Sebastian

22.10.2012, 20:32 |
U_CE Sättigungsspannung (Elektronik) |
Hallo, ich hab gerade mal was testen wollen in LTSpice, und zwar ging es um die Collector / Emitter Sättigungsspannung...
Dort habe ich herausgefunden, das diese bei ca. 0.1 V liegen oder etwas drüber liegen soll. Bei einem Basisstrom von 5 mA und einem Collectorstrom von 10 mA... nun habe ich einen testaufbau gmacht. und bekomme Spannungswerte von 18 mV U_CE... wie ist das möglich, das der Transistor eine so geringe Kollektor / Emitter Spannung hat, das geht doch eigentlich garnicht , oder? als basisvorwiderstand bei 9 V hab ich 1k66 Ohm genommen und als Kollektorwiderstand 690 Ohm. Eine LED ist noch davor geschaltet, die ca. 1,8 V frisst.
Gruß Sebastian |
hws

59425 Unna, 22.10.2012, 20:59
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
[in LTspice]
» Dort habe ich herausgefunden, das diese bei ca. 0.1 V liegen oder etwas
» drüber liegen soll.
Je nach Transistor und dem entsprechenden Model.
» ... nun habe ich einen testaufbau gmacht. und bekomme
» Spannungswerte von 18 mV U_CE... wie ist das möglich, das der Transistor
» eine so geringe Kollektor / Emitter Spannung hat, das geht doch eigentlich
» garnicht ,
Messung, Werte, Messaufbau?
Wer misst, misst Mist.
» und als Kollektorwiderstand 690 Ohm. Eine LED ist noch davor geschaltet,
» die ca. 1,8 V frisst.
Also ca 10mA Ic. Was sagt das Datenblatt für diesen Arbeitspunkt?
Ps: du darfst hier auch dein *.asc File von LTspice reinstellen. Hier gibts viele, die was damit anfangen können. Oder du schreibst in Englich und postest in http://tech.groups.yahoo.com/group/LTspice/
(registrieren notwendig)
hws |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 22.10.2012, 21:50
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
» Hallo, ich hab gerade mal was testen wollen in LTSpice, und zwar ging es um
» die Collector / Emitter Sättigungsspannung...
»
» Dort habe ich herausgefunden, das diese bei ca. 0.1 V liegen oder etwas
» drüber liegen soll. Bei einem Basisstrom von 5 mA und einem Collectorstrom
» von 10 mA... nun habe ich einen testaufbau gmacht. und bekomme
» Spannungswerte von 18 mV U_CE... wie ist das möglich, das der Transistor
» eine so geringe Kollektor / Emitter Spannung hat, das geht doch eigentlich
» garnicht , oder?
Doch das geht durchaus unter bestimmten Bedingungen Du wählst mit einem Kleinsignal-Transistor einen niedrigen Kollektorstrom und dazu eine Stromverstärkung von nur 2. Das gibt eine massive Sättigung und da sind solch niedrige U_ce durchaus erreichbar.
Das erzähle ich Dir aus meiner eigenen Praxiserfahrung.
Du kannst mit einem Trick sogar noch kleinere U_ce, bis runter in den mV-Bereich, erzielen, wenn Du Kollektor und Emitter vertauscht. Dadurch entsteht eine umgekehrte Spannung über Kollektor und Emitter und das bedeutet, dass diese Form der Schaltung nur eine Betriebsspannung von max. 5 bis 6 VDC erlaubt. Die Stromverstärkung ist bei diesem Trick nur noch 1. Wenn Du diese Kompromisse eingehst, hast Du betreffs niedrigem U_ce einen (fast) idealen Schalt-Transistor. Dies empfiehlt sich aber eher nur für den Experimentierzweck und Spielerei. Obwohl, etwas Dummes anstellen kann man nicht, wenn man weiss was man tut. Aber dieser Grundsatz gilt ja eh auch für sonst alles...  -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
Sebastian

