Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leckstrom BC548


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von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich möchte gerne abschätzen, wie hoch ungefähr die Stromstärke sein 
wird, wenn die Basis in der Luft hängt (5cm Draht).
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                          +3V
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Offenes Ende o-----------|    BC548B
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Datenblatt: https://www.mouser.com/datasheet/2/149/BC547-190204.pdf

Sind das die 15 nA im Datenblatt?

Würde sich dieser Strom signifikant verringern, wenn ich die Basis mit 
einem 1MΩ Pull-Down Widerstand ausstatte?

Es geht letztendlich um einen Sensor, der mich warnen soll, wenn der 
Fußboden nass wird. Ich möchte mit zwei kleinen AAA Zellen auf eine 
angemessene Laufzeit kommen.

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von hinz (Gast)


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I_CEO ist der Leckstrom mit offener Basis.

I_CES ist der Leckstrom mit Basis-Emitter kurzgeschlossen.

Im Datenblatt von ONSemi/Motorola findest auch letzteren.

von Hp M. (nachtmix)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Sind das die 15 nA im Datenblatt?

Nein, im  Datenblatt ist der MAXIMALE Sperrstrom  der 
Kollektor-Basis-Diode mit 15nA angegeben. Der 
Collektor-Emitter-Sperrstrom ist um die Stromverstärkung größer.
Allerdings erreicht die Stromverstärkung bei derart geringen Strömen oft 
nicht die Datenblattwerte.
Und ja, der Reststrom I_CEO des Transistors wird auf I_CBO, also weniger 
als 15nA sinken, wenn du einen Widerstand zwischen Basis und Emitter 
anordnest.

Für einen Betrieb mit AAA-Zellen genügt es, wenn du µA anstatt nA 
anpeilst.
Ganz grob gesagt kannst du ein Jahr mit zehntausend Stunden ansetzen.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Nein, im  Datenblatt ist der MAXIMALE Sperrstrom  der
> Kollektor-Basis-Diode mit 15nA angegeben.

Das wäre I_CBO.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Hp M. schrieb:
> Für einen Betrieb mit AAA-Zellen genügt es, wenn du µA anstatt nA
> anpeilst.

Ich habe gerade ins Datenblatt von Onsemi geschaut. Offenbar brauche ich 
mir um den Leckstrom keinen Kopf zu machen.

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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hinz schrieb:
> Hp M. schrieb:
>> Nein, im  Datenblatt ist der MAXIMALE Sperrstrom  der
>> Kollektor-Basis-Diode mit 15nA angegeben.
>
> Das wäre I_CBO

So wird er in dem verlinkten Datenblatt ja auch genannt:

ICBO  Collector Cut-Off Current   VCB = 30 V, IE = 0    15nA

Habe ich etwas anderes behauptet?

von c-hater (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:

> Sind das die 15 nA im Datenblatt?

Nein.

> Würde sich dieser Strom signifikant verringern, wenn ich die Basis mit
> einem 1MΩ Pull-Down Widerstand ausstatte?

Nein. Aber mit irgendwas im 10kOhm-Bereich schon.

Sehr viel besser wäre aber ein "Pulldown-Kondensator"...

Den kann (und sollte) man dann mit einem Pulldown-Widerstand im 
MOhm-Bereich ergänzen. Sprich: schalte den Scheiß einfach parallel.

Der Hintergrund ist: du betreibst deinen Transistor als (ziemlich 
miesen) Detektor-Empfänger. Zu schlecht für irgendeine praktisch 
nutzbare Anwendung, aber gut genug, um sinnlos Energie zu verbrauchen.

Der Kondensator gewöhnt ihm die Affinität für eingestreute HF ab. Die 
wird einfach kurzgeschlossen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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c-hater schrieb:
> Der Kondensator gewöhnt ihm die Affinität für eingestreute HF ab. Die
> wird einfach kurzgeschlossen.

Gutes Argument

> mit irgendwas im 10kOhm-Bereich schon.

