Problem mit Multiplexanzeige

Nimm npn Transistoren in Kollektorschaltung ohne Basiswiderstand.

Die Emitterschaltung hat ne Verögerung:

http://de.wikipedia.org/wiki/Millereffekt



Peter

@ Peter Dannegger (peda)

>Nimm npn Transistoren in Kollektorschaltung ohne Basiswiderstand.
>Die Emitterschaltung hat ne Verögerung:

So ein Quark. Wir reden doch nicht über Schaltzeiten im 
Nanosekundenbereich. Für so ein "Zeitlupenschaltung" tuts die 
Emitterschaltung problemlos.

@ Paul Hamacher (powl)

Poste mal deinen Sourcecode als Anhang.

MFG
Falk

OK alle unwichtigen Teile rauslöscht.

1

.include "tn26def.inc"        ; Deklarationen für ATtiny26

2

3

.def  dig1 = R16          ; Speicherplätze für Ziffern

4

.def  dig2 = R17

5

.def  dig3 = R18

6

.def  dig4 = R19

7

8

.equ  digport = PORTA        ; Datenport

9

.equ  digddr = DDRA

10

11

.equ  s_port = PORTB        ; Steuerport

12

.equ  s_ddr = DDRB

13

14

.equ  s_dig1 = 3          ; Portbits der Anzeigen

15

.equ  s_dig2 = 4

16

.equ  s_dig3 = 5

17

.equ  s_dig4 = 6

18

19

20

.cseg                ; Programm-Flash

21

    rjmp  init        ; Reset-Einsprung

22

23

.org  0x00C            ; Interrupteinsprünge übergehen

24

25

init:  ldi    R16, RAMEND      ; Stapel anlegen

26

    out    SP, R16

27

28

    ldi    R16, 0b11111111    ; Steuerport als Ausgang

29

    out    digddr, R16

30

31

    ; Entsprechende Pins des Steuerports als Ausgang

32

    ldi    R16, (1 << s_dig1 | 1 << s_dig2 | 1 << s_dig3 | 1 << s_dig4)

33

    out    s_ddr, R16

34

35

36

    clr    dig1        ; Zu benutzende Register leeren

37

    clr    dig2

38

    clr    dig3

39

    clr    dig4

40

41

    ldi    dig3, 255      ; Testanzeige

42

43

44

/************************************************************************/

45

/*          Ausgabe durch Multiplexingverfahren          */

46

/************************************************************************/

47

48

; Ausgabe Ziffer 1

49

loop:  out    digport, dig1    ; Segmente stellen

50

    sbi    s_port,  s_dig1    ; Anzeige anschalten

51

52

    rcall  wait        ; Warten

53

54

    cbi    s_port, s_dig1    ; Anzeige ausschalten

55

56

57

; Ausgabe Ziffer 2

58

    out    digport, dig2    ; Segmente stellen

59

    sbi    s_port,  s_dig2    ; Anzeige anschalten

60

61

    rcall  wait        ; Warten

62

63

    cbi    s_port, s_dig2    ; Anzeige ausschalten

64

65

66

; Ausgabe Ziffer 3

67

    out    digport, dig3    ; Segmente stellen

68

    sbi    s_port,  s_dig3    ; Anzeige anschalten

69

70

    rcall  wait        ; Warten

71

72

    cbi    s_port, s_dig3    ; Anzeige ausschalten

73

74

; Ausgabe Ziffer 4

75

    out    digport, dig4    ; Segmente stellen

76

    sbi    s_port,  s_dig4    ; Anzeige anschalten

77

78

    rcall  wait        ; Warten

79

80

    cbi    s_port, s_dig4    ; Anzeige ausschalten

81

82

    rjmp  loop        ; Endlosschleife

83

84

85

86

/************************************************************************/

87

/*              Warteschleife                */

88

/************************************************************************/

89

90

wait:  push  R16          ; Register retten

91

    push  R17

92

93

    ldi    R16, 1        ; Wartezeit

94

95

wait1:  ldi    R17, 255      ; Äussere Warteschleife

96

97

wait2:  dec    R17        ; Innere Warteschleife

98

    brne  wait2

99

100

    dec    R16

101

    brne  wait1

102

103

    pop    R17          ; Register wiederherstellen

104

    pop    R16

105

106

    ret              ; Kehre zurück

Falk Brunner wrote:

> So ein Quark. Wir reden doch nicht über Schaltzeiten im
> Nanosekundenbereich. Für so ein "Zeitlupenschaltung" tuts die
> Emitterschaltung problemlos.

