Zitat :

dass es keinen Spannungsabfall bei einem Transistor zwischen Kollektor und Emitter gibt. Gibt es dort denn einen?

Ja, gibt es. Der ist aber ziemlich gering (<100mV), sodass er bei der Berechnung der Vorwiderstände für die LEDs vernachlässigbar ist.

Zitat :

Bei der gewünschten Schaltung soll der Fototransistor jedoch nur als Schalter dienen,

Das ist nicht gerade Ideal. Denn die sind ja nicht dafür gemacht, große Lastströme zu schalten. Hier also besser noch einen Schalttransistor einfügen.

Zitat :

Die durch das Licht verstärkte Energie dürfte doch eigentlich nicht so viel mehr ausmachen, als die Emitter-Energie.

P.S.: Kondensatoren werden mit C bezeichnet. Und L bezeichnet Induktivitäten.

Hallo

Zitat :

Ich habe die Schaltung schoneinmal aufgebaut und festgestellt (im Nachhinein natürlich ganz logisch), dass eine Testlast (Leuchtdiode) um so mehr strahlt, je mehr IR-LIcht der Transistor abbekommt.

Versuche doch einmal, den Fototransistor als ersten Transistor einer Darlingtonschaltung http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0411221.htm zu nutzen.
Du erzeugst dadurch zwar einen etwas größeren Spannungs"verlust" am Transistor im durchgeschalteten Zustand, aber dem gegenüber steht eine bessere "Empfindlichkeit" bei gleicher IR Bestrahlungsintensität und deutlich höhere Strombelastbarkeit.
Deine ganze Schaltung krankt nämlich an einem Punkt:
Der gesamte Strom für die LED plus den Blinkgeber muss über den Fototransistor fließen.
Vielleicht kannst du dir auf dem Weg kompliziertere/aufwendigere Schaltungen wie Schmitt-Trigger usw schon sparen.

Zitat :

wahrscheinlich mit IC,

Ja. Man könnte die Schaltung einfach mit einem CD4093 CMOS Logik NAND Gatter realisieren.
Dann hast du stets "hartes" und vorausberechenbares Schaltverhalten. Weniger Bauteile wären es IMHO obendrein, weil ein Oszillator in CMOS schon mir 2 Bauteilen; R+C funktioniert, und eine Ansteuerung von Transistoren (zum Treiben der LED) bei Kollektorschaltung eigentlich auch keine Basisvorwiderstände braucht. Alles andere ist dann nur die logisch richtige Verbindung der IC Ein- und Ausgänge. Das einzige wo es etwas Experimentierbedarf gibt, ist der Pullup am Fototransistor, mit dem du i.w.S. die Einschaltschwelle für das Gatter festlegst, dass die Dauerleuchte-LED treibt und auch die Gatter im Wechselblinker freigibt.

Zitat :

aber damit habe ich keinerlei Erfahrung und auch keine passende Hardware wie Entwicklerboard

Wie hast du dann diese Schaltung bzw deine Experimente bisher realisiert? Rein fliegender, gelöteter Aufbau (Drahtigel)? Mit Krokoklemmen zusammengeklipst?

Zitat :

Macht es einen Unterschied, ob ich die Teilschaltung an den Emitter oder an den Kollekter anschließe?

Nein

Zitat :

Die durch das Licht verstärkte Energie dürfte doch eigentlich nicht so viel mehr ausmachen, als die Emitter-Energie.

Unglücklich ausgedrückt

Mal anders formuliert;
Bei klassischer Ansteuerung eines Transistors ist ja der Emitterstrom die Summe aus Basisstrom und Collectorstrom.

Da hier offenbar das Licht den Basisstrom erzeugt, könnte man vermuten, dass Licht selbst den Basistrom erzeugt und der Emitterstrom ja um diesen Basisstrom größer sein sollte.

