TTL "Levelshifter"

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Autor
TTL "Levelshifter"
Suche nach: ttl (1051)

    







BID = 850782

Elektromatiker

Gelegenheitsposter



Beiträge: 77
Wohnort: Stuttgart
 

  


Hallo miteinander!

Ich muss einen TTL-Pegel 0/5V möglichst einfach in einen -5V/0V Pegel (mit gleichem Referenz-GND) wandeln.

Das Problem stellt sich, da an meiner TTL-Signalquelle keine negativen Spannungen anliegen dürfen (siehe Schaltplan im Anhang)
Diese liefert zudem 100µA konstant, daher habe ich dort keine weiteren Widerstände zum ersten Transistor eingesetzt.

Die rot eingerahmten Bereiche stellen die Randbedingungen dar und sind nicht änderbar. Es geht darum den rechten Kasten zu schalten

Haltet ihr den Vorschlag dazwischen für akzeptabel? Ich denke es sollte so funktionieren, getestet habe ich es noch nicht. Werde mich aber morgen noch an eine Simulation machen.
Oder kann man das evtl auch einfacher haben? Wie gesagt, es darf an der TTL-Quelle nichts negatives anliegen, ansonsten könnte man es ja prinzipiell direkt aufeinanderhängen.

Gruß :)<font color="#FF0000"><br><br>Hochgeladene Datei ist grösser als 300 KB . Deswegen nicht hochgeladen<br></font>


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Elektromatiker am  4 Okt 2012 23:55 ]

BID = 850786

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus

 

  

Der PNP-Transistor kann so nicht schalten, weil er mit dem Emitter an GND hängt.




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

BID = 850788

Elektromatiker

Gelegenheitsposter



Beiträge: 77
Wohnort: Stuttgart

Oh das stimmt, habe ich übersehen.

Müsste man das aber nicht beheben können, indem man an den PNP statt GND einfach die +5V anlegt?

Ein TTL-high schaltet den ersten Transistor, daher geht die Basis vom zweiten auf GND und ist damit dann negativer als der Emitter an +5V. Dann schaltet auch der zweite Transistor und zieht meinen Schaltausgang auf +5V, was auch gehen dürfte.
Hierzu Bedenken?

Gruß

BID = 850789

Kleinspannung

Urgestein



Beiträge: 13359
Wohnort: Tal der Ahnungslosen

Da der Kollektor aber an -5V hängt,und somit der Emitter wieder "positiver" ist,sollte es eigentlich funktionieren

_________________
Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)

BID = 850791

Elektromatiker

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Beiträge: 77
Wohnort: Stuttgart

Hmm ich kann den Einwand schon verstehen, wenn der Emitter des PNPs auf GND liegt und ich die Basis auch maximal auf GND bekomme, kann er ja nicht schalten.

Mit meinem vorigen Vorschlag hier einfach am Emitter GND gegen +5V zu tauschen bestätigt mich wenigstens schon mal LTSpice. In blau die Stromquelle, die meinen TTL Pegel symbolisiert und in grün der Node n005, der meinen Schaltausgang darstellt. Der Pegel wurde nun zwar umgesetzt auf 5V/-5V aber das dürfte der folgenden Schaltung egal sein.

Wenn es hier nichts grobes Auszusetzen gibt, werde ich es so verwenden.

Gruß


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Elektromatiker am  5 Okt 2012  1:31 ]

BID = 850797

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Der Pegel wurde nun zwar umgesetzt auf 5V/-5V aber das dürfte der folgenden Schaltung egal sein.
Ja, sollte es.
Die Endstufe hängt ja auch an ±5V.

Noch ein paar Hinweise zu LTSpice:
Du kannst an Bauteilwerte auch Präfixe ranschreiben, also sowas wie 1n, 1µ, 1m, 1k, 1Meg
Außerdem kannst du auch die sonst in der Elektrotechnik übliche Notation, mit dem Präfix als Trenner, schreiben. Bei dir also bspw. 3k3

Wenn du immer alle Nullen schreibst, kann schnell mal eine übersehen werden.

Die Stromquelle hättest du drehen können, dann brauchst du nämlich keinen negativen Strom einstellen. Hatte mich erst gewundert, wieso der NPN bei negativem Basistrom schaltet...und dann erst gesehen, dass die Stromquelle einen negativen Strom aus der Basis zieht, womit es ja wieder ein positiver Strom ist.




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

BID = 850819

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Ich muss einen TTL-Pegel 0/5V möglichst einfach in einen -5V/0V Pegel (mit gleichem Referenz-GND) wandeln.
Warum und wie schnell?


Zitat :
Diese liefert zudem 100µA konstant,
Dann ist es jedenfalls kein TTL-Ausgang. Was also ist es wirklich?


BID = 850829

sub205

Schriftsteller



Beiträge: 916
Wohnort: Gründau

Am einfachsten macht man sowas mit einem Optokoppler. Ist dann auch wahlweise komplett potentialgetrennt.

Bei Großserien oder hohen Taktraten u.U. nicht optimal, aber für einfache Geschichten durchaus praktikabel und vorallem streßfrei!