Dann würde die Schaltung allerdings nicht mehr funktionieren - ich 
müsste mehr verstärken.

von hinz (Gast)


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Hp M. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Hp M. schrieb:
>>> Nein, im  Datenblatt ist der MAXIMALE Sperrstrom  der
>>> Kollektor-Basis-Diode mit 15nA angegeben.
>>
>> Das wäre I_CBO
>
> So wird er in dem verlinkten Datenblatt ja auch genannt:
>
> ICBO  Collector Cut-Off Current   VCB = 30 V, IE = 0    15nA
>
> Habe ich etwas anderes behauptet?

Sorry, ich hatte gar nicht in dieses Datenblatt gesehen.

Beitrag #6373144 wurde vom Autor gelöscht.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Hast Du auch überlegt, ob das vielleicht mit dem komplemetären 
Transistor, zB BC556, die Schaltung auf den Kopf gestellt, vielleicht 
besser passen könnte?

Ein Grund hierfür wäre, wenn am Ground noch etwas hängen sollte und die 
Einschaltung auf Grund einer Verbindung zur Masse erfolgen würde, die 
vielleicht hochohmig irgendwo bereits vorliegen könnte.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Dann würde die Schaltung allerdings nicht mehr funktionieren - ich
> müsste mehr verstärken.

In dem Falle wäre die Darlingtonschaltung eine Lösung.

Eine AAA Zelle mit 500mAh durch 100000h wären 50µA nur mal so zur 
Abschätzung zum Ruehstromverbrauch.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich habe es jetzt so gemacht. Läuft.

> In dem Falle wäre die Darlingtonschaltung eine Lösung.

Damit hätte ich 1-2 Widerstände sparen können. Doch leider fällt dann zu 
viel Spannung an den Transistoren ab.

Dieter D. schrieb:
> Hast Du auch überlegt, ob das vielleicht mit dem komplemetären
> Transistor... vielleicht besser passen könnte?
> Ein Grund hierfür wäre, wenn am Ground noch etwas hängen sollte

Ist aber nicht der Fall. Die Schaltung liegt lose auf dem Boden. Die 
Bauteile konnte ich alle in einen kleinen Hohlraum des Batteriekastens 
quetschen - nur den Summer musste ich außen ankleben.

Wie du siehst habe ich dennoch komplementäre Transistoren verwendet, 
aber ohne speziellen Grund. Jetzt wo ich drüber nachdenke fällt mir auf, 
dass ich mit zwei NPN den R3 hätte einsparen können. Und R4 hätte gerne 
ein bisschen hochohmiger sein dürfen.

Jetzt ist es egal, ich nehme das Ding deswegen nicht nochmal 
auseinander.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Wenn es jetzt passend funktioniert, würde ich auch nichts mehr ändern.

von Klugscheisser (Gast)


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> Sorry, ich hatte gar nicht in dieses Datenblatt gesehen.

Das ist bei der Frage auch gar nicht noetig.
Weil der Leckstrom mit einfachen Messmethoden und den
verbreiteten "Digitalmultimetern" gar nicht messbar ist.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Es geht letztendlich um einen Sensor, der mich warnen soll, wenn der
> Fußboden nass wird

Dafür gibt es auch eine ganz unelektronische Lösung. Ein federbelasteter 
Kontakt, der von einem Stückchen Würfelzucker offen gehalten wird. Wenn 
es naß wird, löst sich der Zuckerwürfel auf und der Kontakt schließt.

Den anderen Klassiker findet man in Waschmaschinen und ähnlichem Gerät: 
ein Schwimmkörper aus Styropor und ein Mikrotaster an einem Hebel.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Wenn der Zuckerwürfel sich auflöst, wird das Wasser auch klebrig. Die 
jetzige Lösung reagiert aber schon wenn es feucht wird. Der 
Schwimmkörper reagiert aber erst ab einer bestimmten Höhe der Pfütze. 
Bei beiden Lösungen ist die "Sauerei" schon deutlich weiter 
fortgeschritten, bis diese reagieren.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich würde dem ganzen noch einen Tiefpass spendieren, sonst wirkt das 
offene Ende an der Basis gleichzeitig auch als Antenne und die Schaltung 
reagiert auf alle mehr oder weniger kräftigen Störungen.

