Hallo Liebe Leute, Kann mir jemand eine schnelle Push-Pull Beschaltung nennen die auch gleichzeitig das Spannungslevel Shiftet? Die angehaengte Schaltung hat leider folgende Anstiegszeiten: Steigende Flanke: ca. 10us Fallende Flanke: ca. 1us Ich haette lieber <1us bei beiden Flanken und mit der aktuellen Schaltung komme ich nicht weiter. LG Stefan
Stefan schrieb: > Steigende Flanke: ca. 10us > Fallende Flanke: ca. 1us Na das dürfte wohl an Q4 liegen. Da fallen mir "etwas" bessere Typen zu ein...
Der Dreckige Dan schrieb: > Na das dürfte wohl an Q4 liegen. Und am Q2, denn Stefan schrieb: >>> Steigende Flanke: ca. 10us Stefan schrieb: > mit der aktuellen Schaltung komme ich nicht weiter. Richtig, nimm Allem vorweg geeignete Transistoren. Woher kommt denn die pwm5v tatsächlich? Aus einer Spannungsquelle mit 0 Ohm Innenwiderstand, so wie in der Simulation? Dann mach eine Schottkydiode parallel zum R6 in Richtung der pwm5V , umd die Basis schneller auszuräumen. So richtig schnell ist ein Transistor übrigens, wenn er nicht als Schalter be- und in die Sättigung getrieben wird...
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Lothar M. schrieb: > Und am Q2, denn Stefan schrieb: >>>> Steigende Flanke: ca. 10us Nein, an dem liegt es nicht, denn der arbeitet außerhalb der Sättigung. Das genannte Verhältnis der Flanken ist ganz typisch für einen gesättigten Transistor mit Kollektorwiderstand. Ganz offensichtlich hat der TO diesen bereits sehr klein gemacht, denn mit z.B. 10K ist die pos. Flanke immer vergleichsweise katastrophal, selbst bei einem normalen Kleinsignaltransistor.
Die pos. Flanke ist beim (halbwegs energiesparenden) Levelshifter so schlecht, daß z.B. highside-Mosfettreiber intern gar keine pos. Flanke auswerten, sondern das Signal invertieren, und dann nur die zwei negativen Flanken auswerten. Sieht man manchmal im Blockschaltbild solcher ICs. Habe sowas mal diskret gebaut, und am Ende glatt einen HF-Transistor nehmen müssen.
Schlussendlich suche ich fuer den linken Teil der Schaltung (Q1) eine Version, die bei der Steigenden Flanke nicht durch 500 Ohm limitiert ist. (Die Fallende Flanke ist ja bereits ganz in Ordnung) Wenn ich direkt eine 12V PWM an den push-pull Teil haenge, gehen die Flanken runter auf einige nanosekunden.
Was soll das Ganze ? Das gezeichnete Schema ist etwas vom maximal schlechtest Moeglichen. Was sollen die 500 Ohm ? Sag einfach, weoher kommt der PWM, was soll er dann tun mit den 12V
Morztroll schrieb: > Was soll das Ganze ? > Das gezeichnete Schema ist etwas vom maximal schlechtest Moeglichen. Was > sollen die 500 Ohm ? > > Sag einfach, weoher kommt der PWM, was soll er dann tun mit den 12V Ich will ein paar parallel geschaltete MOSFETs schalten mit einem 5V Signal (atmega328). Und das ganze gerne mit einer Einschaltflanke von 1us (momentan sinds eher Richtung 10us), das wars schon.
Basisschaltung statt Emittergrundschaltung. Einfach die Basis auf ein festes Potenzial legen, Kollektor so lassen und in den Emitter einspeisen.
Äxl Real schrieb: > Basisschaltung statt Emittergrundschaltung. Tja, das wäre viel schneller. Nur käme der Ausgang dann nie mehr unter 5V.
Äxl Real schrieb: > Basisschaltung statt Emittergrundschaltung. > Einfach die Basis auf ein festes Potenzial legen, Kollektor so lassen > und in den Emitter einspeisen. Ist hier keine gute Idee! Die langsame steigende Flanke wird nicht durch Q4 gebremst, sondern durch den begrenzten Strom durch R1. Das wäre bei der Basisschaltung aber nicht anders. Außerdem hat die Basisschaltung eine Stromverstärkung <1, den Strom für die fallende Flanke muss also komplett der AVR Ausgang liefern, incl. Basisstrom von Q4. Sind also schonmal ca. 25mA DC, plus die dynamische Last beim Umladen. Damit ist der AVR-Ausgang brutal überlastet und die fallende Flanke wird extrem langsam.
