Transistor schaltet nicht bei Rechtecksignal von Impulsgeber

Hallo Seb, welchen Innenwiderstand hat denn dein Rechteck Signal? (Ri von der 8V Quelle + Kontaktwiderstand)?

Schau das Signal an der Basis an, ist das DORT hoch genug, wie ist die Signalform?

John

Sebastian schrieb:

Jetz bin ich ziemlich ratlos?

Masse der 5V mit KFZ-Masse verbunden ?

Übrigend liegt GALA nicht immer um 12V: https://www.audi-cabrio-club.info/forum/showthread.php?tid=20027

Sebastian schrieb:

Impulsgeber am Getriebe (Reed-Kontakt).

Ganz sicher kein Reedkontakt.

Sebastian schrieb:

Jetz bin ich ziemlich ratlos?? Hat jemand eine Idee woran das liegen kann?

Dein Ausgangssignal hat keine Masseverbindung. Es sei denn, der Plan ist falsch.

Sebastian schrieb:

Jetz bin ich ziemlich ratlos?? Hat jemand eine Idee woran das liegen kann?

Dein Ausgangssignal oder die 5V hat keine Masseverbindung. Es sei denn, der Plan ist falsch.

Hallo,

die Masse vom Arduino war mit KFZ-Masse verbunden. Der Schaltplan ist ein Ausschnitt, da fehlt das tatsächlich, sorry.

Wendels B. schrieb:

Ganz sicher kein Reedkontakt.

Was macht dich da so sicher?

Habe noch etwas beim recherchieren gefunden. Anbei der Schaltplan vom Tacho und der Schaltplan vom Tachoinnenleben im Detail. Am Anschluss A des Tachos habe ich das blaue Signal gemessen (ähnelt von der Form einem GALA-Signa). Am Anschluss 31b habe ich das rote Signal gemessen (Rechteck direkt vom Sensor).

Von der Logik her scheint mir das Signal am Anschluss A für weitere Verarbeitung gedacht, da divere Steuergeräte darauf zugreifen. Wenn ich meine Schaltung da dran hänge bricht der Pegel auf ca. 4V ein. Vermutlich ziehe ich da zu viel Strom trotz der hohen Widerstände. Daher bin ich dann auf das Signal vom Anschluss 31b umgeschwenkt.

Zum Sensor selbst hab ich folgendes in einem Forum gefunden:

"Der Geber sitzt am Getriebe und ist ein sogenannter Reedkontakt. Das heißt, er schaltet magnetisch (in diesem Fall eine Masse). Im Getriebe sitzen mehrere kleine Magnete im Bereich des Gebers und sorgen somit für den nötigen Impuls. Kabelfarben am Geber: grün und braun. Das braune Kabel ist die Masse und das grüne die Impulsleitung zum Tacho."

Zusammengefasst hab ich an 31b 8V und wenn der Magnet anliegt zieht es den Pegel auf Masse. Im Endeffekt halt ein Rechteck, da müsste meine Schaltung doch funktionieren. Oder übersehe ich da jetzt was?

Danke und LG

Mit R_G1 100 Kiloohm und R_G2 22 kOhm hast du einen Teiler 1:6 vor der Basis. Ist das das, was du willst? Ich hätte eher R_G1 mit 100 Ohm gewählt, sonst schaltet der Transistor erstens langsam und zweitens nicht voll durch.

Günter N. schrieb:

Ich hätte eher R_G1 mit 100 Ohm gewählt

Das ist brutal wenig! Sowohl RG1 als auch RG2 können beide gleich gestaltet werden. Zum Besispiel beide 10k, oder beide 4k7.

Würde mich erstaunen, wenn da ein Reedkontakt eingebaut ist (störanfällig). Ich würde eher auf einen Hallsensor tippen. Manchmal auch eine simple Spule, welche ausgewertet wird.

Ich denke, der Widerstand an der Basis ist mit 100 kOhm zu groß. Bei 8 V am GALA-Eingang (Deine Testschaltung) hast du dann 1,44 V an der Basis, das sollte den Transistor durchschalten. Aber was ist, wenn das ein Rechtecksignal ist? Welche Frequenz? Wie schnell steigt die Spannung an? Wenn die Spannung nur bis 4 V ansteigt, bevor wieder LOW kommt, steigt die Spannung an der Basis gerade mal auf 0,7 V, der Transistor bleibt gesperrt. Mach mal den Basiswiderstand kleiner, z.B. 1 k und 10 k als Pulldown.

