Ich dachte bisher immer, dass der einzige Unterschied der Transistoren BC847A, B und C die Stromverstärkung ist, die dynamischen Eigenschaften aber sonst gleich sind. Ich habe nun mal eine einfache Schaltung zur invertierenden Pegelwandlung von 3.3V auf 5V mit LTSpice simuliert. Die rote Kurve ist das Eingangssignal, die blaue das Potential am Kollektor des BC847A, die grüne am BC847C. Wie man sieht, ist die C-Type deutlich langsamer als die A-Klasse, bei ansonsten identischer Beschaltung. Die Schottky-Diode soll die Sättigung verhindern. Die Stromverstärkung liegt in beiden Fällen deutlich über dem, was benötigt wird, sollte also auf die Funktion keinen wesentlichen Einfluss haben. Ist das nur ein Artefakt der Simulation oder in der Praxis auch so?
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Mike schrieb: > Wie man sieht, ist die C-Type deutlich langsamer als > die A-Klasse, Ist so. Grob betrachtet. In der Zeit der Transistor-Rechner wurde bei Schalttransistoren selten die Stromverstärkung angegeben. Die lag mäßig bei 50. Wichtig ist die Schaltflanke.
"Isso" finde ich jetzt keine gute Erklärung. Einen echten Grund kann ich aber auch nur vermuten: Es hängt offensichtlich nicht mit der Verstärkung selber zusammen, denn es ist die Miller-Kapazität, die zusammen mit den Strömen über den Basis-Widerstand den berühmten Miller-Integrator-Effekt ergibt. (Bei 1 kOhm an der Basis sind die Basisströme vernachlässigbar, das hat Mike schon richtig erkannt.) Danach müsste die Miller-Kapazität bei C-Typen höher als bei A-Typen sein, ungefähr doppelt so hoch. In den Datenblättern findet sich dazu merkwürdigerweise nichts - ich hätte eine solche Angabe erwartet. Also könnte man mal in den Spice-Modellen nachsehen, was da angegeben ist.
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > "Isso" finde ich jetzt keine gute Erklärung. Das stimmt wohl, erklären kann ich es nicht. Ich weiß nur, dass der Effekt normal ist.
Isso ist ein schlagendes Argument :-) dem ist nichts entgegenzusetzen. Vergleiche doch mal die Modelle von BC847A/B/C. Ist da nur das B unterschiedlich, oder sind vielleicht auch die Kapazitäten unterschiedlich (was sie nicht sein sollten)? Vor kurzem gab es eine ähnliche Diskussion: beim BC547 & BC847 wurde auch ein Parameter (TR) um Größenordnungen falsch gesetzt, was dann zu geändertem Schaltverhalten geführt hat: Beitrag "Bitte um Hilfe bei einem Einschaltproblem" Hier eine Übersicht über die Parameter, die in den LTSpice-Modellen verwendet werden: https://de.wikipedia.org/wiki/Ersatzschaltungen_des_Bipolartransistors
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > Danach müsste die Miller-Kapazität bei C-Typen höher als bei A-Typen > sein, ungefähr doppelt so hoch. Das kommt mir unlogisch vor (oder ich verstehe es falsch). Die Miller-Kapazität berechnet sich ja grob aus Ccb•A (mit A = Verstärkung). Wobei als Verstärkung die Spannungsverstärkung der Stufe ist, nicht B. Die Kapazitäten sind unter Spice im Modell gespeichert und sollten bei A/B/C identisch sein. Die Transistoren sind ja identisch aufgebaut und werden nach dem Prozess in die Verstärkungsklassen aufgeteilt. Stefan ⛄ F. schrieb: > Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > >> "Isso" finde ich jetzt keine gute Erklärung. > > Das stimmt wohl, erklären kann ich es nicht. Ich weiß nur, dass der > Effekt normal ist. Wie gesagt, isso ist keine Erklärung. Wäre schon gut, das genauer zu wissen. Tritt dieser Effekt nur in der Simu auf oder auch in der Realität?