Das Ersatzschaltbild http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207012.htm sollte hier Licht in die Sache bringen.
Ich würde sogar der Verständlichkeit wegen soweit gehen und die hier in Sperrrichtung gezeichnete Fotodiode durch einen LDR (lichtempfindlichen Widerstand) ersetzen.- Das macht die Grundaussage noch deutlicher; der Basisstrom wird NICHT im Sinne einer Solarzelle als Stromquelle vom einfallenden Licht erzeugt. Vielmehr öffnet das einfallende Licht einen Pfad, über den dann, vom Kollektorpotential getrieben, ein Basisstrom fließen kann.
Es wird durch die Lichtbestrahlung keine "Energie" (Spannung/Strom) gewonnen, die sich zur "Emitter-Energie" (Emitterstrom) addieren würde. Es wird nur ein Pfad für die "bereits vorhandene Energie" (Kollektorspannung/Potential) geschaffen, damit sie "einen Weg nimmt" (Basisstrom), den sie normalerweise nicht nehmen würde (vom Kollektor in die Basis des Fototransistors)

Hi,

schon einmal vielen vielen Dank für die ganzen (qualifizierten) Antworten. Den Ausdruck mit der Energie wurde von "L.Hofm" mit meinem Gedanken dahinter schon erklärt & verbessert.

Also ich habe grad mal eine neue Schaltung entworfen (jedoch bevor ich den letzten Beitrag gelesen habe) und dieser dürfte doch, nachdem ich mir die Darlington-Schaltung angeschaut habe, im Prinzip so funktionieren (zumindest war mein Ziel, dass sie genau so mit doppelter Verstärkung, funktioniert).

Meine Idee hinter der Schaltung: durch R2 soll der Strom durch T1 begrenzt und druch R3 der Basisstrom von T2 begrenzt werden. Allerdings denke ich, dass noch ein Widerstand zwischen T2's Kollektor und dem Pluspol gehört, da der Transistor ja sonst quasi den Basisstrom + den maximal durch den Leiter möglichen Strom schaltet. Außerdem würde ich jetzt mal vermuten, dass man den T2 und alles was dranhängt auch an den Emitter von T1 schalten könnte (dann natürlich R3 angepasst).

Ich bin mir sicher, da die Schaltung nicht ganz so aussieht, wie die Darlington-Schaltung, dass noch mindestens Denkfehler in der Schaltung sind.

PS.: nocheinmal zum Ersatzzeichen des Fototransistors: wieso ist die Diode denn so herum? Selbst unter Lichteinstrahlung dürfte doch in dieser STellung kein Strom fließen (ich gehe davon aus, dass der Pluspol "von oben" kommt).

Zitat :

llerdings denke ich, dass noch ein Widerstand zwischen T2's Kollektor und dem Pluspol gehört,

Nein. Der Schaltungsteil ist auch etwas seltsam geraten.

Zitat :

da der Transistor ja sonst quasi den Basisstrom + den maximal durch den Leiter möglichen Strom schaltet.

Welchen maximalen Strom meinst du? Hier bist du irgendwie auf dem Holzweg.
Der Strom wird doch durch die LEDs begrenzt.

Zitat :

nocheinmal zum Ersatzzeichen des Fototransistors: wieso ist die Diode denn so herum?

siehe hier

P.S: Eine Zenerdiode wird ja auch in Sperrrichtung betrieben.

Was ist denn genau falsch an der von mir gezeichneten Schaltung?

Außerdem habe ich jetzt einmal die Schaltung insofern geändert, als dass ich probiert habe, sie einer Darlington-Schaltung anzupassen. Ich hab' dabei einfach den Kollektor direkt an den Pluspol und die Last an den Emitter der Darlington-Schaltung angeschlossen, da die Last ja vor am Kollektor keine Verstärkung erfahren würde.

Wie sollte man denn den R3 wählen? Ich habe gelesen, dass man ihn entweder größer oder kleiner, je nach der Verwendung des D-Transistors (Verstärkung oder Schalter), dimensioniert. Bei mir soll es ja eigentlich beides sein: Verstärkung und Schalter für sehr sehr niedrige Schalt-Frequenzen. Außerdem: was heißt größer oder kleiner?

Hier mal die Schaltzeichen für Licht empfindliche Bauteile

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Zitat :

als dass ich probiert habe, sie einer Darlington-Schaltung anzupassen.