Schnellen Mosfet statt staettigenden Bipolar Transistor fuer Q4?
Uwe B. schrieb: > Schnellen Mosfet statt staettigenden Bipolar Transistor fuer Q4? Das bringt nichts!? Strom ist ja begrenzt durch R1=500Ohm. Brauch also eine Schaltungsvariante die nicht durch den Vorwiderstand begrenzt ist. LG
Hallo Zusammen, Habs nun doch selber zusammengebracht. Wenn die Eingaenge des Push Pulls nicht genug Strom geliefert bekommen, macht man natuerlich noch einen Push Pull her ... Habs fuer die Nachwelt angehaengt LG Stefan
Stefan schrieb: > Hallo Zusammen, > > Habs nun doch selber zusammengebracht. > Wenn die Eingaenge des Push Pulls nicht genug Strom geliefert bekommen, > macht man natuerlich noch einen Push Pull her ... > > Habs fuer die Nachwelt angehaengt > > LG > > Stefan PS: Etwa 400ns sinds nun anstatt den 10us der vorherigen Schaltung.
So, und Du meinst, daß der 2N2222 der richtige Transistor ist, um die zweieinhalb Ampere zum Aufladen des 100nF Kondensators in dieser kurzen Zeit bereit zu stellen?
Stefan schrieb: > Kann mir jemand eine schnelle Push-Pull Beschaltung nennen die auch > gleichzeitig das Spannungslevel Shiftet? Es gibt MOSFET-Treiber. So wie MCP14E10 oder TC4422A. Eingang TTL, Vcc bis 18 Volt. Bei den letzten: Matched Fast Rise and Fall Times: - 15 ns with 4,700 pF Load - 135 ns with 47,000 pF Load High Peak Output Current: 10A (typ.) High Continuous Output Current: 2A (max.) Low Supply Current: - With Logic ‘1’ Input – 130 μA (typ.) - With Logic ‘0’ Input – 33 μA (typ.) • Low Output Impedance: 1.2 (typ.) Das sollte dir passen.
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Stefan schrieb: > Habs fuer die Nachwelt angehaengt Eher nicht, denn ich schätze noch immer etwa 15µs Anstiegszeit...ziemlich unsportlich, kann man eigentlich nicht für viel mehr, als zum Ein/Ausschalten von Verbrauchern nehmen. Außerdem kann der Ausgang so allenfalls noch auf 1,2 bis 1,4V abfallen, nicht mehr auf null. Die eine Emitterfolgerstufe kannst du getrost raus nehmen. Die jetzt "schnelle" Umschaltzeit kommt nicht durch sie, sondern durch generell geeignetere (nicht etwa wirklich geeignete) Transistoren. Mach doch mal folgendes, und zwar in der Reihenfolge: Q2 und Q3 durch schnelle Typen mit hoher Verstärkung auch bei hohen Strömen ersetzen. Beispiel: 2SA1834/2SC5001 oder FMMT717/FMMT617. Schon geht es bei der ersten Stufe nur noch um einzelne mA, es kann ein kleiner und SEHR schneller Transistor eingesetzt werden. Jetzt legst du R2 so klein wie möglich aus, was die Wärmeableitmöglichkeiten und den Stromverbrauch betrifft. Also sagen wir mal 4K7 oder so (ist jetzt ja möglich). Aber keine 100K, nur weil es so schön wenig Strom verbraucht...Dieser Widerstand bestimmt immer maßgeblich die pos. Flanke. Jetzt nimmst du für die Eingangsstufe einen richtigen HF-Kleinsignaltransistor. Gern einen mit 20GHz fT. Nimm einen Typ, der gerade eben nur den durch R2 zu erwartenden Kollektorstrom tragen kann. Also keinen mit z.B. 200mA, der ist unnötig groß und damit langsam. Jetzt legst du diesem Transistor noch einen Widerstand parallel zur B/E-Strecke. Z.B. nur 120R bei den 500R als R3 bzw. R6. Sprich, einen Spannungsteiler, dessen Ausgang eh nur vielleicht 1V liefern würde. Momentan wird schon die Basis des ersten Transistor zwar schnell geladen, aber viel zu langsam entladen. Die Entladung beginnt erst, wenn das Eingangssignal unter ca. 0,6V kommt. Und das dann über einen 500R-Widerstand...grottig. Abschließend könntest du noch eine Schottky zwischen Kollektor und Basis des ersten Transistors legen, so daß dieser nie sättigt. Mit den hier genannten Änderungen kommst du geschätzt auf 10ns pos. Flanke! DAS wäre ein richtiger, brauchbarer Levelshifter. Das hier ist bis jetzt absoluter Murks...
