Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem mit TV-B-Gone Nachbau


von iba (Gast)


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Hallo Forum,

ich bin gerade dabei den TV-B-Gone in SMD nachzubauen. Dazu habe ich 
eine Platine designed und das Teil nach dem Schaltplan im Anhang soweit 
aufgebaut.

Entferne ich nun R7, so kann ich den Tiny85 ohne Probleme mit der 
(leicht modifizierten) Original-Firmware über ISP flashen, Fuses ändern 
usw kein Problem. Das Programm funktioniert dann auch wie gewollt, es 
läuft einmal durch, der Tiny legt sich schlafen und wacht per 
Tastendruck wieder auf (alles erkennbar an der Status-LED).

Löte ich nun jedoch R7 wieder ein, geht gar nichts mehr - nach Anlegen 
der Versorgungsspannung startet das Programm anscheinend nicht (die LED 
blinkt nicht wie mit Ausgelötetem R7).

Also vermute ich die Transistor-Schaltung als Fehlerquelle. Die 
Basiswiderstände habe ich mit einem hfe in Sättigung von geschätzten 35 
gerechnet (Datasheet BCW65C: 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/infineon/1-bcw65_bcw66.pdf, 
bzw. BCW67C: 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/infineon/1-bcw67_bcw68.pdf).
LED1 und LED4 sollen einen Strom von ca. 150mA bekommen, also benötige 
ich mit hfe=35 einen Basisstrom von 4,3mA, macht bei einer 
Versorgungsspannung von ca. 3V (zwei Alkaline-Zellen in Reihe) und 0,8V 
Basis-Emitter-Abfall also einen Basiswiderstand von 511 Ohm. Nächst 
größerer der da war, also 560 Ohm. Das Gleiche gerechnet für LED2 und 
LED3, für welche ich jeweils 120mA veranschlagt habe, ergibt 647Ohm, 
also 680.

Der PNP muss also (ohne zusätzliche externe Last an JP2), den Basisstrom 
für Q1-Q4 aufbringen, d.h. ca. 15mA. Auch hier mit hfe_sat von 35 
gerechnet muss der Basisstrom also 0,44mA betragen, bei 3V VCC ergibt 
das einen BasisR von 5k. Der nächst größere waren also 5k6.

Habe ich in diesen Berechnungen einen groben Fehler gemacht, oder passt 
das so in etwa?

von Jo (Gast)


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Hallo iba,

Welchen Pegel hat PB1 (Oszi?)
Hast D mal die spannung bei eingelötetem R7 gemessen? Die oberste LED 
hat keinen Begrenzungswiderstand, wenn die anderen LED Widerstände 
ebenfalls 0 Ohm sind wird wohl die Spannung einbrechen.
Jo

von Jo (Gast)


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Hallo iba,

Welchen Pegel hat PB1 (Oszi?)
Hast Du mal die spannung bei eingelötetem R7 gemessen? Die oberste LED 
hat keinen Begrenzungswiderstand, wenn die anderen LED Widerstände 
ebenfalls 0 Ohm sind wird wohl die Spannung einbrechen.
Jo

von Jo (Gast)


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Hallo iba,

Welchen Pegel hat PB1 (Oszi?)
Hast Du mal die Spannung bei eingelötetem R7 gemessen? Die oberste LED 
hat keinen Begrenzungswiderstand, wenn die anderen LED Widerstände 
ebenfalls 0 Ohm sind wird wohl die Spannung einbrechen.
Jo

von Jo (Gast)


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Hoppala, Sorry...

von heinzi (Gast)


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Du kannst den Arbeitspunkt bzw. den Strom für die LEDs nicht anhand der 
Basisströme und der Verstärkung hfe einstellen, da dieser Wert sehr 
großen Schwankungen unterliegt.
Stattdessen sollten die Transistoren im Schalterbetrieb arbeiten 
(großzügug in der Sättigung sein, was bei Deiner Dimensionierung schon 
der Fall ist).
R7 ist unbedingt notwendig und auch Serienwiderstände für die LEDs.
Viell. hast Du auch die Transistoren falsch verlötet.

von tt2t (Gast)


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Die IR-LEDs haben normalerweise eine Flussspannung (V forward) von 1.9 
Volt, bei hohem Strom weniger (bis zu 1.3 Volt herunter), bei 6 Volt 
Versorgungsspannung würde ich 2 LEDs in Serie schalten, sonst verbrätst 
Du zuviel im Vorwiderstand.

Ich habe auch 6 Volt Versorgung, benutze je 2 LD 271 bzw. LD 274-3 in 
Serie, als Transistor den BC 817-40 und als Vorwiderstand zwischen 
Transistor und LED 6.8 Ohm. Damit erreiche ich 350 mA, das können die 
IR-LEDs im Impuls locker ab. Basiswiderstand je Transistor ist 1 k. 
Damit der ATMEGA bei 6 Volt nicht jammert, habe ich ihm eine 1N4148 
zwischen die Batterie und Vdd spendiert.

von iba (Gast)


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Vielen Dank für eure Antworten!

Jo schrieb:
> Hallo iba,
>
> Welchen Pegel hat PB1 (Oszi?)

Mit 5k6 als R7 habe ich an PB1 einen High-Pegel von ca. 2,6V bei 3,2V 
VCC und das durchgängig. Wie bereits geschrieben blinkt da die sichtbare 
LED auch nicht, woraus ich schliesse, dass das Programm nicht durchläuft 
(was es definitiv mit ausgelötetem R7 tut!). Habe vorhin testweise einen 
1k für R7 eingelötet, dann blinkt die sichtbare LED wieder -> Programm 
läuft korrekt durch. Mit einer Digiknipse betrachtet blinken die IR-LEDs 
jedoch nur seehr selten, allerdings ist nun der High-Pegel an PB1 gleich 
VCC (mit Oszi gemessen).

