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Nochmals nachgefragt... (Elektronik)

verfasst von myo, 06.09.2014, 00:21 Uhr

Hallo Thomas,

tut mir Leid wegen der späten Antwort, aber ich musste relativ kurzfristig verreisen und konnte mich daher nicht melden.
Ich habe mir nun auch mal in einem ruhigen Moment deine Beispielschaltung nachgebaut um ein bisschen was testen zu können. Ich habe nur statt R1 mein 200k Poti verwendet und an den Ausgang einfach eine LED mit passendem Vorwiderstand gehängt. Die restlichen Bauteile sind die selben.

Ich habe mir deine Erklärungen nun nochmal in Ruhe durchgelesen und auch selber noch einiges zum Thema Spannungsteiler, Querstrom und so recherchiert, aber irgendwie scheine ich da noch immer auf dem Schlauch zu stehen..

»
»
» Stelle Dir vor Rb gibt es nicht, dann fällt der Basisstrom beim
» Entladevorogang von CT ziemlich langsam.

Der Basisstrom fällt, weil die Spannung am Gate des Mosfet fällt und dieser somit immer schlechter leitend wird bzw. ein immer kleinerer Drainstrom nur noch fließen kann, oder?

» Dies hat zur Folge, dass
» frühzeitig +Ua sinkt.

Das der Basisstrom kleiner wird bedeutet das der Transistor immer schlechter gesättigt ist und sich somit die Spannung zwischen Kollektor und Emitter erhöht und deswegen fällt die Spannung an +Ua?

» Mit Rb, sofern der - man nennt das - Querstrom über RD und Rb gross genug
» ist, erreicht man, dass die Basisemitter-Schwellenspannung ploetzlicher
» unterschritten wird. Und so bleibt +Ua länger konstant.

Rb und RD bilden hier ja einen Spannungsteiler.
Wenn der Mosfet durchschaltet fallen an Rb 0,7V ab und an RD dann der Rest der Spannung.
Eigentlich fallen an Rb etwas weniger als 0,7V ab, da Rb und der Ersatzwiderstand vom Transistor (den man berechnen könnte) ja eine Parallelschaltung sind und daher der Gesamtwiderstand ein wenig kleiner ist als der kleinere von beiden. Also fallen vielleicht 0,65V oder so ab..
Dadurch wird dann also die Schwellspannung besser/bzw. schneller unterschritten? Weil insgesamt (durch Rb und durch die Emitter-Basis-Strecke) mehr Spannung als die ca 0,7V abfallen?

Aber wie genau hängt der Querstrom damit zusammen? Der Querstrom ist doch der Strom, der durch Rb fließt und letztendlich dann auch durch RD.

Wenn ich so allgemein versuche was ich über Spannungsteiler und deren Funktion gelesen habe auf diese Schaltung zu übertragen, dann soll damit doch erreicht werden das am Emitter möglichst wenig Spannung abfällt (damit eben auch an +Ua?)?
Weil normalerweise wird doch Widerstand (der parallel zum Verbraucher/anderen Bauteil geschaltet ist) ca 10x kleiner als der Ersatzwiderstand des Verbrauchers/anderen Bauteils dimensioniert und somit ist dann Iq ca 10x grösser als I des anderen Bauteils. und damit wird doch erreicht das im belasteten Spannungsteiler am parallelen Widerstand m;glichst wenig Spannung abfällt. Ist das hier dann umgekehrt, wegen Ib=IB/10?

Oder wie genau funktioniert das mit Rb nun, das er einen Spannungsabfall an +Ua verhindert, wenn die Schaltung nur noch über den sich entladenden Kondensator speist?

Mir fehlt da irgendwie glaube ich noch der Gesamtzusammenhang oder irgendeine Kleinigkeit..

Noch kurz eine andere Frage.
Da RD ja den maximalen Basisstrom festlegt hast du für Rb nur 1/10 des Stroms veranschlagt, sodass dem eigentlichen Basisstrom nicht zu viel Strom "gestohlen" wird oder hängt das mit meiner obigen Vermutung mit Iq und allgemein einem Spannungsteiler zusammen?

» NACHTRÄGLICH: Wenn Rb vollständig fehlt, dann sinkt am Ausgang +Ua, je nach
» Belastung, sehr langsam, da T2 noch sehr lange Kollektorstrom bei sehr
» geringem Basisstrom liefert

Also wenn am Ausgang möglichst wenig Strom gezogen wird? Da ja der Kollektorstrom abnimmt, wenn der Basisstrom abnimmt?

» weil die Basis-Emitter-Schwellenspannung an T2
» von etwa 0.7 V wird erst dann definitiv unterschritten und geht allmählich
» nach Null, wenn auch definitiv kein T2-Kollektorstrom, bzw. kein
» T1-Drainstrom mehr fliesst.

Also, wenn kein T1-Drainstrom mehr fließt ist mir klar, wieso dann die Basis-Emitter-Schwellspannung unterschritten wird, weil dann ja kein Kontakt zu GND mehr besteht.
Aber was der Kollektorstrom damit zu tun hat ist mir nicht ganz klar.

