Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Pegelshifter für Mute Schaltung Endstufe


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von DerJoe (Gast)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin moin,

ich habe ein kleines Audio Projekt, bei dem ich vor folgendem Problem 
stehe.
Die Endstufen, die ich verwenden möchte, haben ein Enable Signal. Laut 
dem Schaltplan der Endstufe ist das ein Open Collector Signal mit einem 
10k Pull-Up gegen 5 V. Wenn das Signal high ist, läuft die Endstufe. 
Zieht man es auf Masse, schaltete sich die Endstufe ab.
Steuern möchte ich das ganze über einen ESP32. Weil der auch via 
Bluetooth Audio ausgeben kann. Der ESP32 läuft aber bekanntlich nur mit 
3,3 V. Also brauche ich eine Art von Level Shifter. Ich dachte jetzt an 
einen einfachen Spannungsteiler. Leider steht im Datenblatt der Endstufe 
keine Angabe, wieviel Strom den Enable Pin liefer kann. Wegen dem 10k 
Pull-Up müsste ich den Spannnungsteiler wohl sehr niederohmig machen. 
Damit der Enable Pin sauber auf Masse gezogen wird und die Endstufe beim 
ersten Einschalten erstmal stumm bleibt. Gerne würde ich auch mehrere 
Enable Signale zusammenfassen. Was meint ihr, gibt das Probleme mit den 
Pegeln an den Endstufen? Wie würde eine bessere Lösung aussehen, die 
sicherstellt, dass beim Anlegen der Versorgung der Enable Pin erstmal 
auf Masse liegt und die sich mit den 3 V vom ESP sauber schalten lässt?

Der Joe

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
DerJoe schrieb:
> Also brauche ich eine Art von Level Shifter.
Probiers so:
1
                      .----------  Enable mit Pullup                   
2
                      |
3
                      |
4
                       \|
5
                        |--3k3--- 3V3
6
                      .<|                      
7
                      |
8
    0V/3V3  ----------'

DerJoe schrieb:
> Leider steht im Datenblatt der Endstufe keine Angabe, wieviel Strom den
> Enable Pin liefer kann.
Rechnerisch 5V/10kOhm = 0,5mA. Und wenn du die Endstufe vor dir hast, 
dann kannst du das ja auch mal mit'm Multimeter messen.

EDIT: Basiswiderstand hinzugefügt. Siehe Diskussion weiter unten.

: Bearbeitet durch Moderator
von Dergute W. (derguteweka)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

Ja, Basisschaltung waere wohl das einfachste Mittel. Bloss wuerd' ich 
noch einen Basiswiderstand von ein paar KOhm spendieren und die Basis 
nicht direkt an 3.3V haengen. Sonst fliesst da arg viel Strom durch die 
BE-Strecke und den ESP.

Gruss
WK

von DerJoe (Gast)


Angehängte Dateien:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Oh man ey. Da war das Brett vor meinem Kopf wirklich dick. Ich war schon 
am überlegen mit High Side Switch usw. aber ja, die einfachste Lösung 
kam mir nicht in den Sinn.
Gut, damit die Endstufe beim Einschalten noch auf Mute ist, muss der 
Transistor in dem Moment leiten. Also noch einen Pull-Up an die Basis 
dran. Low am ESP sperrt den Transistor dann und der Pull-Up in der 
Endstufe sorgt dafür, dass diese einschaltet. Mit den 3V des High Pegels 
vom ESP kriegt man den Transistor sicher zum Durchschalten und der zieht 
den Pull-Up in der Endstufe gegen Masse und sie bleibt stumm. Somit ist 
es auch kein Problem meherer Endstufen gleichzeitig zu schalten. Solange 
der Transistor den Strom abkann.

Ja danke euch fürs abholzen, jetzt wo der Wald weg ist, sehe ich auch 
den einen Baum.

