ich m=F6chte auf einfachste Weise eine Zeitschaltnug bauen. Diese soll eine LED nach einem halben Tag (ca. 40.000 sec) dauerhaft einschalten. Ich hatte etwa an folgenden Aufbau gedacht:
Hatte mir folgende beispielhafte Werte f=FCr U0=3D3V und C=3D10mF errechnet: R0: 8,2 MOhm Rb: 6,8 MOhm allerdings bin dabei von einem n=F6tigen Basis-Schaltstrom von 100nA ausgegangen. Anscheinend hab ich da leider
1=2E) die englischen Datenbl=E4tter von Transistoren falsch verstanden; insbesondere "collector cut-off current" und "emittor cut-off current"
2=2E) den Verst=E4rkungsfaktor einfach ignoriert. :)
Also, k=F6nnte mir bitte jemand erkl=E4ren, wie ich die n=F6tigen Vorwiderst=E4nde errechne, und welchen Transistor ich idealerweise verwenden sollte? Die Einschaltzeit muss nicht 100%ig genau sein, aber so 20.000-60.000 Sekunden w=E4ren schon sch=F6n.
Die sich ergebenden Werte klingen etwas utopisch (und du nach Anfänger). Zieh dir das Datenblatt eines 74HC4060 rein. Da kannst du mit normalen Bauelemente-Werten arbeiten.
Anf=E4nger allemal, keine Frage. :) Aber der von dir vorgeschlagene CMOS Baustein hilft mir auch nicht weiter, so wie ich das sehe. Da m=FCsste ich doch noch ein Transistor- Netz hinterh=E4ngen, um den Z=E4hlerstand mit einem festgelegten Wert zu vergleichen, oder nicht? Mal ehrlich, es kann doch nicht besonders schwer sein, eine solche Zeitschaltung zu realisieren. Oder ist das Problem die gro=DFe Verz=F6gerungszeit?
"Eric" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@p10g2000cwp.googlegroups.com...
Das ist nicht schlimm und tut auch (meistens) nicht weh ;-)
Die große Zeit ist das Problem. Wenn man damit einfach stur rechnet, ergeben sich unsinnige Werte für Bauelemente - weil die nicht beschaffbar/teuer sind. Früher gabs für sowas spezielle Bausteine. Heutzutage baut man sowas mit Controllern oder es kommt eh aus China.
Den 4060 kann man rückkoppeln, also einen der Ausgänge per Diode an den Eingang, damit der Zähler beim Erreichen des gewünschten Endwertes stehenbleibt. Die HC-Version kann auch ne kleine Leuchtdiode direkt antreiben.
Denk weiter drüber nach und wenn das nix wird, einfach nochmal nachfragen.
Nicht! Die LED wird einfach über Vorwiderstand an Q13 gehängt. Von dem aus geht dann auch noch eine Diode (1N4148) zu RS. MR bekommt noch ein RC-Glied, R nach GND, C nach Vcc. Den Oszillator beschaltest du nach Datenblatt als RC-Oszillator.
Auch. Das Hauptproblem deiner Schaltung ist, dass die LED bereits recht bald anfangen wird zu leuchten, dann über längere Zeit heller wird, bis sie dann einen Endwert erreicht. Zudem werden die Zeiten arg vom Ladezustand der Batterie und der Temperatur abhängen.
"Eric" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@l53g2000cwa.googlegroups.com...
Aua.
Erstmal SCHALTET ein Transistor nicht hart ein und aus. Deine LED wuerde also langsam an gehen, das willst du sicher nicht. Aber nehmen wir mal an, das dir das egal ist. Dann nimmt man am besten einen Transistor mit einer moeglichst hohen Eingangsspannung und einem moeglichst hohen Eingangswiderstand, einen spannungsgesteuerten MOSFET.
