Ich habe eine steuerbare Stromquelle (für die Last im Kollektorzweig von Q1) gebaut, siehe Schaltung Bild1 (die Transistoren der Simulation sind andere, aber das Verhalten ist ganz entsprechend). Da ich später sowieso eine integrierte Quelle verwenden will und das hier nur als Prototyp dient, geht es mir lediglich um das Verständnis des beobachteten Verhaltens: Wie man im real aufgenommenen Bild3 sieht, gibt es beim Ausschalten Probleme. Der untere Trace ist die Spannung an der Last. Meine Erklärung dazu wäre: Da sich die Sperrschicht-Kapazität der Z-Diode im Ein-Zustand auflädt, wird diese über den Transistor Q1 entladen wenn Q2 sperrt. Dadurch fließt beim Ausschalten für eine kleine Zeit ein Basisstrom und daher auch ein Laststrom nach - zu sehen als Abrundung im Diagramm. Ist diese Theorie zunächst richtig und ich auf der richtigen Spur? Ich hätte nun eine Rückfluss-Diode und einen Entladewiderstand eingebaut, damit dieser Entladestrom nicht über Q1 fließen kann; siehe Bild2. Ich habe es real noch nicht getestet, in der Simulation wirkt es. Gibt es hier aber eine elegantere Lösung?
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Michael W. schrieb: > Da sich die Sperrschicht-Kapazität der Z-Diode im Ein-Zustand auflädt, > wird diese über den Transistor Q1 entladen wenn Q2 sperrt. Dadurch > fließt beim Ausschalten für eine kleine Zeit ein Basisstrom und daher > auch ein Laststrom nach - zu sehen als Abrundung im Diagramm. Ist diese > Theorie zunächst richtig und ich auf der richtigen Spur? Ja bist du! Michael W. schrieb: > Ich hätte nun eine Rückfluss-Diode und einen Entladewiderstand > eingebaut, damit dieser Entladestrom nicht über Q1 fließen kann; siehe > Bild2. Außerdem hast du da aber noch eine zusätzliche Diode eingebaut -- Die alleine reicht schon! Frag dich mal was passiert wenn du eine grosse Kapazität (~ Zener-Diode) und eine kleine (~ 1N4148) in Reihe schaltest. Na, klingelts?! ;) Hanso
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Michael W. schrieb: > Gibt es hier aber eine elegantere Lösung? Falls du nur Simulieren willst dann schau dir die beiden Schaltungen im Anhang mal an. Beachte dass bei der linken Schaltung 'load' an I1 steht. Das kannst du in LTspice unter für die Stromquellen unter 'Parasitic Properties' einstellen (Häkchen bei 'This is an active Load'). Diese Option bewirkt dass die Stromquelle keinen eigenen Strom 'generiert' sondern nur Strom von anderen Quellen 'ziehen' kann. Rechts wurde die 'klassische' Stromquelle verwendet. Diese 'generiert' tatsächlich Strom. Das kann aber in der Simulation u.U zu unrealistischen Effekten führen. Hanso
Hanso schrieb: > Michael W. schrieb: >> Da sich die Sperrschicht-Kapazität der Z-Diode im Ein-Zustand auflädt, >> wird diese über den Transistor Q1 entladen wenn Q2 sperrt. Dadurch >> fließt beim Ausschalten für eine kleine Zeit ein Basisstrom und daher >> auch ein Laststrom nach - zu sehen als Abrundung im Diagramm. Ist diese >> Theorie zunächst richtig und ich auf der richtigen Spur? > Ja bist du! > > Michael W. schrieb: >> Ich hätte nun eine Rückfluss-Diode und einen Entladewiderstand >> eingebaut, damit dieser Entladestrom nicht über Q1 fließen kann; siehe >> Bild2. > Außerdem hast du da aber noch eine zusätzliche Diode eingebaut wie meinst Du das? Ich habe nur eine zusätzlioche Diode eingebaut. Danke jedenfalls. Bin nun im Bilde. Ich hätte mir nicht gedacht, dass die Kapazität der Zener so viel ausmachen kann. Die Zeitkonstante ist ja riesig.
