Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet schaltet zu langsam aus


von Pandora (Gast)


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Guten Morgen,
ich habe eine Platine geschenkt bekommen mit 4 7-Segmentanzeigen.
Die Segmente bestehen aus 12 Led. Jeweils 6 Stück in Reihe.
Jedes Segment wird von einem Atmel Pin über einen open Kollektor mit 
einem P Mos angesteuert.
Soweit funktioniert das auch .
Das Problem ist das wenn ich anfange mit einer normalen Frequnez 1kHz zu 
Multiplexen dann sieht man das die Segmente nicht schnell genug 
ausschalten.
 habe bereits versucht den Widerstand R3 zu verkleinern aber es wurde 
nur leicht besser.
Was kann ich an der Hardware ändern?

von Ingo (Gast)


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Nicht mehr viel wenn R3 verringern nichts bringt. Du kannst hochstens 
versuchen, das Ausschalten beim Muxen mit berücksichtigen, aber doof is 
trotzdem.

von Teo D. (teoderix)


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Was hängt den an der SEG1 Leitung?

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Pandora schrieb:
> Soweit funktioniert das auch .

Erstaunlich.
Der MOSFET verträgt eigentlich nur 20 Volt am Gate.

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Vor den Kollektor von Q2 einen Widerstand mit der gleichen Größe wie R3 
(Spannungsteiler), oder eine 12-Zenerdiode. Q1 benötigt sicher keine 24V 
um sicher zu öffnen, viele vertragen nicht einmal so viel. In jedem 
Falle hast du so eine viel höhere Ladung auf dem Gate, welche zum 
Ausschalten, durch R3 abgeleitet werden muss.

von Pandora (Gast)


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An

Teo D. schrieb:
> Was hängt den an der SEG1 Leitung?
An Seg1 hängen weitere 4 dieser Ledschaltungen.

Hier nochmal der plan mit dem Transistor für das gesamte Digit

von ArnoR (Gast)


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Pandora schrieb:
> Das Problem ist das wenn ich anfange mit einer normalen Frequnez 1kHz zu
> Multiplexen dann sieht man das die Segmente nicht schnell genug
> ausschalten.
>  habe bereits versucht den Widerstand R3 zu verkleinern aber es wurde
> nur leicht besser.

Standardfehler, wird immer wieder falsch gemacht.
Dein Problem ist nicht der Mosfet Q1, sondern der Bipo Q2, der schaltet 
zu langsam und in der Folge dann auch Q1, daher bringt die Änderung des 
GS-Widerstandes nichts. Schalte einfach den Q2 als Konstantstromquelle 
in Kollektorschaltung, dann schaltet die Sache schnell und die 
GS-Spannung des Mosfet kann auch ganz leicht durch die Dimensionierung 
begrenzt werden.

von Ingo Less (Gast)


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Man könnte auch nochmal überprüfen wie weit man Q2 übersteuert, evtl. 
den R2 hochohmiger, damit Q2 schneller aus der sättigung kommt.

von Pandora (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Standardfehler, wird immer wieder falsch gemacht.
> Dein Problem ist nicht der Mosfet Q1, sondern der Bipo Q2, der schaltet
> zu langsam und in der Folge dann auch Q1, daher bringt die Änderung des
> GS-Widerstandes nichts. Schalte einfach den Q2 als Konstantstromquelle
> in Kollektorschaltung, dann schaltet die Sache schnell und die
> GS-Spannung des Mosfet kann auch ganz leicht durch die Dimensionierung
> begrenzt werden.

Wie meinst du das genau?

von Pandora (Gast)


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Ingo Less schrieb:
> Man könnte auch nochmal überprüfen wie weit man Q2 übersteuert, evtl.
> den R2 hochohmiger, damit Q2 schneller aus der sättigung kommt.

Da hätte ich genau anders rum gedacht.

von MaWin (Gast)


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Pandora schrieb:
> Das Problem ist das wenn ich anfange mit einer normalen Frequnez 1kHz zu
> Multiplexen

Wie willst du das machen, Q3 über 4k7 bekommt kaum genug Basisstrom, das 
1mA reicht nur für statische Ansteuerung.
Der MOSFET wird nur über 1k entladen, und er bekommt 24V aufs Gate.
Die ganze Schaltung taugt nichts, ist mit Unkenntnis der Bauteildaten 
gestrickt.

von Pandora (Gast)


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MaWin schrieb:
> Wie willst du das machen, Q3 über 4k7 bekommt kaum genug Basisstrom, das
> 1mA reicht nur für statische Ansteuerung.
> Der MOSFET wird nur über 1k entladen, und er bekommt 24V aufs Gate.
> Die ganze Schaltung taugt nichts, ist mit Unkenntnis der Bauteildaten
> gestrickt.