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Ich finde die Frage und die Simulationsergebnisse interessant und habe daher selber "Forschungen" angestellt. Zuerst habe ich in meinem Simulator die Models der Transistoren verglichen, siehe Screenshot. Irgendwo habe ich ein Buch über PSPICE, aber was das alles genau bedeutet, will ich gar nicht erst ergründen. C Collector-Basis sehe ich jedenfalls nicht direkt. Dann habe ich selber simuliert - und bin zu ganz anderen Ergebnissen gekommen: 1. Kein nennenswerter Unterschied bei A, B oder C. 2. Aber meine Zeiten (Signalgeschwindigkeiten) sind ganz anders als beim Mike!?! Habe ich etwas übersehen?
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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > Es hängt offensichtlich nicht mit der Verstärkung selber zusammen, denn > es ist die Miller-Kapazität, die zusammen mit den Strömen über den > Basis-Widerstand den berühmten Miller-Integrator-Effekt ergibt. (Bei 1 > kOhm an der Basis sind die Basisströme vernachlässigbar, das hat Mike > schon richtig erkannt.) Danach müsste die Miller-Kapazität bei C-Typen > höher als bei A-Typen sein, ungefähr doppelt so hoch. So sieht´s aus. Früher wurde das auch im Datenblatt angegeben, wie das angehängte Beispiel zeigt. Die Kollektor-Rückwirkungszeitkonstante ist das Produkt aus Kollektor-Basis-Kapazität (Miller-Kapazität) und Basis-Bahnwiderstand. Wie man sieht, steigt die Zeitkonstante erheblich mit der Stromverstärkung an.
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > C Collector-Basis sehe ich jedenfalls nicht direkt. Das ist die CJC.
ArnoR schrieb: >> C Collector-Basis sehe ich jedenfalls nicht direkt. > > Das ist die CJC. Die ist in meinen Modellen ja für alle Versionen identisch angegeben. In einem zufällig noch vorhandenen alten TFK-Datenbuch "Transistoren für NF- und Schaltanwendungen" von 1985 fand ich für den BC107/8/9 ausführliche Angaben über die Unterschiede bei den Versionen, aber die Ccbo ist für alle mit typ. 2,5 / max. 4,5 pf angegeben. Es ist alles voller Widersprüche. Plausibel wäre, wenn mein TFK-Datenbuch und meine Spice-Library falsch sind und tatsächlich Ccb unterschiedlich sind. Kann der Mike mal seine entsprechende Library posten?
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > Kann der Mike mal seine entsprechende Library posten? Ups - die habe ich ja auch... Also: Dort ist angeben: A: CJC=3.287E-12 B: CJE=1.244E-11 C: CJC=3.379E-12 Was sagt uns das nun wieder? A und C fast identisch, B ganz anders???
Tschuldigung... A: CJC=3.287E-12 B: CJC=3.347E-12 C: CJC=3.379E-12
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > Tschuldigung... > A: CJC=3.287E-12 > B: CJC=3.347E-12 > C: CJC=3.379E-12 3% Unterschied - kann nun nicht gerade die Ursache sein ...
H. H. schrieb: > Alles mit TR und TF anschauen! Was sind das für Parameter? LT-Spice: BC847A: TF=6.04E-10 TR=0.00000011 BC847B: TF=4.908E-10 TR=9.00E-08 BC847C: TF=4.258E-10 TR=0.000000095 Meine (SiMetrix): BC546A: TF=4.26E-10 TR=1.50E-07 BC546B: TF=4.26E-10 TR=1.50E-07 BC547C: TF=4.12E-10 TR=1.50E-07
http://bwrcs.eecs.berkeley.edu/Classes/IcBook/SPICE/UserGuide/elements_fr.html Und ich meine auch XTF usw.
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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: >> Alles mit TR und TF anschauen! > Was sind das für Parameter? Siehe Anhang.
ArnoR schrieb: > Siehe Anhang. Aber auf die in den Modellen eingetragenen Parameter-Werte würde ich gar nichts geben. Die stimmen nur extrem selten mit der Realität einigermaßen überein. Das ist genau das Problem der Simulation. Ein tolles Werkzeug wird durch falsche Modell-Parameter fast unbrauchbar gemacht. Ist wohl auch ein Instrument der Hersteller, ihre Bauteile besser aussehen zu lassen. Gute Leute wie z.B. Bob Cordell verwenden nur ihre "eigenen" Modell-Parameter.
