Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Reparatur einer alten 7-Segment DCF Uhr / Frage LM317


von Martin S. (mmaddin)


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Hallo zusammen,

ich habe hier eine alte DCF Uhr mit 7-Segmentanzeigen, scheint ein 
Eigenbau zu sein.

Das Display mit Anzeigen mit gemeinsamer Anode ist gemuxt, wobei die 
Spannung für diese Seite der H-Treiber über einen LM317 analog mit einer 
IR-Diode in einem gewissen Bereich (~5-7V) helligkeitsabhängig variiert. 
Heute würde man das wohl über das Tastverhältnis des Muxings machen, wie 
dem auch sei.

Anbei mal die Schaltung um den LM317, die würde ich gern näher 
verstehen.
In der "Regelung" ist ein SF826D mit verbaut, der ist wohl dem BC337 
(npn) ähnlich (Vergleichstyp), wenn ich das richtig recherchiert habe.
1
12V              _______
2
                | LM317 |
3
---o---o----o---|3  1  2|----o------->
4
   |   |    |   '---+---'    |
5
   |   |    |       |        |
6
   |   |    '-12K---o--270---'
7
   |   Ʇ <-         |
8
   |   V <-     P   |
9
   |   T     .-3K3--o
10
   |   |     |      |
11
   |   |     |      |      
12
   |   |   |/       |
13
   |   '---| BC337  |
14
   |       |>       | 
15
   |         \      |
16
   '---------'     560 P
17
                    |
18
                   _|_

Das habe ich mal herausgemessen, wobei die 3K3 und die 560 Ohm mal als 
Poti geplant waren...aber durch Festwerte ersetzt wurden.

Ergibt dieser "Schaltplan" Sinn? Ich habe bis jetzt nur 
Spannungseinstellung oder den LM317 als Konstantstromquelle genutzt. Das 
hier scheint eher eine modifizierte Spannungsregelung zu sein, aber so 
richtig schlau werde ich nicht daraus...

Bin für jeden Tip zum Verständnis dankbar und auch ob das so überhaupt 
sinnvoll konstelliert ist.

Danke

[Mod: bitte das nächste Mal die pre-Tags selber einsetzen, siehe auch 
dort: Formatierung im Forum]

: Bearbeitet durch Moderator
von Jörg R. (solar77)


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Martin S. schrieb:
> Anbei mal die Schaltung um den LM317,

Bist Du sicher den BC337 richtig eingezeichnet zu haben?

Zeige doch bitte mal Fotos von der Platine, beidseitig.

: Bearbeitet durch User
von Arno R. (arnor)


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Martin S. schrieb:
> Ergibt dieser "Schaltplan" Sinn?

Wenn man den NPN richtig anschließt, ergibt sich eine schöne 
Abhängigkeit der Ausgangsspannung vom Photostrom. Siehe Anhang

Der vom NPN verstärkte Photostrom wird in den 560R-Widerstand 
eingespeist und hebt das Potential des ADJ-Anschlusses und damit die 
Ausgangsspannung an.

von Arno R. (arnor)


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Den 3k3 habe ich vergessen. Mit dem wird der Spannungsanstieg auf etwa 
5,5V begrenzt. Es ist egal, ob der in der Kollektor- oder Emitterleitung 
des NPN liegt.

von Martin S. (mmaddin)


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Jörg R. schrieb:
> Bist Du sicher den BC337 richtig eingezeichnet zu haben?

Nein :)


Arno R. schrieb:
> ergibt sich eine schöne
> Abhängigkeit der Ausgangsspannung vom Photostrom

Klingt sehr gut.

Arno R. schrieb:
> auf etwa
> 5,5V begrenzt.

Wenn ich mit dem Regelbereich um 1V hoch möchte, also gleiche Kennlinie 
nur eben bis 6,5V hoch, was müsste ich dann wie ändern?

Danke.

VG

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Martin S. schrieb:
> Ergibt dieser "Schaltplan" Sinn?

Nein, diese Hieroglyphen ergeben keinen Sinn.

von Arno R. (arnor)


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Martin S. schrieb:
> Wenn ich mit dem Regelbereich um 1V hoch möchte, also gleiche Kennlinie
> nur eben bis 6,5V hoch, was müsste ich dann wie ändern?