Der BUZ11 ist zwar gnadenlos uebertrieben um bloss eine LED zu schalten, aber billig und ueberall verfuegbar und geht nicht so leicht kaputt wie ein BS170, also nehmen wir das Datenblatt des BUZ11 und sehen, das er etwa bei 3V beginnt einzuschalten.
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Nun muss dein Kondensator in 40000 Sekunden von 0 V auf 3V ueber R0 aus der U0 aufgeladen worden sein, es waere gut, U0 zu kennen, sagen wir 9V. Nehmen wir den groessten Kondensator, den man bei den ueblichen Haendlern so bekommt, das ist ein 10000uF Elektrolytkondensator, dann nimm deinen
8.2MOhm Widerstand als R0, ueber den wird der KOndensator dann mit knapp
1uA aufgeladen, was bis 3V halt 40000 Sekunden dauert. Den Widerstand Rb vor der Basis/dem Gate des Transisitor brauchst du bei einem MOSFET nicht, der darf ein Stueck Draht sein.
+--1k--|>|---+ | | +--8M2--+---|I BUZ11 | | |S 9V 10000uF | | | | +-------+----+
Leider funktioniert die Schaltung nicht, denn der 10000uF-Elko ist kein optimales Bauteil, er isoliert nicht perfekt, sondern laesst Strom durch. Wie viel, weiss man nicht, aber schauen wir ins Datenblatt eines solchen Elkos wie er bai Conrad unter der Best-Nr. 471178 verkauft wird
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dann steht dort was unter Reststrom von 3mA, der maximal aus dem Elko rausfliesst, und das, wo wir nur 0.001mA hineintun.
Der Kondensator wird nie voll.
So wird das nix.
Dein Ansatz ist verkehrt.
Selbst wenn wir statt dem analog verstaerkenden Transistor ein schaltendes Element nehmen, wie einen NE555 der extra als Zeitgeber gebaut ist, der direkt an 9V darf und erst bei 6V die LED hart einschaltet, also eine Verringerung des Widerstands R0 auf 6.8MOhm erlaubt, reicht nicht gegen die 3mA moeglcihen Entladestrom. Und bessere Kondensatoren in der Groesse kannst du dir nicht leisten.
Also muss man es ganz anders machen.
Ein CD4060 ist was feines, denn der zaehlt, und darf bis 8192 zaehlen, aber das reicht noch nicht. Ein zweiter CD4060 (oder CD4040) dazu, und man kann bis 134217728 zaehlen, also einen Takt von 3300 Hz teilen, und diesen Takt erzeugt der CD4060 selbst, wenn man ihn mit Rs=470k, Rx=47k und Cx=1.8nF beschaltet, das sind realistische Werte.
+--------+-----+--1k--|>|--+ | | | | | 12+----+ +----+ |
12V +-|4060|-|4040|--------+ | | +----+ +----+ | | +----(-----(-----------+ (haelt der 4060 bei HI oder LO an ?) +--------+-----+
Rx, Rs, Cx wie im Datenblatt an CD4060
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So kann man 40000 Sekunden erreichen, es ist nur noch zu klaeren, wie man verhindert, das sie nach 80000 Sekunden wieder ausgeht.
--
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Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
Hmm, dann lass ich die ganze Sache lieber. Mir gings haupts=E4chlich darum, mir selbst das Funktionsprinzip einer solchen Schaltung beizubringen. Bevor ich mir da spezielle ICs einl=F6te und gar nicht mehr beobachten" bzw nachvollziehen kann, was eigentlich passiert, kann ich besser gleich ne digitale Zeitschaltuhr f=FCr 3 Euro kaufen. :) Ich wei=DF noch, dass so eine Schaltung prinzipiell hervorragend in meinem alten Kosmos-Kasten funktioniert hat, allerdings mit sehr kurzen Zeiten um 5 Sekunden.