23.10.2012, 12:46
@ schaerer
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U_CE Sättigungsspannung |
Jetzt bin ich etwas verwirrt, ich wähle eine Stromverstärkung?
Ich dachte die Stromverstärkung eines Transistors kann man nich beeinflussen. Also z.B wenn ein Transistor eine Stromverstärkung von 150 aht oder so. Zumindest hat man mir mal gesagt, das man es nicht beeinflussen kann. |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 23.10.2012, 12:54
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
» Jetzt bin ich etwas verwirrt, ich wähle eine Stromverstärkung?
Richtig.
» Ich dachte die Stromverstärkung eines Transistors kann man nich
» beeinflussen.
Doch. Im Schaltbetrieb. Im Sättigungsbereich.
» Also z.B wenn ein Transistor eine Stromverstärkung von 150
» aht oder so.
Diese stellt sich ein im linearen Betrieb. Also wenn U_ce z.B. bei 4 V liegt.
Wenn Du einen Basisstrom einspeist, dann stellt so einen Kollektorstrom ein, der um die Stromverstärkung grösser ist als der Basisstrom.
» Zumindest hat man mir mal gesagt, das man es nicht
» beeinflussen kann.
Ich empfehle Dir parallel zum Hörensagen zusätzliche Literatur. Gibt's auch hier im ELKO. Benutze die Suchfunktion. -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
Sebastian

23.10.2012, 13:15
@ schaerer
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U_CE Sättigungsspannung |
» » Jetzt bin ich etwas verwirrt, ich wähle eine Stromverstärkung?
»
» Richtig.
»
» » Ich dachte die Stromverstärkung eines Transistors kann man nich
» » beeinflussen.
»
» Doch. Im Schaltbetrieb. Im Sättigungsbereich.
»
» » Also z.B wenn ein Transistor eine Stromverstärkung von 150
» » aht oder so.
»
» Diese stellt sich ein im linearen Betrieb. Also wenn U_ce z.B. bei 4 V
» liegt.
»
» Wenn Du einen Basisstrom einspeist, dann stellt so einen Kollektorstrom
» ein, der um die Stromverstärkung grösser ist als der Basisstrom.
»
» » Zumindest hat man mir mal gesagt, das man es nicht
» » beeinflussen kann.
»
» Ich empfehle Dir parallel zum Hörensagen zusätzliche Literatur. Gibt's
» auch hier im ELKO. Benutze die Suchfunktion.
An welcher Kennlinie kann ich denn Ablesen, welche Stromverstärkung der Transistor im gesättigten Bereich hat, bzw. wie hoch der Basisstrom sein muss, damit ich ihn überhaupt in die Sättigung steuer? Ich vemrute Unter anderem Stromsteuerkennlinie bin mir aber nicht sicher.
In deinem Elektronik-Minikurs schalten und Steuern mit Transistoren sagtst du das man von einem Stromverstärkungsfaktor 20 - 30 ausgehen soll. Aber was ich an den Kennlinien bis jetzt noch nie ganz erkannt habe ist, wo die Sättigung anfängt. So wie ich das bis jetzt immer verstanden habe, ist der Transistor im gesättiigten Zustand, wenn U_CE auf ca. 0,2 V absinkt.
Gruß Sebastian |
Sebastian

