Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Beeinflussung eines Spannungsteilers


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von Bernd S. (schetteb)


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Liebe Elektroniker,

könnte mir jemand sagen, ob die Spannung Ux am Spannungsteiler durch die 
rot eingekreiste Schaltung beeinflusst wird? Bei geschlossenem Schalter 
wird der Basistrom des Transistors ja gegen 0 kurzgeschlossen und somit 
sollte eine Beeinflussung ausgeschlossen sein, auch wenn der Transistor 
dann durchgesteuert ist. Bei offenem Schalter sollte ja eigentlich kein 
Basistrom fließen, da der Transistor sperrt. Bie beiden Dioden sollten 
den Strom, der über den 1M-Widerstand fließen könnte, abblocken, da der 
Spannungsabfall über die beiden Dioden kleiner als 2 x 0,7V ist. Ist das 
richtig?

Beste Grüße und Danke für jede Hilfe und Erklärung,
Bernd

von Tester (Gast)


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Stichwort belasteter Spannungsteiler, primär durch den Schalter und dem 
Rest der dann darauf reagiert und sich auch auswirkt. Die Größenordnung 
der Auswirkung müsste man durchrechnen.

von Achim S. (Gast)


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Die Schalterstellung beeinflusst natürlich den Wert des Spannungsteiler, 
die rot eingekreiste Transistorschaltung selbst beeinflusst ihn nicht 
(höchstens im Rahmen des Leckstroms der Dioden...).

Allerdings ist die Transistorschaltung insgesamt nicht wirklich 
gelungen. Wenn der Schalter geschlossen ist, liegen an der BE-Diode des 
Transistors und den beiden folgenden Dioden insgesamt 3V an, ohne dass 
der Strom begrenzt wird. Beschwer dich nicht, wenn die BE-Strecke des 
Transistors durchbrennt.

von Harald W. (wilhelms)


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Achim S. schrieb:

> Wenn der Schalter geschlossen ist, liegen an der BE-Diode des
> Transistors und den beiden folgenden Dioden insgesamt 3V an, ohne dass
> der Strom begrenzt wird. Beschwer dich nicht, wenn die BE-Strecke des
> Transistors durchbrennt.

Man sollte am Besten die beiden Dioden durch einen 100k-Widerstand
ersetzen und alles ausserhalb des roten Kreises weglassen.

von Bernd S. (schetteb)


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Achim S. schrieb:
> Die Schalterstellung beeinflusst natürlich den Wert des Spannungsteiler,
> die rot eingekreiste Transistorschaltung selbst beeinflusst ihn nicht
> (höchstens im Rahmen des Leckstroms der Dioden...).

Vielen Dank, das hat mich sehr interessiert!

> Allerdings ist die Transistorschaltung insgesamt nicht wirklich
> gelungen. Wenn der Schalter geschlossen ist, liegen an der BE-Diode des
> Transistors und den beiden folgenden Dioden insgesamt 3V an, ohne dass
> der Strom begrenzt wird. Beschwer dich nicht, wenn die BE-Strecke des
> Transistors durchbrennt.

Ja, ich habe den 5 k in Reihe zu den Dioden vergessen... der sollte da 
eigentlich sein.

Besten Dank!

von armer Transistor (Gast)


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Och ja,
wenn der Schalter geschlossen wird, liegen an den ca. 2Volt 
Schwellenspannung
3Volt an. ES KNALLT!

von Max M. (prokrastinator)


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Achim S. schrieb:
> rot eingekreiste Transistorschaltung selbst beeinflusst ihn nicht
> (höchstens im Rahmen des Leckstroms der Dioden...).
Die sind aber in Vorwärtsrichtung mit 1M+100K auf Ux geklemmt.
Beeinflussung wird vernachlässigbar sein.

Bis man den Schalter drückt, den PNP durchballert ohne 
Basisstrombegrenzung und die Dioden gleich mit.
Dann wird die Beeinflussung ziemlich groß sein, so mit durchlegierten 
Halbleitern.

von TomA (Gast)


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Hallo Bernd S.

Warum nicht LTSpice verwenden, dann kannst du die Fragen selbst 
beantworten?

Gibt es zum kostenlosen Download, kostet nur Einarbeitung.

Gruss Tom

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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armer Transistor schrieb:
> ES KNALLT!