Stefan schrieb: > Etwa 400ns sinds nun anstatt den 10us der vorherigen Schaltung. In der Tat, hatte mich oben um eine Null vertan... Grad schnell ist das trotzdem nicht.
Warum werden hier überhaupt bipolare Transistoren genommen? Solche Schema wie oben könnte man so etwa vor 30 Jahren bauen. Damals waren n-MOP sehr teuer und p-MOP so gut wie keine und auch ziemlich schlecht. Aber heute... Das ist schon kein Gleichgewicht: relativ neue Kontroller und archaische Treiber... Gute Schaltung sollte mehr oder weniger in Gleichgewicht bleiben.
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Maxim B. schrieb: > Aber heute... ...wäre es mit Mosfets kaum schneller. Probiere ruhig mal, einen N-Kanal, von mir aus den besten Optimos, SIC gar GAN...Diesen dann mit verlustarmen z.B. 10K am Drain. Wenn du da auf auch nur an 50ns der pos. Flanke kratzt, ist es sehr gut. Da bräuchte man ähnlich hohen Aufwand, z.B. Konststantstromquelle statt R, und/oder negative Gatespannungen. All das merkt man nicht, wenn der Mosfet wie üblich vergleichsweise hohe Lasten schaltet. Für einen Levelshifter ohne heißen R bräuchte man auch hier einen Mosfet mit wenigen mA Nenn-Drainstrom. Selbst IC-Hersteller schaffen es mit integrierten Mosfets nicht vernünftig, daher das o.g. Splitten des Eingangssignals, Auswertung zweier negativer Flanken, und "oben" das Zusammenrechnen des Ausgangssignal durch zusätzliche Logik...
TO will Last mit 500 Hz PWM umschalten. Und zwar 100 n Kapazität! Um 100 n in 1 us Aufstiegszeit auf 12 Volt umzuschalten, braucht man Strom etwa 1,2 Amper! Hier ist von "einen Levelshifter ohne heißen R " gar keine Rede! MOSFET gibt noch eine Verbesserung: Ausgang kommt ziemlich nah an Gnd und Vcc. Bei bipolaren Transistoren so wie bei TO wird Abstand von Gnd und Vcc mindestens 0,7 Volt bleiben. Selbstverständlich muß man Gate-Kapazität bei MOSFET schnell laden können. Zum Unterschied von bipolar geht es hier aber nur um kurze Impulse, unter us-Bereich. Insgesamt wird Stromverbrauch deutlich kleiner (bei 500 Hz wie bei TO). Ich habe oben schon über TC4422A gesagt: ich habe damit sehr gute Erfahrung. Für 100 n Last reicht es Treiber alleine, ohne externen MOSFET.
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Wenn Du nur eine PWM am Ausgang schalten willst, dann nimm N-FETs mit entsprechendem MOSFET-Treiber, z.B. MCP14700, etc. Am besten da nachsehen: https://www.digikey.at/products/de/integrated-circuits-ics/pmic-gate-drivers/730 Aber Achtung: Wenn höchste Effizienz ein wichtiger Parameter ist, dann bei der Auswahl der MOSFETs darauf achten, daß CRss/CGS möglichst klein ist, sonst kommt es zum Durchschalten des eigentlich nicht-leitenden FETs durch die steile und hohe VDS-Flanke am nicht-leitenden FET.
Maxim B. schrieb: > Und zwar 100 n Kapazität! Wer kennt hier einen MOSFET mit 100nF Eingangskapazität?
Du hast falsch verstanden. TO will Last 100 n umschalten! Es geht also nicht um einfachen Pegelwandler. Er braucht dafür leistungsfähige Transistoren und genug Eingangsstrom, um 1,2 A zu schalten!
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Maxim B. schrieb: > TO will Last mit 500 Hz PWM umschalten. Wer sagt denn das? Doch nicht etwa seine Simulation? Maxim B. schrieb: > Hier ist von "einen Levelshifter ohne heißen R " gar keine Rede! Doch, der TO möchte sowas. Und das möchte wohl jeder: Stefan schrieb: > Schlussendlich suche ich fuer den linken Teil der Schaltung (Q1) eine > Version, die bei der Steigenden Flanke nicht durch 500 Ohm limitiert > ist. Maxim B. schrieb: > Ich habe oben schon über TC4422A gesagt: ich habe damit sehr gute > Erfahrung. Meinen Glückwunsch! Auf teure, fertige Treiber wäre der TO sicher niemals gekommen...