> Hast Du mal die Spannung bei eingelötetem R7 gemessen? Die oberste LED
> hat keinen Begrenzungswiderstand, wenn die anderen LED Widerstände
> ebenfalls 0 Ohm sind wird wohl die Spannung einbrechen.

Der Strom für die IR-LEDs soll ja auch nicht durch die Serienwiderstände 
der IR-LEDs begrenzt werden (die 0 Ohm Serienwiderstände der IR-LEDs 
sind lediglich auf Grund des Layouts drin), sondern durch den 
Maximalstrom der Transistoren, welcher durch deren Basiswiderstände 
begrenzt wird.

heinzi schrieb:
> Du kannst den Arbeitspunkt bzw. den Strom für die LEDs nicht anhand der
> Basisströme und der Verstärkung hfe einstellen, da dieser Wert sehr
> großen Schwankungen unterliegt.

Habe ich versucht so zu machen, da das im originalen TVB-Gone auch so 
gemacht wird... Aber stimmt, wirklich sauber scheint das nicht zu sein.

> Stattdessen sollten die Transistoren im Schalterbetrieb arbeiten
> (großzügug in der Sättigung sein, was bei Deiner Dimensionierung schon
> der Fall ist).
> R7 ist unbedingt notwendig und auch Serienwiderstände für die LEDs.
> Viell. hast Du auch die Transistoren falsch verlötet.

Transistoren sind nicht falsch verlötet, ist bereits geprüft.

tt2t schrieb:
> Die IR-LEDs haben normalerweise eine Flussspannung (V forward) von 1.9
> Volt, bei hohem Strom weniger (bis zu 1.3 Volt herunter), bei 6 Volt
> Versorgungsspannung würde ich 2 LEDs in Serie schalten, sonst verbrätst
> Du zuviel im Vorwiderstand.

Ich habe nur zwei Alkaline-Zellen ca. (3,4V maximal) als 
Versorgungsspannung, also Reihenschaltung würde hart an der Grenze gehen 
bei 1,9V Flussspannung pro LED.

> Ich habe auch 6 Volt Versorgung, benutze je 2 LD 271 bzw. LD 274-3 in
> Serie, als Transistor den BC 817-40 und als Vorwiderstand zwischen
> Transistor und LED 6.8 Ohm. Damit erreiche ich 350 mA, das können die
> IR-LEDs im Impuls locker ab. Basiswiderstand je Transistor ist 1 k.
> Damit der ATMEGA bei 6 Volt nicht jammert, habe ich ihm eine 1N4148
> zwischen die Batterie und Vdd spendiert.

Ich glaub so mach ich das jetzt auch, einen größeren Transistor + 
Basiswiderstand und die IR-LEDs jeweils mit eigenem Vorwiderstand. 
Erscheint mir doch eine vernünftigere Lösung zu sein, als den Strom über 
die Basiswiderstände der Transistoren einzustellen.

Grüße, iba

von tt2t (Gast)


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Du könntest z.B. 3x AAA Battereien nehmen oder 2 Lithium-Knopfzellen 
z.B. CR2032 oder eine Lithium-Foto-Batterie (die hält dann ewig)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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iba schrieb:

> Löte ich nun jedoch R7 wieder ein, geht gar nichts mehr - nach Anlegen
> der Versorgungsspannung startet das Programm anscheinend nicht (die LED
> blinkt nicht wie mit Ausgelötetem R7).

Wann soll die LED (vermutlich LED 5) denn blinken? Doch vermutlich erst, 
wenn du den Knopf drückst und die IR-LED senden, oder? In diesem Fall 
würde ich grob über den Daumen schätzen, daß der gesammelte Strom durch 
die 4 IR-LED die Betriebsspannung so weit zusammenbrechen läßt, daß dem 
µC die Lichter ausgehen.

Leider sagst du gar nichts über die Spannungsversorgung bei deinem Test. 
Oder ob der BOD im µC aktiviert ist (und für welche Spannung).

> Basiswiderstände habe ich mit einem hfe in Sättigung von geschätzten 35
> gerechnet
> LED1 und LED4 sollen einen Strom von ca. 150mA bekommen, also benötige
> ich mit hfe=35 einen Basisstrom von 4,3mA

Vergiß es. Verwende Vorwiderstände für die LED und betreibe die 
Transistoren als Schalter. Und bau da einen Elko (100-1000µF) von Vcc 
nach GND in die Nähe der IR-LED.

Warum eigentlich 4 IR-LED? Warum mit unterschiedlichen Strömen? Warum 
4+1 Transistoren? IR-LED vertragen Impulsströme im Ampere-Bereich. Es 
gibt kleine MOSFET in SO23, die mehrere A schalten können (auch mehrere 
IR-LED mit jeweils eigenem Vorwiderstand parallel) und die der ATtiny 
direkt ansteuern könnte.


XL

von Axel S. (a-za-z0-9)


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tt2t schrieb:

[komisches Zeug]

> Die IR-LEDs haben normalerweise eine Flussspannung (V forward) von 1.9
> Volt, bei hohem Strom weniger (bis zu 1.3 Volt herunter)

Wo hast du diese Weisheit denn her? Wie alle anderen LED brauchen auch 
IR-LED mehr Spannung wenn mehr Strom fließen soll. Und natürlich ist 
auch bei IR-LED  die Flußspannung von Exemplar und Temperatur abhängig, 
weswegen man den Strom extern begrenzen muß.

> Ich habe auch 6 Volt Versorgung

"auch"?


XL

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