ArnoR schrieb: > Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: >>> Alles mit TR und TF anschauen! >> Was sind das für Parameter? > > Siehe Anhang. https://de.wikipedia.org/wiki/Ersatzschaltungen_des_Bipolartransistors
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Danke Arno, gute Links. Dafür gibt's von mir den Vergleich. Welche(r) Parameter sind (ist) für den Faktor 2 verantwortlich?
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > [CJC] ist in meinen Modellen ja für alle Versionen identisch angegeben. In > einem zufällig noch vorhandenen alten TFK-Datenbuch "Transistoren für > NF- und Schaltanwendungen" von 1985 fand ich für den BC107/8/9 > ausführliche Angaben über die Unterschiede bei den Versionen, aber die > Ccbo ist für alle mit typ. 2,5 / max. 4,5 pf angegeben. Das Zauberwort heißt "Schaltanwendungen". BC547 bzw. BC847 sind keine Schalttransistoren, für diesen Einsatz auch nicht spezifiziert - will sagen: In den Datenblättern finden sich keine Angaben zu den Schatzeiten und die entsprechenden Spice-Modelle sind für den Einsatz als Schalter oft sehr schlecht parametrisiert. Nur als Beispiel: jo hatte das hier Beitrag "Re: Falsches BC547 Transistormodell in LTSpice?" schon mal ansatzweise untersucht. Der BC547B ist in der LT-Lib (standard.bjt) mit TR=1.00E-32 gelistet (mfg=NXP). Das ist noch deutlich weniger als ein fantastillionstel einer Femto-Sekunde. Andere Quellen sprechen von TR=1e-07 (100ns) ... Wer's sich antun will, der möge sich informieren z.B. in Motorola's Highs-peed Switching Handbook von 1963, oder wenn es um die Umsetzung in Spice geht auch unter https://class.ece.uw.edu/cadta/hspice/chapter_14.pdf S.40, 56
Schaut euch den Strom dirch die Dioden an. Das erklärt alles.
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denk darüber nach, woher die Spitze (gelb) kommt, und wohin der Strom (weiß) fließt.
Helge schrieb: > denk darüber nach, woher die Spitze (gelb) kommt ... Kapazitive Effekte - nichts anderes als die Miller-C ...
Die Spitze kommt durch die Basis-Kollektor-Kapazität und entsteht auch ohne die externe Diode in nahezu gleicher Höhe, siehe meine Simulation. "Schaltanwendungen" mag ein Zauberwort sein, es mag damit zusammenhängen, dass ein Transistor für das Schaltverhalten optimiert wurde. Aber die berechtigte Frage hier ist doch "wieso", also eine technische Erklärung, und nicht "ob", also eine praktische Erfahrung (= isso). Der hier sichtbare Effekt ist kein Schaltverhalten, sondern ein das eines (Miller-)Integrators. Die Anstiegs- und Abfallzeiten sind überwiegend vom Basiswiderstand und der C-B-Kapazität bestimmt. Die Abhängigkeit vom Basiswiderstand kann man sehr schnell simulieren. Es bleibt der starke Verdacht, dass die C-B-Kapazitäten unterschiedlich sind, obwohl in den Datenblättern, sofern überhaupt eine Angabe darüber existiert, kein Unterschied erwähnt wird. Schade, dass ich nur C-Typen hier habe...
> ist die C-Type deutlich langsamer als die A-Klasse
Hier schreiben ja nur widerliche Weicheier mit ihren widerlichen
Simulatoren.
Echte Männer konnten sich das schon im letzten Jahrtausend
auf ihren 10 MHz-Oszilloskopen ansehen.
Und die Weicheier wissen nicht mal warum das so ist.
Ich werde es ihnen nicht verraten,
sollen sie doch zum Aufklärungsunterricht gehen...
"Ich werde es ihnen nicht verraten, sollen sie doch zum Aufklärungsunterricht gehen..." Siehste, deswegen finde ich es schön hier. Stadttheater, erste Reihe, Mitte.