Den (in meinem Bild nicht vorhandenen) 3K3 auf 1K6 reduzieren.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Martin S. schrieb:
> Ergibt dieser "Schaltplan" Sinn?
Nein, der Emitter-Pfeil des Transistors muss in Richtung "negativeres 
Potential" zeigen. Also eher so:
1
                _______
2
12V            | LM317 |
3
------o----o---|3  1  2|----o------->
4
      |    |   '---+---'    |
5
      |    |       |        |
6
      |    '-12K---o--270---'
7
      V <-         |
8
      - <-     P   |
9
      |     .-3K3--o
10
      |     |      |
11
      |     |      |      
12
      |   |/       |
13
      '---|        |
14
          |>      560 
15
     BC337  |      |
16
            |      |
17
------------o------o-------
18
GND

: Bearbeitet durch Moderator
von H. H. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
[ASCII-Art]
So ganz sicher nicht, da wären Photodiode und BC337 sofort kaputt.

von Arno R. (arnor)


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Lothar M. schrieb:
> Also eher so:

Ganz sicher nicht, denn so würde die Ausgangsspannung mit steigenden 
Beleuchtung der Photodiode absinken, die LED-Anzeige würde also bei 
hellerer Umgebung dunkler werden.

von Dieter W. (dds5)


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Lothar M. schrieb:
> Martin S. schrieb:
>> Ergibt dieser "Schaltplan" Sinn?
> Nein, der Emitter-Pfeil des Transistors muss in Richtung "negativeres
> Potential" zeigen.

Mit dieser Schaltung würde die Spannung aber mit steigender Beleuchtung 
niedriger.
Die von Arno R. passt da besser.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Lothar M. schrieb:
> Also eher so:

Nur dass dann bei steigender Umgebungshelligkeit die Anzeige noch 
dunkler wird.

Durch eine geschickte Platzierung eines 2k Spindeltrimmers, lässt sich 
die gewünschte Helligkeit auch später noch, je nach Geschmack, anpassen.

von Thorsten S. (whitejack)


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Mit dem Rechner

https://wetec.vrok.de/rechner/clm317.htm

kommst du mit R1 = 270 Ohm und R2 = 560 Ohm auf 3,84 V.


Dann wirkt die Schaltung mit der Photodiode dort noch mit rein. 
ImDatenblatt sind ja die Formeln zur Berechnung der Ausgangsspannung 
enthalten. Wäre mal interessant wie die für diese Schaltung aussehen...


12V              _____
           Inp. | LM317 | Outp.
---o-----o--o---|3  1  2|----o------->
   |     |  |   '---+---'    |
   Ʇ <-  |  |       | Adj.   |
   V <-  |  '--12K--o--270---'
   T     |          |
   |     |          |
   |     /          |
   |   |/           |
   '---| BC337      |
       |>       P   |
         '---3K3----o
                    |
                   560 P
                   _|_

C und E des Transistors waren vertauscht, so müsste es richtig sein.

Was bewirken eigentlich diese 12K?

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (mmaddin)


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Enrico E. schrieb:
> Nein, diese Hieroglyphen ergeben keinen Sinn.

Stimmt. Bilddateien mit einem ASCII Editor ansehen führt auch zu solchen 
Ergebnissen schätze ich, geht auch nicht so gut, muss man ja aber nicht 
machen. :-)

Thorsten S. schrieb:
> C und E des Transistors waren vertauscht

Jo

Arno R. schrieb:
> 3K3 auf 1K6 reduzieren.

Danke, ich musste sogar auf 825 Ohm runter, dann passt es, aber nun habe 
ich das Problem dass sie im dunklen viel zu dunkel ist, wie kann ich 
denn den unteren Spannungswert anheben?
Kannst du mir noch sagen wie die "Kennlinie" mit 825 Ohm und 1K1 an 
Stelle vom 3K3 aussieht.

Danke.

von H. H. (Gast)


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Thorsten S. schrieb:
> C und E des Transistors waren vertauscht

So wie A und K der Photodiode.

von Jörg R. (solar77)


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Martin S. schrieb:
> ..aber nun habe ich das Problem dass sie im dunklen viel zu dunkel
> ist, wie kann ich denn den unteren Spannungswert anheben?

Den Widerstand (560R)von Pin1 des LM317 nach GND vergrößern. Musst halt 
etwas experimentieren.

von Martin S. (mmaddin)


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Jörg R. schrieb:
> Den Widerstand (560R)von Pin1 des LM317 nach GND vergrößern.

Hm, logisch, deswegen waren genau die beiden auch mal als Poti 
ausgeführt...

