Spannung nach Masse schalten

#8032233
Lesenswert?

Moin,

ich möchte einen analogen Sequenzer (für Synthikrams) bauen. 595 Schieberegister, gibt 8 Steps.

Dann wollte ich für jeden Step ein Poti nehmen, und es so lange es "nicht dran" ist, auf Masse schalten. Analogschalter werden in Massen aber ganz schön teuer. Also hab ich ein wenig im Forum gesucht, in nem (leider nicht abgespeicherten) uralten Thread hab ich gefunden "Schalte einfach 2 Transitoren antiparallel und die Basen zusammen".

In der Simulation klappt das auch prima. Siehe Schaltung:

V12 soll ein Ausgang vom Schieberegister sein. Das hatte ich erstmal direkt an (über R29) an die Basen der antiparallelen Transistoren Q12 und Q13 gelegt. Da hat das aber nur zwischen 0 und 5V geklappt. Daher das ganze Geraffel um die 0-5V aus dem Schieberegister auf die Betriebsspannung +/-15V zu bringen.

Am Eingang vom Opamp liegt dann siehe Oszi.

Wenn ich das auf dem Steckbrett genauso aufbaue, sieht aus wie auf DS1Z_QuickPrint25. Ziehe ich Q12 aus dem Steckbrett, sieht es aus wie auf DS1Z_QuickPrint26.

In der Simulation klappt es immer nahezugleich gut, egal ob Q12 und 13, nur Q13 oder nur Q12 drin ist.

Woher kommt dieser Unterschied?

Warum leitet Q13 (wenn er alleine drin ist) mit negativer CE-Spannung?

Angehängte Dateien:
Beitrag #8032234 wurde vom Autor gelöscht.
#8032235
Lesenswert?

2ter Versuch für QuickPrint25

Warum kann ich das Bild nicht hochladen? Auf dem Rechner lässt es sich vor dem hochladen noch öffnen, und es ist ja eigentlich nahezu das gleiche wie 26, das ja hochgeladen ist...

mit verwirrten Grüßen Chaos

P.S.

Bei gezogenem Q12 auf dem Steckbrett ist der positive Teil etwa um 50% in der Amplitude reduziert, und es braucht etwa 2-3V, bis es überhaupt Ausschläge gibt. Zusätzlich gibt es beim Ein- und Ausschalten noch Spikes bis knapp 15V

Angehängte Dateien:
: Bearbeitet durch User
#8032245
Lesenswert?

Ich kenne das so: man nimmt einen einfachen kleinen NPN Transistor, aber C und E vertauscht (also C an GND). So kann er Wechselstrom schalten, allerdings mit sehr geringer Stromverstärkung. Der Steuerstrom muss entsprechend hoch sein.

: Bearbeitet durch User
#8032271
Lesenswert?

zur Diskrepanz zwischen Simulation und echter Schaltung fällt also von den Experten niemandem was ein?

Thorsten S. schrieb:

Wo ist "hier" und wer ist "er"?

Ist egal, hat sich geklärt.

Thorsten S. schrieb:

Die Frage kam doch von dir selbst...wenn du beim Thema bleiben willst, dann stell keine Fragen die nicht zum Thema gehören, wäre mein Tip dazu!

Und wurde nach Ralfs Hinweis auf irgendwelche 2 Punkte dann als erledigt abgehakt.

Ich erklärs dir trotzdem noch kurz:

Ralf sagte "Dateinamen mit 2 Punkten sind ungewöhnlich". Darauf antwortete ich "Hier (bei mir auf meinem Bildschirm) zeigt er (der Bildschirm) nur einen Punkt an".

ich hoffe damit ist die vorgetäuschte Neugier befriedigt.

Kannst du zur eigentlich Frage noch etwas beitragen?

#8032298
Lesenswert?

Nemopuk schrieb:

Ich kenne das so: man nimmt einen einfachen kleinen NPN Transistor, aber C und E vertauscht (also C an GND). So kann er Wechselstrom schalten, allerdings mit sehr geringer Stromverstärkung. Der Steuerstrom muss entsprechend hoch sein.

Oh, dich hatte ich übersehen. Mit einem Transistor mit C an GND sieht es genauso aus wie in QuickPrint25, welches mit antiparallelen Transistoren aufgenommen wurde. Mit E an GND bei nur einem Transistor klappt es, siehe QuickPrint26.

#8032300
Lesenswert?

