Hallo, ich melde mich da ich einerseits nicht weiß, ob meine prinzipielle Idee so funktionieren könnte und andererseits, da ich bei der Herangehensweise der Dimensionierung feststecke. Gleich vorab, ich habe mich über diese Thematik bereits informiert und es auch verstanden, mir fehlt "nur" der Anfang des roten Fadens. Ziel ist von meinem Eingangssignal 0 bis 5V auf 0 bis 24V zu verstärken (DC/DC). Ich habe daheim gerade nur den 2N2222A BJ-Transistor, welcher dafür aber genügen dürfte. Da die Last bis zu 100mA benötigt habe ich den LM324N der sonst noch verfügbar wäre ausgeschlossen. Gedacht war mit dem 2N2222A eine Emitterverstärker Schaltung aufzubauen (siehe Bild). Ich habe auch gelesen dass diese für DC/DC verstärkung nicht geeignet sein soll. Wieso? Gäbe es alternativen? Falls diese aber doch geeignet ist: Bisherige (falsche?) Herangehensweise: 1) überprüfen ob Transistor für diese Leistung ausreicht 2) erforderliche Verstärkung berechnen (24V/5V=beta,erf=4,8) 3) einstellen der Vorspannung über R1 und R2 (lt. Datenblatt VBE,sat=[0,6V bis 1,2V], VEBO,max=6V) 4) Einstellen der erforderlichen Verstärkung über RC und RE Wäre es günstig die maximalen 5V am Eingang zu verringern?, dann wäre ich mit VBE nicht so nahe an der maximalen VEB von 6V. Noch eine Verständnisfrage: oft wird der RC mit RL (für Last) betitelt, andererseits sieht man unterhalb auch den Anschluss für die Ausgangs(klemm)spannung - das erscheint mir ein wenig widersprüchlich (Spannungsabfall). umso einfacher der Lösungsansatz, desto dankbarer bin ich euch ;) Vorab bereits Danke! ----- EDIT: Ach ja! Ich habe maximal 24V, also kann ich mit dieser Schaltung nicht die gesamte Spannung am RC abfallen lassen, hat wer andere Ideen? (ansonsten würde ich 23V am RC abfallen lassen und wegen der neuen Verstärkung das Eingangssignal anpassen)
Angehängte Dateien:
-
Emitterverstaerker.PNG
4,3 KB
:
Verschoben durch User
Angehängte Dateien:
-
DC-DC-Amp.png
2,2 KB
Christopher H. schrieb: > Da die Last bis zu 100mA benötigt habe ich den LM324N der sonst noch > verfügbar wäre ausgeschlossen. Dann solltest du ihn auch verwenden (oder einen LM358) und einfach einen Transistor (BD139) am Ausgang anschließen, mit deiner 100mA Last im Emitter. Der OP benötigt am Eingang ca. min. 0,3 Volt, dafür kannst du ihn mit single-Supply betreiben damit am Ausgang auch bis zu +24V zur Verfügung stehen können, wenn am Eingang 5V anliegen. Die 0,7 Volt Verlustspannung am Ausgang kannst du durch einen etwas höheren Verstärkungsfaktor v=4,92 wieder einigermaßen ausgleichen.
Christopher H. schrieb: > EDIT: Ach ja! Ich habe maximal 24V Ach soo, dann geht vielleicht noch ein Rail to Rail OPV, aber auch da müsstest du auf mindestens 0,6 Volt am Ausgang verzichten (max. +23,4V).
Christopher H. schrieb: > Da die Last bis zu 100mA benötigt Darf man erfahren, worum es sich dabei handelt?
Wenn du an Vin 0V anlegst, kommt 24V am Ausgang raus, aber nur unbelastet. Um Gleichspannungen zu verstärken nimmt man Operationsverstärker, dazu sind sie erfunden. Um zu verstehen wie das funktioniert, schau hier. https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0209092.htm
Christopher H. schrieb: > Ziel ist von meinem Eingangssignal 0 bis 5V auf 0 bis 24V zu verstärken > (DC/DC). Ich habe daheim gerade nur den 2N2222A BJ-Transistor, welcher > dafür aber genügen dürfte. So wird das nichts. Ein einfacher npn kann nicht ab 0V Eingangssignal arbeiten. Außerdem invertiert er, wenn er in Emitterschaltung arbeitet und schließlich kann er in einer solchen Schaltung auch nicht 24V bei 100mA an die Last liefern, wenn er mit 24V-Versorgung arbeitet. Ach Du grüne Neune schrieb: > Der OP benötigt am Eingang ca. min. 0,3 Volt, Nein, der arbeitet eingangsseitig ab 0V. > Die 0,7 Volt Verlustspannung > am Ausgang kannst du durch einen etwas höheren Verstärkungsfaktor v=4,92 > wieder einigermaßen ausgleichen. Nein, die gleich man dadurch aus, dass der Transistor in die Gegenkoppelschleife (die in deiner Schaltung fehlt und die so gar nicht funktioniert) einbezogen wird.
