Hallo, Ich habe eine Frage bezüglich dem Einsatz von Transistoren. Diese werden einem bei der Einführung in das Thema bekanntlich als "Transfer Resistor" vorgestellt. Nun will ich einen solchen verstellbaren Widerstand realisieren und komm dabei nicht wirklich weiter. Ich finde immer wieder Ausführungen zur Stromquelle, weiß aber nicht wie mir das helfen soll. Es ist geplant ein 500R Potentiometer durch einen Transistor zu ersetzen. dieser soll das durch einen IDAC oder einen UDAC so angesteuert werden, dass im "Lastkreis" der gewünschte Widerstand entsteht. Es liegen dort Spannungen zwischen 0 und 200mV an. Wie ihr gelesen habt kann mein steuernder uC sowohl Stromquelle als auch Spannungsquelle sein. Deswegen ist es vorerst egal ob es sich um FET oder BT handelt - schön wäre eine Lösung für beides. TL;DR: Wie wird aus einem Transistor ein steuerbarerwiderstand? Vielen Dank für eure Hilfe!
Guck dir mal Kennlinien von Transistoren an. Dann Arbeitspunkt Bipolartransistor und Arbeitsgerade.
Hallo MJum, ich glaube FETs wären besser geeignet. Gruss Klaus.
Schau mal in dem Buch halbleiter schaltungstechnik tietze schenk, da wird es beschrieben wie man ein Transistor als steuerbarer Widerstand vernweden kann und wie man ihn linear bekommt. Grüße
> Wie wird aus einem Transistor ein steuerbarerwiderstand?
In dem seine Basisstrom (über die Basisspannung un einen Vorwidersatdn)
in Bezug zum Emitter passend GEREGELT wird, also nicht einfach
vorgebenund hoffen daß die CE-Strecke dann schon den passenden
Widersatdn haben wird, den hat sie nämlich je nach CE-Spannung,
Temperatur und Transistorexemplar nicht, sondern Spannung über CE messen
und Kollektorstrom (über einen Shunt und den Spannungsabfall daran)
messen und dividieren (was als Analogschaltung extrem aufwändig bzw.
ungenau ist).
Dazu braucht man mindestens 2 Instrumentenverstärker, 2
Operationsverstärker und einen Analogdividierer, damit man einen
Transistor halbwegs genau so steuern kann, daß er einem (vorgegebenen)
Widerstand enstprechen soll.
Daher macht man so was nicht, sondern nimmt Digitalpotentiometer. Es
scheint aber nur welche mit 400 und welche mit 600 Ohm zu geben, also
nimmt man 2 250 in reihe oder 2 mal 1k parallel, man muß auch den
Maximalstrom durch so ein Poti beachten und den Spannungsbereich, in dem
es arbeitet.
Was genau willst du erreichen. Dein Problem ist zu 90% anders und besser zu lösen als einen Transistor als steuerbaren Widerstand zu verschalten. Siehe auch Netiquette
Danke für die Antworten! Tietze/Schenk habe ich tatsächlich hier. Ich brauche den Widerstand um die Verstärkung eines Instrumentenverstärkers über einen uC einstellen zu können. Das ganze sollte sehr genau sein. Habe mich schon mit dem Thema Digipot auseinandergesetzt, aber da die Verstärkung mitunter "permanent" nachgeregelt wird, würde ich mich durch die interne Schalterei im Digipot nur ein zusätzliches Rauschen einfangen.
MJum schrieb: > Das ganze sollte sehr genau sein. Sorry, aber das kannst Du so vergessen. Dein Transistor / FET ist nichtlinear und temperaturabhängig, das müsstest Du alles aktiv korrigieren. Ausserdem hast Du Potentialunterschiede zwischen deiner Steuerspannung (gegen Masse z.B.) und den Punkten an denen Du den Widerstand einfügen willst. Für Deinen Zweck nimmt man besser PGA's. gk
> Habe mich schon mit dem Thema Digipot auseinandergesetzt, aber da die
Verstärkung mitunter "permanent" nachgeregelt wird
Dafür nimmt man einen 4-Quadranten DAC mit gewünschter Auflösung, z. B.
