LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon anders am Sonntag 14. Juni 2015, 00:46

Ich habe mal einen Schaltplan für 4 Gleise gemacht, damit du siehst wie gering der Aufwand wird, wenn man die richtigen Teile nimmt.
Zwischen den gestrichelten Linien befinden sich zwei CD40106, ein ULN2804, insgesamt also drei ICs, sowie in bischen Kleinkram.

Ein paar Gatter des 40106 sind dabei übrig geblieben, aber man könnte die in größeren Schaltungen natürlich verwenden.
Da man unbenutzte Eingänge nicht offen lassen soll, habe ich die unbenutzen im Schaltplan auf Masse gelegt, aber +12V wäre auch ok gewesen.
Die Widerstände an den LEDs sind blind geraten für knapp 10mA. Das müsste man je nach gewünschter Helligkeit und Typabhängig ausprobieren.

Die IR-LED werden auch nur mit ca. 11mA betrieben, dafür ist die Empfindlichkeit des Fototransistors mit dem 47k-Widerstand viel höher gewählt als im Original.
Da besteht auch einige Luft zum Experimentieren. Den CMOS-Schaltungen genügen auch 1M an dieser Stelle, aber je höher dieser Widerstand ist, umso grösser wird die Gefahrs, dass man sich Störungen einfängt.
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anders
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Erfinderlein am Sonntag 14. Juni 2015, 06:20

Hallo Anders,

wenn Andreas schreibt:
aber meine elektronischen fast null. Das möchte ich ändern.


Bist du wirklich der Meinung, dass es schon an der Zeit ist, ähnlich wie die Röhrentechnik auch schon die Transistorhühnerfuttertechnologie bei einem Beginner wegzulassen ? Ja darüber könnte man natürlich nachdenken. Aber ich halte es für etwas früh. Der nächste will dann gleich mit µ-controllern anfangen.

Einen schönen Sonntag allen

Lothar
Lothar Gutjahr bestätigt:Senneca hatte recht. Wir haben nicht zu wenig Zeit, sondern vergeuden zu viel.
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon anders am Sonntag 14. Juni 2015, 12:45

Bist du wirklich der Meinung, dass es schon an der Zeit ist, ähnlich wie die Röhrentechnik auch schon die Transistorhühnerfuttertechnologie bei einem Beginner wegzulassen ?
Nicht unbedingt, aber ich vermute, daß für Freaggle die Elektronik eher das Mittel zum Zweck ist, und solch einen Emitter gekoppelten Impulsforner zu berechnen macht nicht wirklich Spaß.
Außerdem ist die Schaltung nie dazu gedacht gewesen LEDs und diese dazu auch noch im Wechsel anzutreiben.

Wenn man die Schaltung so berechnet, dass sie zuverlässig wirklich genau nur das tut, was Freaggle von ihr erwartet, ist wahrscheinlich der halbe Tag rum, und am Ende hat man einen Plan mit Widerstandswerten, die man nicht kaufen kann.
Ich finde, das muß nicht sein.

Experimentieren kann man natürlich mit den diskreten Bauteilen um ihre Eigenschaften kennenzulernen, aber man sollte nicht auf Experimente angewiesen sein um eine bestimmte Funktionalität zu erreichen.
Aussichtsreicher und leichter ist es eine Schaltung gezielt aufzubauen, weil man die Eigenschaften der Bauteile gut kennt.
M.E. ist die gezeigte Schmitttriggerschaltung schon zu kompliziert um sie wirklich zu verstehen, wenn einem noch nicht einmal die Funktionalität von bipolaren Transistoren in Fleisch und Blut übergegangen ist.
Die mäßigen und unerwarteten Ergebnisse bestätigen das.


Bei den ICs braucht man meist nicht detailliert zu wissen, wie sie intern funktionieren, sondern man kauft die im Datenblatt beschriebene Funktionalität ein, baut sie ein, - fertig.
Im Falle des erwähnten 40106 heisst die Funktionalität, dass die Ausgangsspannung schlagartig 0 wird, wenn die Eingangsspannung 2/3 der Betriebsspannung übersteigt, und dass die Ausganganspannung ebenso schlagartig auf die Höhe der Betriebsspannung ansteigt, wenn die Eingangsspannung 1/3 der Betriebspannung unterschreitet.
Natürlich gibt es da auch Toleranzen, aber die sind im Datenblatt beziffert.
Aber: Wie lange brauchst du um die Schaltschwellen und Ausgangspegel dieser diskreten Schaltung anzugeben?
anders
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Freaggle am Sonntag 14. Juni 2015, 13:57

Hallo Leutz

Ich habe Eure Tipps befolgt und ausprobiert und habe ganz schön in mich reingeflucht.
Die Nacht war lang - ist aber schnell umgegangen :-)

Also: Nach dem ich weitere Mißerfolge hatte, habe ich einfach die Widerstände (ausser die Vorwiderstande für die LEDs) rausgeworfen und gegen Poties ersetzt. (Conrad: 430897 POTENTIOMETER PT 10 LV 100 K LIN LIEGEND)
ein kleines bisschen hier drehen und ein kleines bisschen da und schon funktionierte es.