So wird es auch nicht funktionieren.

Ich habe dir mal einen Schaltplan erstellt:
Der Optokoppler soll die IR-Diode und den Fototransistor symbolisieren.

P.S: Evtl. muss R3 noch angepasst werden. Einfach mal ausprobieren.




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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

Ich hab' jetzt nochmal den Plan so geändert, dass er so aussieht, wie der von Offroad GTI.

Wisst ihr, oder besser gesagt, könnt ihr erklären, warum meine letzten zwei Vorschläge bzw. Ideen nicht klappen bzw. was passieren würde und warum?

Weil ich habe ja schon geschrieben, dass ich den Nutzteil der Schaltung eigentlich hinter den Emitter geklemmt hätte, damit dort ein stärkerer Strom ankommt und nicht, so wie bei der Lösung, an den Kollektor.

Handelt es sich bei der letzten Schaltung noch um eine Darlington-Schaltung?

PS.: mein Programm (TinyCAD) kann leider keine wirklichen Fototransistorenzeichen..

PS2.: Frohe Weihnachten an alle

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Mc_M am 24 Dez 2011 13:40 ]

Zitat :

Wisst ihr, oder besser gesagt, könnt ihr erklären, warum meine letzten zwei Vorschläge bzw. Ideen nicht klappen bzw. was passieren würde und warum?

Grundsätzlich würde es funktionieren, aber nicht ideal. Durch die Beiden Transistoren bekommst du immer auch einen gewissen Spannungsabfall (1...1,5V) zwischen U+ und der eigentlichen Schaltung.

Zitat :

dass ich den Nutzteil der Schaltung eigentlich hinter den Emitter geklemmt hätte, damit dort ein stärkerer Strom ankommt und nicht, so wie bei der Lösung, an den Kollektor.

Hier hast du einen Denkfehler.
Wenn aus dem Emitter ein höherer Strom raus kommt, muss der ja auch irgendwo herkommen. Und irgendwo ist natürlich der Kollektor.
Wenn also aus dem Emitter 500mA fließen, dann fließen auch in den Kollektor nahezu 500mA hinein. Ich schreibe nahezu, weil der Emitterstrom die Summe aus Basis- und Kollektorstrom ist. Da der Basisstrom aber nur ca. 1% ausmacht (eher weniger) kann man ihn i.d.R. vernachlässigen.

Zitat :

Handelt es sich bei der letzten Schaltung noch um eine Darlington-Schaltung?

Nein.
Bei einer Darlington-Schaltung sind die Kollektoren der Transistoren verbunden und der Emitter des Ersten Transistors geht auf die Basis des Zweiten (so wie du es schon gezeichnet hattest).

Es handelt sich vielmehr um eine invertierende Schaltstufe.

Ach du Sch*** - sehe gerade, dass du ja eine nichtinvertierende Schaltstufe benötigst.
Die könnte dann folgendermaßen aussehen (Der Schalttransistor ist jetzt ein PNP-Typ):

P.S: Welchen Fototransistor verwendest du?




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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

Ich verwende diesen Fototransistor und diese IR-LED: hier klicken

Kann man diese Schaltung auch ohne pnp-Transistor bewältigen, da ich soeinen leider nicht vorrätig habe.. Ließe sich ggf. doch die Schaltung, wie ich sie mir bereits hochgeladen habe, verwenden?

Ich habe mir gerade nochmal den Unterschied zwischen PNP-/NPN-Transistor angeschaut. Es geht ja um die Spannungsdifferenz zwischen Basis und Emitter.

Sind die beiden Schaltungen deshalb nicht sehr ähnlich, wobei ich den genauen Unterschied nicht betiteln kann..? (evtl., dass die Nutzschaltung bei der Schaltung mit dem pnp-Trans. in dem Bereich ist, wo der Strom bereits verstärkt ist).

Wieso ist denn die Spannung an der Basis geringer als am Emitter, liegt das am 100k-Widerstand? Weil in der Regel wird die Basis ja an den Minus-Pol angeschlossen (dadurch ist an der Basis eine geringere Spannung als am Emitter) und hier ist sie quasi an den Plus- und den Minus-Pol angeschlossen (wobei beim Pluspol ein größerer Widerstand ist).