Wenn dasselbe Interface wie beim 74HC595 gewünscht ist, bieten sich TPIB(C) Open Drain Versionen von T.I. an. Diese Typen können bis 50V und haben die gewünschte Ausgangseigenschaften. Ich habe solche vor kurzem in einem Arbeitsprojekt gerade wegen dieser Notwwndigkeit ausgenützt. Ein besonderer Typ dieser Familie schaltet bis zu 350mA per Ausgang. Auch Ströme im uA Bereich sind kein Problem. Ansteuerung ist gleich mit HC595. Es gibt auch 596 Versionen. Bei großen gleichzeitigen Last-Strömen empfehlen such die 24-pin Gehäuseversionen mit acht zusätzlichen Masse Pins.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpic6c595.pdf?ts=1775311062939

: Bearbeitet durch User
#8032313
Lesenswert?

Gerhard O. schrieb:

Wenn dasselbe Interface wie beim 74HC595 gewünscht ist,

Da bin ich eigentlich flexibel, aber das 74HC595 fliegt halt in der Bastelkiste rum. Hauptsache, man kann ein einzelnes High im Kreis herum schicken.

Vom Prinzip war es mal wie im Bild angedacht. Poti als Spannungsteiler, bei dem Poti, das gerade dran ist, wird die Verbindung nach Ground aufgehoben, am Ausgang vom Opamp kann man dann die Sequenz abnehmen.

Gerhard O. schrieb:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpic6c595.pdf?ts=1775311062939

Macht da nicht die Bodydiode Probleme, wenn ich am Poti negative Spannungen einstelle, und das andere Ende vom Opendrain auf GND hängt?

Angehängte Dateien:
: Bearbeitet durch User
#8032320
Lesenswert?

J. T. schrieb:

ich möchte einen analogen Sequenzer (für Synthikrams) bauen. 595 Schieberegister, gibt 8 Steps.

Mit einem Zähler und Speicher (oder gar einem µC) einen DAC zu füttern ist keine Option? Gibt bei Bedarf dann auch mehr Steps.

Denn: J. T. schrieb im Beitrag #8032233:

Analogschalter werden in Massen aber ganz schön teuer.

Potis auch.

Gruß Jobst

#8032325
Lesenswert?

J. T. schrieb:

Gerhard O. schrieb:

Wenn dasselbe Interface wie beim 74HC595 gewünscht ist,

Da bin ich eigentlich flexibel, aber das 74HC595 fliegt halt in der Bastelkiste rum. Hauptsache, man kann ein einzelnes High im Kreis herum schicken.

Vom Prinzip war es mal wie im Bild angedacht. Poti als Spannungsteiler, bei dem Poti, das gerade dran ist, wird die Verbindung nach Ground aufgehoben, am Ausgang vom Opamp kann man dann die Sequenz abnehmen.

Gerhard O. schrieb:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpic6c595.pdf?ts=1775311062939

Macht da nicht die Bodydiode Probleme, wenn ich am Poti negative Spannungen einstelle, und das andere Ende vom Opendrain auf GND hängt?

Ja. Darauf achtete ich nicht. Dann bleibt eigentlich nur Analogschalter wie CD4066/51-53. die 405x Bausteine haben auch einen Vee negativen Eingang. Da kann man bis zu den Datenblatt Grenzwerte gehen. Vielleicht erreicht der so erzielbare Spannungsbereich für Dich dann aus. Da Du +/-15 möchtest, ist das wahrscheinlich auch keine gute Lösung, es sei denn, Dein Vorhaben lässt sich skalieren. Z.B. +/-5V oder 7-8V.

Sonst würde ich einen LM324 OPV nehmen, ihn mit 0/5V ansteuern und würdest fast +/-15 Schaltspannungen am Ausgang bekommen. Mit zwei solcher vierfach OPVs hättest Du dann zusammen mit dem 595 acht Steuerausgänge.

Sonst fallen mir noch optOMOS Schalter ein. Da könntest Du potentialfrei schalten, auch Doppel Opto-Isolators bieten sich an. Wenn man die Opto Dioden mit Vcc und Vdd schaltet, kriegst Du entweder +15 oder -15 oder Null

Letzten Endes fällt auch noch die Komplexität der Schaltung ins Gewicht und bei vielen Kanälen zu berücksichtigen. Der LM324 Vorschlag ist noch am Einfachsten und am Billigsten.

#8032334
Lesenswert?

J. T. schrieb:

Betriebsspannung +/-15V zu bringen.

Der Transistor-Trick funktioniert nur unterhalb UBEreverse, also 6V.