Michael W. schrieb: >>> Bild2. >> Außerdem hast du da aber noch eine zusätzliche Diode eingebaut > > wie meinst Du das? Ich habe nur eine zusätzlioche Diode eingebaut. Ich hab mich da ein wenig ungünstig augedrückt ;) Ich meinte natürlich D3. R5 ist überflüssig. Michael W. schrieb: > Ich hätte mir nicht gedacht, dass die Kapazität der Zener so viel > ausmachen kann. Die Zeitkonstante ist ja riesig. Naja, immerhin 185pF -- Das kannst du in LTspice sehen wenn du dioden auswählst: In der Spalte ganz rechts (Cjo=185.1E-12). Die 1N4148 hat nir 4pF. Aber du hast schon recht: Die Zeitkonstante ist RIESIG! -- So ca 1us. Da R3=100 müsste man eher 18.5ns erwarten. Hier kommt eine Art Millereffekt (https://de.wikipedia.org/wiki/Millereffekt) zum tragen: Sobald Q2 sperrt fliesst über R3 und die Emitter-Basis Strecke weiterhin ein Strom in die Sperrschichtkapazität von D1. Dieser nimmt allerdings stetig ab. Das wiederum hat zur Folge dass weniger Strom durch die Emitter-Collektor Strecke (und auch die Basis) von Q1 fliesst -- Die Sperrschichtkapazität von D1 'erscheint' also größer als sie tatsächlich ist. Stelle mal für Q1 Modelle unterschiedlicher Verstärkung ein: Also z.B. BC857A...BC857C. Du wirst sehen dass die Zeitkonstante für den BC857C am größten (der hat die größte Verstärkung) und für den BC857A am kleinsten! Hanso
Hanso schrieb: > und an die von Q1 auch Q1 benötigt keinen Basisvorwiderstand. R1 mit 4k7 reicht völlig aus und R3 mit 100R erhöht zusätzlich noch den Eingangswiderstand von Q1. Q2 sollte negativ angesteuert werden (PNP).
Ach Du grüne Neune schrieb: > Q1 benötigt keinen Basisvorwiderstand. Hab ich grad auch gesehen -- Vllt solte ich mich jetzt mal endlich anmelden, dann kann ich sowas gleich korrigieren ;) Ach Du grüne Neune schrieb: > Q2 sollte negativ angesteuert werden (PNP). Wird er doch...
Ich schrieb ja, dass es sich hierbei um eine Art Millereffekt handelt -- Die Sperrschichtkapazität also größer 'aussieht' als sie tatsächlich ist. Nun hab ich nochmal genauer darüber nachgedacht und muss mich ein wenig korrigieren: Genaugenommen ist es nämlich so, dass der Widerstand R3 für die Sperrschichtkapazität größer 'aussieht' als er tatsächlich ist! Das hängt damit zusammen dass der Eingangswiderstand der Konstantsromquelle nicht gleich R3 ist sondern, bedingt durch die Verstärkung von Q1, größer ist. Du musst also einfach die Eingangsimpedanz der Stromquelle berechnen. Zusammen mit der Sperrschichtkapazität bekommst du dann die korrekte Zeitkonstante. Hanso
Wenn du alles richtig gerechnet hast sollte übrigens Ri = (1+A)*R3 rauskommen ;) Hier ist A die Vertsärkung des Transistors.
Hanso schrieb: der Eingangswiderstand der > Konstantsromquelle nicht gleich R3 ist sondern, bedingt durch die > Verstärkung von Q1, größer ist. Das ist klar - hat mich nur gewundert, dass solche Effekte schon bei diesen niedrigen Pulsraten spürbar auftreten: es ist eine serielle Übertragung mit 9600Bd - also fast DC ;-) Ich finde die Kapazität der Z-Diode riesig. Das ist das erstaunliche für mich.
Michael W. schrieb: > Ich finde die Kapazität der Z-Diode riesig. Das ist das > erstaunliche für mich. Ist aber normal. Da die Dinger normalerweise im Durchbruch betrieben werden, müssen die Sperrschichten relativ dünn sein. Das führt zu entsprechend hoher Kapazität. Man kann Z-Dioden als Kapazitätsdioden zweckentfremden, wenn gerade nix anderes greifbar ist.
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