Hallo uC Gemeinde. Ich habe eine Frage zur obigen Schaltung. Leider sind die Widerstände falsch bezeichnet. Hier die Orginalwerte: R8=R10=R4=10k R2=4,7k R11= 1k Die Verstärkung des NPN-Transistor beträgt 110. Rechne ich jetzt bei geschaltetem Zustand des NPN auf mein PWM1A Signal zurück dann erhalte ich 0,87V. Der verwendete uC der das Signal erzeugt hat ein Vcc von 3,3V. Also nehme ich an der PWM Ausgang liefert auch annähernd die 3,3V. Warum liegen hier keine 3,3V an? Vergesse ich hier einen internen Widerstand am uC der einen weiteren Spannungsteiler aufbaut?
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Peter A. schrieb: > Rechne ich jetzt bei geschaltetem Zustand des NPN auf mein PWM1A Signal > zurück dann erhalte ich 0,87V. ? was willst du da zurückrechnen. Zurückrechnen interessiert keinen. Der Transistor wird als Schalter benutzt. > Der verwendete uC der das Signal erzeugt hat ein Vcc von 3,3V. Also > nehme ich an der PWM Ausgang liefert auch annähernd die 3,3V. wird wohl so sein. > Warum liegen hier keine 3,3V an? Die liegen da schon an. Um den Transistor zu schalten brauchst du rechnerisch mindestens 0.87V (hab die Rechnung nicht kontrolliert). Du hast 3.3V, d.h. der Transistor wird sicher schalten und seine Aufgabe erfüllen. Deine Frage ist ungefähr so: Ich habe ein Auto mit dem ich 2 Tonnen Material befördern kann. Beim Ikea hol ich mir ein Billy-Regal. Das wiegt 20 Kilo. Wenn ich jetzt vom Regal auf mein Auto zurückrechne, warum kommt da nicht raus, dass mein Auto nur 20 Kilo befördern kann? Der ganze Ansatz deiner Frage bzw. deiner Rechnerei ist schon vermurkst.
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Peter A. schrieb: > Rechne ich jetzt bei geschaltetem Zustand des NPN auf mein PWM1A Signal > zurück dann erhalte ich 0,87V. Wie kommst du denn darauf? (d.h.: wie sieht deine Rechnung aus). Peter A. schrieb: > Vergesse ich hier einen internen > Widerstand am uC der einen weiteren Spannungsteiler aufbaut? klar: der µC-Ausgang ist eine halbwegs niederohmige Spannungsquelle. Wenn du ihn als Widerstand betrachten willst, dann denke dir z.B. einen Widerstand von 50 Ohm gegen 3,3V. (Ist halt in Wirklichkeit kein Widerstand sondern die Drain-Source-Strecke eines durchgeschalteten MOSFETs.)
Karl Heinz Buchegger schrieb: > Um den Transistor zu schalten brauchst du rechnerisch mindestens 0.87V Was natürlich so gesehen auch ziemlicher Quatsch ist. Bipolartransistoren sind stromgesteuert und nicht spannungsgesteuert. Es hängt vom Strom ab, der in die Basis rein geht, ob und wie weit der Transistor die C-E Strecke aufmacht. Die Spannung an der Basis ist sowieso mehr oder weniger vorgegeben und wird vom Transistor als 'Materialkonstante' vorgegeben. Der Transistor stellt die Spannung an der Basis ein. Davor sitzt der Basiswiderstand. Auf der anderen Seite des Widerstands ist dein Ausgang, der auch eine gewisse Spannungshöhe hat. D.h über dem Widerstand muss die Differenzspannung zwischen Ausgang und dem was der T an der Basis einstellt abfallen. Wenn an einem Widerstand eine Spannung abfällt, dann fliesst dabei ein gewisser Strom (Ohmsches Gesetz). Und dieser Strom ist es, der bestimmt, wie weit der Transistor aufmacht. Er muss so gross sein, dass er unter Berücksichtigung der hFE den benötigten C-E Strom mindestens zulässt.
