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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mit Transistoren und +5V eine LED zwischen -3V und GND schalten


Autor: Paul H. (powl)
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Hi!

Um an einem Batteriebetriebenen Gerät die Spannung für die LEDs auf 
konstanten 3.5V zu halten invertiere ich sie mit einem MC34063 auf 
-3.5V. Die Invertierung ist leider notwendig damit der Regler mir im 
Bereich von 3-6V Eingangsspannung meine 3,5V bereitstellen kann.

Nun möchte ich die LED mit einem AVR steuern. Dazu dachte ich zunächst 
mal an einen PNP Transistor, der vom AVR angesteuert wird. Liegen an 
dessen Basis 0V an hat die Basis gegenüber dem Emitter negatives 
Potential und der Transistor schaltet nach +5V durch. Mit diesem wird 
dann die Basis eines NPN Transistors angesteuert. Dessen Emitter liegt 
an -3,5V. Das Potential der Basis ist nun positiv gegenüber dem Emitter 
und der Transistor schaltet nach -3,5V durch und steuert die LED an.

Soweit zur Theorie. Habe das auf meinem Steckboard mal aufgebaut. Leider 
leuchtet die LED schon schwach wenn ich die Basis des PNP-Transitors 
über den 10k Vorwiderstand einfach nur an 5V lege. Wenn ich sie direkt 
an 5V lege ohne den Widerstand, dann leuchtet nichts. Woran liegt das 
denn?

Ich habe das dann nochmal mit einem P-Kanal MosFET BS250 ausprobiert. 
Ist kein Beinbruch wenn ich so einen verwenden müsste aber ich wollte 
mal wissen woran das liegt. Kriechströme, die über den NPN-Transistor 
verstärkt werden?

lg PoWl

Autor: Bensch (Gast)
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Stchwort: Sperrstrom Q1

Weitere Hilfe sollte man dir nicht mehr geben......

Autor: Mensch (Gast)
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Mensch Bensch seidochnichtsooo warumwillstduetwa Halsabschneiden?

Autor: JÜrgen Grieshofer (Firma: 4CKnowLedge) (psicom) Benutzerseite
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Schon mal probiert die LED umzudrehen?

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

naja, man könnte auch Q1 einsparen, wenn man passend dimensioniert...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: JÜrgen Grieshofer (Firma: 4CKnowLedge) (psicom) Benutzerseite
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JÜrgen G. wrote:
> Schon mal probiert die LED umzudrehen?

Sry... ist natürlich absoluter Blödsinn ^^

Autor: Paul H. (powl)
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Bensch wrote:
> Stchwort: Sperrstrom Q1
Wieso tritt kein Sperrstrom auf wenn ich die Basis direkt auf 5V lege?


JÜrgen G. wrote:
> Schon mal probiert die LED umzudrehen?
Dann wird sie niemals leuchten


Michael U. wrote:
> naja, man könnte auch Q1 einsparen, wenn man passend dimensioniert...
Q1? Q2 kann als NPN Transistor durchgeschaltet werden, wenn an seiner 
Basis dem Emitter gegenüber positives Potential anliegt. Das wäre beim 
AVR-Port bei Low (also +3,5V gegenüber E) und bei High (+8,5V gegenüber 
E) der Fall.

lg PoWl

Autor: Ralf W. (Gast)
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So könnte es mit nur einem Transistor gehen:


                                                o  GND
                                                |
                                               .-.
                                               | |
             .------------------.              | |R3
             |                  |              '-'
             |                  |               |
             |                  |               |
            /+\                 |               |
           (   )5V              |               V ->
            \-/                 |               -
             |                 .-.              |
             |                 | |              |
             o GND             | |R1            |
             |                 '-'              |
             |                  |             |/
             |                  o-------------|
            /+\                 |             |>
           (   ) 3,5V          .-.              |
            \-/                | |              |
             |                 | |R2            |
             |                 '-'              |
             |                  |               |
             '------------------o---------------'
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)



