Darlington Transistor als PNP

Persönliche Seite #4807000
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Hallo Mikro Gemeinde

Ich habe mir diese Schaltung gelötet, da ich eine IR-LED mit 33kHz 
Takten muss, dazu habe ich eine Darlingtontransistor Schaltung gewählt.

Die Schaltung zieht aber sofort 160mA wenn ich diese an 
Versorgungsspannung hänge (9V)

Wenn ich alles richtig verstanden habe, habe ich die Schaltung als 
Emitterfolger aufgebaut...

Vielleicht könnt ihr mir Helfen, oder mir sagen was ich evtl. Falsch 
verstanden habe...
DANKE :-)
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Gast #4807010
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Atze O. schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Mit welchem Pegel taktest du? Wenn das weniger als 5V sind, dann
>> schalten T1 und T2 nie ab.
>
> Ich hatte es mit einem Funktionsgenerator versucht
>
> 0V bis 5V

Dann is ja klar, der PNP schaltet erst bei 8,4V oder höher ab.

Du musst den FG auf 9V/0V einstellen oder noch ne Pegelwandlung davor 
oder den PNP durch nen NPN ersetzen oder einfach nur den T1 nehmen. 
Viele Wege führen nach Rom.
Persönliche Seite #4807018
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THOR schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> HildeK schrieb:
>>> Mit welchem Pegel taktest du? Wenn das weniger als 5V sind, dann
>>> schalten T1 und T2 nie ab.
>>
>> Ich hatte es mit einem Funktionsgenerator versucht
>>
>> 0V bis 5V
>
> Dann is ja klar, der PNP schaltet erst bei 8,4V oder höher ab.
>
> Du musst den FG auf 9V/0V einstellen oder noch ne Pegelwandlung davor
> oder den PNP durch nen NPN ersetzen oder einfach nur den T1 nehmen.
> Viele Wege führen nach Rom.

Muh mist, ich wollte die ganze Schaltung später von einem µC Takten 
lassen, das kann ich bei >8,4V ja vergessen.......

Wenn ich nur einen Transistor verwende, bekomme ich nicht die gewünschte 
Leistung, hatte da allerdings eine Emitterschaltung


Wenn ich das ganze nochmals mit einem Transistor aufbaue und dann eine 
Kollektorschaltung verwende, macht es dann so viel an der Leistung aus?
(Stromverstärkung)
Persönliche Seite #4807040
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HildeK schrieb:
> Außerdem: 160mA sind für den BC547 zu viel. Der ist mit 100mA bei den
> 'Absolute Maximum Ratings' angegeben. Also, bleibe deutlich unter 100mA
> oder nimm einen BC337.
> Schau dir auch
> 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F
> an.

Ich hatte als erstes eine Emitterschaltung mit dem BC337 aufgebaut, 
bekomme damit aber nur eine Reichweite mit der TSUS5401 und einem 
TSOP31233 von nur 3m

ich benötige aber min. 5m

Daher bin ich auf die oben angegebene Schaltung umgestiegen, meine 
Gedanken dazu waren, Darlington --> höhere Stromverstärkung und die 
Sziklai Schaltung damit ich die PNP-Logik bekomme um diese mit einem 
8051 zu steuern...
Gast #4807050
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Kollektorschaltung ist untauglich bei der Ansteuerung mit 5V und 9V 
Versorgung. Du verbrätst dabei immer fast 5V am Transistor und an der 
Last hast du nicht mehr als 4,3V.

Atze O. schrieb:
> Wenn ich nur einen Transistor verwende, bekomme ich nicht die gewünschte
> Leistung, hatte da allerdings eine Emitterschaltung

Doch, natürlich!
Nimm einen BC337-40, 470Ω... 820Ω Basiswiderstand und schalte deine Last 
in den Kollektorkreis, also verwende die Emitterschaltung.
Dein µC sollte halt die 5...10mA am Ausgang können.
Gast #4807072
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Atze O. schrieb:
> Wenn ich alles richtig verstanden habe, habe ich die Schaltung als
> Emitterfolger aufgebaut...

Dein P-Darlington arbeitet in Emitterschaltung.

HildeK schrieb:
> also verwende die Emitterschaltung.

Macht er doch.

HildeK schrieb:
> Nimm einen BC337-40, 470Ω... 820Ω Basiswiderstand und schalte deine Last
> in den Kollektorkreis, also verwende die Emitterschaltung.

Und warum soll er da jetzt keinen N-Darlington verwenden?
Dann geht das auch mit 10K Basiswiderstand.
BC517.