Dann reicht auch 1 Transistor

https://www.edn.com/muting-transistor-attenuator-circuits-2sc2878/

Dafür gibt es extra Muting-Transistoren die eine höhere UBEO haben als 5V und ein eigenes Schaltzeichen

https://www.diyaudio.com/community/attachments/muting-transistor-attenuator-circuits-and-the-2sc2878-pdf.1017514/

#8032336
Lesenswert?

Es funktioniert ja mit nur einem Tranisitor statt den antiparallelen.... Ich such eigentlich nur nach ner Erklärung, warum die Simulation so von der Realtität abweicht. Bisher war Spice bei solchen relativ unkomplexen Schaltungen eigentlich immer ziemlich dicht dran...

Ich hatte auch schon versucht, auf die Aussenanschlüße der Potis die Betriebsspannung zu schalten, doch dann gabs Probleme damit, das der Teil, den ich jetzt auf Masse ziehe, gefloatet hatte. Also hätte ich den doch wieder auf Masse ziehen müssen. Dann ist es ja einfacher, nur den Teil auf Masse zu ziehen, als auch noch die Betriebsspannung zu schalten.

Jobst M. schrieb:

Mit einem Zähler und Speicher (oder gar einem µC) einen DAC zu füttern ist keine Option? Gibt bei Bedarf dann auch mehr Steps.

Das ist zusätzlich geplant, aber einen "rein analogen" hät ich trotzdem gern. Wobei man sich über die analogizität eines Schieberegisters streiten können mag :D.

Jobst M. schrieb:

Denn: J. T. schrieb:

Analogschalter werden in Massen aber ganz schön teuer.

Potis auch.

Aber Potis UND Analogschalter noch viel teurererer.

#8033264
Lesenswert?

Mani W. schrieb:

Sequenzer braucht keine negative Spannung...

Schön, dass du so genau weißt, was "mein" Sequenzer braucht. Wenn dir keine Anwendungsfälle dafür siehst, ist es ja ok, wenn dein Sequenzer keine braucht. Ich habe Anwendungsfälle dafür.

Jobst M. schrieb:

Eigentlich benötigt er auch keinen Schalter hinter den Potis, sondern 8 Schalter für die Versorgung ALLER Potis.

Die Variante hatte ich schon, und dort war ein Problem, dass die Schleifer dann floateten und massiv 50Hz gefangen haben.

#8033328
Lesenswert?

J. T. schrieb:

Schön, dass du so genau weißt, was "mein" Sequenzer braucht. Wenn dir keine Anwendungsfälle dafür siehst, ist es ja ok, wenn dein Sequenzer keine braucht. Ich habe Anwendungsfälle dafür.

Na, das paßt ja wieder wie Arsch auf Eimer. Vollkommen unrealistische Anforderungen. Idiotische Schaltung. Und sich dann wundern, warum man dafür Bauteile aus Unobtainium braucht und warum das soviel kostet.

Eigentlich benötigt er auch keinen Schalter hinter den Potis, sondern 8 Schalter für die Versorgung ALLER Potis.

Die Variante hatte ich schon, und dort war ein Problem, dass die Schleifer dann floateten und massiv 50Hz gefangen haben.

Wenn man ein Poti einpolig von Spannung abklemmt, floated gar nichts. Zumal man das Poti gar nicht abklemmen muß, sondern einfach das Ende des Potis von z.B. 5V auf GND schaltet (das andere Ende fest auf GND). Das kann der 595 sogar ganz alleine. Von 0..5V auf -15...+15V kommt man einfach mit einem OPV. Kein Hexenwerk.

#8033350
Lesenswert?

Axel S. schrieb:

Na, das paßt ja wieder wie Arsch auf Eimer. Vollkommen unrealistische Anforderungen.

Ja das grenzt schon an Schwarzmagie. Wahnsinnig unrealistisch, +/-15v schalten zu wollen.

Axel S. schrieb:

Idiotische Schaltung.

Janu, ich weiß es halt nicht besser und wende mich in meinem Unwissen hoffnungsvoll ans Forum, um mir etwas weniger idiotisches zeigen zu lassen. Aber wie so oft kommen nur Beleidigungen, wie dumm man doch sei.

Axel S. schrieb:

Wenn man ein Poti einpolig von Spannung abklemmt, floated gar nichts.

Wenn man in seiner Unkenntnis aber meint, man müsse 2polig versorgen, taucht einpolig abklemmen halt nichtmal als potentielle Option auf.