BID = 850841

Elektromatiker

Gelegenheitsposter



Beiträge: 77
Wohnort: Stuttgart

So, guten Morgen/Mittag

@Offroad GTI:
Du glaubst gar nicht, wie lange ich mich gefragt habe, warum die Simulation nur µs-weise fortschreitet und die Basisspannung in den negativen Gigavoltbereich ging. Habe diese Pfeilung komplett übersehen und dann nachher nur noch kurzum das Vorzeichen gedreht
Die negative Spannungsquelle ist ja formal auch kompletter Unsinn.

@perl:
Warum habe ich in meinem ersten Post begründet. Schließe ich die beiden Teile ohne Zwischenwerk zusammen, so liegt im nicht geschalteten Fall -5V am vorderen Teil an und das soll nicht sein.
Es ist ein TTL Ausgang der max. 100µA Strom liefert, eventuell war meine "konstant"-Interpretation auch nicht ganz richtig. Genauere Informationen, was das ist, habe ich da gerade auch noch nicht. Das ist alles was mir gesagt wurde.
Die Schaltvorgänge sind als stationär zu erachten, also keine Anforderung an Geschwidigkeit.

@sub205:
Stimmt, die Idee ist an sich gar nicht schlecht, wär ich nicht drauf gekommen - aber Optokoppler finden sich in meiner Bastelkiste leider nicht

Gruß an alle

BID = 850914

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Wenn es hier nichts grobes Auszusetzen gibt, werde ich es so verwenden.
Ist es denn gleichgültig, dass diese Schaltung das Signal invertiert?

Wenn das nicht gewünscht ist, aber die rot umrandeten Schaltungen wirklich so, wie gezeichnet, aussehen, kannst du einfach einen pnp-Transistor nehmen, sonst nichts.

Basis kommt an GND, der Emitter an den treibenden Ausgang und der Kollektor an den Empfänger.
Damit erreichst du zwar nur -3,4V am Empfänger aber der Basistrom von 40µA am empfangenden npn-Transistor reicht allemal für 4mA Kollektorstrom dort.

BID = 850949

sub205

Schriftsteller



Beiträge: 916
Wohnort: Gründau


Zitat :
Elektromatiker hat am  5 Okt 2012 13:42 geschrieben :

So, guten Morgen/Mittag

@sub205:
Stimmt, die Idee ist an sich gar nicht schlecht, wär ich nicht drauf gekommen - aber Optokoppler finden sich in meiner Bastelkiste leider nicht

Gruß an alle

Du bist sicher das du kein altes Schaltnetzteil hast wo du so ein Ding rausholen kannst?
In jedem Haushalt finden sich heutzutage zig Optokoppler, man muß nur genau hinschauen...

BID = 850959

Elektromatiker

Gelegenheitsposter



Beiträge: 77
Wohnort: Stuttgart

@perl: Ein interessanter Vorschlag, ich sollte mich dringend mehr mit Transistorschaltungen nebst der Emitterschaltung beschäftigen.

Aber wie kommst du darauf, dass 4mA in der Endstufe reichen? Meine Simulation deines Vorschlags ergibt zwar 14mA, aber der Transistor muss auf jeden Fall (weitestegehend) voll durchschalten. In der ersten Skizze habe ich leider versäumt den Lastwiderstand zu beziffern, das war mein Fehler, aber in meinem zweiten Vorschlag habe ich diesen mit 100Ohm angesetzt und der des Transistors sollte schon klein werden.

(Kleine erweiterte Erklärung: Dort sitzt eigentlich ein Relais, ich kenne dessen Spulenwiderstand nicht, er sollte aber in der Größenordnung liegen, da die Stromaufnahme geschaltet ca. 100mA beträgt)

Ein Test hat ergeben, dass es einwandfrei schaltet, wenn der Schaltausgang auf GND-Pegel gebracht wird, daher wollte ich meinen Pegel auf 0v/-5v wandeln.

Invertiert oder nicht ist übrigens egal, das ist hinterher nur Programmiersache. Mir gefällt die Version auf meinem ersten LTspice Bild eigentlich recht gut, außer du hast noch etwas anderes so simples in Petto.

Gruß


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Elektromatiker am  6 Okt 2012  0:08 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Elektromatiker am  6 Okt 2012  0:09 ]

BID = 850960

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

Man könnte das auch mit einem CD4052 erledigen: An Eingang 0 kommt GND, an Eingang 1 -5V, die beiden anderen Eingänge kommen ebenfalls auf Masse.

Man kann nun mit dem Adressbit 0 zwischen Eingang 0 und 1 auswählen, wenn Adressbit 1 fest auf 0 ist.

Die Versorgung muss mit ±5V versorgt werden. Die digitalen Eingänge arbeiten dann mit 0-5V-Logik.



_________________

BID = 850962

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

Etwa so:


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_________________

BID = 850963

Elektromatiker

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Beiträge: 77
Wohnort: Stuttgart

@DonComi:

Ich schätze deine Tipps sehr, aber bitte nimms mir nicht übel, wenn mir so ein Monster etwas überdimensioniert für den Zweck erscheint


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