Verständnisfrage NOT-Schaltung

[Daniel B. (trequ)]

Hallo zusammen,

ich versuche gerade auf einem Testboard eine NOT-Schaltung zu verstehen.
Als Grundlage dafür verwende ich den Wikipedia-Artikel dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Nicht-Gatter

Anbei ein Schaltplan.
Leider funktioniert das nicht wie gedacht und ich befürchte, ich habe 
hier ein Verständnisproblem.

Erwartetes Verhalten:
Taster offen: LED D1 an, LED D2 aus.
Taster zu: LED D1 aus, LED D2 an.

Aktuelles Verhalten:
Taster offen: LED D1 an, LED D2 aus.
Taster zu: LED D1 an, LED D2 an.

Mir ist nicht klar, warum die LED D1 nicht aus geht, wenn der Transistor 
geschaltet wird.
Ich habe daher den Widerstand R3 und die LED D2 eingebaut, um besser zu 
verstehen, wann wo Strom fließt.
Das Problem tritt aber mit und ohne R3 / D2 auf.

Ich verwende folgende Komponenten:
VCC: +5V (von einem USB Port)
SW1: Taster
Q1: Transistor BC547
R1: Widerstand, 500 Ohm
R2: Widerstand, 150 Ohm
R3: Widerstand, 150 Ohm
D1: 5mm LED, rot
D2: 5mm LED, rot
GND: Masse (von einem USB Port)

Vielen Dank.

[Gerd (Gast)]

Warum sollte sie aus gehen?
Sie ist doch direkt über den Widerstand mit der
Stromquelle verbunden. um sie auszuschalten musst
du diesen Stromkreis irgendwie trennen.

[Karl H. (kbuchegg)]

Daniel B. schrieb:

> Mir ist nicht klar, warum die LED D1 nicht aus geht, wenn der Transistor
> geschaltet wird.

Warum sollte sie?
Nur weil der Transistor schaltet sinkt ja nicht das Potential vor dem 
Vorwiderstand der Diode.

Wenn dem so wäre, dann hättest du nämlich einen Kurzschluss gebaut :-)


> Ich habe daher den Widerstand R3 und die LED D2 eingebaut, um besser zu
> verstehen, wann wo Strom fließt.
> Das Problem tritt aber mit und ohne R3 / D2 auf.

Ohne R3/D2?

Dann baut den Transistor aber einen Kurzschluss zwischen Vcc und GND!
(ok, nicht ganz, denn ein bischen was kann über der C_E Strecke vom 
Tranistor abfallen)

Du musst das so bauen

           Vcc
                o
                |
               RL
                |
                +----------+
                |          |
                |         R1
                |          |
               |          D1
     ---- Rb --|           |
               |>          |
                 |         |
       ----------+---------+---- GND

Du brauchst einen Widerstand RL, damit du etwas hast, wo eine Spannung 
abfallen kann, wenn der Transistor durchschaltet. Am Kreuzungspunkt, 
dort wo die Abzweigung nach R1/D1 sitzt, kann sich jetzt eine Spannung 
ungleich +5V einstellen, weil die Spannung am RL abfallen kann. RL hat 
dann auf einer Seite +5V und auf der anderen Seite die Spannung auf die 
ihn der Transistor runterzieht, weil er eine Verbindung mit GND 
herstellt.
Ohne den RL kann die Spannung an diesem Punkt nicht sinken, denn da 
arbeitet ja dein Netzteil dagegen, dass das so ist und würde diesen 
Punkt auf +5V halten wollen.

[MaWin (Gast)]

Daniel B. schrieb:
> ich versuche gerade auf einem Testboard eine NOT-Schaltung zu verstehen.
> Als Grundlage dafür verwende ich den Wikipedia-Artikel dazu:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Nicht-Gatter

Deine Umsetzung der Schaltung ist völlig falsch und entspricht nicht der 
Zeichnung bei Wikipedia.
Es ist also klar, daß sie nicht funktioniert.