Wie hoch ist die Stromaufnahme von CMOS-ICs? Evtl. ließe sich auch damit 
eine stromsparende Variante aufbauen.

von Manfred (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Dafür gibt es auch eine ganz unelektronische Lösung. Ein federbelasteter
> Kontakt, der von einem Stückchen Würfelzucker offen gehalten wird. Wenn
> es naß wird, löst sich der Zuckerwürfel auf und der Kontakt schließt.
>
> Den anderen Klassiker findet man in Waschmaschinen und ähnlichem Gerät:
> ein Schwimmkörper aus Styropor und ein Mikrotaster an einem Hebel.

Praxisfremde Ideen, aber nett, dass Du auch etwas gesagt hast.

Vor knapp 18 Jahren habe ich sowas gebaut, macht an meiner Telefonanlage 
die Schleife zu und generiert einen Notfallanruf - da reichen ein *paar 
µm Wasser auf dem Fliesenboden* . Da habe ich genug Spannung, ziehe mein 
Relais über eine NPN-Darlingtonschaltung.

Ein neueres Konstrukt bedient ein Magnetrelais im Zufluss meiner 
Waschmaschine, auch das mit einem NPN-Darlington, allerdigs bei rund 15 
Volt aus der Steckdose.

Die Schaltung stelle ich hier nicht dar, nachdem ich dafür an anderer 
Stelle im Forum schon bestänkert wurde!

Die Lösung von Stefan scheint sinnvoll, da braucht es keinen 
Schwimmerschalter, der erst reagiert, wenn 10cm Wasser auf dem Boden 
stehen oder einen Zuckerwürfel, der nach 10 Minuten endlich mal 
schaltet.

von Jens G. (jensig)


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Klugscheisser (Gast)

>> Sorry, ich hatte gar nicht in dieses Datenblatt gesehen.

>Das ist bei der Frage auch gar nicht noetig.
>Weil der Leckstrom mit einfachen Messmethoden und den
>verbreiteten "Digitalmultimetern" gar nicht messbar ist.

Klar ist der meßbar, wenn es nicht gerade ein sehr leckstromarmer T ist.
Einfach Multimeter im kleinsten U-Meßbereich in Reihe mit dem Probanden 
schalten.
Meins kann 100µV auflösen, also 10pA über dessen 
10MOhm-Eingangswiderstand.

von Toxic (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Es geht letztendlich um einen Sensor, der mich warnen soll, wenn der
> Fußboden nass wird.

Ich habe hier einen "wateralarm" Typ WM53.
Hatte ich vor Jahren mal geschenkt bekommen.Benoetigt eine 
9V-Batterie.Das Ding funktioniert immer noch mit der selben 
Batterie.Liegt neben meiner Waschmaschine auf dem Boden.
Als ich das Dingens bekommen hatte,dachte ich nur:wird wieder so ein 
Mist sein...aber hey: wirklich gut und hoellisch laut.Wird schon 
aktiv,wenn man die Kontakte mit den Fingern "kurzschliesst".Gut und 
solide gebaut - warum da gross selbst basteln...

Beispiel-Link:
https://www.amazon.co.uk/Smartwares-WM53-Water-alarm-Prevent/dp/B016BU5DE0

gibt's bestimmt noch guenstiger
Hab das Ding nun gerade zerlegt - weil ich mir Sorgen um die Batterie 
machte.War aber unbegruendet.Noch nicht ausgelaufen.
2014 Verfallsdatum.....und liefert immer noch genuegend Power fuer den 
Piezo und Blink-Led.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Batteriehalter und Summer stammen von irgendeinem alten Kinderspielzeug.

Um die Bauteile unterzubringen, musste ich den Batteriehalter 
aufbrechen. Der Sekundenkleber hat hässlichen weißen Niederschlag 
hinterlassen.