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Achim S. schrieb: > Wie kommst du denn darauf? (d.h.: wie sieht deine Rechnung aus). I_c = 13,5V/14,7kOhm = 918uA I_b = I_c/110 = 8,3uA U_R4 = 0,7V+10kOhm*8,3uA = 0,783V I_PWM1A = I_b + 0,783V/10kOhm = 86,6uA U_R11 = 86,6uA*1kOhm = 0,087V U_PWM1A = U_R11+U_R4 = 0,87V Gästel schrieb: > So aus Interesse, warum der Spannungsteiler aus R4&R11? Ich hab die Schaltung so gefunden. Hier wird wohl der Basisstrom eingestellt.
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Peter A. schrieb: > I_b = I_c/110 = 8,3uA wie Peter D. es schon geschrieben hatte: du zäumst die Rechnung vom falschen Ende her auf. Der Basisstrom stellt sich nicht dadurch ein, dass der Transistor den Kollektorstrom durch 110 dividiert. Der Basisstrom ergibt sich aus der Spannung an PWMA und den Vorwiderständen (und ist viel größer als die 8,3µA). Es ist dann deine Sache, die Vorwiderstände so zu dimensionieren, dass der Basisstrom * 110 ausreichend für den gewünschen Kollektorstrom ist.
Achim S. schrieb: > wie Peter D. es schon geschrieben hatte: du zäumst die Rechnung vom > falschen Ende her auf. Schmarn, wie komme ich auf Peter D? Ich meinte natürlich: wie Karl Heinz schon geschrieben hat...
Achim S. schrieb: > wie Peter D. es schon geschrieben hatte: du zäumst die Rechnung vom > falschen Ende her auf. > Der Basisstrom stellt sich nicht dadurch ein, dass der Transistor den > Kollektorstrom durch 110 dividiert. Der Basisstrom ergibt sich aus der > Spannung an PWMA und den Vorwiderständen (und ist viel größer als die > 8,3µA). Ok dann begrenzen meine beiden Widerstände R2 und R8 also nicht meinen Stromfluss bei geschaltenem Zustand gegen Masse?
Achim S. schrieb: > Es ist dann deine Sache, die Vorwiderstände so zu dimensionieren, dass > der Basisstrom * 110 ausreichend für den gewünschen Kollektorstrom ist. Oder um es so auszudrücken. An der Basis des Transistors fliesst ein gewisser Strom rein, der sich aus der Spannung am PWM-Ausgang und den Widerständen ergibt. Auf Grund dieses Stroms kann auf der Kollektor-Emitter Strecke ein gewisser Strom maximal rinnen. Rechnerisch hast du ermittelt, dass du über die Kollektor-Emitter Strecke einen Strom von 918uA brauchst. Die Frage ist daher: reicht der Basisstrom aus, so dass diese 918uA fliessen können, oder reicht er nicht? Wenn in deinem Haushalt pro Stunde 5 Liter Abwasser anfallen, dann ergibt sich daraus ein gewisser Mindestdurchmesser für das Abwasserrohr. Kleiner darf es nicht sein, aber du kannst natürlich auch ein Rohr mit 2 Meter Durchmesser einbauen. Das wird zwar über deine 5 Liter pro Stunde nur müde lächeln, aber es wird den 'Ansturm' problemlos bewältigen. Darum gehts an dieser Stelle bei der Dimensionierung des NPN-Tranistors. Um den zusammenhang der Fragestellungen "Was brauche ich?", "Was habe ich?" und "Kann ich mit dem was ich habe das erreichen was ich brauche?" Und daher ist diese ganze Fragestellung, die du da bei der Rückrechnung aufstellst eine sinnlose Fragestellung, bzw. die ganze Rückrechnerei und deine daraus abgeleitete Endfrage unsinnig.
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Peter A. schrieb: > Ok dann begrenzen meine beiden Widerstände R2 und R8 also nicht meinen > Stromfluss bei geschaltenem Zustand gegen Masse? In einem gewissen Sinne ja. In einem gewissen Sinne nein. Sie begrenzen den Stromfluss genausowenig, wie ein etwas zu großes Knalarohr nicht die Wassermenge begrenzt, die du durchschickst. Aber natürlich gibt es eine Obergrenze, an der dann auch dieses Rohr die Menge nicht mehr transportieren kann, dann fängt es an zu begrenzen.