12bit. Der macht das alles super genau und stabil.
Hallo Helmut, könntest du das mit dem 4-Quadranten DAU genauer beleuchten? Ich bin mit diesem Bauteil überhaupt nicht vertraut und Tietze/Schenk zaubert mir nur neue Fragezeichen über den Kopf. Meinst du den 4Q-DAC als Ersatz für den Widerstand oder als Ersatz für den kompletten Verstärkeraufbau? Vielen Dank nochmal!
Schau mal hier Bild 19. http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/DAC8043A.pdf VOUT = –D/4096 × VREF VREF ist dein Eingangssignal. Das sollte innerhalb +/-10V sein.
> Ich brauche den Widerstand um die Verstärkung eines > Instrumentenverstärkers über einen uC einstellen zu können. Das ganze > sollte sehr genau sein. Du hast bei der Erklärung des Transistors überhaupt nicht aufgepasst, > Tietze/Schenk* habe ich tatsächlich hier. und die T/S offenbar gar nicht gelesen.
MJum schrieb: > Ich brauche den Widerstand um die Verstärkung eines > Instrumentenverstärkers über einen uC einstellen zu können. Nochmal: Was willst du erreichen? Warum soll die Verstärkung eines Instrumentenverstärkers einstellbar sein. Das macht meist keinen Sinn. Es kann z.B. besser sein, erst konstant zu verstärken und dann dahinter schaltbar abzuschwächen. Welches Problem willst dui lösen?
Ich denke, dass du den Instrumentenverstärker so nicht genauer kriegst. Ein Transistor ist Stromgesteuert, der Basisstrom fließt also zusätzlich durch den Emitter, du veränderst also die Spannung über dem Widerstand des unteren Operationsverstärkers deines Instrumentenverstärkers. Das führt zu einer anderen Verstärkung des unteren Operationsverstärkers, was wiederum zu einem falschen Wert am Ausgang der Gesamtschaltung führt. Korrigiert mich bitte, wenn ich falsch liege :)
Ich will den IA automatisch einstellen , weil ich ein Messsignal bekomme, von dem ich im Prinzip nur weiß, dass es nicht linear ist und sich irgendwo zwischen 0 und 200mV bewegt. Ich will mit meinem uC dieses Signal zunächst vermessen (4-5 Punkte), daraus soll er sich eine Formel ziehen (5. Ordnung oder besser). Anhand dieser Formel soll das Signal linearisiert werden - rein analog das Problem ist, dass ich das ganze nicht hinbekomm, ohne das signal im endeffekt doch zu messen und entsprechend digital einzustellen. Ich treibe jeden neuen Teufel mit dem nächsten Belzebub aus. Aber es ist schön zu sehen, dass ich nicht der einzige bin, der sagt, dass das so eigentlich ein ding der unmöglichkeit ist. TL;DR: Eine Analogschaltung, die ein beliebiges Signal von selbst linearisiert existiert nicht - meines Wissens
Was sagt dieses Messsignal denn aus, bzw was ist die Bezugsgröße? Der Pegel kann es ja anscheinend nicht sein. Ich verstehe das gerade so, dass du es so verstärken willst, dass der Pegel konstant bleibt.
Oder Du misst Dein Signal mit einem µc, machst im Programm beliebig viele Umrechnungen / Linearisierungen und gibst das Ganze am Ende per DAC wieder analog aus
Die Bezugsgröße des Signals ist Druck. Kann sich also sehr schnell ändern. Deswegen will ich diese Umrechnung nicht machen. Der ganze Pfad soll anlaog sein. Es wäre nur möglich das ganze von außen digital zu beeinflussen, wobei auch das schon problematisch ist. ich denke ich werde das ganze an der Stelle abbrechen. Viel Dank für eure Mühen!