Christopher H. schrieb: > Gedacht war Hängt die Last am Plus - oder am Minuspol? Oder hast Du da freie Wahl? Dann kann ich Dir helfen. Möglicherweise hilft Dir dieser Thread: Beitrag "Differenzenverstärker Messbereich Verfeinerung" LG old.
Angehängte Dateien:
-
DC-DC-Amp_2.png
4,7 KB
ArnoR schrieb: > die in deiner Schaltung fehlt und die so gar nicht > funktioniert Ich habe es jetzt verbessert. Nützt aber nicht wirklich was, weil nur 24 Volt zur Verfügung stehen und das obere Rail zumindest mit dem LM324 nicht erreicht wird.
Ach Du grüne Neune schrieb: > das obere Rail zumindest mit dem LM324 > nicht erreicht wird. Mit einem Pullup Widerstand erreichst Du das. Problematisch ist der Spannungsabfall an ihm, wenn der Basisstrom dann noch 1mA beträgt. Da wird der Pullup zu niederohmig. Mir wäre es lieber der gandi könnte die Last an +Ub klemmen. LG old.
Aus der W. schrieb: > Mir wäre es lieber der gandi könnte die Last an +Ub klemmen. Warum? Das ist doch dann das gleiche Problem nur in Grün!
Aus der W. schrieb: > Mit einem Pullup Widerstand erreichst Du das. Auch ein Pullup-Widerstand kann die 0,7V Ube des Emitterfolgers nicht aufheben. Man kommt mit der Schaltung der "grünen Neune" nicht über ~23,3V.
ArnoR schrieb: > Man kommt mit der Schaltung der "grünen Neune" nicht über > ~23,3V. Korrekt. Ach Du grüne Neune schrieb: > Aus der W. schrieb: >> Mir wäre es lieber der gandi könnte die Last an +Ub klemmen. > > Warum? Das ist doch dann das gleiche Problem nur in Grün! Emitterschaltung. Damit schaffe ich das RtoR. LG old.
Ach Du grüne Neune schrieb: > Warum? Das ist doch dann das gleiche Problem nur in Grün! Die Sättigungsspannung eines Transistors ist deutlich geringer als die Basis-Emitterspannung. Bei einem MOSFET und 100mA nur mV. Grundlagen! Georg
Aus der W. schrieb: > Emitterschaltung. > Damit schaffe ich das RtoR. Spätestens bei der Treiberschaltung für die Emitterschaltung hapert's wieder an den 0,7V, wenn nicht schon vorher. georg schrieb: > Bei einem MOSFET und 100mA nur mV Da hätte ich schon mehr Vertrauen zu.
Ach Du grüne Neune schrieb: > Aus der W. schrieb: >> Emitterschaltung. >> Damit schaffe ich das RtoR. > > Spätestens bei der Treiberschaltung für die Emitterschaltung hapert's > wieder an den 0,7V, wenn nicht schon vorher. Ich werde es Dir simulieren wenn gandi das so braucht. Emitter an Masse, Basis über einen Teiler an den op ausg., Collector über Last nach + und GGK vom Collector her. LG old.
Angehängte Dateien:
-
DC-DC-Amp_3.png
6,1 KB
Aus der W. schrieb: > Ich werde es Dir simulieren wenn gandi das so braucht. Du meinst so? Dann müsste das Eingangssignal vorher einmal invertiert werden, oder am Ausgang gleich alles auf PNP-Transistor umbauen, dann stimmt's auch wieder mit der Last an Masse, wenn der TO die Last an Masse haben muss!?
Ach Du grüne Neune schrieb: > wenn der TO die Last an > Masse haben muss!? Ja, wenn... Es ist nicht mehr bekannt, als "100 mA". Gleichstrom? Wechselstrom? Die ganze Diskussion ist mal wieder... ja was denn eigentlich?
Ach Du grüne Neune schrieb: > Du meinst so? Ja, so ähnlich. Danke fürs Zeichnen. Komme Heute nicht mehr dazu. Mal warten was gandi will. LG old.
Danke für die rege Beteiligung am Thread!, jetzt werd ich einmal die ganzen Vorschläge verwerten ;) Hätte nicht gedacht dass das so schnell geht! Die Schaltung hab ich ja verhaut... ^^" Ach Du grüne Neune schrieb: > Dann solltest du ihn auch verwenden (oder einen LM358) und einfach einen > Transistor (BD139) am Ausgang anschließen, mit deiner 100mA Last im > Emitter. Stimmt!, guter, einfach Ansatz - vor allem die rail to rail bauteile vergess ich immer... Und mit 23V wär ich auch zufrieden, ist nämlich nur ein DC Motor der dann schon ausreichend läuft. (Die Schaltung war nur sinnbildlich zu verstehen, der Motor ist natürlich ein wenig anders beschalten) Günter Lenz schrieb: > Um Gleichspannungen zu verstärken > nimmt man Operationsverstärker, dazu sind sie erfunden. Gutes Argument. Ich werd jetzt mal simulieren und überlegen, sollte ich noch wo hängen meld ich mich. Nur aus reinem Interesse: Ich hab bereits so oft gehört dass man Transistoren als Verstärker verwendet und habe aber selber noch nichts in die Richtung gemacht (wie vielleicht unschwer zu erkennen war). Hat jemand von euch einen "guten" Link für mich?, vor allem zur DC Verstärkung (bei AC hab ich genug brauchbares gefunden..).
