Elektrotechnik III

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davidvajda.de
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Elektrotechnik III

Beitrag von davidvajda.de »

Ich bastle Ihnen jetzt gleich eine bistabile kippstufe, wie versprichen. Vielleicht sind sie böse, dass ich es nicht tat. die werte rechne ich selber aus

Also, als erstes mache ich mit dem Caneda, einen Schaltplan von der Bistabilen Kippstufe.

Das ist jetzt erst Mal die normale Schaltung

Bild


So, jetzt kommt die Rechnung. Im nächsten Schritt, muss ich die Widerstände ausrechnen. Dabei geht es darum, was ich für eine Versorgungsspannung UB habe.
Ich nehme mal 5V. Jetzt muss ich wissen, welche Stromstärke würde an der Diode, eigentlich LED liegen. Und welche zwischen CE. ICE. Ich muss eigentlich bei der Diode wissen, die hat 1.7V. das heisst, das darf ich nicht überschreiten. Und - ich muss wissen, welche Stromstärke dabei laufen würde, also wie viel Stromstärke die hat. Damit ich bei dieser Stromstärke von den 5V auf die 1.7 V komme. Gut. Bei dem Transistor UCE gehe ich davon aus, dass sowohl die 5V als auch die 1.7V OK sind

Und jetzt muss ich das in Reihe ausrechnen. Das heisst, ich habe ICE und I_LED und ich habe die Spannung, 1.7V zu erreichen und an der UBE 5V. Und jetzt muss ich als Serienschaltung von Widerstanden

R1+R2 = RGesamt

Muss ich ausrechnen, wie gross ich den Widerstand wähle. Ich rechne erst den Widerstand im Arbeitsstromkreis aus. Dann fehlt natürlich der Widerstand im Steuerstromkreis. Zwischen Collector des einen Transistors und Basis des anderen Transistors

dafür muss ich wissen, wie hoch ist IBE und welche Spannung sollte da drauf liegen. Die Spannung ist ja schon runter gespannt. Also, ich bin in dem Bereich, beireits bei 1.7V, weil der Widerstand ist im Arbeitsstromkreis da.

Das ist eine Form der Arbeitspunkt Einstellung quasi. Man kann zur Arbeitspunkteinstellung, generell, das ist es hier nicht so ganz unbedingt, schon auch, das ist ja letzten Endes egal, wo der Widerstand liegt. Trotzdem Arbeitspunkteinstellung ist normalerweise bei einem Transistor mit Steuerstromkreis, dann der Arbeitsstromkreis. Da gibt es das klasische, dass man einen Widerstand im Arbeitsstromkreis hat und dann einen - seperaten für die Basis. Oder einen Spannungsteiler, dasss einer zur Masse geht. Oder - Man kann auch einen am Collector haben und inwzischen einen zur Basis abzweigen. Das ist hier der Fall

Jetzt muss ich wissen, was da läuft. Und - dann dem entsprechen IBE - und - ich muss wissen - muss ich nicht, aber vielleicht ist das gut - den Verstärkungsfaktor. Ich gehe mal davon aus, wenn ich IBE zum Beispiel nicht weiss, aber die Werte im Arbeitsstromkreis. Der Verstärkungsfaktor 150 ist. Dann nehme ich ein 150tel dessen was im Arbeitsstromkreis ist. Bzw. den Widerstand das 150 fache.


Bild

Jetzt gucke ich erst mal meine Transistoren an, das sind BC548C. Das ist gleich mal eine gute Gelegenheit - das JEDEC, JIS und Europroton System zu üben. Ich gehe von letzterem aus.

Das heisst nicht Europroton, das heisst, Proelektron. Bzw. Proelectron.

1.) Proelectron - erster Buchstabe: Halbleitermaterial
2.) Buchstabe Schaltfunktion
3.) 3 stelliges Typensystem

Gut, dann

BC

B steht für Silizium
C für Niederfrequenztransistor.

Und jetzt hilft das nichts. Jetzt muss ich das Datenblatt angucken.