Martin S. schrieb:
> wobei die 3K3 und die 560 Ohm mal als
> Poti geplant waren...

Beide auf 780 Ohm, und alles ist gut...

Danke klasse. Die "Kennlinie" würde mich noch interessieren für diese 
Konstellation.

H. H. schrieb:
> So wie A und K der Photodiode.

Okay, ich verstehe die Funktion dieser "Schaltung" immer noch nicht, ich 
hätte aber gedacht dass der Strom in die Basis hinein fließen muss...und 
deswegen die Photodiode so herum eingezeichnet, dann ist es also so 
richtig:

12V              ___
           Inp. | LM317 | Outp.
---o-----o--o---|3  1  2|----o------->
   |     |  |   '---+---'    |
   Ʇ <-  |  |       | Adj.   |
   ^ <-  |  '--12K--o--270---'
   T     |          |
   |     |          |
   |     /          |
   |   |/           |
   '---| BC337      |
       |>       P   |
         '---780----o
                    |
                   780 P
                   _|_

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Martin S. schrieb:
> ich
> hätte aber gedacht dass der Strom in die Basis hinein fließen muss...und
> deswegen die Photodiode so herum eingezeichnet, dann ist es also so
> richtig:

Das funktioniert mit dem Sperrstrom der Photodiode.

von Martin S. (mmaddin)


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H. H. schrieb:
> funktioniert mit dem Sperrstrom

Jau, da bin ich raus, müsste mich einlesen. Stellt diese Strecke über 
den Transistor eine Parallelschaltung zu den 12K dar?

Aber vielleicht kannst und magst du mir noch sagen warum dort so ein 
"spezieller" Transistor SF826D eingesetzt wird/wurde und ob der BC337 
tatsächlich ein Ersatz in diesem Fall darstellt...

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Martin S. schrieb:
> warum dort so ein
> "spezieller" Transistor SF826D eingesetzt wird/wurde

Der Erbauer hatte wohl noch einen Sack voll DDR-Transistoren. Die gabs 
ja vor gut 30 Jahren fast geschenkt.

Und der BC337 ist schon recht ähnlich.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Martin S. schrieb:
> Aber vielleicht kannst und magst du mir noch sagen warum dort so ein
> "spezieller" Transistor SF826D eingesetzt wird/wurde und ob der BC337
> tatsächlich ein Ersatz in diesem Fall darstellt...

Nö, ich vermute, der wurde nur deswegen eingesetzt, weil er gerade da 
war. Ein HF-Transistor ist an dieser Stelle auf jeden Fall unnötig. Der 
Sperrstrom einer Fotodiode ist recht klein, deswegen wird der Transistor 
als Emitterfolger eingesetzt, um den Strom zu verstärken. Der BC337 oder 
jede andere Universal NPN tut es hier problemlos.

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (mmaddin)


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H. H. schrieb:
> Der Erbauer hatte wohl noch einen Sack voll DDR-Transistoren

Jau, alles klar. Könnte ich da auch den bc547 nehmen?

Matthias S. schrieb:
> Nö

Die Frage richtete sich ja auch primär an Hinz.

Matthias S. schrieb:
> Der 12k übrigens liefert die Mindestspannung bei komplett abgedunkelter
> Diode, damit man überhaupt noch was sieht.

Die Frage hatte ich zwar nicht gestellt sondern Thorsten aber dennoch 
danke für die Info.

von H. H. (Gast)


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Martin S. schrieb:
> Könnte ich da auch den bc547 nehmen?

Ja.

von Daniel S. (supernova01)


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Martin S. schrieb:
> Beide auf 780 Ohm, und alles ist gut...
>
> Danke klasse. Die "Kennlinie" würde mich noch interessieren für diese
> Konstellation.

Die wird um ca. zwei Volt höher starten und enden als die oben von Arno 
angegebene...

Beitrag "Re: Reparatur einer alten 7-Segment DCF Uhr / Frage LM317"

von Martin S. (mmaddin)


Angehängte Dateien:

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So, nun ist sie fertig und gleich auch in einem Feuchtraumgehäuse 
gelandet...

War doch viel Tüdelkram die Helligkeiten alle so hin zu bekommen, dass 
sie zusammen passen, auch wenn sie runter dimmt. Die Bilder geben das 
nicht ganz richtig wieder...

Danke für die Tips, damit konnte ich das gut einstellen.

Gruß

: Bearbeitet durch User
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