Angehängte Dateien:
-
Schalt2_pwm0_24V.PNG
50 KB -
Schalt1_24V.PNG
46 KB
Ok, habe mir jetzt beide Varianten angeschaut (lt.Simulation): Bei Schaltung 1 (n.inv OPV + Impedanzwandler) ist das Signal nicht invertiert, dafür habe ich leider immer den Spannungsabfall von 0,7V des Transistors - bzw. noch mehr wenns gegen die 24V geht. Bei Schaltung 2 (DC-DC-Amp_3.png der grünen Neune & oldeurope) ist das Signal invertiert (wie erwartet) und hat deshalb nur im unteren Bereich Probleme (<2V Abfall an der Last - OPV liefert wieder gegen 24V). Das kommt mir allerdings sehr gelegen, da ich die Motoren sowieso erst ab min 6V betreiben werde. Die 24V Abfall werden quasi perfekt (23,8V) erreicht. Zur Umsetzung: Ich werde die 2. Schaltung verwenden und Softwareseitig das PWM Signal bei gefordertem Vollbetrieb (24V) auf 0% Duty Cycle setzen und vice versa. Danke für die Hilfe und fürs Zeichnen!
Christopher H. schrieb: > das PWM Signal Ja nimm das doch direkt für den Motor. Brauchst nur einen Schalttransistor und eine Diode. LG old.
Angehängte Dateien:
-
PWM_Motor.png
5,1 KB
Aus der W. schrieb: > Ja nimm das doch direkt für den Motor. > Brauchst nur einen Schalttransistor und eine Diode. Genau. Das vereinfacht alles enorm. Trotzdem würde mich interessieren welche Widerstandswerte du für die Schaltung 3 (Basisspannungsteiler) eingesetzt hast. Christopher H. schrieb: > Bei Schaltung 2 (DC-DC-Amp_3.png der grünen Neune & oldeurope) ist das > Signal invertiert (wie erwartet) Mit dem noch freien LM358 hättest du es vorher noch invertieren können, aber das ist ja jetzt sowieso hinfällig.
Aus der W. schrieb: > Ja nimm das doch direkt für den Motor. > Brauchst nur einen Schalttransistor und eine Diode. Ich hatte Angst dass der Motor nicht PWM fähig ist bzw. die Lebensdauer von Ihm dadurch sinkt, - die Schaltung hatte ich nämlich sogar schon aufgebaut (mit LL Mosfet IRLML2030). Ach Du grüne Neune schrieb: > Trotzdem würde mich interessieren welche Widerstandswerte du für die > Schaltung 3 (Basisspannungsteiler) eingesetzt hast. Nochmals 3,8k und 1k (Ib ist dann ungefähr 5mA). Ich habe gerade die Schaltung aufgebaut und such den Fehler - leider fährt der Motor immer vollgas unabhängig vom PWM (wahrscheinlich irgendwo falsch verdrahtet...)
Christopher H. schrieb: > (wahrscheinlich > irgendwo falsch verdrahtet...) Oder Mosfet ist durch, falls die Freilaufdiode fehlt.
Darf natürlich kein "großer" Kondensator parallel zum Motor liegen. Christopher H. schrieb: > bzw. die Lebensdauer > von Ihm dadurch sinkt Du darfst auch gerne eine Drossel in Reihe schalten. LG old.
Aus der W. schrieb: > Du darfst auch gerne eine Drossel in Reihe schalten. Ok passt! Ein Fehler ist übrigens dass der LM324 bei 24V versorgung trotzdem nur bis 12V verstärkt.. :/ (Habs mit einer einfachen Verstärkerschaltung getestet)
:
Bearbeitet durch User
Christopher H. schrieb: > Ein Fehler ist übrigens dass der LM324 bei 24V versorgung trotzdem nur > bis 12V verstärkt.. :/ > (Habs mit einer einfachen Verstärkerschaltung getestet) Dann ist er falsch eingesetzt worden. Sowohl der LM324 als auch der LM358 können bei 24 Volt Single Supply am Ausgang Spannungen von fast 0 Volt bis 22,5 Volt ausgeben.
Christopher H. schrieb: > der Motor ist natürlich ein wenig anders beschalten Christopher H. schrieb: > Die Schaltung hab ich ja verhaut... Von "beschaltet" und "verhauen" hieltest Du hier nichts? :~]
Angehängte Dateien:
-
Unbenannt.PNG
8,1 KB
Hi, das wäre auch evtl. eine Möglichkeit. Der Vorteil hier ist, dass wenn du ja doch irgendwelche Kapazitäten parallel zu deinem PWM Ausgang hast, deine Last hier erst ab ca. 4,5 - 5 V fast die 24 V abbekommt. MfG Peter
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.