Hier steht:
https://www.reichelt.de/de/de/bipolartr ... 0.html?r=1

Uceo 30 V

Ic 0,1 A

Ptot 0,5 W

fT 300 MHz

hFE 420..800

Hier steht Ic 0,1A. Ich nenne das ICE, aber hier steht Ic. Das ist ja letzten Endes egal. ICE ist überflüssig, weil der Strom kann nur vom Collector zum Emitter fliessen. Zunächst mal.

Und - gut, dann habe ich 0.1 Ampere. Und jetzt müsste ich das auf 1.7 V runter machen, nicht wegen dem Transistor, sondern wegen der Diode. Die muss ich in Reihe einzebeziehen, die selber hat auch einen Strom. Gut -

Gut, jetzt weiss ich was TO-92 Gehäusebauform ist. Ich habe bisher gelernt

SOT-32
SOT-23
SOT-89
TO-92

Und jetzt weiss ich TO-92 ist also das gewöhnliche. Jetzt weiss ich das. Das kann man sich ja merken, ich habe das bisher relativ ohne Inhalt runter gelernt. Aber ich weiss so die Namen

SOT und TO. Bei SOT ist das so ein Dreher, 23, 32, und 89 ist wie 2*4 = 8 und 3*3 = 9

Und - gut, aber man kann sich merken, Das gewöhnlichste ist TO-92.

Jetzt kommt die LED.

Mein Diodenmesser zeigt jetzt keinen Wert an und bleibt bei 1 stehen. Ich gucke mal im Netz, ob ich da was finde. Wie viel Strom an so einer LED anliegt, ob es da einen festen Wert gibt.

https://www.elektronik-kompendium.de/si ... 201111.htm

Hier steht, standard LED 10 mA.

Dann steht da aber noch

Standard-LED (IF/ILED = 10 mA)
Farbe Halbleiter UF/ULED
rot GaAsP 1,6 V
rot GaP 2,1 V

Jetzt weiss ich nicht, ist das eine GaAsP oder eine GaP

Ich gehe mal von ersterem aus. Aber man weiss es nicht

Also, es sollen jetzt 10mA fliessen. Der Transistor hat IC - so zu sagen 0,1A. Das soll uns jetzt aber nicht stören. Das wären jetzt 0.01 A. Das ist aber egal. Das ist ja der IC. Und da ist generell kein Widerstand - zunächst mal, abgesehen von den ganzen Werten, um den Transistor herum. Aber 0.01A können da genauso fliessen. Da ist kein Widerstand. Und - es sollen jetzt 0.01A fliessen, bei 1.7V. Von 5 V. Und jetzt muss ich das ausrechnen.

Jetzt habe ich folgende zusammenhänge

R = U/I

Das betrifft die Diode. Also - U ist 1.6V. Und I = 0.01 A

Das heisst: 1.6V/0.01A = Widerstand der LED in Ohm

Jetzt kommt, dann - die Reihenschaltung von Widerständen. Weil ich schalte ja einen Widerstand dazwischen, also in Reihe. Einerseits der Widerstand der LED und dann der Widerstand, den ich einbringen möchte oder muss

Das ist

R1+R2 = RGesamt

Und dann habe ich eben die Gesamtspannung. Der Strom der fliesst, der hängt jetzt nicht mehr davon ab - irgendwie allgemein

Das heisst, wenn ich 5V nehme ich 1000A die Stromquellen lieferen kann - das heisst 5000W. also 5kW. Dann hat die eine entsprechende Leistung. Das bedeutet, wenn ich einen Verbraucher habe, der 5kW hat, kann die Stromquelle das Leisten, wenn ich einen Verbraucher anschliesse, der 10kW hat, dann kann die Stromquelle nicht mithalten, schmort durch und es einen Kurzschluss

Umgekehrt, wenn meine Stromquelle 5kW liefern kann und ich nehme 0.1W verbraucher, dann ist das egal. Ob die 1000e kW hat. Also, der Strom, wie viel die Stromquelle leisten kann, ist nur eine Frage, ob der Verbraucher mehr braucht. Ansonsten bei 5V wird der Strom automatisch so genommen

Das ist selbstverständlich, aber nur mal so gesagt

Gut, also

RGesamt brauche ich

R1+R2 = RGesamt

Dann ist der Widerstand, der LED

R = U/I

1.7V / 0.01 A

Dann die gesamte Spannung, 5V

Jetzt ist der gesamte Strom, der automatisch fliesst, 0.01 A. Wenn ich es richtig mache

Das heisst:

5V/0.01A = R2 + 1.7V/0.01 A

Und an R2 fliessen 0.01 A

Das heisst

Jetzt muss ich kurz nachdenken.

