Wieder einmal zum Thema praktische Implikationen und "Good Common Practice": Funktion: Bei eingehendem LOW-Signal soll die zweite LED leuchten, bei eingehendem HIGH-Signal soll die erste LED leuchten. Die Versorgungsspannung ist 5V. Zu beachten ist, dass jede der LEDs per Jumper deaktiviert werden kann. Ist die Schaltung Eurer Meinung nach in Ordnung, und wenn ja, wie berechnet ihr insbesondere Rb2? Ist der selbst bei nicht schaltendem Q1 vorhandene Leckstrom über LED1 in der Praxis so gering, dass (auch bei Einsatz verschiedener low-power LEDs) eine komplett ausgeschaltete LED1 garantiert werden kann? Zusätzlich sollte ich erwähnen, dass das Signal vom Sensor durch die Transistoren von 24V auf 5V gebracht wird und jeweils am Collector das invertierte (Q1) und das nicht-invertierte (Q2) Signal abgegriffen und zum Eingang eines CMOS-ICs gebracht werden soll (nicht eingezeichnet).
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Ronald Macdonald schrieb: > Ist die Schaltung Eurer Meinung nach in Ordnung, und wenn ja, wie > berechnet ihr insbesondere Rb2? Die Schaltung ist in Ordnung. Rb2 muss einerseits klein genug sein, um Q2 in die Sättigung zu bringen, andererseits groß genug, um zu verhindern, dass LED1 bei Low am Eingang leuchtet. Um dies zu erreichen, hast du ja klugerweise schon R2 parallel zur LED geschaltet. Damit die LED aus bleibt, muss der Spannungsabfall an R2 kleiner als die Flussspannung der LED sein. Mit den genannten Randbedingungen solltest du einen passenden Wert für Rb2 finden können. Je nach Stromverbrauch von LED2 musst du evtl. R2 verkleinern, um auf den nötigen Basisstrom für Q2 zu kommen.
komisch, wieso nimmst du nicht einen npn und einen pnp jeweils in basis-schaltung?
>Ist der selbst bei nicht schaltendem Q1 vorhandene Leckstrom über LED1 >in der Praxis so gering, dass (auch bei Einsatz verschiedener low-power >LEDs) eine komplett ausgeschaltete LED1 garantiert werden kann? Nein! Deshalb würde ich für Q2 einen BS170 nehmen. Wähle RB2 = 10k und Rb1 = 22k. Schalte von der Basis zum Emitter von Q1 einen zusätzlichen Widerstand von 4k7...22k.
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...so könnte es doch funktionieren (bei anderer Vcc Widerstände anpassen) Gruß GroberKlotz
GroberKlotz schrieb: > ...so könnte es doch funktionieren (bei anderer Vcc Widerstände > anpassen) Da gehen aber immer beide LEDs gleichzeitig an bzw. aus. Dann kannst du auch beide parallel schalten ;-)
...sorry, Schnellschuss... :-) GroberKlotz
2 N-Kanals MOSFETs als "saubere" Alternative zu den NPN-Transistoren, aufgrund der extrem hohen Impedanz am Gate, die ein Leuchten von LED1 definitiv verhindern würde?
>2 N-Kanals MOSFETs als "saubere" Alternative zu den NPN-Transistoren, >aufgrund der extrem hohen Impedanz am Gate, die ein Leuchten von LED1 >definitiv verhindern würde? Genau. Aber nur Q2 "muß" ein MOSFET sein. Denke daran, daß MOSFETs sehr empfindlich sind. Ich stecke immer alle drei Pins durch ein Stückchen Alufolie und entferne diese erst nach dem Löten.
Mosfeti schrieb: >>2 N-Kanals MOSFETs als "saubere" Alternative zu den NPN-Transistoren, >>aufgrund der extrem hohen Impedanz am Gate, die ein Leuchten von LED1 >>definitiv verhindern würde? > > Genau. Aber nur Q2 "muß" ein MOSFET sein. War der zusätzliche Widerstand in deiner vorherigen Antwort als Pull-Down gedacht (falls Q1 auch ein MOSFET wäre)?
>War der zusätzliche Widerstand in deiner vorherigen Antwort als >Pull-Down gedacht (falls Q1 auch ein MOSFET wäre)? Den könnte man dafür tatsächlich verwenden, das ist richtig. Der Hauptgrund war aber ein anderer, den wir hier diskutiert haben, nämlich das irrtümliche, teilweise Durchschalten von Q1 aufgrund von "ground noise": Beitrag "Berechnung Transistor unklar"
Mosfeti schrieb: >>War der zusätzliche Widerstand in deiner vorherigen Antwort als >>Pull-Down gedacht (falls Q1 auch ein MOSFET wäre)? > > Den könnte man dafür tatsächlich verwenden, das ist richtig. Der > Hauptgrund war aber ein anderer, den wir hier diskutiert haben, nämlich > das irrtümliche, teilweise Durchschalten von Q1 aufgrund von "ground > noise": > > Beitrag "Berechnung Transistor unklar" Dass einem die Praxis immer wieder Steine in den Weg werfen muss. ;-) Das Signal des Sensors kann die 30V übersteigen. Da gehen die meisten handelsüblichen (preiswerten) MOSFETs meines Wissens nach nicht mit (Gate-Source Spannung +- 20V), also sollte Q1 ein bipolarer Transistor bleiben. Momentaner Stand wäre also: Ein PNP-Transistor zur Pegelwandlung (~24V -> 5V) und LED1, an dessen Collector das invertierte Sensor-Signal abgegriffen werden kann, dann in einen N-Kanal MOSFET für LED2, an dessen Drain das nicht-invertierte Sensor-Signal abgegriffen werden kann. Sowohl invertiertes, als auch nicht-invertiertes Signal gehen direkt in einen CMOS-IC (der ja auch MOSFET-Eingänge hat und daher nicht für den Stromfluss von LED1 relevant ist). J1 und J2 dienen dazu, entweder (je nach Eingangssignal) einen Pull-Up oder Pull-Down Widerstand zu aktivieren.