> Siehste, deswegen finde ich es schön hier. > Stadttheater, erste Reihe, Mitte. Widerlicher Spanner!
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Hallo, ich melde mich nochmal mit den Modelldaten aus meiner LPSpice-Version. Allerdings kenne ich mich mit den Modellen nicht gut auf, auffällig ist aber, dass das Modell für den BC847C viel einfacher gestrickt zu sein scheint als für die anderen Versionen. Die für den Miller-Effekt wichtige Kapazität CJC ist tatsächlich beim 847C mit 20pF 6 mal größer als beim 847A mit 3.3pF. Das Schaltverhalten lässt sich übrigens beschleunigen, wenn man einen kleinen Kondensator (33pF) zum Basiswiderstand parallel schaltet. Letztendlich geht es darum, eine WS2812-LED mit einem 3.3V-Mikrocontroller anzusteuern. Auf die Nanosekunde kommt es dabei nicht an. Ich werde das mal aufbauen und mit dem Oszilloskop untersuchen. .model BC847A NPN(IS=9.677E-15 NF=0.9922 ISE=5.44E-15 NE=2 BF=182.1 IKF=0.14 VAF=143.8 NR=0.9935 ISC=5.236E-12 NC=1.53 BR=7.004 IKR=0.06 VAR=31.15 RB=10 IRB=5.00E-06 RBM=4 RE=0.78 RC=0.656 XTB=0 EG=1.11 XTI=3 CJE=1.443E-11 VJE=0.733 MJE=0.3514 TF=6.04E-10 XTF=8.94 VTF=3.78 ITF=0.2711 PTF=0 CJC=3.287E-12 VJC=0.5444 MJC=0.3954 XCJC=0.6193 TR=0.00000011 CJS=0 VJS=0.75 MJS=0.333 FC=0.789 Vceo=45 Icrating=100m mfg=NXP) .model BC847B NPN(Is=70.000E-15 Bf=277.08 Vaf=114.03 Ikf=1 Ise=70.000E-15 Ne=1.8934 Br=11.565 Var=100 Ikr=.11266 Isc=1.0228E-12 Nc=1.3260 Nk=.71869 Re=.2 Rb=13.897 Rc=1.2190 Cje=11.342E-12 Mje=.38289 Cjc=4.0230E-12 Mjc=.34629 Tf=338.92E-12 Xtf=4.0449 Vtf=167.36 Itf=.85959 Tr=110.25E-9 Xtb=1.5000 Vceo=45 Icrating=0.1 mfg=Rohm) .model BC847C NPN(IS=20f VAF=65 BF=360 IKF=1.3 XTB=1.5 BR=5 CJC=20p CJE=8p TR=100n TF=600p RB=10 RC=3 RE=1 Vceo=32 Icrating=200m mfg=Rohm)
Mike schrieb: > Das Schaltverhalten lässt sich übrigens beschleunigen, wenn man einen > kleinen Kondensator (33pF) zum Basiswiderstand parallel schaltet. Soso, 33p? Sei glücklich damit bei deiner LED-Steuerung. Kondensatoren sind immer schädlich. Übrigens, die Zeit der Schalttransistoren ist seit 50 Jahren vorbei.
michael_ schrieb: > Mike schrieb: >> Das Schaltverhalten lässt sich übrigens beschleunigen, wenn man einen >> kleinen Kondensator (33pF) zum Basiswiderstand parallel schaltet. > > Soso, 33p? > Sei glücklich damit bei deiner LED-Steuerung. > Kondensatoren sind immer schädlich. Da sind die, die völlig sachfremdes Zeug labern, noch besser. :-( Selbstverständlich beschleunigt solch ein kleiner C parallel zum Basisvorwiderstand SCHON den Schaltvorgang. Und zwar, weil er bis er umgeladen ist kurzzeitig den R_Basis(vor) ÜBERBRÜCKT. Folglich (kurzzeitig, wie gesagt) sehr viel höheren Basisstrom erlaubt. (Was so kurzzeitig auch zum Glück zerstörungsfrei möglich ist.) Daß sich das bei Bipolartransistoren auch beim Ein-, speziell aber beim Ausschaltvorgang positiv bemerkbar macht, ist jedem klar, der AUCH NUR ANSATZWEISE WAS DAVON VERSTEHT. Unserem ahnungslosen Möchtegern-Ratgeber michael_ natürlich nicht, aber aus Langeweile will er dringend sein "Wissen" vermitteln. :-( Daß er Leuten schadet statt hilft ignoriert er oder merkt's nicht.