Gut, ich muss ja jetzt nur ausrechnen

RGesamt - RLED = R_Widerstand

Das heisst

5V/0.01A - 1.7V/0.01A = R_Widerstand

Also

500 Ohm - 170 Ohm = 230 Ohm

Das kann sein, dass man 330 Ohm nimmt, in der Erinnerung. Ich gucke nachher noch im Netz, ob das stimmen kann

OK - jetzt prüfe ich das nach

R = U/I

I = U/R

Und jetzt kann ich gucken, ob an dem Widerstand, auch 0.01A sind. Wenn das der Fall ist, ist die Chance grösser, dass die Rechnung stimmt

Also

5V/0.01A = 1.7V/0.01 +

Nein, das würde ich jetzt doch anders sehen. Ich brauche einen spannungsabfall von 3.3V. An dem Widerstand

Das heisst,


Ich muss drüber nachdenken, das ist richtig, ich würde das tatsächlich ohne Spannungsabfall machen, der findet von alleine statt

Wenn ich

RGesamt = R1 + R2 habe

Und entsprechend Spannung. Ich mache es jetzt ohne zu denken, da gibt es einen Spannungsabfall, wie erst gesagt

Also

RGesamt = R1+R2

R1 = 1.7V/0.01 Ampere

Der R2 ist 230 Ohm.

Und die Spannung ist überall 0.01A

Dann der R Gesamt, ist auf jeden Fall 5V/0.01 A

Also

500 = 170 + 230

Na ja gut, das wird stimme. Jetzt teile ich durch I

R = U/I

das heisst, nicht teilen, sondern multiplizieren

R*I = U

Das heisst

500 * 0.01 = 230*0.01 + (?) U/I Habe ich

Das heisst

500*0.01 = 230*0.01 + 1.7V

5 = 2.3 + 1.7

Das stimmt. Jetzt kann ich den Spannungsabfall berechnen.

An dem Widesrstand

230 Ohm * 0.01 Ampere = 2.3 V

Und ich gehe mal davon aus, dass das stimmt.

Das stimmt so - sie wollen 0.01 A haben. Sie haben die Spannung an der Diode und den Strom. Und sie haben die gesamt Spannung. Und sie wollen einen Spannungsabfall von 2.3V haben. Dann stimmt das so. Das ist egal, wo sie Widerstand haben und Strom

1.) Sie wollen keinen Stromabfall. Das ist glaube der generelle Fehler. Wie eben mit der Stromquelle. Wenn sie lauter Verbraucher haben, und ein kleines Kernkraftwerk. Das fliegt in die Luft, wenn sie zu viel verbrauchen. Sie haben halt einen Strom. Sie wollen keinen Stromabfall. Sie wollen einen Spannungsabfall. Stromabfall gibt es gibt es nicht

2.) Sie haben irgendwelche Werte. Sie müssen nur ausrechnen

RGesamt = R1 + R2 + ... + Rn

= SUM_{k=1}^n R_k

Fertig. Gut und dann haben sie

R = U/I

Das heisst, R_k = U_k / I_k

das können sie umstellen wie sie wollen.