Hab mich glaub ich etwas falsch ausgedrückt: Wie wird der Druck dargestellt? Als Pegel? Ändert sich der Spannungspegel nicht-linear obwohl der Druck linear steigt? Wenn das so ist, würde ich das Signal soweit verstärken, bis ich den kompletten Eingangsbereich des µC-ADC Wandlers auszunutze und dann im µC weiterverarbeiten. Aber wenn dus jetzt abgebrochen hast, ists auch okay :)
Sehr konfus. Zum einen kann es sich schnell ändern und soll deshalb analog sein. Zum anderen will er erst mehrere Messungen machen und da linearisieren (worüber denn, Bezugsgröße?) Aber dann soll sich die Linearisierung zur Messzeit dynamsich ändern können oder was? Auf der anderen Seite hat er von Elektronik nur ein eingschränktes Verständnis (siehe Anfangsfrage Transistor) Ist wohl wieder ein hochgeheimes Projekt mit supergenialer Lösungsidee, die ein MaWin dann mit 2 Transistoren und 5 Widerständen und ein Karl Heinz mit 30 Zeilen C Code und einem Tiny lösen würde :-)
>Wie wird aus einem Transistor ein steuerbarerwiderstand? Hier ist das mal gemacht worden: Beitrag "Re: Musik Singal in TLL Signal umwandeln" Am besten du simulierst mal die Schaltung um die Transistoren herum.
Auch JFETs lassen sich gut als steuerbare Widerstände verwenden. Ein Klassiker ist in Figure 12 von diesem Datenblatt zu sehen. http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/analogdevices/OP-260EJ.pdf Am besten auch hier einfach mal die Schaltung um den FET simulieren. BJT und JFETs lassen sich immer nur in einem ganz kleinen Kennnlinienbereich als Widerstände nutzen. Die konkrete Beschaltung muß dies gewährleisten.
Hallo MJum, ich würde so schnell nicht aufgeben. Kennst Du den PGA309 von TI? The PGA309 is a programmable analog signal conditioner designed for bridge sensors. The analog signal path amplifies the sensor signal and provides digital calibration for zero, span, zero drift, span drift, and sensor linearization errors with applied stress (pressure, strain, etc.). The calibration is done via a One-Wire digital serial interface or through a Two-Wire industry-standard connection. The calibration parameters are stored in external nonvolatile memory (typically ... http://www.ti.com/product/pga309 Gruss KLaus.
Hallo nochmal! Um die Verwirrung mal ein wenig aufzulösen: Ich will hier nur eine vorhandene Schaltung "automatisieren". Die Sensoren (die ihren Pegel nicht linear mit der Bezugsgröße ändern) werden erst durchgemessen und dann entsprechend beschaltet. Dieses lineare Signal wird dann durch einen normalen IA verstärkt, der wiederum von einem normalen Poti eingestellt wird. Das Signal wird hier nur auf "Nutzbar" gebracht, sodass es der nachfolgenden Schaltung egal sein kann, welcher Sensor denn nun vorne hängt. Ich will dieses Messen und Beschalten abschaffen. Kann ein uC messen und beschalten? Ja kann er (ADU + Digipot), aber eben nicht wirklich analog. Das geht erst alles über irgendwelche digitalen Pfade, die zu ungenau und zu langsam sind. Jaa, das hätte man von Anfang an sehen können, aber das Brainstorming hier hilft ja doch manchmal, wenn man selber nicht die zündende Idee hat. Danke für eure Zeit!
>Ich will dieses Messen und Beschalten abschaffen. Kann ein uC messen und >beschalten? Ja kann er (ADU + Digipot), aber eben nicht wirklich analog. >Das geht erst alles über irgendwelche digitalen Pfade, die zu ungenau >und zu langsam sind. Sorry, aber was du schreibst, ist völlig konfus. Solange du keine ganz konkrete Schaltung zeigst, ist das hier alles Herumraterei. Ich habe dir zwei Möglichkeiten gezeigt, wie man BJTs und JFETs als steuerbare Widerstände einsetzen kann. Jetzt muß es von deiner Seite wesentlich konkreter werden, sonst ist das alles hier Zeitverschwendung.
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