LG
old.
Persönliche Seite #4807115
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HildeK schrieb:
> Kollektorschaltung ist untauglich bei der Ansteuerung mit 5V und 9V
> Versorgung. Du verbrätst dabei immer fast 5V am Transistor und an der
> Last hast du nicht mehr als 4,3V.
>
> Atze O. schrieb:
>> Wenn ich nur einen Transistor verwende, bekomme ich nicht die gewünschte
>> Leistung, hatte da allerdings eine Emitterschaltung
>
> Doch, natürlich!
> Nimm einen BC337-40, 470Ω... 820Ω Basiswiderstand und schalte deine Last
> in den Kollektorkreis, also verwende die Emitterschaltung.
> Dein µC sollte halt die 5...10mA am Ausgang können.

Als ich den BC337 verwendet hab, hatte einen 1k Basiswiderstand.
Vielleicht lad da der Fehler für meine benötigte Reichweite...

Ich benötige ja PNP-Lpgik, dann kann ich auch gleich den BC327 nehmen 
oder?
dann halt mit 470Ω... 820Ω Basiswiderstand
Gast #4807117
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OXI T. schrieb:
> HildeK schrieb:
>> also verwende die Emitterschaltung.
>
> Macht er doch.

Ja, aber die ist nicht brauchbar für 5V Ansteuerung bei 9V Versorgung.

OXI T. schrieb:
> Und warum soll er da jetzt keinen N-Darlington verwenden?

Kann er natürlich, aber es geht eben schon mit einem ganz normalen, 
einzelnen Transistor. Eben auch mit einem Darlington BC517 - wenn er ihn 
nicht extra bestellen muss.
Für manche Anwendungen ist allerdings der Spannungsabfall UCEsat 
unschön, was aber hier keine Rolle spielt.

rs schrieb:
> Was meinst du dazu?

Auch das geht.
Viele Wege führen nach Rom. Auch z.B. ein kleiner MOSFET, ganz ohne 
zusätzliche Widerstände.
Gast #4807122
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Hallo

Wenn man die LED zwischen 9V und Kollektor schaltet. Die Basis direkt an 
den uC. Den Emitter mit 43R nach GND dann hat man eine schaltbare 
Stromquelle mit ca. 100mA.

Wird in diversen Fernbedienungen so gemacht.
Persönliche Seite #4807132
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MaWin schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> Die Schaltung zieht aber sofort 160mA wenn ich diese an
>> Versorgungsspannung hänge (9V)
>
> Wen wundert daa, sie ist einfach nur falsch.
>
> rs schrieb:
>> Was meinst du dazu?
>
> Auch falsch.
>
> Isses denn so schwer, mal im Internat nachzugucken, wie man es richtig
> macht, Internet hast du doch ?

könntest mir auch einen Tipp geben wo das Problem liegt...

Ich wollte ja nur auf eine PNP-Logik aus... damit ich etwas mehr 
Leistung habe...
Gast #4807142
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Atze O. schrieb:
> Ich wollte ja nur auf eine PNP-Logik aus... damit ich etwas mehr
> Leistung habe...

Wieso hat man dann mehr Leistung?
Der Strom durch die LED bestimmt die Helligkeit und der wird, wenn der 
schaltende Transistor richtig angesteuert wird, nur noch durch den RV 
und die Betriebsspannung bestimmt.
Gast #4807148
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karadur schrieb:
> Hallo
>
> Wenn man die LED zwischen 9V und Kollektor schaltet. Die Basis direkt an
> den uC. Den Emitter mit 43R nach GND dann hat man eine schaltbare
> Stromquelle mit ca. 100mA.
>
> Wird in diversen Fernbedienungen so gemacht.

Nennt sich Stromgegenkopplung, wird noch deutlich häufiger als nur in 
Fernbedienungen verwendet.
Gast #4807158
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OXI T. schrieb:
> Vielleicht liegt das mit der Leistung daran,
> dass sich die Signalpolarität ändert?

Bitte erklären!

Ich kann mir nur vorstellen, dass er unbedingt mit LOW die LED 
einschalten will und mit HIGH aus.
Da aber ein µC das Ganze bedient, ist die Anpassung auf das umgekehrte 
Verhalten höchstens 1 Zeile Code ...
Gast #4807159
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Atze O. schrieb:
> könntest mir auch einen Tipp geben wo das Problem liegt...

Zwischen 9V und dem high des 5V Signals liegen immer noch 4V die 
ausreichen, T1 aufzusteuern, der denn T2 als Emittersfolger fast 9V 
liefern lässt. Selbst wenn T1 gesperrt wäre (Basis offen) fliesst ein 
kleiner Restrom der von T2 voll verstärkt wird, ganz aus ist die 
Schaltung also nie, weil keine Reststrom-Ableitwiderstände drin sind.

