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Langeoog1

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28.07.2009,
16:28
 

Spannung bricht zusammen (Elektronik)

Hallo,
ich habe einen floatendes Signal zwischen 0-5V.
Dieses ziehe ich mit einem Pull-up Widerstand mit 100kΩ auf 5V hoch, damit es definiert ist.
Das schliesse ich dann an der Basis eines PNP Transistor an.
5V+ an der N-Basis angeschlossen heißt der Transistor leitet nicht.
Jetzt definiere ich das Signal als 0V.
dadurch gibt es einen Kurzschluss und die Spannung bricht wie gewünscht zusammen da ich ja 5V mit 0V verbinde. Nach I=U/R fliessen 0,05mA.

Jetzt meine Frage: Wie kann ich berechnen ob die Spannung zusammenbricht? Ich denke mal ich brauche dazu den Innenwiderstand. Aber wie ermittele ich den?

Zwischen meinem Signal und der Basis liegt noch ein 4k7Ω Widerstand der meinen Controller schützen soll.
Was hat das für Auswirkungen auf den Zusammenbruch der Spannung?

Altgeselle(R)

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28.07.2009,
16:37

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

» Hallo,
» ich habe einen floatendes Signal zwischen 0-5V.
» Dieses ziehe ich mit einem Pull-up Widerstand mit 100kΩ auf 5V hoch,
» damit es definiert ist.
» Das schliesse ich dann an der Basis eines PNP Transistor an.
» 5V+ an der N-Basis angeschlossen heißt der Transistor leitet nicht.
» Jetzt definiere ich das Signal als 0V.

Hallo,
ab hier verstehe ich nicht mehr, was gemeint ist. Kannst Du
mal die Schaltung reinstellen?
Grüße
Altgeselle

Langeoog1

E-Mail

28.07.2009,
16:50

@ Altgeselle

Spannung bricht zusammen

ich habe leider kein ordentliches Layoutprogramm.
Hoffentlich kannst Du die Skizze trotzdem verstehen.

x y

28.07.2009,
17:02

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

» Jetzt definiere ich das Signal als 0V.
» dadurch gibt es einen Kurzschluss

Nix Kurzschluss, du prägst einfach einen Basis-Emitter-Strom ein, ca. 1mA ( (5-0,7)V / 4700 Ohm ).

Schau dir mal hier im Elko die Grundschaltungen zum Transistor an, insbesondere die Emitterschaltung.

Altgeselle(R)

E-Mail

28.07.2009,
17:07

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

» ich habe leider kein ordentliches Layoutprogramm.
» Hoffentlich kannst Du die Skizze trotzdem verstehen.
»
»
OK, die Schaltung wird wohl so funktionieren. Einen Kurzschluss
kann ich nicht erkennen. Den Strom durch die LED kann man
näherungsweise berechnen zu (5V-Uled)/470Ohm. Uled ist je
nach Farbe ca. 1,6V - 3,2V.

Langeoog1

E-Mail

28.07.2009,
17:11

@ x y

Spannung bricht zusammen

» Nix Kurzschluss, du prägst einfach einen Basis-Emitter-Strom ein, ca. 1mA
» ( (5-0,7)V / 4700 Ohm ).

Woher kommen die 0,7V?

klausthal(R)

28.07.2009,
17:19

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

» » Nix Kurzschluss, du prägst einfach einen Basis-Emitter-Strom ein, ca.
» 1mA
» » ( (5-0,7)V / 4700 Ohm ).
»
» Woher kommen die 0,7V?

###############

die emitter-basis strecke ist kein ohmscher widerstand, sondern eine diode. wenn ein strom durch die diodenstrecke fließt, so steigt die spannung über der diode nicht linear, sondern geht bei 0,7V in die begrenzung. (jedenfalls bei dem werkstoff silizium).

klausthal

Langeoog1

E-Mail

28.07.2009,
17:21

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

Nochmal zum Anfang zurück. Ganz laienhaft formuliert:

Wenn der 100kOhm Widerstand kleiner wäre z.B. 0Ohm, dann würde das GPIO Signal mit 0V "keine Chance haben" den PNP Transistor einzuschalten.
Wie kann man die Größe des Pull-up Widerstands berechnen, ab welcher der 0V GPIO gegen den 5V "gewinnt"?

x y

28.07.2009,
17:56

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

» Nochmal zum Anfang zurück. Ganz laienhaft formuliert:
»
» Wenn der 100kOhm Widerstand kleiner wäre z.B. 0Ohm, dann würde das GPIO
» Signal mit 0V "keine Chance haben" den PNP Transistor einzuschalten.