Günter N. schrieb:

Mit R_G1 100 Kiloohm und R_G2 22 kOhm hast du einen Teiler 1:6 vor der Basis.

Nee, aber trotzdem unsinnig gering, eher auf 100k erhöhen.

Günter N. schrieb:

Bei 8 V am GALA-Eingang (Deine Testschaltung) hast du dann 1,44 V an der Basis, das sollte den Transistor durchschalten.

Bei 1,44 V UBE wäre der Transistor kaputt, der begrenzt das auf 0,7 Volt.

Mit 8V-Eingagssignal und 100k fließen 70µA, davon zieht der 22k 30µA weg. Bleiben 40µA Basisstrom, die für 5V/10k = 500µA Kollektorstrom ausreichend sind (Rechenwerte gerundet).

Günter N. schrieb:

Wenn die Spannung nur bis 4 V ansteigt, bevor wieder LOW kommt, steigt die Spannung an der Basis gerade mal auf 0,7 V, der Transistor bleibt gesperrt.

Du hast den Transistor nicht verstanden, Grundlagen.

Jan S. schrieb:

Würde mich erstaunen, wenn da ein Reedkontakt eingebaut ist (störanfällig)

Mein alter Micra (BJ 1995) hatte den Reedkontakt oben im Tacho und wurde von einem Magneten in der Tachowelle aktiviert. Der Facelift 2 (BJ 2002) hatte dann den Reedkontakt im Getriebe und wurde nur noch mit Kabel zum Tacho verbunden. Aber es waren tatsächlich echte Reedkontakte, die immer funktioniert haben. Mein jetziges historisches E-Auto hat einen Hallgeber im Getriebe.

Hallo,

da noch niemand koplett widersprochen hat, liegt meine Schaltung wohl nicht ganz daneben. Ja, die Widerstände sollten auf den 8 V Pegel angepasst werden. Aber da es am Netzgerät funktioniert, sollte der Transistor auch mit 8V am Eingang durchschalten.

Für mich gibts daher zwei Fehlerquellen:

1. Kontaktfehler durch den Aufbau am Steckbrett und mit Klemmen
2. der Strom vom Signal ist zu gering, dass über meinen hohen Eingangswiderstand kein ausreichender Basisstrom fließen kann.

Ich werde die Schaltung daher mal auflöten und erneut probieren, aber ich möchte auch einen kleinen Ausflug in die Theorie machen und die Ströme berechnen. Aber da komm ich nicht ganz auf einen Nenner...

Manfred P. schrieb:

Mit 8V-Eingagssignal und 100k fließen 70µA, davon zieht der 22k 30µA weg. Bleiben 40µA Basisstrom, die für 5V/10k = 500µA Kollektorstrom ausreichend sind (Rechenwerte gerundet).

Wie kommst du auf die Werte?

Ich würde erst den notwendigen Basisstrom berechnen:

I_B = I_C/B

B = 20 (Stromverstärkung bei Sättingung lt. Datenblatt)

I_C = U_Ard/R_G3 = 5/10000 = 0,5 mA

I_B = 50/20 = 0,025 mA

Also müssen 0,025 mA über die Basis fließen können, damit der Transistor vollständig schaltet.

Dann würde ich als nächstes den Spannungsteiler dimensionieren. In dem Fall würde ich aber gerne mit den getesten Widerständen rechnen. Dann ergeben sich folgende Ströme:

Ue = 8V U_RG1 = 6,56 V U_RG2 = U_B = 1,44 V

I_RG2 = U_B/RG_2 = 1,44/22000 = 0,065 mA

I_ges = I_B + I_RG2 = 0,025+0,065 = 0,09 mA

ABER es gilt doch auch: I_ges = U_RG1/R_G1 = 6,56/100000 = 0,066 mA

Und so bekomme ich zwei unterschiedliche Werte für I_ges. Wo liegt da mein Fehler? Oder heißt dass schon, dass über R_G1 der nötige Strom theoretisch nicht fließen kann?

Oder is das Blödsinn und U_B = U_BE = 0,7 V? Dann wäre nämlich:

I_RG2 = 0,7/22000 = 0,032 mA

I_ges = U_RG1/R_G1 = (Ue - U_BE)/R_G1 = (8-0,7)/100000 = 0,073 mA

Das deckt sich schon mal mit dem Ergebnis von Manfred P., aber wenn ich I_ges über die Summe berechne ergibt das wieder nicht 0,073 mA und ich habe eine Ungleichnis.

I_ges = 0,025+0,032 = 0,057 mA

Oder heißt dass jetzt 0,057 mA müssen fließen, 0,073 mA können über R_G1 fließen, alles gut...