Axel S. schrieb:

Zumal man das Poti gar nicht abklemmen muß, sondern einfach das Ende des Potis von z.B. 5V auf GND schaltet

Also genau das, was ich gerade versuche. Ich will den Schleifer auf GND ziehen.....

Axel S. schrieb:

Von 0..5V auf -15...+15V kommt man einfach mit einem OPV. Kein Hexenwerk.

Ja, so weit reichen meine Elektronikkenntnisse dann gerade noch, 2,5v abziehen und mit 6 multiplizieren. Dann landet man aber beim Opampgrab.

Also gibt es wohl keine einfache Lösung für mein Vorhaben, die nicht in irgendeiner Art von Bauteilegrab ausartet.

#8033481
Lesenswert?

Fällt eigentlich noch jemandem was zu dieser Frage ein, wenn mein Problem in einfach wohl unlösbar ist?

J. T. schrieb:

Ich such eigentlich nur nach ner Erklärung, warum die Simulation so von der Realtität abweicht. Bisher war Spice bei solchen relativ unkomplexen Schaltungen eigentlich immer ziemlich dicht dran...

Vor allem der Punkt,

Nemopuk schrieb:

Ich kenne das so: man nimmt einen einfachen kleinen NPN Transistor, aber C und E vertauscht (also C an GND). So kann er Wechselstrom schalten, allerdings mit sehr geringer Stromverstärkung. Der Steuerstrom muss entsprechend hoch sein.

da sind sich Stefanus und Spice ja einig. Auf dem Steckbrett gibt es mit C an GND aber diese Einbrüche, wenn gerade positive Spannungen am Schleifer anliegen.

Also auf dem Steckbrett: ein T, C an GND, positive Spannungen werden nicht richtig ausgegeben.

antiparallel T, positive Spannungen werden nicht richtig ausgegeben.

ein T, E an GND. funktioniert.

In Spice: ein T, C an GND, funktioniert.

antiparallel T, funktioniert.

ein T, E an GND, funktioniert.

Sie unterscheiden sich lediglich um wenige mV, wie dicht sie an 0V herankommen. Da schnitten die Antiparallelen am besten ab, die kamen auf etwa 2mV an 0V heran. C an GND etwa 5mV wimre, E an GND etwa 7mV wimre.

Also ist die einzige Variante, die auf dem Steckbrett funktioniert, die die in der Simulation "am schlechtesten" funktioniert.

Warum liegt Spice hier so daneben?

#8033494
Lesenswert?

Moin,

Naja, wenn man halt so unbedingt Schrauben mit Haemmern in Glasscheiben treiben will, weil man's grad da hat, muss man sich ueber schlechten Wirkungsgrad nicht direkt wundern. Wenn's denn unbedingt Schieberegister sein muessen (wo man dann wohl arg in die Hoelle des Missklangs kommt, sollte da mal jemals mehr als ein Ausgang gleichzeitig high sein), warum dann danach nicht einfach direkt jeweils ein Poti von jedem Ausgang des Schieberegisters nach GND, alle Schleifer aller Potis jeweils via Entkopplungswiderstaende auf einen (invertierenden, als Summierverstaerker geschalteten) OpAmp. Mit weiterem inv. OpAmp dann wieder "richtigrum" machen, ggf. verstaerken und verschieben, wie man's gerne haette. Und schon hab' ich eine Augsgangsspannung, die ich fuer jeden Takt mit einem eigenen Poti einstellen kann und brauch keine wilden Analogschalter oder Transistoren mit verwechselten C-E-Beinchen oder sonst komisches Zeugs.

scnr, WK

#8033504
Lesenswert?

Dergute W. schrieb:

warum dann danach nicht einfach direkt jeweils ein Poti von jedem Ausgang des Schieberegisters

kann ich dir ehrlich gesagt, nicht mehr sagen. Genau so hatte ich es schon, war aber aus momentan verscholzten Gründen unzufrieden damit....

Dergute W. schrieb:

Wenn's denn unbedingt Schieberegister sein muessen (wo man dann wohl arg in die Hoelle des Missklangs kommt, sollte da mal jemals mehr als ein Ausgang gleichzeitig high sein)

Ja ein Schieberegister soll es schon sein. Genau solche Ausflüge in die Missklanghölle sind unter anderem geplant. Ausgabe mehrere Kanäle gleichzeitig, gesteuert vom Schieberegister als LFSR PRNG. In der DAW hab ich solche Spielereien schon gemacht und ich wills auch "in echt" haben. Es dient ansonsten keinem weiteren Zweck, ausser der Befriedigung des Spieltriebs.