Selber Quark.

Probiers doch erstmal aus, ehe Du falsche Sachen behauptest.

Ohne Basisentladewiderstand ist ein total übersteuerter Transistor schon 
im kHz Bereich am Ende.
Früher hat man für Transistorlogik sogar ne negative Hilfsspannung 
benutzt, um die Basis schneller zu entladen.

Wenn man aber die Inverterfunktion nicht braucht, sondern nur die 
Stromverstärkung, ist eine Kollektorstufe wesentlich besser geeignet.


Ich hab jetzt das Delay nicht nachgerechnet, obs wirklich 1ms ist oder 
viel schneller.
Multiplexen mit Delay ist eh Murx.


Peter

Tut mir leid ich glaube ich habe mich total verlabert. Wie ich schon am 
Anfang richtig gesagt habe sind es Anzeigen mit gemeinsamer Kathode. 
Demnach habe ich die 4 Kathoden auch an jeweils einem NPN-Transistor 
hängen ;-) Hab mich selbst etwas verwirrt da ich hier auch Anzeigen mit 
gemeinsamer Anode rumliegen hab und die mir noch im Kopf rumschwirren. 
Die Kollektor-Schaltung werde ich irgendwann demnächst gerne mal 
ausprobieren, schade nur dass ich das jetzt schon fertig gelötet 
aufgebaut hab^^ Danke für den Tipp.

Ist die Emitterschaltung so lahm? Ich glaube als Basiswiderstand benutze 
ich 1 kOhm wobei 10kOhm vielleicht auch gehen würden..

d.h. der Fehler liegt im Miller-effekt?

mfg Paul Hamacher

Peter Dannegger wrote:

> Ohne Basisentladewiderstand ist ein total übersteuerter Transistor schon
> im kHz Bereich am Ende.
> Früher hat man für Transistorlogik sogar ne negative Hilfsspannung
> benutzt, um die Basis schneller zu entladen.

Dem kann ich voll zustimmen ! Kleinsignaltransistoren haben Schaltzeiten 
von einigen 100ns bis wenige µs.
Ich mache bei Multiplexroutinen folgendes:
Transistor aus
Segmentdaten ausgeben
Nächste Stelle berechnen
Nächster Transistor an

> Wenn man aber die Inverterfunktion nicht braucht, sondern nur die
> Stromverstärkung, ist eine Kollektorstufe wesentlich besser geeignet.

Allerdings gehen dann fast 1V verloren, was bei niedrigen Spannung und 
oder blauen/superhellen grünen LEDs dazu führt, dass die Spannung nicht 
ausreicht.
Meine Faustregel: Habe ich genügend Spannung zum verbraten und/oder 
sollte das Signal so wenig wie möglich belastet werden, dann eine 
Kollektorstufe.

@ Paul
Das Multiplexing macht man in einem Timer Interrupt !

@ Paul Hamacher (powl)

>Von meinem AVR lasse ich 4 7-Segment-Anzeigen im Multiplexbetrieb
>laufen. Sie haben eine gemeinsame Kathode. Die 4 Anoden liegen über

>PNP-Transistoren am Port B meins ATtiny die jeweils mit 1kOhm
>basiswiderstand durchgesteuert werden. Die 8 Kathoden hängen über
>jeweils einen 470 Ohm Vorwiderstand direkt am Port A. Die einzelnen

Moment, da stimmt was nicht. Wenn du gemeinsame KATHODEN hast, dann hast 
du nur 4 davon. Und diese dürfen NICHT per Widerstand an Masse 
geschaltet werden. Die Widerstände müssen an die Anoden.
Was hast du denn nun wirklich?

Und wenn du scho die Sparvariante anwendest (ohne Leistungstreiber), 
dann nimm bitte den Transistor für die gemeinsamen Kathoden, denn hier 
fliesst der bis zu 8-fache Strom. Und dafür ist ein NPN das Mittel der 
Wahl.