Der Joe

von PCB (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warum nimmst du denn keinen n-Kanal-MOSFET, wie den 2N7002 oder den 
BSS138?

von Elliot (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Die oben vorgeschlagene Basisschaltung wird nicht funktionieren. Die 
Kollektorspannung des Transistors in Basisschaltung kann nicht weiter 
als knapp Ube unter die Basisspannung sinken. Also bei 3V3 an der Basis 
kommt der Kollektor nicht unter etwa 2V6. Damit kann man das Enable-Gate 
(U?B) nicht auf L-Pegel ziehen.

von echt? (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich denke beide Schaltungen funktionieren. Der fehlende Basiswiderstand 
wurde schon erwähnt, ist halt nur ein Prinzipschaltbild.

von Elliot (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
echt? schrieb:
> Ich denke beide Schaltungen funktionieren. Der fehlende Basiswiderstand
> wurde schon erwähnt, ist halt nur ein Prinzipschaltbild.

Der Basiswiderstand ändert gar nichts daran, daß die Basisschaltung 
nicht funktioniert.

von DerJoe (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich denke Elliot bezieht sich auf den Vorschlag von DerGute.
Ich habe eine Emitterschaltung gezeichnet und auch den Vorschlag von 
Lothar habe ich als solche interpretiert. Erst jetzt beim zweiten 
hinsehen fällt mir unten die Beschriftung mit 0V / 3V3 auf.

von Dergute W. (derguteweka)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

Elliot schrieb:
> Der Basiswiderstand ändert gar nichts daran, daß die Basisschaltung
> nicht funktioniert.
Das glaube ich nicht, Tim.

Die Emitterschaltung von derJoe funktoniert sicher auch und ist vorallem 
gaengiger, also nicht so "exotisch" wie eine Basisschaltung an der 
Stelle. Sie invertiert halt. Wenn das kein Problem ist, weils z.b. per 
Software augeglichen kann, ist alles gut.

Gruss
WK

von DerJoe (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ellitos Aussage, dass in der Basisschaltung der Pegel nicht auf Null 
geht hat mich neugierig gemacht. Das hatte ich ehrlich gesagt nicht auf 
dem Schrim. Mit Google habe ich versucht die Aussage zu bestätigen, aber 
bislang habe ich kein Uni Script gefunden, was dazu eine Aussage tätigt. 
Also das Ganze mal eben schnell simuliert und 2 von 2 Tools geben Elliot 
recht. Bei einem BC817 als Transistor geht die Spannung am Pull-Up nur 
auf 2,7 V runter. Da ich annehme, dass in der Endstufe ne TTL Logik 
arbeitet, um den Status des Enable Eingang zu überwachen, liegt man in 
diesem Fall im verbotenen Bereich. An dieser Stelle ist die 
Emitterlösung definitiv das bessere Vorgehen. Dank Ansteuerung per ESP 
macht das invertierte Verhalten des Signals ja kein Problem.

von Elliot (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Dergute W. schrieb:
> Das glaube ich nicht, Tim.

Da hast du recht. Mit genügend großem Basiswiderstand geht es, ohne geht 
es nicht. Allerdings ist es mit großem Basiswiderstand genaugenommen 
keine Basisschaltung mehr, weil die Basis ja nicht mehr auf "konstantem" 
Potential liegt, sondern mit dem Steuersignal mitläuft.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Elliot schrieb:
> Da hast du recht. Mit genügend großem Basiswiderstand geht es, ohne geht
> es nicht.
Richtig, habs korrigiert, es war noch früh am Morgen... ;-)

> Allerdings ist es mit großem Basiswiderstand genaugenommen keine
> Basisschaltung mehr
Das ist allerdings auch egal. Die "reine Lehre" bringt in der Realität 
keine Bonuspunkte und Hauptsache ist: es funktioniert!

von Elliot (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar M. schrieb:
> Richtig, habs korrigiert

Dadurch ist mein Post von 10:00 nun aber falsch, vor deiner 
nachträglichen Korrektur war der noch richtig. Was nun?

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.