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Transistoren und Opamps, die mysteriösen drei und achtbeiner....

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Showitevent:
So ich werf jetzt mal eine simple Schaltung in den Raum, bewusst ohne Dimensionierung der Bauteile. Dem einen Mag das sehr spartanisch vorkommen, dem anderen sagt das nun folgende erstmal garnichts.

In diesem Fall werden beide Transistoren nur als Schalter verwendet.

Kurze Funktionsweise zur Aufklärung:

Fall S1 geöffnet:

R1 liefert eine Vorspannung für Q1. Die Vorspannung die hier ansteht wird bestimmt über den Abfall Basis zu Emitter da der Emitter von Q1 direkt an Masse liegt. C2 Spielt erstmal keine gewichtige Rolle, den denken wir uns weg.
Der Spannungs Abfall beträgt um 0,7 Volt (Ube). Dies wird festgelegt durch das Material aus dem der Transistor besteht. In unserem Fall Silizium. Es gibt einige Sondertypen, die uns aber auch erstmal nicht interessieren.

Unsere Betriebsspannung ist mit 12 Volt (UB+ angegeben. Demnach fällt über R1 eine Spannung von:
12 - 0,7 Volt ab = 11.3 Volt

Im vorliegenden Fall bedeutet das, das der Q1 von Kollektor zu Emitter voll durchsteuert. (Niederohmig ist)
Da auch über Kollektor zu Emitter eine Spannung abfällt ( 2x0,7 Volt = 1,4 Volt = Uce) steht an unserem Relais eine Spannung von UB+ - Uce. = 10,6 Volt.

Diese Spannung reicht für die meisten 12 Volt (gerade Klein)relais aus um durchzuschalten. Das ist sicherlich nicht der Idealfall. Darauf kommen wir aber auch später noch zu sprechen.

D1 und C1 werden jetzt auch erstmal vernachlässigt und weggedacht. Den meisten sollten diese beiden Bauteile bereits ein Begriff sein.

R2 dient als "Strombegrenzung" für die Q2 Basis.
Anders als bei Röhren fliesst immer ein Strom über die Basis (Gitter). Andernfalls kann der Transistor nicht durchsteuern. Wie schon erwähnt liegt die Durchbruchspannung bei 0,7 Volt ähnlich der einer einfachen Diode.

Soviel erstmal zur Vorerklärung.

Dem einen oder anderen wird schon aufgefallen sein, dass im nachfolgenden Fall ein Fehler vorliegt.
Bewusst habe ich erstmal ein Bauteil weg gelassen.

Wer sieht den Fehler und kann das entsprechende Bauteil mit worten Beschreiben?
Lösungen gibt es mehrere. Eine ist recht simpel, die andere ist qualitativ hochwertiger.

Gruß

Joe

Holzdruide:
Hallo Joe

Auf den ersten Blick geht mir da der Basisvorwiderstand von Q1 ab

Gruß Franz

chipsatz:
Hallo Joe,


--- Zitat von: Showitevent am 10.12.2011 09:56 ---Da auch über Kollektor zu Emitter eine Spannung abfällt ( 2x0,7 Volt = 1,4 Volt = Uce) steht an unserem Relais eine Spannung von UB+ - Uce. = 10,6 Volt.

--- Ende Zitat ---

Das ist nicht ganz richtig. Die Kollektor-Emitter-Strecke ist ja keine normale Reihenschaltung zweier Dioden. Uce ist bei einem normalen Schalttransistor je nach Strom, voll durchgesteuert ca 0,1-0,2V.

Fehler kann ich jetzt spontan keinen finden, außer vielleicht, dass man C2 nicht direkt mit S1 parallel schalten sollte, da C2 immer beim schließen von S1 brutal kurz geschlossen wird.

Eigentlich könnte man die LED D2 mit R3 gleich parallel schalten und man könnte sich Q2 sparen.
Vielleicht solltest du der Schaltung auch noch eine mögliche sinnvolle Verwendung zuweisen, denn eigentlich bräuchte man für die gegebene Funktion gar keinen Transistor. Schalter, Relais mit D1 und die LED mit R3 würden genügen.

Grüße,
mike

AmpGuru:
Mhm...der letzten Schalttransistor den ich in der Schaltung gemessen hatte (Darlington im Ampeg SVT HT Relais Ansteuerung) hatte 0,9V UCE. Bei 1,2V UBE sollte der eigentlich durchgesteuert haben. Das Datenblatt sagte ähnliche Werte. 0,1-0,2V scheinen mir daher recht optimistisch.
Grüße!
AG

SvR:
Salü,

--- Zitat von: AmpGuru am 10.12.2011 12:21 ---Bei 1,2V UBE sollte der eigentlich durchgesteuert haben.

--- Ende Zitat ---
UBE liegt immer im Bereich um 0,6V bis 0,7V. Entscheident ist, wie viel Basisstrom fließt und wie hoch der Stromverstärkungsfaktor ist. Zur Dimensionierung des Basiswiderstands rechne ich immer mit dem geringsten Stromverstärkungsfaktor und mit dem doppelten Basisstrom um den Transistor sicher in die Sättigung zu bekommen. Dann sind die 0,2V je nach Transistor durch aus zu erreichen.
mfg sven
Edit: Ok, bei Darlington hat man quasi zwei pn-Übergänge, dann kann Ube auch 1,2V sein. Trotzdem isses vom Basisstrom abhängig ob voll durchgesteuert wird.

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