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Klar begrenzen die Widerstände den Strom durch den Transistor? Wieso meinst Du es wäre anders?
Ok ich hab meine Schaltungstechnikunterlagen durchstörbert und ihr habt natürlich recht, dass ich hier völligen Blödsinn frage. Nächstes mal schaue ich erst nach und gehe euch dann aufn Keks. Danke für die Hilfe. R2 und R8 dienen lediglich meiner AP-Einstellung.
Karl Heinz Buchegger schrieb: > Peter A. schrieb: > >> Ok dann begrenzen meine beiden Widerstände R2 und R8 also nicht meinen >> Stromfluss bei geschaltenem Zustand gegen Masse? > > In einem gewissen Sinne ja. In einem gewissen Sinne nein. > > Sie begrenzen den Stromfluss genausowenig, wie ein etwas zu großes > Knalarohr nicht die Wassermenge begrenzt, die du durchschickst. Aber > natürlich gibt es eine Obergrenze, an der dann auch dieses Rohr die > Menge nicht mehr transportieren kann, dann fängt es an zu begrenzen. AN dieser Stelle der Schaltung kommt es auch nicht auf diese Begrenzung an. Es geht an dieser Stelle der Schaltung nur darum ob KEIN Strom über R8 und R2 rinnt (und damit das Gate des FET die 13V sieht), oder ob ein Strom durch R8 und R2 rinnt und die beiden dann als Spannungsteiler fungieren und somit dem Gate des FET eine geringere Spannung präsentieren. Wobei dabei der Strom durch die beiden Widerstände von untergeordneter Bedeutung ist. Denn diesen Strom kann der NPN problemlos schalten. Es geht nur darum hier
1 | +----------+ |
2 | | |
3 | R2 |
4 | | |
5 | +-----> zum Fet |
6 | | |
7 | R8 |
8 | | |
9 | - |
10 | \ Schalter |
11 | - |
12 | | |
13 | +---------+------ |
einen Schalter zu haben, mit dem man den Spannungsteiler 'abschalten' bzw. 'aktivieren' kann, um auf der Leitung zum FET unterschiedliche Spannungen zu haben. Das ist der ganze Sinn und Zweck des NPN Transistors: als ein derartiger Schalter zu fungieren. Der Strom, der dabei durch den Transistor fliesst ist dabei völlig nebensächlich, denn den schafft der Transistor mit links. Hast du ja selbst ausgerechnet: da werden rund 1mA rinnen. Für 1mA brauchst du praktisch so gut wie 'nichts' an Basisstrom um diese 1mA zu ermöglichen. Wenn der Transistor aufgrund seines tatsächlichen Basisstroms (Hausnummer) 200mA an Stromfluss zulassen würde, dann ist das auch ok. Wenn 200 möglich sind, tatsächlich aber nur 1 auftritt, dann gibt es auch kein Problem. Ist der Schalter eben ein wenig überdimensioniert in dem was er könnte. Aber das macht ja erst mal nichts. Besser als anders rum.
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Peter A. schrieb: > Ok dann begrenzen meine beiden Widerstände R2 und R8 also nicht meinen > Stromfluss bei geschaltenem Zustand gegen Masse? Doch, sie begrenzen ihn insofern, dass bei völlig durchgeschaltetem NPN-Transistor der Strom nicht größer werden kann als 13,5V / R2 + R8. Was allerdings in Deinem Ansatz falsch ist: die von Dir angenommene Verstärkung von 110 gilt typischerweise und im Analogbereich. Hier wird der Transistor aber als Schalter benutzt. Dazu wird er übersteuert. Je mehr Basistrom Du hast (und damit rechnerisch weniger Verstärkung), um so mehr schaltet der Transistor durch (Sättigung!). Da kann man die Frage aus der Metzgerei "Darf es etwas mehr sein?" auch hier beim Basisstrom ohne weiteres mit ja beantworten ;-) Gruß Dietrich
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