Maxim, DU verstehst hier irgendwie alles falsch...probiere es doch einfach morgen nochmal.
Der Dreckige Dan schrieb: > Auf teure, fertige Treiber Kostet nur etwa 1 € bei Reichelt. Ist das teuer? Und zwei leistungsfähigen Transistoren, die mehrere A schnell umschalten können, werden viel billiger? MCP 1407-E/P 0,99 €.
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Maxim B. schrieb: > Ist das teuer? Ja. Vor allem, da diese Treiber-ICs Wucher sind, den nur unterstützen muss, der es anders nicht hin bekommt. Genau so "leistungsfähige" Transistoren bekommt man zu je 5ct. oder weniger.
Dazu kommen für Transistoren noch einige andere Teile und viel mehr Platz auf der Platte - das ist auch nicht kostenlos! Diese Treiber sind so optimiert, daß sie bei Minimum Verbrauch genug schnell große Lasten mit viel Kapazität umschalten können. Öquivalent mit Transistoren zu machen - entweder braucht man dafür dutzende, oder das wird zu langsam oder zu stromfressend..
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Ich gehe einfach davon aus, was der TO will. Und kenne die Problematik selbst sehr gut, weitere fünftausend Leidensgenossen findest du in entsprechenden Treiber-Threads hier bei MC.net...Also irgendwas dürfte dran sein.
Ich möchte TO nur helfen und erklären, daß man das Kopf nicht zerbrechen muß dort, wo alles schon längst gelöst ist. Will man alles unbedingt in Technik von 60-gen machen, ist man natürlich frei :)
Maxim B. schrieb: > entweder braucht man dafür dutzende, oder > das wird zu langsam oder zu stromfressend.. Nein. Lies dir meinen etwas längeren Beitrag durch. Das sind gesamt drei Transistoren, die einen großen Mosfet schneller als JEDER käuflich erhältliche Treiber umladen! Du musst es nur verstehen. Aber als Fertigteil-Käufer bist du davon weit entfernt.
Der Dreckige Dan schrieb: > Nimm einen Typ, der > gerade eben nur den durch R2 zu erwartenden Kollektorstrom tragen kann. > Also keinen mit z.B. 200mA, der ist unnötig groß und damit langsam. Das meinst du? Sehr zweifelhafte Tipp: kleine Transistoren werden bei Spitzenstrom sehr schnell kaputt gehen: das Schema von TO zeigt deutlich, er will Last mit sehr viel Kapazität, 100 nF, umschalten. Will er eine Umschaltung in 1 us machen, so müssen Transistoren 1,2 A durchhalten können. Will er das in 200 ns machen, dann braucht er Transistoren für 6 A.
Maxim B. schrieb: >> Nimm einen Typ, der >> gerade eben nur den durch R2 zu erwartenden Kollektorstrom tragen kann. >> Also keinen mit z.B. 200mA, der ist unnötig groß und damit langsam. > > Das meinst du? Gemeint war die Eingangsstufe. Während die nachfolgenden Emitterfolger aus den genannten, auch bei hohen Strömen hoch verstärkenden Transistoren bestehen.
Es gibt viele Möglichkeiten. Man kann strom- und platzsparend mit MOSFET-Treiber machen. Man kann auch mit dem strom- und platzhungrigen Schaltkreis aus einzelnen Transistoren das Gleiche machen. Geschmackssache. Wenn ich etwas mit Mikrocontroller mache, so ist meine wichtigste Sache: Mikrocontroller und Programm. Alles herum sollte Mikrocontroller so einfach wie möglich bedienen. Wenn man aber Lust hat, Schaltkreise zu entwickeln und Mikrocontroller dabei nur eine Nebensache bleibt - dann ist natürlich richtig und gut, mit Schaltungen aus einzelnen Transistoren zu experimentieren. Das hilft dem Gehirn, wie auch jede Mathematik. P.S. will TO das wirklich nutzen, um MOSFET zu treiben, so sollte er Vgs(th) überprüfen: bei manchen neueren MOSFET liegt diese schon unter 1 Volt. In diesem Fall ist die Stufe mit pnp-Transistor "unten" nicht geeignet.
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