Und der NPN-Emitterfolger-Darlington mit 0V75V angsetuert liefert am 
Ausgang, trotz 9V Versorgung, doch bloss maximal 3.6V, und schaltet 
furchtbar langsam.
Persönliche Seite #4807167
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HildeK schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> Ich wollte ja nur auf eine PNP-Logik aus... damit ich etwas mehr
>> Leistung habe...
>
> Wieso hat man dann mehr Leistung?
> Der Strom durch die LED bestimmt die Helligkeit und der wird, wenn der
> schaltende Transistor richtig angesteuert wird, nur noch durch den RV
> und die Betriebsspannung bestimmt.

Ich hatte vorher eine Emitterschaltung mit dem BC 337 gewählt
Dabei 1k Basiswiderstand und bei 2 LEDs im Kollektorkreis einen Rv=38 
Ohm
Wie schon gesagt komme bei der Schaltung ca. auf 2,5m bis 3m

Mir wurde dann gesagt, wenn ich das ganze in der Kollektorschaltung 
aufbaue, bekomme ich eine bessere Stromverstärkung und somit meine 
gewünschte Reichweite.



Daher bin ich von der o.g. Schaltung ausgegangen...
Persönliche Seite #4807171
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MaWin schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> könntest mir auch einen Tipp geben wo das Problem liegt...
>
> Zwischen 9V und dem high des 5V Signals liegen immer noch 4V die
> ausreichen, T1 aufzusteuern, der denn T2 als Emittersfolger fast 9V
> liefern lässt. Selbst wenn T1 gesperrt wäre (Basis offen) fliesst ein
> kleiner Restrom der von T2 voll verstärkt wird, ganz aus ist die
> Schaltung also nie, weil keine Reststrom-Ableitwiderstände drin sind.
>
> Und der NPN-Emitterfolger-Darlington mit 0V75V angsetuert liefert am
> Ausgang, trotz 9V Versorgung, doch bloss maximal 3.6V, und schaltet
> furchtbar langsam.

Ah okay...
Persönliche Seite #4807196
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Wolfgang schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> Ich wollte ja nur auf eine PNP-Logik aus... damit ich etwas mehr
>> Leistung habe...
>
> Du könnest auch etwas gegen deine FET-Allergie tun. Warum musst du
> eigentlich überhaupt High-Side schalten?

Ich hatte vorher eine Emitterschaltung mit dem BC 337 gewählt
Dabei 1k Basiswiderstand und bei 2 LEDs im Kollektorkreis einen Rv=38
Ohm
Wie schon gesagt komme bei der Schaltung ca. auf 2,5m bis 3m

Das ist doch LOW-SIDE oder ?
Gast #4807198
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Atze O. schrieb:
> höhere Stromverstärkung und die
> Sziklai Schaltung damit ich die PNP-Logik bekomme um diese mit einem
> 8051 zu steuern...

was für einen 8051 hast du denn? Die "klassischen 8051er" können beim 
High-Pegel kaum Strom treiben. Wenn das bei deinem Exemplar auch so ist, 
fallen einige der sonst naheliegenden Schaltungsvarianten weg.
Persönliche Seite #4807209
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Achim S. schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> höhere Stromverstärkung und die
>> Sziklai Schaltung damit ich die PNP-Logik bekomme um diese mit einem
>> 8051 zu steuern...
>
> was für einen 8051 hast du denn? Die "klassischen 8051er" können beim
> High-Pegel kaum Strom treiben. Wenn das bei deinem Exemplar auch so ist,
> fallen einige der sonst naheliegenden Schaltungsvarianten weg.

Ich habe den hier: AT89C51CC03

Daher wollte ich die LEDs mit einer PNP Logik ansteuern
Gast #4807261
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Atze O. schrieb:
> Low-Side Schalten mit nur einem PNP zB. BC327?
>
> Würde das gehen ?

Es geht mit einer Sziklai-Schaltung wie im Anhang. 50kHz und wenige µA 
eingangsstrom sind überhaupt kein Problem. AM1 ist der Eingangsstrom der 
Schaltung (=Ausgangsstrom des µC), AM2 der LED-Strom. Die Spitzen an den 
Flanken kommen von den umzuladenden Kapazitäten und die gibt es auch bei 
Mosfets.

Lass dir nicht einreden, dass der Spannungsabfall über dem Transistor 
ein Problem ist. Es ist egal, ob die Spannung über einem Vorwiderstand 
oder dem Transistor abfällt.
Angehängte Dateien:
Persönliche Seite #4807304
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ArnoR schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> Low-Side Schalten mit nur einem PNP zB. BC327?
>>
>> Würde das gehen ?
>
> Es geht mit einer Sziklai-Schaltung wie im Anhang. 50kHz und wenige µA
> eingangsstrom sind überhaupt kein Problem. AM1 ist der Eingangsstrom der
> Schaltung (=Ausgangsstrom des µC), AM2 der LED-Strom. Die Spitzen an den
> Flanken kommen von den umzuladenden Kapazitäten und die gibt es auch bei
> Mosfets.
>
> Lass dir nicht einreden, dass der Spannungsabfall über dem Transistor
> ein Problem ist. Es ist egal, ob die Spannung über einem Vorwiderstand
> oder dem Transistor abfällt.