Ja davon gehe ich aus! Wie gesagt ich habe die Platine geschenkt 
bekommen und würde gerne damit spielen und lernen.

von Elektrofan (Gast)


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Sven S. schrieb:
> Erstaunlich.
> Der MOSFET verträgt eigentlich nur 20 Volt am Gate.

An den Leuchtdioden / Widerständen im Source-Kreis fällt auch
noch Spannung ab.

von ArnoR (Gast)


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Pandora schrieb:
> Wie meinst du das genau?

Siehe Anhang.

von Pandora (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Pandora schrieb:
>> Wie meinst du das genau?
>
> Siehe Anhang.

Danke!!! Und ich kann den Transistor ohne Basiswiderstand am atmel 
betreiben?

von ArnoR (Gast)


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Pandora schrieb:
> Und ich kann den Transistor ohne Basiswiderstand am atmel
> betreiben?

Ja, der nimmt sich dabei sogar noch weniger Basisstrom als in deiner 
(Emitter-) Schaltung.

von HildeK (Gast)


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Pandora schrieb:
> Und ich kann den Transistor ohne Basiswiderstand am atmel
> betreiben?

In der unteren Schaltung von Arno R. schon. Da sorgt der 470R 
Emitterwiderstand für die Strombegrenzung, sogar multipliziert mit dem 
hFE.
Bei 5V Ansteuerung fließen rund 10mA durch den Transistor, dafür braucht 
er einen Basisstrom von grob 100µA (meist noch weniger) und mehr zieht 
er dann auch nicht.

von hinz (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Pandora schrieb:
>> Wie meinst du das genau?
>
> Siehe Anhang.

Kollektorwiderstand auch so in zwei Hälften aufteilen.

von Pandora (Gast)


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Mit welchen Programm wurde das simuliert?

von Pandora (Gast)


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hinz schrieb:
> Kollektorwiderstand auch so in zwei Hälften aufteilen.

Wie in ArnoR Schaltung?

von ArnoR (Gast)


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hinz schrieb:
> Kollektorwiderstand auch so in zwei Hälften aufteilen.

Und welchen Sinn sollte das haben?

von ArnoR (Gast)


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Pandora schrieb:
> Mit welchen Programm wurde das simuliert?

TINA

Pandora schrieb:
> hinz schrieb:
>> Kollektorwiderstand auch so in zwei Hälften aufteilen.
>
> Wie in ArnoR Schaltung?

Das lass mal lieber, außer mehr Aufwand und langsamerem Schalten bringt 
das nichts.

von hinz (Gast)


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ArnoR schrieb:
> hinz schrieb:
>> Kollektorwiderstand auch so in zwei Hälften aufteilen.
>
> Und welchen Sinn sollte das haben?

Damit die Gate-Source Spannung nicht zu hoch wird.

von Pandora (Gast)


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ArnoR schrieb:
> TINA

ok nie davon gehört. Ist das sehr Teuer?

von hinz (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Das lass mal lieber, außer mehr Aufwand und langsamerem Schalten bringt
> das nichts.

Du solltest deine Simulation mal auf beide Flanken erweitern.

von hinz (Gast)


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Pandora schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> TINA
>
> ok nie davon gehört. Ist das sehr Teuer?

EUR 0,-, kommt von TI.

von ArnoR (Gast)


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hinz schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> hinz schrieb:
>>> Kollektorwiderstand auch so in zwei Hälften aufteilen.
>>
>> Und welchen Sinn sollte das haben?
>
> Damit die Gate-Source Spannung nicht zu hoch wird.

Die Gate-Source-Spannung wird dadurch begrenzt, dass das Eingangssignal 
(5V) am Emitterwiderstand eine Spannung von 4,3V erzeugt, was zu einem 
Emitter-/Kollektorstrom von 9,1mA führt. Dieser Strom erzeugt somit eine 
Spannung von 9,1V am Gate-Source-Widerstand.

von ArnoR (Gast)


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hinz schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> Das lass mal lieber, außer mehr Aufwand und langsamerem Schalten bringt
>> das nichts.
>
> Du solltest deine Simulation mal auf beide Flanken erweitern.

Das Problem oben war das zu langsame Ausschalten.

Natürlich ist das Einschalten wegen des kleineren Stromes zu Gate 
langsamer, was sich aber durch niederohmigere Dimensionierung beheben 
lässt.

von hinz (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Die Gate-Source-Spannung wird dadurch begrenzt, dass das Eingangssignal
> (5V) am Emitterwiderstand eine Spannung von 4,3V erzeugt, was zu einem
> Emitter-/Kollektorstrom von 9,1mA führt. Dieser Strom erzeugt somit eine
> Spannung von 9,1V am Gate-Source-Widerstand.

Hast recht.

von Jens G. (jensig)


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@ Pandora (Gast)

>Das Problem ist das wenn ich anfange mit einer normalen Frequnez 1kHz zu
>Multiplexen dann sieht man das die Segmente nicht schnell genug
>ausschalten.

Mich würde mal interessieren, woran Du das zu langsame Ausschalten 
überhaupt erkennst. Nicht daß Du irgendeinen sichtbaren Effekt 
fälschlicherweise auf die Schaltzeiten zurückführst.
Was genau sind die Symptome?
Vielleicht ist auch nur das Programm in Deinem µC Kacke.

von hinz (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Vielleicht ist auch nur das Programm in Deinem µC Kacke.

Hat wohl keine ausreichende Totzeit.

von Mark S. (voltwide)


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Pandora schrieb:
> Was kann ich an der Hardware ändern?

Mal ne ganz dumme Frage: Wo hast Du die Schaltgeschwingigkeit gemessen?
Ich hoffe mal nicht zwischen pnp-Kollektor und GND - das macht nämlich 
keinen Sinn.

: Bearbeitet durch User
von Pandora (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Mal ne ganz dumme Frage: Wo hast Du die Schaltgeschwingigkeit gemessen?
> Ich hoffe mal nicht zwischen pnp-Kollektor und GND - das macht nämlich
> keinen Sinn.

Nein ich habe den Atmel Port kontrolliert ob er das macht was ich in die 
Software geschrieben habe

von Pandora (Gast)


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hinz schrieb:
> Hat wohl keine ausreichende Totzeit.

Ich habe gar keine Totzeit programmiert.Dachte die Hardware muss das 
schaffen

von hinz (Gast)


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Pandora schrieb:
> hinz schrieb:
>> Hat wohl keine ausreichende Totzeit.
>
> Ich habe gar keine Totzeit programmiert.Dachte die Hardware muss das
> schaffen

Falsch gedacht.

von Pandora (Gast)


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hinz schrieb:
> Falsch gedacht.

was für zeiten schlägst du vor?

damit das Display ohne Flimmern läuft

?

von hinz (Gast)


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Pandora schrieb:
> hinz schrieb:
>> Falsch gedacht.
>
> was für zeiten schlägst du vor?
>
> damit das Display ohne Flimmern läuft
>
> ?

max 2,5ms pro Stelle, das gibt dann 100Hz Wiederholrate.

Und davon ruhig 100µs Totzeit.

von Mark S. (voltwide)


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Zeig doch mal bitte ein Oszillogramm Deines zu langsamen Portausganges.

von Jens G. (jensig)


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Pandora (Gast) schrieb:

>Mark S. schrieb:
>> Mal ne ganz dumme Frage: Wo hast Du die Schaltgeschwingigkeit gemessen?
>> Ich hoffe mal nicht zwischen pnp-Kollektor und GND - das macht nämlich
>> keinen Sinn.

>Nein ich habe den Atmel Port kontrolliert ob er das macht was ich in die
>Software geschrieben habe

??? Und daran sieht man, daß "... die Segmente nicht schnell genug
ausschalten"? Wie daß, wenn es kein Programmierfehler ist?

von Pandora (Gast)


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Guten Morgen,
kleines Feedback ich habe den NPN Transistor mit dem Spannungsteiler 
versehen und die Anzeige läuft jetzt ohne das Segmente halb aktiv 
bleiben. jedoch hat die Leuchtkraft auch abgenommen. Um das zu 
verbessern habe ich über den unteren Widerstand einen 33pF Kondensator 
geschallten und so scheint es richtig gut zu gehen.

Danke für die Hilfe

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