Eine neue Frage stellt sich mir:
Gibt es die Möglichkeit die Poties jetzt auszumessen um sie gegen Widerstände zu ersetzten??
Laut Datenblatt hat er 100kohm, ich denke das es der Maximalwert ist den man einstellen kann.

Geile Sache.

ubrigens: @andres - mein Trafo (dieses Model aber nicht von dieser Firma): https://www.isolicht.com/products/LED-T ... -IP67.html

Als nächstes sind die CMOS dran zu studieren.

Danke für eure Tipps
TSchö
Andreas
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Freaggle am Sonntag 14. Juni 2015, 14:08

anders hat geschrieben:Ich habe mal einen Schaltplan für 4 Gleise gemacht, damit du siehst wie gering der Aufwand wird, wenn man die richtigen Teile nimmt.
Zwischen den gestrichelten Linien befinden sich zwei CD40106, ein ULN2804, insgesamt also drei ICs, sowie in bischen Kleinkram.

Ein paar Gatter des 40106 sind dabei übrig geblieben, aber man könnte die in größeren Schaltungen natürlich verwenden.
Da man unbenutzte Eingänge nicht offen lassen soll, habe ich die unbenutzen im Schaltplan auf Masse gelegt, aber +12V wäre auch ok gewesen.
Die Widerstände an den LEDs sind blind geraten für knapp 10mA. Das müsste man je nach gewünschter Helligkeit und Typabhängig ausprobieren.

Die IR-LED werden auch nur mit ca. 11mA betrieben, dafür ist die Empfindlichkeit des Fototransistors mit dem 47k-Widerstand viel höher gewählt als im Original.
Da besteht auch einige Luft zum Experimentieren. Den CMOS-Schaltungen genügen auch 1M an dieser Stelle, aber je höher dieser Widerstand ist, umso grösser wird die Gefahrs, dass man sich Störungen einfängt.


Hallo anders
Dein Schaltplan ist ja der Hammer und viel einfacher zu konstruieren.
ICh glaube ich werde meine erste Idee verwerfen und dein übernehmen.
Ich muß mich noch n bischen schulen in der Sache.
Auf jeden Fall wird das mein nächstes Projekt.
Bis dann
Andreas
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Ney am Sonntag 14. Juni 2015, 19:04

Die erste Schaltung würde gehen aber etwas modifiziert. Der 100Ohm Widerstand im gemeinsamen Emitter bringt nichts. Statt dessen hart an Masse anbinden.
Die Basis des zweiten Transistors direkt am Kollektor des Optokopplers anbinden und einen weiteren Transistor für die LED2 spendieren
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Freaggle am Sonntag 14. Juni 2015, 19:35

Danke für den Tipp. Das probiere ich aus.
Bin für alles offen.
Außerdem habe ich Spätschicht, kann ich also etwas länger"üben".
Bis dann
Andreas
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon anders am Sonntag 14. Juni 2015, 20:39

Wenn du etwas sinnvolles tun willst, dann bau mal nur den ersten Teil, also die Lichtschranke mit den beiden Widerständen und den in der Paxis vorkommenden Distanzen auf, und miss nach, welche Spannung an dem 1k-Widerstand abfällt, wenn die LED leuchtet und wenn nicht.

Daraus lässt sich einfach der Fotostrom sowie der eventuelle Einfluss des Umgebungslichtes ermitteln, und das braucht man für die korrekte Bemessung des Arbeitswiderstandes, den ich in meinem Schaltungsvorschlag zu 47k geraten habe.
Die Verbindung zur Basis des ersten Transistors unterbrichst du für die Messung, denn dadurch würde das Messergebnis verfälscht.
anders
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon BernhardS am Montag 15. Juni 2015, 05:59

Erfinderlein hat geschrieben: Der nächste will dann gleich mit µ-controllern anfangen.

Dagegen ist nichts einzuwenden - wenn er das konsequent durchzieht.

Man kann dann halt "nur" die Programmierung. Man kann jedoch nicht von Vornherein zu unterstellen, die vorliegende Anforderung würde nicht erfolgreich zu Ende gebracht werden.