23.10.2012, 13:23
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
Hier z.B. ein Schaltung in (LT)Spice...
Beim BC537 und einem niedrigen Kollektorstrom von nur 10 mA hat er gerade mal eine Verstärkung von 10... sprich ich habe einen Vorwiderstand von 10 Ohm gewählt, was mir aber wahnsinnig klein vor kommt. Warum übersteuert er so stark?
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20121023132334.asc |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 23.10.2012, 15:31
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
» An welcher Kennlinie kann ich denn Ablesen, welche Stromverstärkung der
» Transistor im gesättigten Bereich hat, bzw. wie hoch der Basisstrom sein
» muss, damit ich ihn überhaupt in die Sättigung steuer? Ich vemrute Unter
» anderem Stromsteuerkennlinie bin mir aber nicht sicher.
Die genaue Bezeichnung ist mir jetzt nicht geläufig. Ich müsste erst mal suchen in einem Transistordatenblatt. Aber das mach ich später irgendwann, wenn ich mehr Zeit habe und Du vielleicht nicht selbst und nicht durch andere Unterstützung zur Antwort gekommen bist. Warten wir mal ab...
» In deinem Elektronik-Minikurs schalten und Steuern mit Transistoren sagtst
» du das man von einem Stromverstärkungsfaktor 20 - 30 ausgehen soll.
Das trifft auf den Inhalt der Anwendungen dort zu. Wenn man anstelle dessen, Leistungstransistoren für den Ampere- und 10A-Bereich einsetzen muss, dann kann je nach Typ eine Sättigungsverstärkung von weniger 10 richtig sein. Zu dieser Gruppe gehört z.B. das sogenannte alte "Arbeitspferd" 2N3055.
Die Minikurse sind nicht für den Anfänger gedacht. Je nach vorhandenem Vorwissen, muss man mit den Grundlagen anfangen. Und da gibt es auch in den ELKO-Grundlagen von Patrick Schnabel einiges zu lernen. Hast Du denn das schon getan? Ich habe Dir das nämlich im letzten Posting empfohlen, wenn auch nicht gleich so deutlich.
Zu meinen Elektronik-Minikursen, lies doch bitte mal die Einführung, vor allem den Abschnitt der mit den Worten "Alle Elektronik-Minikurse setzen - wie es bei Workshops üblich ist..." beginnt, in diesem Link:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm
********** bitte Link in diesem Abschnitt beachten **********
» was ich an den Kennlinien bis jetzt noch nie ganz erkannt habe ist, wo die
» Sättigung anfängt. So wie ich das bis jetzt immer verstanden habe, ist der
» Transistor im gesättiigten Zustand, wenn U_CE auf ca. 0,2 V absinkt.
Das stimmt so etwa als Faustregel. Es ist allerdings so, wie ich bereits geschrieben habe... -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 23.10.2012, 15:46
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung "Frage zu (LT)Spice" |
» Hier z.B. ein Schaltung in (LT)Spice...
» Beim BC537 und einem niedrigen Kollektorstrom von nur 10 mA hat er gerade
» mal eine Verstärkung von 10... sprich ich habe einen Vorwiderstand von 10
» Ohm gewählt, was mir aber wahnsinnig klein vor kommt. Warum übersteuert er
» so stark?
»
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20121023132334.asc
Da kann ich Dir leider nicht weiterhelfen, da ich mich mit Simulationen nicht auskenne. Es hat hier aber reichlich kompetente Leute, die Dir da weiterhelfen können. Einfach warten bis sich jemand meldet.
Noch ein wichtiger Tipp. Es lohnt sich die Anmeldung im ELKO-Forum, weil dann kann man auch nachträglich in den abgeschickten Postings editieren. Hier wäre es nützlich im Betreff zusätzlich "Frage zu (LT)Spice" einzutragen.
Ich tue das jetzt hier in meinem Posting. Da Du so keine Mailantwort bekommst, muss Du halt gelegentlich hier nachschauen ob eine gekommen ist.
Zur Sache Simulation noch folgende Link-Empfehlung:
"Simulieren und Experimentieren, ein Vorwort von Jochen Zilg"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vorwort.htm -- Gruss
Thomas
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Sebastian

23.10.2012, 20:45
@ schaerer
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U_CE Sättigungsspannung |
Hab nochmal im Datenblatt nachgeschaut, ist für diese geringen Kollektorströme ganz normal:
(IC = 10 mA, IB = 0.5 mA) VCE(sat) 0.09 0.25 |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 23.10.2012, 21:07
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
» Hab nochmal im Datenblatt nachgeschaut, ist für diese geringen
» Kollektorströme ganz normal:
» (IC = 10 mA, IB = 0.5 mA) VCE(sat) 0.09 0.25
Ich verstehe das so, dass U_ce(sat) einen Bereich hat 90 bis 250 mV.
Das ist absolut realistisch bei diesem Ic von 10 mA und einer durch Ib und Ic definierten Verstärkung von 20 und nicht 2 wie in Deinem Fall. Weil nur 2 in Deinem ersten Posting, gab es eine ebenfalls realistische Sättigungsspannung von knapp 20 mV:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=175816&page=0&category=all&order=time
Also dann, ist doch alles im grünen Bereich... -- Gruss
Thomas
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Sebastian