Dergute W. schrieb:

jeweils ein Poti von jedem Ausgang des Schieberegisters nach GND, alle Schleifer aller Potis jeweils via Entkopplungswiderstaende auf einen (invertierenden, als Summierverstaerker geschalteten) OpAmp. Mit weiterem inv. OpAmp dann wieder "richtigrum" machen, ggf. verstaerken und verschieben,

ist die Sprache des Elektronikers nicht der Schaltplan?

SCNR :D

#8033510
Lesenswert?

J. T. schrieb:

Analogschalter werden in Massen aber ganz schön teuer.

In der Tat. Bei Reichelt geht es mit DG441 für 2,75€ (=69ct pro Schalter) los. Für einen ADG411 wollen sie 6,90€ haben :( War mir gar nicht so bewusst.

J. T. schrieb:

Wahnsinnig unrealistisch, +/-15v schalten zu wollen.

Falls man seine Schaltung mit +/-15V versorgt, nutzt man doch eher nur +/-10V als Signalspannung.

J. T. schrieb:

Warum liegt Spice hier so daneben?

Nach meiner Erfahrung sind die Simulationsergebnisse dann sehr brauchbar, wenn alle relevanten Effekte berücksichtigt werden. Beispiele, wo das nicht der Fall ist kennen wir alle:

  • OpAmps, wo am Ausgang mehr Strom rauskommt, als an der Versorgung reingeht,
  • Dioden ohne Sperrerholzeit,
  • Transistoren ohne Emitter−Basis-Durchbruch oder
  • Widerstände die nicht rauschen

Wenn man anfängt die 'Dreckeffekte' mit zu modellieren, passen Messung und Simulation wieder zueinander...

#8033513
Lesenswert?

Dergute W. schrieb:

Mit weiterem inv. OpAmp dann wieder "richtigrum" machen

Warum die Lösung für dieses Problem nicht auf die Seite legen, wo es nicht für jeden Kanal einzeln gelöst werden muss? Die Potis können auch mit negativer Spannung angesteuert werden.

J. T. schrieb:

Ja das grenzt schon an Schwarzmagie. Wahnsinnig unrealistisch, +/-15v schalten zu wollen.

Und ich dachte, es sei ein Kostenproblem ...

Gruß Jobst

#8033532
Lesenswert?

Rick schrieb:

In der Tat. Bei Reichelt geht es mit DG441 für 2,75€ (=69ct pro Schalter) los. Für einen ADG411 wollen sie 6,90€ haben :( War mir gar nicht so bewusst.

Während ein NPN bei dingensPCB für unter nen Cent zu bekommen ist. Während mir Reichelt bei meiner Suche gar nicht angezeigt wurde, den DG441 hab nicht für unter 3€ gesehen.

Rick schrieb:

Falls man seine Schaltung mit +/-15V versorgt, nutzt man doch eher nur +/-10V als Signalspannung.

Da hast du recht, für Signale nutze ich tatsächlich +/-12V, das bekommen die meisten Standardopamps bei +/-15V Versorgung wohl recht entspannt ausgegeben. Ist irgendwie untergegangen....

Rick schrieb:

  • OpAmps, wo am Ausgang mehr Strom rauskommt, als an der Versorgung reingeht,

Ich hab tatsächlich (in der Simulation) noch nie nachgeschaut, was der Opamp sich so aus der Versorgung gönnt!

Rick schrieb:

Wenn man anfängt die 'Dreckeffekte' mit zu modellieren, passen Messung und Simulation wieder zueinander...

Mich wundert nur immer noch, das es bei mir mit C an GND nicht funktioniert, entgegen der vorhin zitierten Aussage....

Jobst M. schrieb:

Und ich dachte, es sei ein Kostenproblem ...

Ich hab doch ne funktionierende Lösung, ich versteh nur nicht, warum sie funktioniert.

#8033537
Lesenswert?

J. T. schrieb:

Mich wundert nur immer noch, das es bei mir mit C an GND nicht funktioniert, entgegen der vorhin zitierten Aussage....

Mich wundert, dass du nicht von selbst auf die Idee kommst, einen Schaltplan zu erstellen (incl. Ansteuerung der Transistoren). Je länger du das hinaus zögerst, um so mehr potentielle Helfer klinken sich aus.

Ich hab doch ne funktionierende Lösung, ich versteh nur nicht, warum sie funktioniert.

Ist diese auch geheim?

: Bearbeitet durch User

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren