Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NPN invertieren


von Marco (marco7)


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Hallo zusammen,

ich habe eine Testschaltung aufgebaut, die eine Last mit einem npn gegen 
Masse schaltet, sobald ich die Basis aus high lege. Soweit so gut.

Allerdings möchte ich diesen Teil der Schaltung gerne invertieren.
Solang an der Basis ground anliegt, soll der Transistor gegen Masse 
schalten. Und mit dem Legen der Basis auf higt, soll dieser sperren. Mir 
ist klar, dass dies mit einem normalen npn Transistor nicht 
funktioniert.

Lässt sich dies irgendwie, auch gerne mit einem anderen Bauteil 
realisieren? Wichtig ist nur, dass das schalten auf Masse komplett ohne 
ein high Signal funktioniert.

Vielen Dank

von H. H. (Gast)


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Relais mit Öffnerkontakt.

von Heiner B. (karadur)


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PNP Transistor. Emitter an +

von Marco (marco7)


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Ja, allerdings soll kein mechanisches Element verbaut werden.

von Marco (marco7)


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Heiner B. schrieb:
> PNP Transistor. Emitter an +

Ich habe doch extra geschrieben, dass die Schaltung beim durchschalten 
auf Maße komplett ohne high Signal auskommen muss.

Aber trotzdem danke

von Heiner B. (karadur)


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PNP braucht GND an der Basis zum Durchschalten.

von Marco (marco7)


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Heiner B. schrieb:
> PNP braucht GND an der Basis zum Durchschalten.

Sorry, hatte hier npn gelesen.

Aber kann ich einfach einen pnp verwenden, um eine Last gegen Maße zu 
schalten? Ich glaube nicht, oder?

von Jens G. (jensig)


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Marco schrieb:
> Ich habe doch extra geschrieben, dass die Schaltung beim durchschalten
> auf Maße komplett ohne high Signal auskommen muss.

Dann mach doch die übliche npn-Emitterschaltung davor ...

von Heiner B. (karadur)


Angehängte Dateien:

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So z.B.

von Michael B. (laberkopp)


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Marco schrieb:
> Wichtig ist nur, dass das schalten auf Masse komplett ohne ein high
> Signal funktioniert.

Zwischen deinen high/low Ausgang und den NPN kommt halt ein Inverter, 
wie 74HC1G04.

Diese Inverterfunktion lasst sich auch auf dutzende andere Weisen 
aufbauen, und wird aus derselben Betriebsspannung versorgt wie deine 
derzeit high/low liefernde Schaltung.

von Marco (marco7)


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Das mit dem pnp wird nichts, da die Last auf beiden Seiten auf Masse 
gezogen werden soll. Auf der „anderen“, von mir oben nicht 
angesprochenen Seite mache ich das genau so.

Es fehlt eben noch die andere Seite.

Wichtig ist nur, dass die alles komplett ohne Spannungsdifferenz 
funktioniert. In dem beschriebenen Fall ist keine Spannung und somit 
kein high Signal verfügbar. Nur gnd ist da.

von H. H. (Gast)


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Marco schrieb:
> Ja, allerdings soll kein mechanisches Element verbaut werden.

Auch keine Salami und keine Wolpertinger.

von Jörg R. (solar77)


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Marco schrieb:
> Das mit dem pnp wird nichts, da die Last auf beiden Seiten auf
> Masse
> gezogen werden soll. Auf der „anderen“, von mir oben nicht
> angesprochenen Seite mache ich das genau so.
>
> Es fehlt eben noch die andere Seite.
>
> Wichtig ist nur, dass die alles komplett ohne Spannungsdifferenz
> funktioniert. In dem beschriebenen Fall ist keine Spannung und somit
> kein high Signal verfügbar. Nur gnd ist da.

Es fehlt vor allen was Du bisher hast, außer etwas Geplänkel.

Es fehlt auch welcher Strom geschaltet werden soll, und um welche 
Spannungen es geht.

So wird das nix.

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Marco schrieb:
> auf Maße

Marco schrieb:
> gegen Maße

In Zentimetern oder Kilometern?

Marco schrieb:
> In dem beschriebenen Fall ist keine Spannung und somit
> kein high Signal verfügbar. Nur gnd ist da.

Das geht nicht, kein Transistor kann ohne Spannung schalten. Es ist aber 
eh Blödsinn, solange keine Spannung vorhanden ist, muß auch keine Last 
geschaltet werden.

Also wieder Treffer, 100%:
H. H. schrieb:
> Relais mit Öffnerkontakt.

von C. D. (derschmied)


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Manfred P. schrieb:
> Also wieder Treffer, 100%:
> H. H. schrieb:
>> Relais mit Öffnerkontakt.

Zu analog. Vgl. Besen vs. Akku-Laubbläser.

von (prx) A. K. (prx)


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Manfred P. schrieb:
> Das geht nicht, kein Transistor kann ohne Spannung schalten.

Im Prinzip schon. Ein selbstleitender FET kann. Nützt hier nur nichts, 
es sei denn, eine negative Abschaltspannung tut es auch.

: Bearbeitet durch User
von Marco (marco7)


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Hier nochmal eine genauere Beschreibung. Es geht mir auch nicht darum 
die exakten Bauteile herauszufinden, die für den spezifischen Fall 
benötigt werden, sondern eher mit welcher Art von Bauteilen sich dies 
überhaupt umsetzten lässt. Wenn möglich, keine mechanischen Bauteile.

Ich habe eine Last, die auf beiden Seiten auf gnd gelegt werden soll, 
wenn vom meinem Akku nur gnd verbunden ist. Einerseits mache ich das mit 
einem pnp Transistor, die andere Seite steht noch offen.
Es geht hier nur um diesen Fall, nicht um den Betrieb der Last.

von (prx) A. K. (prx)


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Bilder sind branchenüblich leichter verständlich als Prosa.

von H. H. (Gast)


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Wieder mal so ein hochgeheimes Projekt des <hier beliebigen Geheimdienst 
einfügen>.

von Marcel V. (mavin)


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Marco schrieb:
> Wichtig ist nur, dass das schalten auf Masse komplett ohne ein high
> Signal funktioniert.

Dann schalte doch parallel zur Last noch einen 1k Widerstand. Wenn im 
ausgeschalteten Zustand kein Strom fließt, dann kann auch keine Spanung 
am Widerstand abfallen und die Last hat dann zwangsläufig auf beiden 
Seiten das gleiche Potential.

Gleichzeitig kann zur Sicherheit HF-mäßig noch ein 10nF 
Keramikkondensator parallel zum 1k Widerstand geschaltet werden, nur 
falls mal jemand mit seinem Handy zu dicht an die Schaltung kommt.

von Jörg R. (solar77)


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Marco schrieb:
> Hier nochmal eine genauere Beschreibung. Es geht mir auch nicht
> darum
> die exakten Bauteile herauszufinden, die für den spezifischen Fall
> benötigt werden, sondern eher mit welcher Art von Bauteilen sich dies
> überhaupt umsetzten lässt. Wenn möglich, keine mechanischen Bauteile.
>
> Ich habe eine Last, die auf beiden Seiten auf gnd gelegt werden soll,
> wenn vom meinem Akku nur gnd verbunden ist. Einerseits mache ich das mit
> einem pnp Transistor, die andere Seite steht noch offen.
> Es geht hier nur um diesen Fall, nicht um den Betrieb der Last.

Mit dem Geschreibsel kann hier niemand etwas anfangen. Zeige konkret um 
was es geht, oder finde Dich damit ab das Du keine Lösungsvorschläge 
bekommst.

von Marcel V. (mavin)


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Jörg R. schrieb:
> Zeige konkret um was es geht, oder finde Dich damit ab das Du keine
> Lösungsvorschläge bekommst.

Wenn wir wenigstens schon mal wüssten, um welche Last es sich handelt, 
das wäre großartig. Spannung und Strom kannst du zur Not auch morgen 
noch preisgeben.

Ich habe jetzt sowieso die nötige Bettschwere erreicht.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Marco schrieb:
>ich habe eine Testschaltung aufgebaut, die eine Last mit einem npn gegen
>Masse schaltet, sobald ich die Basis aus high lege. Soweit so gut.

Schalte doch einfach zwei solcher Schaltungen hintereinander,
dann ist die Negation wieder aufgehoben und du hast das was
du dir wünscht.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Günter L. schrieb:
> ... und du hast das was du dir wünscht.

Soso, was er sich wünscht... also ICH weiß das nicht so genau.
Mit Glück weiß Marco das so halbwegs. Mit Pech auch weniger.

Und höchstwahrscheinlich ist es noch mal was ganz anderes, was
er wirklich BRÄUCHTE (oder wissen und tun sollte). Siehe hier:

Marco schrieb:
> ... Last, die auf beiden Seiten auf gnd gelegt werden soll,

Wieso denn DAS bitte überhaupt? In der Antwort läge wohl so
einiges begraben, und wohl nicht nur "für genau DIESEN Fall".

Sowas ist nämlich meist (bzw. nahezu immer) gänzlich sinnlos.

1. Reicht es normalerweise, die Last EINSEITIG abzutrennen.

 --- und unter dieser Prämisse (also "siehe 1."): ---
2. Ist teils/oft besser, sie + (oder -) -seitig zu schalten,
   als GND-seitig. (Auch wenn "GND-seitig" natürlich die
   einfachste Grundschaltung/Art der Ansteuerung erlaubte.)

   Aus vielerlei Gründen, die Du gern selbst recherchieren
   kannst, indem Du z.B. mal die Anwendungsfälle von sog.
   (übr. egal, welchen Integrationsgrades) Highside-Switches
   genauer studierst - nur, falls Du sie nicht schon kennst.

> wenn vom meinem Akku nur gnd verbunden ist.

[Äh... NUR GND VERBUNDEN? Woher käme denn dabei U_Ansteuer...?]
Und:
Da ist ein Akku? Es geht um einen konkreten Anwendungsfall...?

> Es geht hier nur um diesen Fall, nicht um den Betrieb der Last.

...oder um blanke Theorie? Oder glaubst Du etwa, hier möglichst
viel zu verschweigen brächte Dir irgendwelche Vorteile? Unsinn!

Imho der einzig gangbare Weg:

Bring eine vollständige Anwendungsbeschreibung, die u.v.a. auch
einen Schaltplan (oder zuallermindest dessen "prosaisches" -aber
dann bitte eindeutigst beschrieben!- Äquivalent) enthält.

-> Laß Dich überraschen, wie flott es plötzlich Lösungen regnet.

von Peter D. (peda)


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Marco schrieb:
> Solang an der Basis ground anliegt, soll der Transistor gegen Masse
> schalten.

Transistor raus, Drahtbrücke rein. Fertig.

Wie groß Strom und Spannung am Eingang bzw. an der Last sein sollen, 
hast Du ja nirgends gesagt.

von Sebastian W. (wangnick)


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Marco schrieb:
> Einerseits mache ich das mit einem pnp Transistor

Zeig das mal. Als Schaltplan. Einerseits für die Helfer hier zum 
Verständnis, andererseits um zu sehen ob da nicht auch schon der Wurm 
drin ist.

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Jörg R. schrieb:
> Mit dem Geschreibsel kann hier niemand etwas anfangen.

Ich befürchte ich ahne es:

Marco will die Last einschalten, wenn er überhaupt keine 
Ansteuerspannung zur Verfügung hat, und zum ausschalten hat er dann 
irgendeine Spannung verfügbar.

Hinz' Relais ist die Lösung, die Marco natürlich nicht gefällt. Und 
depletion MOSFETs sind nicht üblich.

Mit Sicherheit geht es anders besser, aber Marco ist vorher schon falsch 
abgebogen.

Marcel V. schrieb:
> Wenn wir wenigstens schon mal wüssten, um welche Last es sich handelt

Auf keinen Fall, dann wüsste jeder, wo Marco begonnen hat in die falsche 
Richtung zu denken.

von Michi S. (mista_s)


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Michael B. schrieb:
> Marco will die Last einschalten, wenn er überhaupt keine
> Ansteuerspannung zur Verfügung hat

Wozu sollte das gut sein?

Entweder es ist eine elektrische Last, dann braucht diese auch eine 
Betriebsspannung (oder einen rein mechanischen Einschalter, den er aber 
ohnehin ablehnt), damit man die Zustände eingeschaltet und ausgeschaltet 
unterscheiden kann; die Betriebsspannung kann dann auch als 
Ansteuerspannung dienen.

Oder es ist eine mechanische Last (z.B. 'nen Zementsack). Eine solche 
läßt sich schon rein prinzipbedingt nicht einschalten; eine metallene 
mechanische Last könnte man u.U. zwar anlassen, aber trotzdem nicht 
einschalten. :)

Dritte Möglichkeit fällt mir gerade auch noch ein: eine geistige Last, 
also ein Fluch, Schuldgefühle, ein schlechtes Gewissen usw.
In dem Fall wäre aber schon am Weg ins Forum völlig falsch abgebogen.


(prx) A. K. schrieb:
> Ein selbstleitender FET kann. Nützt hier nur nichts,
> es sei denn, eine negative Abschaltspannung tut es auch.

Also strenggenommen wäre der natürlich noch im Rennen; zumindest bis der 
nächste Gang serviert wird.
Außerdem ists wohl immer noch einfacher, aus einer positiven Spannung 
eine negative zu erzeugen, als ohne irgendeine Spannung etwas auf 
nicht-mechanischem Weg einzuschalten.


Marco schrieb:
> Ich habe eine Last, die auf beiden Seiten auf gnd
> gelegt werden soll,

Wozu soll das gut sein?
Außerdem ist sie das sowieso, denn solange kein Strom fließt, fällt an 
der Last auch keine Spannung ab, folglich sind beide Anschlüsse 
jedenfalls auf dem gleichen Potential.