Nein. Es sieht zuerst tatsächlich so aus als ob es knallt, aber in 
Wirklichkeit knallt es doch nicht, weil der TE nachträglich im letzten 
Moment noch einen 5k Widerstand vor die Basis einbauen will:

Bernd S. schrieb:
> ich habe den 5k in Reihe zu den Dioden vergessen... der sollte da
> eigentlich sein.

von Bernd S. (schetteb)


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TomA schrieb:
> Hallo Bernd S.
>
> Warum nicht LTSpice verwenden, dann kannst du die Fragen selbst
> beantworten?
>
> Gibt es zum kostenlosen Download, kostet nur Einarbeitung.
>
> Gruss Tom

Hallo Tom,
das lade ich mir gleich runter! Vielen Dank für den heißen Tipp, ich 
versuche mich da einzuarbeiten! Mal sehen, ob ich das hinbekomme.
Beste Grüße und tausend Dank!

von TomA (Gast)


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Hallo Bernd.

Gerne geschehen. Es gibt auch Dokumentation auf deutsch im Netz zu 
finden.

Viel Erfolg. Tom

von TomA (Gast)


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Hier noch ein Link zu einer guten deutschen Dokumentation.

https://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/LTSpice%20XVII_Tutorial_korr.pdf

von Max M. (prokrastinator)


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Bernd S. schrieb:
> Mal sehen, ob ich das hinbekomme.

Denk nur dran reale Bauteile einzusetzen.
https://ltwiki.org ist ne tolle Quelle für Dinge die LTspice noch nicht 
kennt.

Tust Du das nicht sind das ideale Dioden / Transistoren, die sich 
ziemlich anders verhalten können.

Und LTspice schickt auch 4000KA durch eine Basis ohne mit der Wimper zu 
zucken.
Die Spannungsquelle ist ideal und bricht nicht ein mV dabei ein.
Knall und Rauch wird auch nicht simuliert.

Du must also selber schauen ob alles in realistischen Grenzen geschieht.
Dann ist LTspice ein wirklich tolles Arbeitsmittel.

von Bernd S. (schetteb)


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TomA schrieb:
> Hallo Bernd.
>
> Gerne geschehen. Es gibt auch Dokumentation auf deutsch im Netz zu
> finden.
>
> Viel Erfolg. Tom

Hallo Tom,
das funktioniert sehr schön und eine Beeinflussung des Spannungsteilers 
scheint tatsächlich nicht stattzufinden. Die Werte für die Spannungen 
sind plausibel und recht nahe an den zu Fuß abgeschätzten Werten. Das 
einzige, was mich etwas stutzig macht, ist, dass es am durchgeschalteten 
Transistor praktisch keinen Spannungsabfall (Sättigungsspannung) gibt.

Beste Grüße
Bernd

von Achim S. (Gast)


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Bernd S. schrieb:
> Das
> einzige, was mich etwas stutzig macht, ist, dass es am durchgeschalteten
> Transistor praktisch keinen Spannungsabfall (Sättigungsspannung) gibt.

Der Kollektorstrom ist ja auch winzig, und sogar der Basisstrom noch 
größer als der Kollektorstrom - da fällt nicht viel Spannung an C-E ab.

von TomA (Gast)


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Hallo Bernd.

Das sieht ja schon ganz gut aus, du machst gute Fortschritte. Was mir 
komisch vorkommt, ist die fehlende Definition der beiden Schalter. Lasse 
ich die Definition weg, erfolgt sofort eine Fehlermeldung.

Sie kann als Direktive
   .model MYSW SW(Ron=0.5 Roff=1Meg Vt=.5 Vh=-.4)
im Schaltplan erscheinen.

Damit wird auch der Ein- und Ausschaltwiderstand (Ron=0,5 Ohm, Roff=1 
Megaohm) festgelegt. Ändere doch bitte die Schalternamen von SW in MYSW 
und füge die Direktive in den Plan ein, wie im ersten Bild (LTSpice.png) 
zu sehen. Vielleicht funktioniert die Simulation dann besser.

Gruss Tom

von Jens G. (jensig)


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Bernd S. schrieb:
> das funktioniert sehr schön und eine Beeinflussung des Spannungsteilers
> scheint tatsächlich nicht stattzufinden.

Beeinflussing durch was? S1? Die findet mit Sicherheit statt. Sieht man 
ja auch ...

von Gerald K. (geku)


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TomA schrieb:
> Hallo Bernd S.
> Warum nicht LTSpice verwenden, dann kannst du die Fragen selbst
> beantworten?
> Gibt es zum kostenlosen Download, kostet nur Einarbeitung.
> Gruss Tom

Welcher Strom fließt bei der Simulation durch die Basis des Transistors?

Wie groß ist der Innenwiderstand der Spnnungsversorgung?

: Bearbeitet durch User
von TomA (Gast)


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Hallo Bernd.

Habe es jetzt nochmal probiert, es ist so wie Achim schreibt. Durch den 
kleinen Strom ist der Spannungsabfall nur rund 7mV. Die 
Sättigungsspannung ist der Low-Pegel deiner blauen Kurve im aktiven 
Bereich.