Danke für den Link.

Mir ist gerade aufgefallen, dass der Vorwiderstand für die IR-LED viel zu klein ist. Da solltest du einen 180R einbauen: I=(9V-1,2V)/150Ω =43,3mA

Bei deiner Dimensionierung sind es 156mA.

Zitat :

Es geht ja um die Spannungsdifferenz zwischen Basis und Emitter.

Genau. Beim PNP ist die U_BE negativ.

Zitat :

(evtl., dass die Nutzschaltung bei der Schaltung mit dem pnp-Trans. in dem Bereich ist, wo der Strom bereits verstärkt ist).

Nein, du hast noch nicht verstanden, wie ein Transistor den Strom verstärkt.
Nochmal: Aus dem Transistor fließt nur ein verstärkter Strom raus, weil oben mehr Strom rein fließt. Ums mal einfach auszudrücken.

Zitat :

Wieso ist denn die Spannung an der Basis geringer als am Emitter, liegt das am 100k-Widerstand?

Nein, das liegt daran, dass es ein PNP-Transistor ist. Dort beträgt die Basis-Emitter Spannung ca. -0,7V
Demnach ist die Spannung an der Basis 0,7V kleiner als am Emitter.

Zitat :

Weil in der Regel wird die Basis ja an den Minus-Pol angeschlossen (dadurch ist an der Basis eine geringere Spannung als am Emitter) und hier ist sie quasi an den Plus- und den Minus-Pol angeschlossen (wobei beim Pluspol ein größerer Widerstand ist).

Das stimmt nicht ganz. Es geht bei Transistoren immer um die Bezugsspannung. Wenn der Emitter also an U+ liegt, kann man dieses Potential gedanklich gleich Null setzen.
An der Basis liegt, wie wir schon festgestellt haben, eine um 0,7V kleinere Spannung an. Und 0V-0,7V sind eben -0,7V.


Nur um sicher zu gehen, dass wir auch das gleiche meinen:
Du schreibst, dass die LEDs angehen sollen, wenn der Heli abhebt.
Bedeutet abhebt bei dir jetzt, dass die Lichtschranke frei ist. Also die IR-LED auf den Fototransistor scheinen kann?


So, jetzt also der Dritte Schaltplan:


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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

Ja genau, die IR-LED leuchtet dann ungehindert auf den Fototransistor, weshalb er dann die Last schaltet.

Zitat :

Nochmal: Aus dem Transistor fließt nur ein verstärkter Strom raus, weil oben mehr Strom rein fließt. Ums mal einfach auszudrücken.

Ich hatte mich dort verguckt, allerdings ist doch egal, wo der Strom herkommt? Sagen wir im Kollektor fließen 200mA "hinein", an der Basis liegt eine Spannung, der Transistor schalten, dann fließt doch an dem Emitter ein Strom, der um den Verstärkungsfaktor B vergrößert wurde. Brauche ich also etwas, was mehr Strom benötigt, so schließe ich es dort an, oder etwa nicht?

Zitat :

Nein, das liegt daran, dass es ein PNP-Transistor ist. Dort beträgt die Basis-Emitter Spannung ca. -0,7V Demnach ist die Spannung an der Basis 0,7V kleiner als am Emitter.

Eine Spannung herrscht ja bekanntlich zwischen zwei Punkten als relatives Maß sozusagen. Würde ich beim Messen also das Messgerät einmal an den Emitter und an den Pol, an dem der Emitter angeschlossen ist, anlegen: man würde natürlich eine Spannung von 0 V feststellen. Als zweites würde ich dann die Spannung zwischen dem besagten Pol und der Basis messen und auf 0-0.7=-0.7V kommen?

Wofür ist denn der 100k Widerstand nun nötig?

Vielen herzlichen Dank für die Hilfe!! (noch eine kleinere Neben-Frage: was muss man denn genau lernen bzw. studieren, um so etwas zu können?)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Mc_M am 24 Dez 2011 21:15 ]