Richtig.


» Wie kann man die Größe des Pull-up Widerstands berechnen, ab welcher der
» 0V GPIO gegen den 5V "gewinnt"?

Spannungsteiler, und es muss noch ausreichend Strom für die BE-Strecke übrig bleiben. Wieviel da nötig ist hängt auch von deiner Last ab.
Lies doch mal zur Emitterschaltung, da steht das alles drin, wenngleich am NPN-Transistor erklärt.

klausthal(R)

28.07.2009,
18:00

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

» Nochmal zum Anfang zurück. Ganz laienhaft formuliert:
»
» Wenn der 100kOhm Widerstand kleiner wäre z.B. 0Ohm, dann würde das GPIO
» Signal mit 0V "keine Chance haben" den PNP Transistor einzuschalten.
» Wie kann man die Größe des Pull-up Widerstands berechnen, ab welcher der
» 0V GPIO gegen den 5V "gewinnt"?

####################

lasse doch einfach den 4,7k-widerstand plus die emitter-basisstrecke des transistors dein pull-up Widerstand sein! m.a.w.: den 100k widerstand entfernen. (es sei denn, du musst den gpio hin und wieder abklemmen, und der transistor soll trotzdem wohldefiniert sperren.)

eingangs- oder ausgangswiderstand berechnen ich (beziehe mich auf dein eingangsposting)? dazu brauchst du ein hinreichend belastbares poti und einen spannungsmesser (und ggf eine spannungsquelle).

---------------------------------------

a) ausgangswiderstand ermitteln:

1) stelle eine ausgangsspannung bereit und miss sie. das ist die leerlaufspannung.

2)belaste sie mit dem poti und stelle dessen widerstand so ein, dass die spannung auf die hälfte der leerlaufspannung zusmmenbricht.

3)entferne das poti und miss den eingestellten widerstand. dies ist der größe nach der ausgangswiderstand.

----------------------------------------

b) innenwiderstand bei interesse.

klausthal

Altgeselle(R)

E-Mail

28.07.2009,
18:03

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

» Nochmal zum Anfang zurück. Ganz laienhaft formuliert:
»
» Wenn der 100kOhm Widerstand kleiner wäre z.B. 0Ohm, dann würde das GPIO
» Signal mit 0V "keine Chance haben" den PNP Transistor einzuschalten.
» Wie kann man die Größe des Pull-up Widerstands berechnen, ab welcher der
» 0V GPIO gegen den 5V "gewinnt"?

Bitte schau doch mal hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powsw1.htm
Unter Punkt 2 ist es ausführlich erklärt.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
28.07.2009,
20:37

@ Langeoog1

Spannung bricht zusammen

GPIO ? klingt nach Ausgang eines Atmel (oder PIC)?.

Warum willst du den Ausgang denn "floaten lassen" als open Collektor (oder open Drain)? statt push-pull?

Gibts nen Grund, warum du die LED gegen Masse schaltest und einen PNP Transistor in die Plusleitung?

Üblich ist NPN mit dem Emitter an Masse, vom Kollektor eine LED mit Vorwiderstand gegen Plus.
Und der GPIO mit nem Vorwiderstand ab die Basis.
GPIO High -> Led leuchtet. Muss der GPIO unbedingt OpenColletor sein, einen weitere Pullup vom +5V an den GPIO vor der Basis.

hws

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

29.07.2009,
09:21

@ Altgeselle

Spannung bricht zusammen

Hallo,
das ist das Problem.
Coole Schaltungen bauen zu wollen aber zu bequem die Grundlagen mal nur zu lesen.......................
Gruß
Scotty

--
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