Liebes Forum,
ich bitte um eure Hilfe!
Ich möchte mittels einem uC eine LED Ein- bzw. Ausschalten können.
Daher habe ich mir gedacht, dass ich dies mittels einer Emiterschaltung
realisiere. Ich benutze hierbei folgenden npn-Transistor: "BC547B".
In der HTL haben wir in der Theorie gelernt, dass man mit Hilfe des
Datenblattes den Basisstrom ermitteln muss, um den Basiswiderstand
dimensionieren zu könne. In der Schule haben wir gehört, dass es das
sogenannte "B" gibt mit der Formel B=Ic/Ib.
Ic kenne ich, da das der Strom ist, welche die LED benötigt. Aber wo
lese ich das "B" im Datenblatt ab?
Möglicherweise heißt es anders?
Danke im Voraus!
Hi,
erstmal danke für die rasche Antwort.
Mir geht es allerdings darum, dass ich lerne, diesen Faktor das aus dem
Datenblatt ermitteln zu können.
Danke A.K. für den Link, aber das bin ich schon durchgegangen.
Kann mir jemand genauer erläutern, wie man darauf kommmt: Wo (welches
Diagramm) muss ich mir ansehen, was muss ich mir ansehen...
Danke nochmal im Voraus!
Peter schrieb:> Hi,>> erstmal danke für die rasche Antwort.>> Mir geht es allerdings darum, dass ich lerne, diesen Faktor das aus dem> Datenblatt ermitteln zu können.>> Danke A.K. für den Link, aber das bin ich schon durchgegangen.>> Kann mir jemand genauer erläutern, wie man darauf kommmt: Wo (welches> Diagramm) muss ich mir ansehen, was muss ich mir ansehen...>> Danke nochmal im Voraus!
Da ist ne Tabelle, da steht hfe (DC Current Gain) und das ist deine
Normalverstärkung Bn.
THOR schrieb:> Da ist ne Tabelle, da steht hfe (DC Current Gain) und das ist deine> Normalverstärkung Bn
In dieser Tabelle stehen unterschiedliche Werte für hfe.
Für Ic=10uA, Ic=2mA und Ic=100mA; alle für Vce = 5V!
Bei mir beträgt Vce nur 3,3V und der Strom für die LED ist 20mA.
Welches davon muss ich nehmen?
Das ist das schwierige für mich an der ganzen Sache, das ich nicht weiß,
welcher Faktor der passende für meinen Fall ist. Bzw. ob man die genaue
Normalverstärkung auch genau ermitteln kann?
Nochmals Danke für eure Hilfe!
Peter schrieb:> Bei mir beträgt Vce nur 3,3V und der Strom für die LED ist 20mA.
Da du den Transistor als Schalter verwendest, befindet er sich im
eingeschalteten Zustand in der Sättigung. U_CE beträgt dann nur noch
etwa 300mV.
Die Stromverstärkung hängt aber von so vielen Faktoren (u.A. Temperatur
und Exemplarstreuung) ab, dass sich eine exakte theoretische Berechnung
nicht wirklich lohnt.
Hallo
der Wert streut fertigungsbedingt bei den Transistoren. Wenn du schalten
willst geh in den sicheren Bereich wie oben schon geschrieben.
Du darfst nicht über den max. Basisstrom und benötigst minimal einen
Strom zum Durchschalten. Deshalb nimmt man einen Strom bei dem IC/IB <
hfe min.
Bei 20mA IC kannst du einen IB von 1mA nehmen. Wäre dann (3,3V-0,65)/1mA
ca 3k3
Vce ist bei dir nicht 3,3V, sondern ca. 0,2V (Schalterbetrieb -->
Sättigung).
Der DC current gain ist in der Regel starken Exemplarstreuungen
unterworfen, daher reichts wenn du den im Fall des BC547 mit 200
annimmst. Damit ergibt sich dein Basisstrom:
Ib = Ic / 200 = 20 mA / 200 = 100 µA
Um den Transistor ordentlich in die Sättigung zu treiben, musst du ihn
übersteuern. Das erreichst du, indem du den Basisstrom um einen Faktor 5
- 10 (Faustregel!) erhöhst.
Ib* = Ib * 5 = 500 µA
Ausgehend von diesem Strom Ib* berechnest du dir den Basiswiderstand.
Peter schrieb:> THOR schrieb:>> Da ist ne Tabelle, da steht hfe (DC Current Gain) und das ist deine>> Normalverstärkung Bn>> In dieser Tabelle stehen unterschiedliche Werte für hfe.> Für Ic=10uA, Ic=2mA und Ic=100mA; alle für Vce = 5V!
Dann nimm doch den Wert für Ic = 20mA wenn dein LED Strom 20mA sein
soll.
Nehmen wir an der ist 200:
Ib0 = Ic/200 ; Das ist der Basisstrom beim Übersteuerungfaktor ü=1
Per Definition ist dann Uce = Ube bzw. Ubc = 0V. Also so grob 0,6V.
Das reicht schon, die LED zum Leuchten zu bringen. Aber die bekommt dann
nur noch 3,3-0,6=2,7V ab. Für ne rote reicht das, ne weisse wir keine
20mA Strom durchlassen und dementsprechend zu dunkel sein.
Also erhöht man jetzt den Übersteuerungsfaktor, bis Ucesat (Die
Sättigungsspannung die zwischen Kollektor und Emitter stehenbleibt)
ausreichend stark gesunken ist.
ü=2..10 sind üblich.
Nehmen wir ü=10, dann ist Ib=Ib0*10. Das ist in unserem Beispiel
zufällig genau 1mA.
Also legst du den Basiswiderstand so aus:
Uin-Ube /Ib = Rb
Also 3,3V-0,7V / 1mA = 2600 Ohm.
Also nimmst du entweder nen 2k oder nen 2,7k Widerstand.
Wie groß ist Ucesat jetzt? Das lässt sich schwer im Vorraus berechnen.
Ist von sehr vielen Faktoren abhängig. Daher guckt man ins Datenblatt,
da ist das Ausgangskennlinienfeld.
Bei ü=2 würde ich so 0,3V erwarten, bei ü=10 so 60mV. Das geht nach ner
e-Funktion runter, auch mit ü=20 kommst du schwer unter 20mV.
Nachtrag: Denk an nen LED Vorwiderstand. Der Transistor ist nicht dazu
geeignet, den LED Strom auf genau 20mA zu begrenzen, es sei denn du
baust das mit Gegenkopplung auf.
Peter schrieb:> In der Schule haben wir gehört, dass es das> sogenannte "B" gibt mit der Formel B=Ic/Ib.> Ic kenne ich, da das der Strom ist, welche die LED benötigt. Aber wo> lese ich das "B" im Datenblatt ab?https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/BC546.pdf
Im Diagramm Figure 4. Base-Emitter Saturation Voltage
Collector-Emitter Saturation Voltage findest du IC = 10 * IB
für den Schaltbetrieb, B ist also bei dem Modell 10.
Im Schaltbetrieb gilt NICHT die hFE Angabe für den verhungernden
Linearbetrieb.
Ein Schätzwert wie "hFE/5 wird aber ausreichen" erlaubt es NICHT, den
angegebenen maximale Strom des Transistors, hier 100mA, zu schalten,
weil die Sättigungsspanung, z.B. 0.6V, dann höher ist sind es auch die
Verluste (0.6W) und der Transistor würde bei dem maximalen Strom zu
heiss.
Für kleinerte Ströme kann hFE/5 manchmal ausreichen.