Ist der Spannungsteiler richtig dimensioniert, fallen an R2 0,7V ab,
wenn an R1 8,5V anliegen (der AVR High Pegel hat).
Liegen an R1 3,5V (AVR hat Low Pegel), reicht die Spannung für R2
nicht mehr aus. Es fallen deutlich weniger als 0,7V ab.
Somit sperrt der Transistor sicher.
Die Pegelangaben im Text beziehen sich auf -3,5V als GND.

gruß ralf

Autor: HildeK (Gast)
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>Michael U. wrote:
>> naja, man könnte auch Q1 einsparen, wenn man passend dimensioniert...
>Q1? Q2 kann als NPN Transistor durchgeschaltet werden, wenn an seiner
>Basis dem Emitter gegenüber positives Potential anliegt. Das wäre beim
>AVR-Port bei Low (also +3,5V gegenüber E) und bei High (+8,5V gegenüber
>E) der Fall.
Man bräuchte eben noch einen geeigneten R zwischen Q2-B und Q2-E - und 
schon hat Michael recht. So dass bei AVR-LOW die UBE von Q2 klein ist 
und bei AVR-HIGH die 0.7V überschritten werden.
Wenn du den R in der jetzigen Schaltung auch eingebaut hättest, dann 
wärst du gar nicht auf die Idee gekommen, etwas zu fragen ...   ;-)

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

so war es gedacht. :-)

Wenn es ganz sicher sein soll: eine 4,7V Z-Diode zusätzlich in die 
Basisleitung, ist aber purer Luxus, bei fast 5V Hub ist es mit einem 
passenden Teilerverhältnis der Widerstände lösbar.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Paul H. (powl)
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Ich hab noch einiges in Sachen Schaltungs- und Analogtechnik zu lernen, 
auf solche Ideen möchte ich auch mal spontan kommen ;-)

Danke, probier ich gleich aus.

Autor: Paul H. (powl)
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habe das mal probiert. Leider ist es nicht so dass der Transistor ab der 
Schwellspannung schlagartig leitet sondern auch unterhalb von ihr, zwar 
schlechter, aber er tut es halt.

Ich habe jetzt mit einem 100k-Trimmer den Spannungsteiler mal 
dimensioniert dass die LED wenn der AVR-Port auf Low ist gerade nicht 
mehr leuchtet. An R2 fallen nun 0,2V ab. Auf High fallen hier allerdings 
auch nur 0,5V ab. Mit einem anderen Spannungsteilerverhältnis leuchtet 
die LED auf Low noch schwach.

Die Idee mit der Zener-Diode hätte mir schon vorher kommen sollen. Ich 
habe jetzt mal AVR-Port -> 10k -> Zener-Diode 6,8V -> Basis in Reihe 
geschaltet. Nun funktioniert es. Über die Zener-Diode fällt genau soviel 
spannunng ab, dass bei Low gerade mal noch 20mV an der Basis anliegt und 
die LED so gut wie kein Licht mehr emittiert und bei High eben die 
vollen 0,7V.

:-)

lg PoWl

Autor: Paul H. (powl)
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Ich habe grade noch was nicht bedacht. Die +5V kommen von einem Akku, 
genauergenommen von drei in Reihe geschalteten AAA-Akkus.

D.h. diese können sich eigentlich im Bereich von 3-6V aufhalten wodurch 
die Methode mit den Z-Dioden leider auch nicht mehr funktioniert, also 
mus sich doch Transistoren verwenden.

Anfang hatte ich eine Frage gestellt, warum die LED schwach leuchtet, 
trotz das ich die Basis über 10k genau wie den Emitter auf 5V gelegt 
habe.

Sperrstrom? Tritt beim Mosfet kein Sperrstrom auf? Wieso tritt der nicht 
auf wenn ich die Basis direkt an 5V anschließe, was in der Praxis nicht 
möglich ist. Mal den Basis-R des zweiten Transistors erhöhen?

lg Powl

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