Gut, OK. Und jetzt bevor wir im Netz, die Werte verifzieren, werden wir folgendes gucken

Das erste ist, ob sie 230 Ohm oder 330 Ohm haben, das ist ganz egal. das macht nichts

Ein Unterschied ist - sie kaufen ja oft widerstände, oder schlachten Radios aus. Dann gehören sie hoffentlich zu dem Typ, der zwischen 500 Ohm und 576 Ohm oder wie viel das sind, einen Unterschied sehen, sondern hoffentlich sehen sie den Unterschied, zwischen 10kOhm und 100MOhm
OK und - jetzt - der Widerstand am Steuerstromkreis. Da erlaube ich mir den Verstärkungsfaktor an zu schauen

Wir schauen mal. Und wenn der 150tel ist, angenommen. Dann brauche ich - ein 150 von dem was im Arbeitsstromkreis ist, das heisst, da kann ich vollkommen falsch liegen, aber ein 100fachen Widerstand. Das stimmt glaube ich nicht. Ich brauche höchsten 10kOhm. Da muss ich genau gucken.


Ich sage nicht, dass ich das jetzt gleich alles richtig mache

Also,
https://cdn-reichelt.de/documents/daten ... 8-CDIL.pdf
Hier, steht: Zum Beispiel Collector Emitter Voltage. Leider stehen da zwei. Ein Mal VECO VECS

Gut, aber ich denke, das ist nicht entscheidend, die Werte stimmen. Das ist nicht wichtig. Muss auch gelernt werden. das kommt später. Dann haben wir, müssen wir fragen, stimmt das 30. Da steht Einheit V - also Volt. ist das Milivolt. Nein, weil - in der Beschreibung, steht 30 V.

Dann hat man an der Basis

Base Current Peak

Das heisst, mit Google Translator übersetzt

Basisstromspitze

da sieht man, was man schon alles falsch machen kann, erstens steht hinten 200mA

Jetzt müssen keine 200mA anliegen. Wir haben es ja mit 0.01A zu tun. Also 10mA. Aber das ist ein Transistor. Und nicht nur zum Schalten. Sondern verstärken. Der verstärkt ja Signale zwischen zwei werten

gut - aber - Current - im Gegensatz Currency der Währung ist current, nicht die Spannung, sondern der Strom. Deswegen steht da 200mA. OK. und jetzt - kommt dass die Stromspitze, da steht 200mA als Ampere, 200mA ist. Und - jetzt ist wichtig

Das brauchen wir nicht. Weil da steht

Emitter Base Voltage

Und während bei

Collector Emitter Voltage

30 V stehen, stehen hier 5V. Das heisst, wir müssen erreichen dass wir ein 6tel auf der Basis haben

Da wir 0.01 A haben, müssen wir davon ausgehen, dass wir das da auch rein schicken. Das ist ja so was wie ein Knotenpunkt

nach Kirchhoff

Das ist aber egal. Da das ein kleiner Strom ist, spielt das nicht so die Rolle. Grosser Widerstand

Der Strom der zwischen Collector und Basis, wegen der LED und dem Widerstand, das ist das entscheidende

Also, es fliesst 0.1 A

Und wir wollen von den 1.7V die übrig bleiben. ein 6

Ein 6tel von 1.8 sind 0.3

Also 0.3 V. Das kann ja sein, hier ist die Schwellspannung, so ungefähr, wie bei jedem Halbleiter

Und um das zu erreichen, brauchen wir einen Spannungsabfall von

1.5V. Noch mal. Irgendwie so. Und das bei 0.1A

Das macht 150 Ohm

Ich glaube das stimmt nicht. Ich verifiziere das jetzt.

Wenn man sich das anguckt, liegt man mit den 470 Ohm, bei 230 nicht ganz falsch. Jetzt steht da aber 47k. Bei der Basis

Ich denke, aber dass das egal ist. Was sie wundert ist zwischen

150 Ohm und 47k ist ja ein gewalter Unterschied. Aber, ich glaube, genau das ist egal. Weil, sie müssen so denken, ich glaube, genau das ist egal

Ein transistor verstärkt ja, von 0.0001A zum Beispiel bis 0.1 A. Dann schaltet der durch. Und man kann jetzt von dem niedrigsten Wert ausgehen und von dem höchsten. Das heisst, beim Sinussignal, bei der Verstärkung, spielt das eine Rolle

Allerdings ist eine Bistabile Kippstufe, ja quasi Digital. Das heisst, die muss nur Schalten. Dafür kann ich den grössten Wert nehmen

Wo man beim Transistor natürlich Angst hat, ist dass der bei einer zu grossen Spannung beim BE, durchbrennt. Aber ich denke, in Wirklichkeit ist ein Transistor, wenn er so normal ist, viel verzeihlicher als man jetzt so sagen würde. der verzeiht viel mehr.