[Erwin (Gast)]

Wieso müssen Leute, die anscheinend keine Ahnung haben, immer 
irgendetwas an funktionierenden und getesteten Schaltungen ändern und 
sich dann Fragen, warum sie nicht funktionieren?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Daniel B. schrieb:
> Aktuelles Verhalten:
> Taster offen: ... LED D2 aus
Glück gehabt, dass nicht ein paar Leckströme den Transistor trotzdem 
noch ein wenig durchschalten. Mach da zum sicheren Abschalten mal einen 
100kOhm Widerstand zwischen B und E.

> Ich habe daher den Widerstand R3 und die LED D2 eingebaut, um besser zu
> verstehen, wann wo Strom fließt.
Das ist gut, denn wenn du den Emitter dieses Transistors direkt an GND 
machst und den Sachlter einschaltest, dann machst du mit dem Transistor 
einen Kurzschluss zwischen Vcc und GND.

> Als Grundlage dafür verwende ich den Wikipedia-Artikel dazu:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Nicht-Gatter
Solche Prinzipschaltungen sind genau das, was sie sind: sie sollen das 
Prinzip darstellen. Die meisten Prinzipschaltungen werden aber ohne 
weitere Bauteile nie im Leben funktionieren...

[Daniel B. (trequ)]

Hallo,

Karl Heinz schrieb:
> Du brauchst einen Widerstand RL, damit du etwas hast, wo eine Spannung
> abfallen kann, wenn der Transistor durchschaltet. Am Kreuzungspunkt,
> dort wo die Abzweigung nach R1/D1 sitzt, kann sich jetzt eine Spannung
> ungleich +5V einstellen, weil die Spannung am RL abfallen kann. RL hat
> dann auf einer Seite +5V und auf der anderen Seite die Spannung auf die
> ihn der Transistor runterzieht, weil er eine Verbindung mit GND
> herstellt.
> Ohne den RL kann die Spannung an diesem Punkt nicht sinken, denn da
> arbeitet ja dein Netzteil dagegen, dass das so ist und würde diesen
> Punkt auf +5V halten wollen.
OK, verstanden.
Hat im Test mit einem 500 Ohm Widerstand auch funktioniert.

Aber wie berechne ich jetzt die korrekte Größe des Widerstands RL?

Danke und viele Grüße,

Daniel

[Helge A. (besupreme)]

RL berechnest du genau so groß, daß das, was du ansteuern willst, genug 
"abbekommt". Platt gesagt. Sollen hinten 10mA für eine LED rauskommen, 
brerechnest du RL für die 10mA, wenn die LED dranhängt.

R1 entfällt dann.

[Gerd (Gast)]

Es gibt keine korrekte Größe.
Geh mal im Kopf durch was die Schaltung genau macht:
wenn der Transistor sperrt fließt kein Strom über den Transistor,
also fließt der Strom über RL -> R1 -> D1 und die LED leuchtet.

Wenn der Transistor öffnet, fließt der Strom über RL "direkt gegen 
Masse",
somit ist die Spannung über R1 und D1 0V und es kann kein Strom über die
LED fließen und diese leuchtet nicht.
(Achtung: der Bipolartransistor schaltet nicht direkt gegen Masse, 
sondern
er hat selber eine Flussspannung, also wenn der Transistor Schaltet 
liegen
etwa 1,4V über ihm an (gegen Masse), was hier aber unkritisch ist,
weil die LED unter ihrer Flusspannung (2,5V) keinen Strom durchlässt)

Jetzt solltest du erkennen, was die Ideale Größe für RL in dieser 
Schaltung ist.
Ansonsten befass dich erstmal mit dem Ohmschen Gesetz und den 
Kirchhoffschen
Regeln, das ist voraussetzung, auch bei den einfachsten Schaltungen,
sonst kommst du auf keinen grünen Zweig.

Dann kannste dir zB. das hier mal anschauen:
http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/Der%20Transistor%20-%20Ein%20Tausendsassa.htm
Da ist sehr viel sehr anschaulich erklärt auch Ideen für kleine
Schalungen findest du da zu hauf.