23.10.2012, 21:07
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
» Hab nochmal im Datenblatt nachgeschaut, ist für diese geringen
» Kollektorströme ganz normal:
» (IC = 10 mA, IB = 0.5 mA) VCE(sat) 0.09 0.25
Wobei ich trotztdem immer auf diese geringen U_CE Werte komme. Erst wenn ich den Basisstrom ca. 420 mal kleiner mache als den Kollektorstrom steigt U_CE an. |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 23.10.2012, 21:11
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
» » Hab nochmal im Datenblatt nachgeschaut, ist für diese geringen
» » Kollektorströme ganz normal:
» » (IC = 10 mA, IB = 0.5 mA) VCE(sat) 0.09 0.25
»
» Wobei ich trotztdem immer auf diese geringen U_CE Werte komme. Erst wenn
» ich den Basisstrom ca. 420 mal kleiner mache als den Kollektorstrom steigt
» U_CE an.
Dann hat dieser Transi offenbar eine sehr hohe Stromverstärkung. Stell mal den Link des Datenblatt hier rein... -- Gruss
Thomas
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Sebastian

23.10.2012, 22:13
@ schaerer
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U_CE Sättigungsspannung |
» » » Hab nochmal im Datenblatt nachgeschaut, ist für diese geringen
» » » Kollektorströme ganz normal:
» » » (IC = 10 mA, IB = 0.5 mA) VCE(sat) 0.09 0.25
» »
» » Wobei ich trotztdem immer auf diese geringen U_CE Werte komme. Erst
» wenn
» » ich den Basisstrom ca. 420 mal kleiner mache als den Kollektorstrom
» steigt
» » U_CE an.
»
» Dann hat dieser Transi offenbar eine sehr hohe Stromverstärkung. Stell mal
» den Link des Datenblatt hier rein...
Typische Stromverstärkung liegt bei 420 laut Datenblatt, aber warte ich stell nochmal das Datenblatt rein. Was ich nur nicht verstehe. Im Datenblatt wird die Sättigungsspannung mit typisch 0.09 angegeben bei 10 mA Kollektorstrom und 0.5 mA Basisstrom... allerdings erhalte ich keine 90 mV sondern ca. 38 mV... wenn ich diese Strome fließen lasse... Hier der Link
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/154989-da-01-en-BC547C.pd
Übrigens auch nett... Conrad sagt im Titel 200 mA Collektorstrom... im Datenblatt steht bei Maximum-Ratings 100 mA |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 23.10.2012, 22:38
@ Sebastian
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U_CE Sättigungsspannung |
» » » » Hab nochmal im Datenblatt nachgeschaut, ist für diese geringen
» » » » Kollektorströme ganz normal:
» » » » (IC = 10 mA, IB = 0.5 mA) VCE(sat) 0.09 0.25
» » »
» » » Wobei ich trotztdem immer auf diese geringen U_CE Werte komme. Erst
» » wenn
» » » ich den Basisstrom ca. 420 mal kleiner mache als den Kollektorstrom
» » steigt
» » » U_CE an.
420 ist der Minimalwert. Der Maxwert liegt bei 800. Die alleine kann Dein niedrigerer U_ce-Wert erklären. Die Streuungen sind halt sehr gross.
» http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/154989-da-01-en-BC547C.pdf
Hast Du einmal die relevanten Diagramme angeschaut. Die erklären schon einiges. Wenn Du da etwas nicht verstehst, musst Du halt fragen. Bedenke aber, dass da der Schreibaufwand schnell sehr gross wird. Wahrscheinlich kann ich Dir aus diesem Grund morgen Mittwoch aber auch sonst in den nächsten Tagen nicht oder kaum weiterhelfen. Ausser Du stellst Fragen so, dass eine kurze Antwort genügt. Und wenn Du Geduld hast, gibt es auch noch andere die Dir weiterhelfen. -- Gruss
Thomas
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Sebastian

23.10.2012, 22:58
@ schaerer
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U_CE Sättigungsspannung |
Ich denke mal, dass ein relevantes Diagram, das 2. Saturation und "on" volatages ist. und das Collection Saturation Region... Also Figure 2 und 3.
Aber Figur 2 sagt mir auch nich mehr als das selbe wie das hier:
» » » » » (IC = 10 mA, IB = 0.5 mA) VCE(sat) 0.09 0.25
Wenn Sie schon angaben von typisch - maximal machen, dann dürften die Streuungen doch wohl nich darutner liegen, wenn ich genau die Stromwerte also auch genau den selben Verstärkungsfaktor nehme kann ich doch dann erwarten, dass es minimal 0.09 sind, oder? Warum ist hier kein Minimalwert angegeben? |