Und deswegen nehme ich nicht die Schaltung, die die vorgeschlagen haben

Sondern ich nehme, jetzt mal 2x330 Ohm

Ausserdem sehe ich, sie müssen aufpassen. Ich habe 5V. Da steht aber 9V. Ich habe 5V. Ich habe 230Ohm für den CE ausgerechnet. 230 Ohm sind die Hälfte 470 Ohm?

Würde ich mal sagen. So wie 5 V die Hälfte von 9V sind. Das ist schon mal nicht übel

Jetzt kommt der verzeihliche Steuerstromkreis.Wir machen den ja mit der absoluten Spitze.

Ich sage mal so -

https://cdn-reichelt.de/documents/daten ... 8-CDIL.pdf

Da steht halt da.

Base Current Peak

IBM 100mA

das ist zwar der Peak. Aber wir sind bei 10mA. Das heisst, da können nicht viel falsch machen. Desweiteren steht da.

Emitter Base Voltage

5 V

Ich würde sagen - hier entsteht halt das Fehldenke. Das steht halt da? Was soll ich machen. Wenn angegben Emitter Base Voltage, 5 V. Dann kann ich mich auch nur dran halten, was da steht. Was soll ich machen, wenn da 5V steht, ist das OK

gut - Jetzt möchte ich aber - folgendes erreichen. 5V ist viel zu viel Und das gilt eher bei 30V und ist noch zu viel

Jetzt bin ich schon unten. Und gehe noch weiter runter

Also, ich baue die schaltung jetzt - ich baue sie

Und nehme einfach 4x 330 Ohm. Oder was ich halt habe

Ich garantiere nicht, dass es geht. Alles in Anführungsstrichen zu setzen. Ich probiere es mal aus.

Also, ich habe 4x 300 ohm Widerstände

Bevor ich weiter mache, ob die LED mit 5v und den Widerständen geht.

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Die LED geht.

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So sieht die Schaltung jetzt aus.

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Es hat jetzt nicht das gewünschte getan. Ich probiere jetzt, ich habe zwei 56k ohm Widerstände gefunden. Ob es mit denen zwischen collector und Basis des anderen besser geht.

Ha, jetzt habe ich aber mal sie rein gelegt, da ist was anderes falsch. Nicht, dass es weniger tut, es hat vorher schon was komisches gemacht, das beschreibe ich jetzt nicht. Es ist exakt das gleiche Verhalten. Das heisst, es hat sich einfach nichts geändert.

Das bedeutet schon, wenn der Fehler, genau das gleiche macht, mit dem einen Transistor mit dem anderen - ich gebe keinen eindeutiges Statement raus, dass es dann, wenn es geht, mit dem geht, aber ich vermute, daran wird es nicht liegen. Ich ersetze ihn nachher wieder. Ich weiss jetzt nicht wo der Fehler ist. Ich muss ihn halt finden, wenn das gemacht ist, dann probiere ich es anders

Wenn sie kühne Prognosen wagen, den Fehler, den werde ich unter Garantie finden und das Ding wird in absehbarer Zeit tun.