>Das Signal des Sensors kann die 30V übersteigen. Da gehen die meisten >handelsüblichen (preiswerten) MOSFETs meines Wissens nach nicht mit >(Gate-Source Spannung +- 20V), also sollte Q1 ein bipolarer Transistor >bleiben. Nicht unbedingt. Mit einem simplen Spannungsteiler (ich habe ja einen vorgeschlagen...) geht auch ein MOSFET. >Ein PNP-Transistor zur Pegelwandlung... Du meinst natürlich "NPN". >J1 und J2 dienen dazu, entweder (je nach Eingangssignal) einen >Pull-Up oder Pull-Down Widerstand zu aktivieren. Was liefert denn dein Sensor überhaupt für ein Signal? Was du bis jetzt aufgebaut hast, ist eine Schaltung für den "Wohnzimmertisch". Wenn sie industrietauglich sein soll, muß eventuell noch ein Schutz gegen Surge, Burst und ESD her.
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Ich habe hier mal an deine ursprüngliche Schaltung ein paar Zahlen hingeschrieben und das Ganze simuliert. Wie du siehst, beträgt der Reststrom bei ausgeschalteter LED weniger als 100pA. Da glimmt nichts mehr nach. Der Eingang hält auch problemlos die 30V aus. Wenn die Signalspannung immer so hoch ist, würde ich aber Rb1 größer machen, so dass der Basisstrom von Q1 ähnlich dem Basisstrom von Q2 (gute 200µA) ist. Deine Idee war also vollkommen in Ordnung :)
>Ich habe hier mal an deine ursprüngliche Schaltung ein paar Zahlen >hingeschrieben und das Ganze simuliert. Naja, du hast Transistoren mit sehr sehr hoher Stromverstärkung genommen, diese auf einen Kollektorstrom mit der höchsten Stromverstärkung eingestellt und kannst deshalb bei einer Stromverstärkung von 100 annehmen, daß die Kollektor-Sättinungsspannung akzeptabel niedrig ist. Zusätzlich hast du R2 und R3 von 10k auf 4k7 verkleinert, damit der Spannungsabfall des jetzt sehr niedrigen Basisstroms noch niedriger wird und mit jetzt 1V kaum mehr in der Lage ist, die LEDs soweit aufzusteuern, daß sie glimmen. >Deine Idee war also vollkommen in Ordnung :) Der Originalentwurf hatte diese Qualitäten nicht, sondern war nur sehr vage spezifiziert. Daß die Schaltung jetzt funktioniert, ist eher deinem Geschick zu verdanken als der Topologie.
mosfeti schrieb: > Naja, du hast Transistoren mit sehr sehr hoher Stromverstärkung > genommen, diese auf einen Kollektorstrom mit der höchsten > Stromverstärkung eingestellt und kannst deshalb bei einer > Stromverstärkung von 100 annehmen, Bei der angegebenen Dimensionierung ist die Stromverstärkung etwa 50. > daß die Kollektor-Sättinungsspannung akzeptabel niedrig ist. Uce von Q2 ist etwa 60mV. Würde man Q2 durch einen 2N3055 (Beispiel für geringe Stromverstärkung) ersetzen, wäre Uce mit 100mV aber immer noch akzeptabel. > Zusätzlich hast du R2 und R3 von 10k auf 4k7 verkleinert, Ich hätte auch R2 bei 10k lassen und für R3 22k nehmen können. Dann sättigt Q2 sind ganz so sehr, aber Uce läge — bei ähnlich gerimgem Reststrom durch LED1 — immer noch bei 80mV. > damit der Spannungsabfall des jetzt sehr niedrigen Basisstroms noch > niedriger wird und mit jetzt 1V kaum mehr in der Lage ist, die LEDs > soweit aufzusteuern, daß sie glimmen. Das ist ja genau der Trick bei der Sache: Man lässt den Basisstrom von Q2 nicht durch LED1, sondern an dieser vorbeifließen. mosfeti schrieb: > Der Originalentwurf hatte diese Qualitäten nicht, Die Qualität schon, nur die Quantität nicht ;-) Denn der Basisstrom-an-LED-Vorbeileit-Widerstand war ja im Originalent- wurf schon vorgesehen. Ob die Idee auf Ronalds eigenem Mist gewachsen ist, weiß ich nicht, aber existent war sie auf jeden Fall. > sondern war nur sehr vage spezifiziert. Natürlich, aber deswegen hat er ja der Berechnung der fehlenden Wider- standswerte gefragt. Ich wollte mit dem Vorschlag übrigens in keiner Weise deine Mosfet- Lösung madig machen. Wenn man für LED2 eine Power-LED einsetzt, wird es irgendwann mit der Stromverstärkung von Q2 eng. Spätestens dann ist ein Mosfet die richtige Wahl.
>Bei der angegebenen Dimensionierung ist die Stromverstärkung etwa 50. Richtig. Ich hatte irgendwie mit 20mA LED-Strom gerechnet... Man kann an deiner Schaltungsversion übrigens schön sehen, wie weit man mit ganz gewöhnlichen Transistoren kommen kann, wenn man weiß, wie man dabei vorgehen muß. Ein schönes Lehrstück...
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