Ok. Das verstehe ich. Nur, warum messe ich in der Realität (mit der 
angeschlossenen Karte) einwandfrei 24V im durchgesteuerten Zustand und 
bei gesperrtem Transistor 0V?

Spice zeigt hier immer 24V an..

Autor: Huh (Gast)
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Sample schrieb:
> Tester schrieb:
>> Das habe ich oben geschrieben. Die Basis ist aus dem OK herausgeführt...
>> Leute, lest doch bitte, bevor ihr antwortet.
>
> Steht nirgends und hier ist dein Denkfehler

Er hat es auch nirgends geschrieben, aber auf dem Schaltplan sieht man 
einen Transistor mit offener Basis. Der wurde aber später zum 
Optokoppler umdefiniert...

Autor: Sample (Gast)
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Tester schrieb:
> Ok. Das verstehe ich. Nur, warum messe ich in der Realität (mit der
> angeschlossenen Karte) einwandfrei 24V im durchgesteuerten Zustand und
> bei gesperrtem Transistor 0V?
>
> Spice zeigt hier immer 24V an..

Und wie steuerst du ihn nun genau an? Zeig doch mal her

Autor: Amateur (Gast)
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Ein Minimum an Realität ist auch bei einer Simulation vonnöten.
Alles was Du "gemessen" hast stimmt eigenartigerweise.

So lange Du die Tatsachen außen vor lässt, wird sich daran auch nichts 
ändern.

Versuche es mal mit einem 10 K Widerstand vom Emitter zur Masse.
Dann messe die Spannung am Emitter und staune.

Autor: Tester (Gast)
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Amateur schrieb:
> Versuche es mal mit einem 10 K Widerstand vom Emitter zur Masse.
> Dann messe die Spannung am Emitter und staune.

Das habe ich, bevor ich postete, schon getan :). Ich verstehe nur das, 
was Spice hier macht, nicht so richtig...

Anbei erhaltet Ihr noch die ganze Wahrheit.

Autor: Huh (Gast)
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Tester schrieb:
> Huh schrieb:
>> Kurz gesagt, er liegt darin, daß ein Transistor (oder ein Optokoppler)
>> kein Kontakt ist. Das Meßgerät ist dafür viel zu hochohmig.
>> Schalte mal einen Widerstand (paar kOhm) von OUT gegen GND. Und miß dann
>> die Spannung zwischen OUT und GND.
>
> Ok. Das verstehe ich. Nur, warum messe ich in der Realität (mit der
> angeschlossenen Karte) einwandfrei 24V im durchgesteuerten Zustand und
> bei gesperrtem Transistor 0V?
>
> Spice zeigt hier immer 24V an..

Das schrieb ich doch gerade! Das Meßgerät (auch das von Spice) ist zu 
hochohmig. Die Eingänge deiner Meßkarte sind vermutlich viel 
niederohmiger.
Sollte aber auch in der Beschreibung bzw. im Datenblatt der Meßkarte 
stehen, was die Eingänge für einen Eingangswiderstand haben.
Deswegen:
Huh schrieb:
> Schalte mal einen Widerstand (paar kOhm) von OUT gegen GND. Und miß dann
> die Spannung zwischen OUT und GND.
Wenn du den Eingangswiderstand der Karte weißt, dann schalte einen 
Widerstand, der dem Eingangswiderstand entspricht, gegen GND.

Autor: Rasputin (Gast)
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argh /:

Warum liest du nicht, was man dir schreibt?

Autor: Rasputin (Gast)
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hier noch mit Spannungsverlauf... hat vorhin gefehlt. Vor lauter 
Aufregung...

Autor: Sample (Gast)
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500µA sind je nach Optokoppler aber auch arg wenig zum durchsteuern

Autor: Amateur (Gast)
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Der OP/Komparator geht, je nach Verhältnis der Spannungen (V2 und V4) am 
Ausgang auf 0V (nahe) oder 15V (nahe).
Damit wird die "Basis" des Transistors beleuchtet - oder auch nicht.
Kommt dem Transistor die Erleuchtung, so sollte an dem nicht vorhandenen 
Emitterwiderstand eine Spannung von nahezu 24V anliegen wenn nicht, so 
hängt der so bei 0V rum.

Autor: Tester (Gast)
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OK, vielen Dank.

Könnt Ihr mir bitte noch begründen bzw. erklären, warum es durch einen 
10k bzw. 100k-Widerstand funktioniert.

Spannungen misst man doch immer hochohmig, um die Schaltung nicht zu 
sehr zu belasten.

Denn, selbst wenn ich den Transistor nicht beschalte, kann ich doch die 
24V am Emitter mit meinem Multimeter messen...

Ich stehe heute echt auf dem Schlauch.

Autor: Amateur (Gast)
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@Tester
Wie schon geschrieben:
>Ein Minimum an Realität ist auch bei einer Simulation vonnöten.

Die erwähnten Widerstände sind nicht nötig, wenn Du die Schaltung, in 
freier Wildbahn, betreibst. Nur für etwas Realität bei der Simulation.

In dem Moment, in dem Du ein Was-Auch-Immer an den Emitter anschließt, 
hast Du auch gleichzeitig einen (Last-)widerstand gegen Masse. Nur wenn 
die Last extrem hochohmig ist, könnte ein zusätzlicher Angstwiderstand 
gegen Masse nötig werden.

Autor: Huh (Gast)
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Tester schrieb:
> Könnt Ihr mir bitte noch begründen bzw. erklären, warum es durch einen
> 10k bzw. 100k-Widerstand funktioniert.

Weil der Optokoppler kein Schalter ist, der seine Kontakte öffnet und 
den Stromkreis vollständig trennt. Der Transistor im Optokoppler hat 
auch im gesperrten Zustand einen gewissen Widerstand, den man auch im 
Datenblatt nachschauen kann. Und weil das Meßgerät (bzw. die Anzeige vom 
Spice) viel hochohmiger ist, mißt du da auch im gesperrten Zustand eine 
Spannung.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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> Spice zeigt hier immer 24V an.

Dein Voltmeter hat z. B. 10MegOhm Eingangswiderstand.
Füge einen 10MegOhm vom Emitter nach Masse in den Schaltplan ein und du 
bekommst das Gleiche wie bei deiner Messung. Allerdings gehört da in der 
Praxis ein viel niederohmiger Widerstand(<=10kOhm) hin, wenn das jemals 
funktionieren soll.

: Bearbeitet durch User
Autor: M.A. S. (mse2)
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Tester schrieb:
> Ich brauche mir den Artikel auch nicht durchzulesen, mir ist die
> Funktionsweise eines Transistors geläufig.
Ne, klar, das merkt man schon an Deiner Eingangsfrage.

Autor: Max707 (Gast)
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Dann lese dir bitte mal genauestens die Anleitungen zu LTSpice durch.

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