LED-Matrix

Mit welchem Takt läuft den dein Controller?. Deine Sequenz ist ja recht 
schnell.

    cbi    s_port, s_dig1    ; Anzeige ausschalten
    out    digport, dig2    ; Segmente stellen
    sbi    s_port,  s_dig2    ; Anzeige anschalten


MFG
Falk

@ Benedikt K. (benedikt)

>Dem kann ich voll zustimmen ! Kleinsignaltransistoren haben Schaltzeiten
>von einigen 100ns bis wenige µs.

So ein Quark! Die 0815 Transitoren ala BC337 & Co haben Transitfreqenzen 
um die 100 MHz!!!
Wenn man die natürlich total untauglich ansteuert ist das was anderes.

MfG
Falk

nochmals ein hinweis auf meine verlaberei: ja ich habe 4 Kathoden welche 
ich mit NPN transistorenin emitterschaltung ansteuere. Sry ;-)

Die Transistoren sind BC 547. Basiswiderstand wie gesagt 1kOhm. Hätte 
ich ein Steckboard frei würd ich die Kollektorschaltung mal 
ausprobieren.

mfg PoWl

@ Peter Dannegger (peda)

>Probiers doch erstmal aus, ehe Du falsche Sachen behauptest.

Das habe ich, mehr als genug.

>Ohne Basisentladewiderstand ist ein total übersteuerter Transistor schon
>im kHz Bereich am Ende.

Mit wieviel Megaohm Basiswiderstand steuerst du den denn an?

Ich habs mal kurz simuliert (hier kann man Pspice schon gut vertrauen).

PNP mit 4k7 Basiswiderstand, angesteuert von 5V Quelle, Lastwiderstand 
100 Ohm, Betriebsspannung 5V.
So direkt hat die Schaltung ca. 500ns Speicherzeit! Eine Ewigkeit, klar 
dass da ncoh was nachleuchtet.
Aber ein kleiner Kondensator von 100pF parallel zum Basiswiderstand 
bringt die erhoffte Lösung, fast keine Speicherzeit mehr, Schaltzeit ca. 
10ns.

Eh voila!

>Früher hat man für Transistorlogik sogar ne negative Hilfsspannung
>benutzt, um die Basis schneller zu entladen.

Sicher, und dabei kommt amn auf Schaltzeiten im Nanosekundenbereich.

>Wenn man aber die Inverterfunktion nicht braucht, sondern nur die
>Stromverstärkung, ist eine Kollektorstufe wesentlich besser geeignet.

Wenn man statt ~300mV mit ~700mV Spannungsabfall leben kann vielleicht.

MFG
Falk

Hier das Timing.

@ Paul Hamacher (powl)

>Die Transistoren sind BC 547. Basiswiderstand wie gesagt 1kOhm. Hätte

Dann nimm mal 4,7K und mach 100pF parallel dazu. Denn in der jetzigen 
Konstellation ist deine Schaltung zu langsam, die Speicherzeit von 
~500ns führt zum verwischen der Anzeige. Oder mach eine kleine 
Verzögerung NACH dem Auschalten der aktuellen Stelle, ca. 1us.

MFG
Falk

@ crazy horse (Gast)

>100pF parallel - ich fasse es nicht.

Was ist daran unfassbar? Das ist die übliche Vorgehensweise, um diese 
Schaltung schneller ausschalten zu lassen. Und wenn der OP irgendwann 
mal eine gescheite Multiplexanzeige per Timerinterrupt macht, will er 
sicher nicht sinnlos warten.

MfG
Falk

Falk Brunner wrote:
> @ Benedikt K. (benedikt)
>
>>Dem kann ich voll zustimmen ! Kleinsignaltransistoren haben Schaltzeiten
>>von einigen 100ns bis wenige µs.
>
> So ein Quark! Die 0815 Transitoren ala BC337 & Co haben Transitfreqenzen
> um die 100 MHz!!!
> Wenn man die natürlich total untauglich ansteuert ist das was anderes.


> Ich habs mal kurz simuliert (hier kann man Pspice schon gut vertrauen).
>
> PNP mit 4k7 Basiswiderstand, angesteuert von 5V Quelle, Lastwiderstand
> 100 Ohm, Betriebsspannung 5V.
> So direkt hat die Schaltung ca. 500ns Speicherzeit! Eine Ewigkeit, klar

Irgendwie widersprichst du dir gerade selbst, merkst du das ?