Und nur zum Verständnis: R_G2 brauch ich ja nicht unbedingt. Der dient ja nur dazu, die Basis auf Masse zu ziehen bei einem offenen Signaleingang (und daher hochohmig sein). Aber ich finde die Variante mit Spannungsteiler eleganter.

Vielen Dank für eure Anmerkungen und LG

Sebastian schrieb:

Wie kommst du auf die Werte?

Indem ich DEINE AUSLEGUNG gerechnet habe. Ich gehe natürlich davon aus, dass der Emitter die gemeinsame Masse ist, darauf wurdest Du hingewiesen.

Der Transistor B-E verhält sich wie eine Diode und klemmt die Spannung auf 0,7 Volt.

8 Volt Eingang minus 0,7V = 7,3 Volt, ergibt bei 100kOhm die 73µA. Der RG2 liegt also an 0,7Volt, 22k ergibt die errechneten 32µA. Was bleibt, sind 41µA in die Basis.

Das hast Du doch komplett nachvollzogen, weshalb ich Deine Nachfrage nicht verstehe.

Davor hast Du eine Berechnung gemacht, die mir nicht passt, weil: Sebastian schrieb im Beitrag #7695038:

Oder is das Blödsinn und U_B = U_BE = 0,7 V?

Ja, ja und nochmal ja: Der Transistor klemmt die Spannung auf 0,7 Volt, egal, wieviel Strom der bekommt. (Nicht ganz, irgendwann geht er kaputt.) Die von Dir angenommenen 1,44 Volt gibt es nicht.

Nehme Dir einen BC_irgendwas, 10kOhm vor die Basis und zum Emitter ein Labornetzteil dran. Meßgerät Basis-Emitter und dann die Spannung aufdrehen: Die steigt auf etwa 0,7 Volt und bleibt da, egal, ob das Netzgerät nun 1 Volt oder 50 Volt liefert. Wenn U(BE) deutlich größer wird, ist der Transistor kaputt.

Du rechnest mit B=20 25µA Basisstrom aus, das kannst Du tun. Es tut aber nichts zur Sache, wenn der Basisstrom größer wird, selbst mit 5mA Basisstrom würde der schalten.

Der Fehler muß anderweitig liegen, Deine Dimensionierung hat zu funktionieren.

R1 auf 10K, R2 auf 4K7

Mani W. schrieb:

R2 auf 4K7

Warum so niederohmig, der NPN sperrt auch ohne diesen.

Persönlich würde ich den RV an der Basis zwischen 1 und 10K ansetzen, ohne Widerstand gegen Masse...

Manfred P. schrieb:

der NPN sperrt auch ohne diesen.

Hallo zusammen,

Manfred P. schrieb:

Ja, ja und nochmal ja: Der Transistor klemmt die Spannung auf 0,7 Volt, egal, wieviel Strom der bekommt. (Nicht ganz, irgendwann geht er kaputt.) Die von Dir angenommenen 1,44 Volt gibt es nicht.

Dann wage ich zu behaupten, dass ich die Theorie nun verstande habe. Danke für die Erklärung!

Ich habe das ganze nun nochmal probiert und soweit möglich auch den Durchgang der Kontake mit Multimeter geprüft und zuvor alles am Netzgerät ausprobiert. Dann Test im Fahrzeug:

1. Schaltunng unverändert -> Transisitor schaltet wieder nicht
2. zurück ans Steckbrett, um verschiedene Widerstände zu testen
3. R_G2 entfert ->Transistor schaltet nicht
4. R_G1 von 100k auf 47k reduziert (ohne R_G2) -> Transistor schaltet, alles funktioniert!
5. R_G2 wieder eingesetzt mit R_G1 = 47k -> funktioniert (R_G2 schien nicht schuld)
6. Gegenprobe gemacht und wieder R_G1 = 100 k genommen (mit R_G2) -> funktioniert nun auch???
7. R_G2 wieder entfert -> funktioniert auch!

Ich kanns mir echt nicht erklären, möglicherweise sind die Übergangswiderstände am Steckbrett schon teils zu hoch für die paar µA.

Aber es tut jetz was es soll! Jetzt stellt sich mir aber die Frage, wie ich das Signal am wenigsten belaste? Theoretisch wäre ohne R_G2 besser, oder? Die Signale sind dann aber nicht mehr ganz rechteckig (siehe Anhang). Das müsste dem Arduino beim Impulse zählen aber egal sein.

Danke und LG