Das ist wie Autofahren. Da hängt das Ankommen am Ziel auch nicht davon ab, ob man weiß wo die Kolben zu suchen sind, was ein Achsschenkelbolzen ist oder wie eine Zündkerze aussieht. Ich weiß zwar noch wie eine aussieht, hab aber auch schon 25 Jahre mehr keine rausgeschraubt. Totes Wissen.
Kleine Schaltung, mal eben? Schon lange nicht mehr. Kommt ein PICAXE rein, paar Zeilen Programm - fertig.
$2B OR NOT $2B = $FF
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Freaggle am Mittwoch 17. Juni 2015, 11:24

Hallo Zusammen

Herzlichen Dank für Eure Tipps.
Hat mich sehr zum nachdenken und kurze Nächte gebracht.
Meine Schaltung funktioniert so wie ich es mir wünsche - siehe Schalplan.
Ich habe eine Hell-Schaltung "studiert" und auch eine Dunkel-Schaltung.
Das ist dabei rausgekommen. :-)
Noch stört ein wenig das Tageslicht, der Manko wird aber behoben wenn der Schattenbahnhof im dunklen steht. Fast total duster.

@ anders
"Woher beziehst du die?
Elektronik liebt saubere Versorgungsspannungen und ein Akkuladegerät ist da eher 4. Wahl"


auch diese Frage hat mich beschäftigt und verschieden Trafos getestet. Den besten Erfolg erzielte ich mit meinem Eisenbahntrafo von Trix. Auf 12V eingestellt klappt das sogar besser als mit meinem DC 12V 60W Trafo IP67, geschweige von dem Nullresulat eines Ladegerätes.
Nur wie kommt das??
Ich dachte 12V= ist 12V= ..... oder liegt das an der Leistung? 1A, 10A 60W ?

Was mich noch beschäftigt ist: Ein preiswertes Elektronikprogramm mit welchen ich meine Schaltpläne auf Bit und Byte Ebene speichern kann. Vieleicht sogar mir Simulation?
Edison5 hatte ich mal als Testversion, leider nur einmal ausprobiert mit einen ganz normalen Stromkreis (Lampe, Batterie, Schalter) und dann war irgendwann mal die Zeit (Demoversion) abgelaufen.
Welches wäre für so einen Anfänger wie mich zu empfehlen??

anders schrieb:
wenn man die richtigen Teile nimmt.
Zwischen den gestrichelten Linien befinden sich zwei CD40106, ein ULN2804, insgesamt also drei ICs, sowie in bischen Kleinkram.

Das ist sehr interessant - beschäftige ich mich auch noch mit.
Nur möchte ich erst die Sache mit den Transistoren richtig auf die Reihe kriegen.

Eine letzte Frage noch:
Kann man ein Potie "auslesen"???
Passend eingestell und nun messen wieviel Widerstand das ist.
Kann ich da einfach ein Ohmmeter zwischenhalten?? Wenn dem so ist dann taugt mein Meßgerät anscheinend nicht viel. Ist ein einfaches Multimeter mit Dioden Prüfungsfunktion.

Ich würde mich freuen von Euch wieder zu lesen.

Bis dann
Andreas
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Bernd am Mittwoch 17. Juni 2015, 18:07

Poties kann man ausmessen.

Ausbauen-messen, aber richtige Seite, und gut ist
Gegen Dummheit kämpfen Götter selbst vergebens.

Das Leben ist zu kurz um alle Erfahrungen selbst zu machen
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon BernhardS am Mittwoch 17. Juni 2015, 18:48

Widerstand sollte eigentlich jedes Multimeter messen können. Falls es tatsächlich nicht so sein sollte, dann kannst Du ja eine Reihenschaltung aus dem eingestellten Poti und einem bekannten Widerstand bauen, Spannung anlegen und den Anteil über das Poti messen.
$2B OR NOT $2B = $FF
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Freaggle am Mittwoch 17. Juni 2015, 20:08

Danke. Teste ich mal. Und wo ist der unterschied bei den Trafos?
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 17. Juni 2015, 22:19

diese Frage hat mich beschäftigt und verschieden Trafos getestet. Den besten Erfolg erzielte ich mit meinem Eisenbahntrafo von Trix. Auf 12V eingestellt klappt das sogar besser als mit meinem DC 12V 60W Trafo IP67, geschweige von dem Nullresulat eines Ladegerätes.
Nur wie kommt das??
Vermutlich aber liefert das 60W Schaltnetzteil die konstanteste Spannung, während das Eisenbahn Netzteil evtl. sogar ungesiebte, also mit 100Hz pulsierende, Gleichspannung ausgibt, und deine Schaltung gar nicht wie vorgesehen funktioniert. *)
Durch die Einstellmöglichkeit findest du aber offenbar einen Punkt, an dem es so aussieht, als ob sie funktioniert.
Das Ladegerät wird ebenfalls ungeglättete Gleichspannung liefern, aber da dort die Einstellmöglichkeit fehlt, wird der Mangel offenbar.