Also, ich habe es ihnen versprochen, wie versprochen, ist es mit 1k Ohm nicht Tag und Nacht, aber es ist deutlicher besser erkennbar

Und wir haben was dazu gelernt. Ich zeige gleich das Video. Meine Idee war ja, den Steuerkreis nicht zu überlasten. Da bin ich ran gegegangen, wie ein Elektrotechniker. Hauptsache die grössen stimmen. Natürlich hat dann die Schaltung nicht wirklich stark geschaltet. Jetzt besser. Und jetzt haben wir eine Erklärung, warum der Widerstand zwischen B und C, des anderen, entsprechend gross sein muss. Weil das sonst nicht so sichtbar schaltet

Bewusst war mir das deswegen nicht, ich habe mir keinen Kopf drum gemacht, aber, es ist ja so oder so - dass zwischen dem Collector und dem Emitter ein Strom fliesst, so ist der Collector auf der Ebene des Emitters. Eigentlich theortisch, würde das genügen, zum zu schalten. weil der Collector auf Masse Niveau ist

Hier muss man genau rechnen

Der Widerstand 56k widerum zahlt sich nicht aus. Der Unterschied ist, da ist meine Version besser, bei mir sieht es nicht ganz sichtbar ist, aber es speichert. Bei 56k speichert es nicht. Ich kann mir vorstellen, bei 47k kann es auch nicht ganz optimal sein.

Dabei hatte ich allerdings etwas anders gemacht, und das hat zu einem Problem geführt, das hat mich persönlich gewundert. Wenn sie das anschauen, dann ist bei mir die LED unter dem Widerstand gewesen. Das ist ja rein theoretisch irgendwo egal, im Stromkreis. Umgekehrt, das erste, was ich ändern musste, war das.

Das spielt tatsächlich eine Rolle und ich schiebe das da rauf, dass sich wiederum wegen der verbundenen C mit B, wiederum der Wert ändert. Bei der ganzen änderung kann wiederum raus kommen, dass es egal ist. Muss aber nicht.

Das komische ist, ich habe sogar noch 47k gefunden, ich habe aber auch 10k und damit probiere ich es.

Jetzt ist das sehr seltsam. Ich habe 10k Ohm genommen und das Ergebnis ist dasselbe, wie bei 56 k Ohm. Es speichert nicht mehr. Es hat gerade eindeutig gespeichert, Besser mit 1k Ohm, als mit 330 sichtbar. Aber, gespeichert, beides. Damit habe ich unwillentlich bewiesen, was ich am Anfang sagen wollte - was halb einen Sinn ergibt. Es schaltet nicht ganz mit Emitter. Und doch ist es so, dass es ja eigentlich dann doch auf Emitter liegt

Egal, ich habe keine 2k Ohm. Aber mehrere 1k Ohm. Ich schalte die jetzt mal in Serie. Und gucke, was bei 2k Ohm passiert.

Die Schaltung tut und das ist die Hauptsache. Wer das Gegenteil behauptet, beschäftigt sich mit Hot Couture

Also, meine Ziele werden sein, wenn ich das eprom programmier Gerät habe

Zunächst möchte ich natürlich schaltnetze darauf unterbringen. Sie speichern zwar Zahlen im Form von hex Code darauf

Aber sie müssen sich vorstellen, dass man das aus zweierlei Perspektive sehen kann

Sie haben quasi einen addresseingangsbus und einen Datenausgang

Sie müssen aber nicht alle Bits des Datenaustausch verwenden

Ein schaltnetz besitzt einen eingangsvektor und einen ausgangsvektor.
Also können sie mit einem Rom ein schaltnetz bauen

Dad brauchen sie auch für ein Schaltwerk. Der Zustand rein, geht in die addresse. Raus kommt der nächste. Der geht in ein Register. Das ist das übergangsschaltnetz

Dazu können Sie, wenn sie nicht so viele zustände verwenden auch das ausgabgsschaltnetz für die Ansteuerung der led's der Ausgabe machen.
Aber sie können rom's auch als Speicher verwenden

1.) Ich will ihn als Speicher für den atmega nehmen

2.) Das BIOS auf dem alten PC ist in einem Rom. Ich habe drei. Ein Rom wurde von dem Verkäufer Software technisch erneuert
.Sir können ihr eigenes schreiben, indem es die BIOS Interrupt erfüllt. Dafür müssen sie zum Beispiel die Schnittstelle ide verstehen

3.) Ich möchte auf dem Rom zum Beispiel geheime Daten speichern. Sie können das BIOS erweitern, indem es über geheime Schlüssel verfügt.
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