> wenn vom meinem Akku nur gnd verbunden ist.

Wenn Du elektrisch schalten willst, von Deinem Akku aber nur GND 
verbunden ist, dann braucht Du zwingend noch eine beliebige andere 
Spannungsquelle (Zitronenbatterie, Knopfzelle, Steckdose etc. - such Dir 
mal das am wenigstens unpassende für Deine theoretische oder fiktive 
Anwendung aus); denn ohne eine solche wird nirgends Strom fließen, was 
aber notwendig ist um elektrisch etwas zu bewirken.

P.S.: solange von Deinem Akku nur GND verbunden ist, kannst Du ihn auch 
völlig problemlos weglassen; kommt billiger und wird macht Deinen 
Apparat auch leichter.

von Jens G. (jensig)


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Michael B. schrieb:
> Marco will die Last einschalten, wenn er überhaupt keine
> Ansteuerspannung zur Verfügung hat, und zum ausschalten hat er dann
> irgendeine Spannung verfügbar.

Sag ich doch. Deswegen zusätzliche Emitterstufe davor schalten.

von Marco (marco7)


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Bei der Anwendung handelt es sich unter anderem um einen 
Widerstandstester für pyrotechnische Anzünder. Bei der Last handelt es 
sich eben um einen oder mehrere pyrotechnische Anzünder (ca 1.8 Ohm). 
Hauptaugenmerkes meiner Frage ist hier nur der Kontext, indem die Last 
angeschossen ist, sonst weiter jedoch noch nichts gemacht wird. Ich 
möchte hier zwingend beide Seiten der Last auf gnd legen, so dass unter 
keinen Umständen eine Spannung induziert werden kann.
Daher die Überlegung: pyrotechnischer Anzünder anschließen; Gerät ist 
noch ausgeschaltet und nur mit gnd verbunden; ohne eine positive oder 
negative Spannung zu benötigen, sollen beide Enden der Last auf gnd 
gelegt werden. Allerdings so, dass Dies nicht statisch ist.

von Andreas M. (amesser)


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Also ein Relais, was stört Dich daran?

von Roland F. (rhf)


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Marco schrieb:
> Ich möchte hier zwingend beide Seiten der Last auf gnd legen,
> so dass unter keinen Umständen eine Spannung induziert werden
> kann.

Du musst dann dafür sorgen das der Schaltvorgang deutlich mehr Energie 
benötigt als im schlechtesten Fall durch eine Einwirkung von außen 
eingebracht werden kann. Damit fallen einfache Lösungen auf Basis von 
Halbleiterschaltungen raus weil die einfach zu empfindlich sind.
Hör auf Hinz und nimm ein (unempfindliches) Relais.

rhf

von Jens G. (jensig)


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Marco schrieb:
> Bei der Anwendung handelt es sich unter anderem um einen
> Widerstandstester für pyrotechnische Anzünder. Bei der Last handelt es
> sich eben um einen oder mehrere pyrotechnische Anzünder (ca 1.8 Ohm).
> Hauptaugenmerkes meiner Frage ist hier nur der Kontext, indem die Last
> angeschossen ist, sonst weiter jedoch noch nichts gemacht wird. Ich
> möchte hier zwingend beide Seiten der Last auf gnd legen, so dass unter
> keinen Umständen eine Spannung induziert werden kann.

Was soll der Quatsch?
Wieviel Energie erwartest Du denn als Störung, die zu einer Fehlzündung 
führen könnte?
Bei offenen Leitungen kannst Du zwar eine Spannung induzieren, aber die 
ist ja nunmal aus Sicht des Zünders hochohmig - kann also keinen Strom 
liefern. Und der Zünder lebt nun mal von Strom.
Wenn Du die Leitung dagegen auf Treiberseite kurzschließt, hast Du eine 
Induktionsschleife, die bei entsprechend kräftiger Störung neben der 
Spannung dann auch Strom liefern kann.
Aber wenn Hin- und Rückleitung mehr oder weniger parallel liegen, und 
keine  größere Fläche umspannen, wird aus der Störung eine 
Gleichtaktwirkung, die letztlich gar nix bewirkt.
Wenn schon, dann müsstest Du direkt am Zünder kurzschließen, falls 
wirklich eine wirksame Störung auf die Leitung zu erwarten ist (warum 
und woher auch immer).
Deine Idee, beide Leitungen auf Treiberseite kurzzuschließen, ist daher 
eher kontraproduktiv ...

: Bearbeitet durch User
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