Richtig cool ArnoR DANKE!!!

Wenn ich dich Richtig verstehe müsste meine Schaltung so funktionieren, 
habe deine Schaltung mal umgezeichnet... da ich nur einen BC557 und 
BC337 habe ...
Angehängte Dateien:
Gast #4807315
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Atze O. schrieb:
> Ich habe deine Sziklai-Schaltung gegen die in der PNP-Variante
> ausgetauscht...
> Was habe ich falsch gemacht?

Der Eingangstransistor bestimmt das Verhalten. Bei mir ist das der npn, 
die Schaltung verhält sich wie ein normaler npn-Emitterfolger mit sehr 
großer Stromverstärkung. In deiner Schaltung werden beide Transistoren 
mit falscher Polarität betrieben...
Gast #4807330
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Atze O. schrieb:
> Ich habe den hier: AT89C51CC03

Die wichtigen Infos kommen immer erst hinterher.

> Daher wollte ich die LEDs mit einer PNP Logik ansteuern

Verbinde + der 5V mit + der 9V (falls die 5V aus den 9V mit einem 
Spannungsregler erzeugt werden nimmt man einen 7905) und schalte den PNP 
so:
1
+5V --------+-------+
2
            |E      | 
3
8051 --1k--|< PNP   | +
4
            |       9V
5
            R       | -
6
            |  LED  |
7
            +--|>|--+
Das geht natürlich auch mit einrm P-Kanal LogicLevl MOSFET.
Persönliche Seite #4807342
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ArnoR schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> Ich habe deine Sziklai-Schaltung gegen die in der PNP-Variante
>> ausgetauscht...
>> Was habe ich falsch gemacht?
>
> Der Eingangstransistor bestimmt das Verhalten. Bei mir ist das der npn,
> die Schaltung verhält sich wie ein normaler npn-Emitterfolger mit sehr
> großer Stromverstärkung. In deiner Schaltung werden beide Transistoren
> mit falscher Polarität betrieben...

Ja... Falsche Polarität.... du hattest die Schaltung in NPN
ich wollte PNP, das ist ja quasi alles wie bei NPN nur die Spannungen 
sind negativ ...

Ich müsste in meiner Zeichnung mit -9V und Masse arbeiten, dann würde 
die Schaltung arbeiten ... ?
Gast #4807686
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Können wir es nochmal etwas übersichtlicher zusammenfassen?

Atze O. schrieb:
> Ich hatte als erstes eine Emitterschaltung mit dem BC337 aufgebaut,
> bekomme damit aber nur eine Reichweite mit der TSUS5401 und einem
> TSOP31233 von nur 3m
>
> ich benötige aber min. 5m

Hast du bei deiner ersten Schaltung zur Ansteuerung schon den 8051 µC 
genutzt?

Falls ja, hat der nur einige 10µA Basisstrom geliefert und der Strom 
durch deine LED lag  wahrscheinlich bei nur einigen mA. Um die 
Reichweite zu verdoppeln benötigst du dann keine exotischen Schaltungen 
für Kollektorströme von einigen 100mA. Stattdessen reicht es schon, wenn 
den Basisstrom vom µA-Bereich in den mA-Bereich "hochboostest".

Die einfachste Variante dazu: nutze den vorhandenen BC337 weiter in 
Emitterschaltung, geh mit der Basis direkt auf den Ausgang des 8051 
(kein Basiswiderstand dazwischen, den hat der 8051 ja schon eingebaut). 
Und weil der interne Pullup des 8051 so schwach ist, hänge extern noch 
einen Pullup von 2,7kOhm gegen 5V parallel dazu. Damit hast du einen 
Basisstrom von ~2mA (statt vielleicht 50µA deiner ursprünglichen 
Schaltung), und deine Reichweite sollte deutlich nach oben gehen.

Nachteil dieser Schaltung ist, dass immer der maximale LED-Strom fließt 
wenn der 8051 den Ausgang nicht aktiv ansteuert (also z.B. direkt nach 
dem Power-Up bis zum Initialisieren der Ausgänge). Aber das wird dir mit 
deinem 8051 mit jeder Schaltungsvariante so gehen, bei der die LED mit 
High-Pegel des µC angesteuert wird.

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