Was mich noch beschäftigt ist: Ein preiswertes Elektronikprogramm mit welchen ich meine Schaltpläne auf Bit und Byte Ebene speichern kann. Vieleicht sogar mir Simulation?
Seit wenigen Jahren gibt es das Open Source Projekt KiCad. Ich selbst habe es noch nicht auprobiert, aber dem ersten Anschein nach ist das schon recht brauchbar und die Entwicklung geht in die richtige Richtung.
https://de.wikipedia.org/wiki/KiCad
Von den kommerziellen Programmen gibt es oft unterschiedlich brauchbare Demoversionen oder andere Cripple-Ware, mit denen man schnell an die eingebauten Grenzen stösst, und danach wirds teuer.
In Bastlerkreisen wird Eagle von Cadsoft viel verwendet, aber auch da hat die kostenlose Demoversion Einschränkungen, wie z.B. die maximale Platinengröße von 80mm x 100mm.
Mit SMD-Bestückung lässt sich damit schon einiges machen, aber wenn du die grossen diskreten Durchsteckbauteile verwendest, kommst du nicht weit.
Nicht jedes der kommerziellen Programme hat auch einen funktionierenden (!) Schaltungssimulator, oder beherrscht die 3D-Darstellung der fertigen Platine.
Der Vorteil der kommerziellen Programme sind vor allem die über die Zeit sehr gross gewordenen Bauteile-Bibliotheken.
Die Bedienung und die zugrunde liegende Logik ist aber stets herstellerspezifisch und gewöhnungsbedürftig.




*) Bei der jetzigen Version deiner Schaltung ist ja die Fähigkeit die Fähigkeit aus einer schleichenden Helligkeitsänderung einen definierten Impuls zu formen verloren gegangen.
Ich hatte das viel weiter oben ja schon angeregt, aber da hieß es noch dass dies unbedingt erhalten bleiben müsse.
Im Übrigen gibt es auch bei dieser Schaltung deutliche Verbesserungsmöglichkeiten, aber ich werde das nicht weiter ventilieren, weil es eine Sackgasse ist.
anders
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Re: LED Transistorschaltung - ich bitte um Hilfe

Neuer Beitragvon Ney am Donnerstag 18. Juni 2015, 05:24

Hallo Freaggle,

auf deine Anfrage hin werde ich dir die erste Schaltung etwas erklären. Wenn du darauf bestehst können wir auch tiefer gehen, aber ich hatte ohnehin einen anderen Vorschlag. Also, mal sehen:

Ich gehe davon aus, dass du den BC547C verwendest
1) Optokoppler-Ausgang sperrt
Man versteht das so, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Optokopplers wie ein quasi großer Widerstand zwischen dem einen 1kOhm und Masse erscheint. Durch den Optokoppler fließt kein Strom. Somit fließt von der 12V-Versorgung über den 1k-Widerstand ein Strom in de Basis des ersten Transistors "R1". Dieser öffnet und LED1 leuchtet. Da diese Transistortype laut Datenblatt eine Stromverstärkung hfe = 800 hat und die Korrelation in diesem Fall zwischen dem Kollektrostrom und dem Basisstrom weit unterhalb dieses Wertes bleibt, ist R1 richtig gesättigt. Seine Kollektor-Emitter-Strecke schließt quasi den nachfolgenden 10k-Widerstand und die Basis-Emitter-Diode des zweiten Transistors kurz. Damit fließt kein Basisstrom in den zweiten Transistor, dieser bleibt damit gesperrt und LED2 leuchtet nicht.

2) Optokoppler-Ausgang leitet
Seine kollektor-Emitter-Strecke schließt quasi die Basis-Emitter-Strecke des ersten Transistors kurz. Damit fließt kein Basisstrom über den 1k und der erste Transistor bleibt gesperrt. Zwischen dem 10k-Widerstand und Masse erscheint der erste Transistor wie ein sehr großer Widerstand. Somit fließt von den 12V ein Basisstrom in den zweiten Transistor über den 300Ohm und den 10k. Der zweite Transistor öffnet und LED2 leuchtet. Der Nachteil dabei ist, dass dieser Basisstrom eben auch über LED1 fließt und diese dadurch etwas glimmt. Da der Transistor eine sehr hohe Stromverstärkung hat, kann der 10Widerstand vergrößert werden, damit der Basisstrom die LED1 nicht mehr zum glimmen bringt.

Deine zweite Schaltung ist auch nicht sauber genung. Wenn du darauf bestehst nehemn wir sie auch auseinander.
Ich würde die beiden LED's entkoppeln
Sie haben keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
Ney
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