» Wenn Rb fehlt und der Basisstrom fällt weg, ist die Basis dann offen.
» Theoretisch ist ein solcher Transistor (BJT) nicht leitend (kein
» Kollektorstrom) wenn die Basis offen ist. Wegen der doch sehr hohen
» Stromverstärkung ist er aber sehr störanfällig auf z.B. irgendwelche
» E-Feldeinflüsse und so kann T2, wie auch immer kurzfristig unwillkommen
» etwas leiten.

Ok. Wenn Rb vorhanden ist, dann ist die Basis ja nicht offen bzw. hat einen definierten Wert.

» Fazit: Wenn ein BJT-Transistor nicht leiten soll - NPN oder PNP (Silizium)
» - dann sollte die Basis stets über einen Widerstand Emitterpotential
» haben.

OK

» Sag mir jetzt bitte ob Du diese Formulierungen verstanden hast. Wenn ja,
» dann werde ich diese Ergänzung, noch ein bisschen verbessert, im nächsten
» Update einfliessen lassen. Das kommt dann dem ELKO-Kollektiv zugute und Du
» hast dabei geholfen.

Freut mich das ich helfen kann, aber mich freut viel mehr, das du mir auch helfen willst

Noch zu einer anderen Passage aus deiner Vorletzten Antwort:
» » Bei deiner Schaltung habe ich auch nicht ganz verstanden wie du auf die
» » 1,25mA Basisstrom von T2 kommst?
» » Berechnet sich das nicht wie folgt: IC/(Verstärkungsfaktor vom
» » Transistor/Übersteuerungsfaktor)?
» » Die Stromverstärkung vom BC560C sind ja bei minimalem IC minimalst
» 100hFE.
» » Somit würde ich auf einen Übersteuerungsfaktor von 2,5 bei dir kommen,
» » korrekt?
»
» Bei einem hfe von 100 gibt es keine Sättigung. Das hfe wird ja auch bei
» einer bestimmten Uce angegeben. Die Saettigung kann man aus einem Diagramm
» ablesen

Da es bei einem hfe von 100 keine Sättigung, habe ich den hfe bei mir (420) durch einen Uebersteuerungsungsfaktor geteilt, der zwischen 2..10 liegen soll. Das soll zur Abschätzung dienen, da die angegebenen hfe Werte ja eben zu einer bestimmten Uce gehören.

Solche Rechnungen, wie ich sie auch in meinem ersten Beitrag dazu geschrieben habe, habe ich nun schon oft gesehen.
Zum Beispiel hier unter Beispiel 1
http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand
Und auch schon in vielen anderen Foren/Beiträgen.

Beim Kollektor-Emitter-Saettigungsdiagramm im Datenblatt steht ja auch oft eine Bermerkung wie IC/IB=eine Zahl oder hFE= eine Zahl, welche ja den Verstärkungsfaktor unabhängig von der Uce angibt. Dann kann man ja natürlich mit dem rechnen bzw. ist damit besser beraten.
Aber ich habe auch schon einige Datenblätter gesehen, bei denen beim Saettigungsdiagramm keine solche Angabe gemacht wurde. Dann kann ich doch mit dem Diagramm nichts mehr anfangen und somit bleibt mir doch dann nur noch der angegebene hFE bei festgelegter Uce oder übersehe ich da was?
Außerdem sind mir nun auch schon ein paar Datenblätter begegnet bei denen weder so eine Angabe (beim Diagramm) noch ein Diagramm selbst über die Sättigung angegeben waren.

Um nun auf deine Beispielschaltung wieder zurück zu kommen.

Im Datenblatt vom BC560C gibt es beim Diagramm eine Angabe von IC/IB=10. Wenn ich nun also 50mA/10 rechne, komme ich auf 5mA für den Basisstrom bei einem Kollektorstrom von 50mA.
Wie kommst du auf deine 1,25mA Basisstrom? Durch den wählbaren Uebersteuerungsfaktor teilen oder aus einem anderen Grund?

Wie man auf den Wert von RD dann kommt, wenn man einmal den Basisstrom hat ist ja leicht. Nur wie ich nun auf den komme ist mir noch etwas unklar, da es bei der Berechnung dessen wohl einige Wege und dann eben noch Erfahrungswerte gibt.

» es gibt da aber auch Erfahrungswerte. die bei so kleinen » Strömen
» etwa bei maximal 20 bis 40 liegen .

Das habe ich auch mal wo gelesen, aber sollte ich nun generell die Werte nehmen oder besser die Angabe beim Diagramm, sofern eine vorhanden ist?

Ich hoffe, dass das Ganze nun nicht zu ausführlich geworden ist, aber ich dachte mir das du so vielleicht am Besten erkennen kannst wo meine Probleme liegen bzw. was ich vielleicht für falsche Gedankengänge habe.

Danke für deine Hilfe auf jeden Fall schon einmal!

Grüße,
Martin