https://www.multisim.com/content/EAmzWBS5mpCwGuMyBfMSXN/power-bjt-switching-with-speed-up-capacitor/ War nur der erste Treffer, weitere hier: https://www.google.com/search?client=opera&q=BJT+speed+up+capacitor&sourceid=opera&ie=UTF-8&oe=UTF-8
Mike schrieb: > Die für den Miller-Effekt wichtige Kapazität CJC ist tatsächlich beim > 847C mit 20pF 6 mal größer als beim 847A mit 3.3pF. Das kann dann nur ein Fehler im Modell sein. Die unterschiedlichen Verstärkungsklassen A/B/C stammen aus demselben Prozess und werden erst durch Selektierung zu BC847A, BC847B, BC847C, usw. Unterschiedliche Schreibweisen zeigen auch, daß die Modelle nicht aus einem Guss sind: CJC=3.287E-12 Cjc=4.0230E-12 CJC=20p Und wie Mike schon schrieb: 3,3p beim BC847A, 4p beim BC847B, 20p beim BC847C ist unerklärlich. Wobei auch 5-stellige 'Genauigkeit' eine Präzision vortäuscht die nicht vorhanden ist. 4,0p ist seriöser als 4,0230p. Tatsächlich können es 3,5p sein oder auch 4,2p (Datenblatt, versch. Hersteller, typ./max.-Angabe).
Mike schrieb: > Letztendlich geht es darum, eine WS2812-LED mit einem > 3.3V-Mikrocontroller anzusteuern. Das hatten wir schon mehrmals durchgekaut. Eine Transistorschaltung wäre nur eine Notlösung, da teurer, aufwändiger und schlechter, als ein Logik IC. Deswegen habe ich die Schaltung von meiner Homepage und aus meinem Büchlein wieder entfernt. Aktueller Stand ist: Nimm einen 74LVC1G17, wenn du kannst. Kostet keine 20 Cent, ist sogar bei Reichelt vorrätig, und hat nur 4 oder 5 Pins, je nach Variante.
Mohandes H. schrieb: > Unterschiedliche Schreibweisen zeigen auch, daß die Modelle nicht aus > einem Guss sind: > > CJC=3.287E-12 > Cjc=4.0230E-12 > CJC=20p > > Und wie Mike schon schrieb: 3,3p beim BC847A, 4p beim BC847B, 20p beim > BC847C ist unerklärlich. > > Wobei auch 5-stellige 'Genauigkeit' eine Präzision vortäuscht die nicht > vorhanden ist. 4,0p ist seriöser als 4,0230p. Tatsächlich können es 3,5p > sein oder auch 4,2p (Datenblatt, versch. Hersteller, typ./max.-Angabe). CJC muss man in Zusammenhang mit VJC, MJC und XCJC sehen. Dazu werden viele Modellparameter automatisch "erzeugt". Im Kopf 'meines' BC547B findet sich: Model Generated by MODPEX *Copyright(c) Symmetry Design Systems* All Rights Reserved Wen's interessiert: https://www.modpex.com/ BTW, bei den Parametern finden sich: CJC=4.04665e-12 VJC=0.95 MJC=0.343664 XCJC=0.799994 Wo die Bedeutung dieser Parameter erklärt ist, hatte ich an anderer Stelle schon erwähnt. Jenen, die ernsthaft Transistorschaltungen entwickeln wollen, will ich noch weiteres ein Stück Literatur ans Herz legen -- aus der "Texas Instruments Electronics Series" das Buch "Design and Application of Transistor Switching Circuits". Beim aktuellen Problem könnte das Kapitel "4-3. BASIC TRANSISTOR SWITCHING CIRCUITS, Fig. 4-6. Modified-common-emitter switch bzw. Fig. 4-8. Common-base switch" interessant sein. just my 2ct Hannes
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