Und seien wir mal ehrlich: Wer baut schon bei kleinen LED Multiplex 
Anzeigen Kapazitäten parallel zu den Basiswiderständen, die dazu noch 
das EMV Verhalten negativ beeinlussen ? Da nimmt man doch lieben die 
500ns in Kauf...

Genial Leute!!! Tatsächlich, da scheint eine gewisse Kapazität bei den 
Transistoren im Spiel zu sein. Ein einzelnes nop hinter jedem cbi-Befehl 
hat abhilfe geschaffen :-)

Danke! :-) Sollte man fast ins Tutorial aufnehmen. Das Problem haben 
sicher noch mehrere Leute.

mfg Paul H.

@ Benedikt K. (benedikt)

>Irgendwie widersprichst du dir gerade selbst, merkst du das ?

Nein, ich widerspreche mir nicht.

Es wurde von dir und Peter die allgemeine Aussage getroffen, das die 
Transistoren in Emitterschaltung zu langsam seien. Dem habe ich 
widersprochen. Denn bei RICHTIGER Ansteuerung sind die verdammt schnell, 
Schaltzeiten von 20ns sind da kein grosses Problem.

>Und seien wir mal ehrlich: Wer baut schon bei kleinen LED Multiplex
>Anzeigen Kapazitäten parallel zu den Basiswiderständen, die dazu noch
>das EMV Verhalten negativ beeinlussen ?

Welches EMV-Verhalten? Welchen Bastler interessiert EMV?

> Da nimmt man doch lieben die
>500ns in Kauf...

Nö.

Mfg
Falk

Naja ein Timerinterrupt ist hier möglich aber unnötig da mein Prozessor 
sonst ausser dem Multiplexbetrieb nichts zu tun hat :-) Ist ein 
7-Segment-Anzeigen Treiber den man per I²C steuern kann. Ausserdem kann 
ich die Wartezeit bzw. Multiplexfrequenz zu Demonstrationszwecken 
einfach beliebig erhöhen ;-)

Falk Brunner wrote:

> Es wurde von dir und Peter die allgemeine Aussage getroffen, das die
> Transistoren in Emitterschaltung zu langsam seien. Dem habe ich
> widersprochen. Denn bei RICHTIGER Ansteuerung sind die verdammt schnell,
> Schaltzeiten von 20ns sind da kein grosses Problem.

Wobei es eben aber unnötig ist. Ich kaufe mir auch kein Auto mit 1000PS, 
nur um Brötchen zu holen. Ob das Auto jetzt 1s von 0-50km/h oder 10s 
braucht, ist egal.

>>Und seien wir mal ehrlich: Wer baut schon bei kleinen LED Multiplex
>>Anzeigen Kapazitäten parallel zu den Basiswiderständen, die dazu noch
>>das EMV Verhalten negativ beeinlussen ?
>
> Welches EMV-Verhalten? Welchen Bastler interessiert EMV?

Super Einstellung. Ich hoffe die RegTP kommt mal bei dir vorbei und 
nimmt alles mit !

Wenn z.B. ein DCF77 Empfänger drang hängt, dann interessiert es schon 
wie stark die Störungen sind...

@ Benedikt K. (benedikt)

>Wobei es eben aber unnötig ist. Ich kaufe mir auch kein Auto mit 1000PS,
>nur um Brötchen zu holen. Ob das Auto jetzt 1s von 0-50km/h oder 10s
>braucht, ist egal.

Jaja, Schwarz-Weiss Malerei, immer wiederbeliebt.

>> Welches EMV-Verhalten? Welchen Bastler interessiert EMV?

>Super Einstellung. Ich hoffe die RegTP kommt mal bei dir vorbei und
>nimmt alles mit !

Ohhh, ich zittere!

>Wenn z.B. ein DCF77 Empfänger drang hängt, dann interessiert es schon
>wie stark die Störungen sind...

Welche Störungen? Der Transistor schaltet mit und ohne C gleich schnell 
(Anstiegs-und Abfallzeit), nur eben ohne c verzögert.

MfG
Falk