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Hi,
bei dem Gerät habe ich noch nicht einmal innerhalb eines Jahres die 
9V-Batterie wechseln müssen.
(Hängt natürlich auch davon ab, wie lange der "Summer" läuft.)
Diente ursprünglich als hochohmiger Durchgangsprüfer.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Stefan ⛄ F. schrieb:

> Die Schaltung liegt lose auf dem Boden. Die
> Bauteile konnte ich alle in einen kleinen Hohlraum des Batteriekastens
> quetschen - nur den Summer musste ich außen ankleben.

Falls Dein "Wassermelder" häufiger "im Feuchten" liegt, solltest
Du als Messstrom besser Wechselstrom verwenden. Ansonsten kommt
es nämlich zu galvanischen Effekte, die die Funktion beeinträch-
tigen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Harald W. schrieb:
> Falls Dein "Wassermelder" häufiger "im Feuchten" liegt

hoffentlich nicht, denn das wäre in Indiz dafür, dass mein Aquarium 
undicht geworden ist.

von dirk (Gast)


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Gruss

Vergoldete Kontakte einer Steckerleiste gingen/gehen auch.
Beim Kleben von Kunstoffen verwende ich MMA (Methylmethacrylatkleber), 
der zu klebende Kunststoff muss aber dafür spezifiziert sein.

Wünsche noch einen Schönen Sonntag
Dirk St

von Wolfgang (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Es geht letztendlich um einen Sensor, der mich warnen soll, wenn der
> Fußboden nass wird. Ich möchte mit zwei kleinen AAA Zellen auf eine
> angemessene Laufzeit kommen.

Bei einem einfachen Wassermelder hängt die Batterielebensdauer nur von 
der Selbstentladung und der guten Isolation des Aufbaus ab ;-).
http://www.zabex.de/site/wassermelder.html#waaudebo

von michael_ (Gast)


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KEMO hat auch sowas.

von michael_ (Gast)


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Und warum wählst du überhaupt den BC548 mit 30V?
Nimm einen mit 100V oder höher.

von hinz (Gast)


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michael_ schrieb:
> Und warum wählst du überhaupt den BC548 mit 30V?
> Nimm einen mit 100V oder höher.

Die haben keinen kleineren Leckstrom.

von Manfred (Gast)


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Karl B. schrieb:
> bei dem Gerät habe ich noch nicht einmal innerhalb eines Jahres die
> 9V-Batterie wechseln müssen.

Die Schaltung wirkt etwas altertümlich, aber sie gefällt mir - macht 
mit einfachen Bauteilen genau das, was man braucht. Etwas Bedenken habe 
ich bzgl. der Schaltschwelle, die dürfte deutlich von den Toleranzen des 
BC328 abhängen.

michael_ schrieb:
> Und warum wählst du überhaupt den BC548 mit 30V?
> Nimm einen mit 100V oder höher.

Kannst Du Kasper dazu einen Bezug quoten?

Wozu braucht man eine höhere Sperrspannung, falls Du diesen Wert 
überhaupt verstehen kannst?

von michael_ (Gast)


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hinz schrieb:
> Die haben keinen kleineren Leckstrom.

Uff, das ist Standardwissen.

von hinz (Gast)


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michael_ schrieb:
> hinz schrieb:
>> Die haben keinen kleineren Leckstrom.
>
> Uff, das ist Standardwissen.

In Phantasien.

von michael_ (Gast)


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Beschimpfungen werden nichts an deiner Unwissenheit ändern.
Vergrabe dich in deine Datenblätter.
Damit kannst du imponieren.

von hinz (Gast)


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michael_ schrieb:
> Beschimpfungen werden nichts an deiner Unwissenheit ändern.

Dunning-Kruger

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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michael_ schrieb:
> Und warum wählst du überhaupt den BC548 mit 30V?
> Nimm einen mit 100V oder höher.

Weil ich ihn vorrätig habe. Das gilt das gesamte Material.

Die Diskussuion um ein paar nano-Ampere Leckstrom mehr oder weniger ist 
lächerlich.

: Bearbeitet durch User

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