Gruss Tom

von TomA (Gast)


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Hier noch ein Bild dazu. Die Sättigungsspannung ist 6,74mV.

von Da Baby (Gast)


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Mal ne Frage. Was soll der Nutzen des Spannungsteilers sein? Leg das 
Ding doch einfach auf die 3V oder auf 0V mit einem Widerstand. Den 
Spannungsteiler kannst du ja parallel zu den 3V aufbauen oder du machst 
den jetzigen Spannungsteiler etwas niederohmiger, falls der 
Spannungsabfall stört. Dann wird aber die Verlustleistung etwas größer.
Dann würde ich die Dioden auch wegwerfen und den Arbeitspunkt über einen 
Vorwiderstand einstellen. UBE -1,4V ist zu viel. Zumal sich das auch 
noch weiter erhöht durch den Temperaturgang. Der 1MOhm Widerstand um 
C_BE zu entladen wird dann auch hinfällig. C_BE entlädt sich dann über 
den Vorwiderstand.

von Jester (Gast)


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Bernd S. schrieb:
> Achim S. schrieb:
>> Die Schalterstellung beeinflusst natürlich den Wert des Spannungsteiler,
>> die rot eingekreiste Transistorschaltung selbst beeinflusst ihn nicht
>> (höchstens im Rahmen des Leckstroms der Dioden...).
>
> Vielen Dank, das hat mich sehr interessiert!

Du kennst den Trick, wie sich ein Spannungsteiler durch eine ideale 
Spannungsquelle mit Innenwiderstand ersetzen lässt? Leerlaufspannung mit 
2.73V (3V*100k/110k) und Innenwiderstand 9.01k (100k||10k)? Damit wird 
das Schaltbild schon viel "klarer".

Die 3 Dioden sind mit 270mV VORWARTS gepolt. In dem Fall leiten die 
Dinger, und dann redet man nicht von Leckstrom.

Vorwärts-Strom fließt auch schon unter 100mV -- nur um mal mit dieser 
ominösen "Kniespannung" aufzuräumen.

[Bildquelle: Rolf Suessbrich - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, 
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15666619]

von Manfred (Gast)


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Bernd S. schrieb:
> eine Beeinflussung des Spannungsteilers
> scheint tatsächlich nicht stattzufinden.

Eine Simulationssoftware ersetzt kein Grundwissen.

von Jester (Gast)


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Manfred schrieb:
> Eine Simulationssoftware ersetzt kein Grundwissen.

Mit ein paar Grund-Überlegungen und Überschlagsrechngen ist das Problem 
in 1/10 der Zeit abgeklärt. 9k, 2.7V bzw. 300mV rechnet man im Kopf (*), 
selbst für die Si-Diode kann man sich Schätzwerte mit 0.6V @1mA sowie 
0.1V abnehmend für I/10 merken.

(*) was ich absichtlich nicht gemacht habe, um den Nörglern beim 
Argument "Du hast dich aber an der 7. Stelle verrechnet", den Wind aus 
den Segeln zu nehmen...

von Manfred (Gast)


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Jester schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Eine Simulationssoftware ersetzt kein Grundwissen.
> Mit ein paar Grund-Überlegungen ...

> selbst für die Si-Diode kann man sich Schätzwerte
Uninteressant, alles im roten Kringel ist praktisch unwichtig: Der PNP 
ist zu, was über den 1M - 2 Dioden - 100k zum Knoten fließt, ist gegen 
den 10k zu vernachlässigen.

Wenn der Schalter zu ist, kann rechts der PNP abdampfen, am Knoten kommt 
nichts an.

Da bleibt ein Teiler 10k zu 50k = 2,5 Volt.

von Forist (Gast)


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Manfred schrieb:
> Eine Simulationssoftware ersetzt kein Grundwissen.

Manfred schrieb:
> Wenn der Schalter zu ist, kann rechts der PNP abdampfen, am Knoten kommt
> nichts an.

Große Sprüche, aber den Thread nicht gelesen.
Da fließen 200µA

von Harald W. (wilhelms)


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Manfred schrieb:

> alles im roten Kringel ist praktisch unwichtig:

Für mich ist alles ausserhalb des roten Kringels unnötig.
Siehe mein Beitrag oben.

von Manfred (Gast)


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Forist schrieb:
>> Wenn der Schalter zu ist, kann rechts der PNP abdampfen, am Knoten kommt
>> nichts an.
> Große Sprüche, aber den Thread nicht gelesen.
> Da fließen 200µA

Über welchen Weg sollen die fließen und wie sollen die den Knoten 
beeinflussen?

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