Hmm, dann lass ich die ganze Sache lieber. Mir gings haupts=E4chlich darum, mir selbst das Funktionsprinzip einer solchen Schaltung beizubringen. Bevor ich mir da spezielle ICs einl=F6te und gar nicht mehr beobachten" bzw nachvollziehen kann, was eigentlich passiert, kann ich besser gleich ne digitale Zeitschaltuhr f=FCr 3 Euro kaufen. :) Ich wei=DF noch, dass so eine Schaltung prinzipiell hervorragend in meinem alten Kosmos-Kasten funktioniert hat, allerdings mit sehr kurzen Zeiten um 5 Sekunden.
Ja, mit den 10mF Elkos von Conrad hatte ich urspr=FCnglich auch gerechnet. Und mehrere bessere, kleinere Kapazit=E4ten parallel zu schalten? Meines (Schul-)Wissens nach addieren sich die Kapazit=E4ten. Bei Kondensatoren mit geringeren Leckstr=F6men doch eine Alternative zu ICs, oder?
Die Leckströme addieren sich aber auch. Zu den Leckstromärmsten Elkos zählen die Doppelschichtkondensatoren (aka GoldCaps), mit denen könnte man das schon mit einem einzelnen MOSFET aufbauen, der langsame Übergang bliebe aber.
Und wie w=E4re es, hinter den MOSFET (sprich zwischen Emitter und Nullpotential) einen Optokoppler zu h=E4ngen? Dessen Ausgang w=FCrde doch dann schon spontaner schalten als der FET, oder? Die Empfindlichkeit k=F6nnte man dann ja evtl. mit einem Trimmer regeln... Oh Gott, ich seh schon, selbst wenn ich f=FCr diese =DCberlegungen _nicht_ ausgelacht werde, wird die Schaltung schon viel zu kompliziert f=FCr den simplen Zweck,^^
Falls U0 ab 3V losgehen darf, würde ich einen CD40106 spendieren und davon ein oder zwei Gatter (invertierend oder halt nicht) zwischen R0/C und Rb/T hängen.
Dann kommt man nämlich schon mit 1mF auf 12h, weil man R0 erheblich größer (bis ~10M) wählen darf. Z.B. mit einem BC547 (b=100) ist bei 3V Versorgungsspannung bei ca. 10k für R0 Schluss, sonst schaltet der auch eine 2mA-LED nicht mehr "hart" ein/aus.
Nachteil: Deine und auch die abgewandelte Schaltung sind extrem empfindlich gegenüber Einstreuungen/Anfassen, weil die Ströme so klein sind. Besser ist es, einen langen Zähler (CD4060 oder so) zu verwenden, und den z.B. mit Minutenpulsen zu füttern.
wenn das Milchmädchen mit viel Wunschdenken rechnet, dann addieren sich die Kapazitäten aber die Leckströme nicht. ;-)
Stell dir einen sehr grossen Kondensator als Parallelschaltung von vielen kleinen vor, da setzt sich die Gesamtkapazität aus den vielen Einzelkapazitäten zusammen. Was ist mit dem Leckstrom, soll der etwa nur durch einen der vielen Kondensatoren fliessen? Natürlich setzt sich der gesamte Leckstrom aus den vielen einzelnen zusammen.
Am Thu, 08 Feb 2007 09:23:24 +0100 schrieb Uwe Hercksen:
Dann bauen wir noch einen Leckstrommultiplexer ein!
Lutz
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Temperatur und mehr mit dem PC messen-auch im Netzwerk: http://www.messpc.de
mit Ethernetbox für direkten Anschluss der Sensoren im Netzwerk
USB-Sensor spricht Klartext :http://www.messpc.de/sensor_alphanumerisch.php
Test im IT-Administrator: http://www.messpc.de/MessPC-Testbericht-ITA.pdf
Mit dem 4060er könntest du dir das Funktionsprinzip eines Zählers beibringen. Und "spezielles IC" würde ich ein Standard-CMOS-IC auch nicht nennen - die sind schon noch ziemlich Basic und leicht zu überschauen was passiert. Und außerdem ist Digitalkram eh viel angenehmer als Analogzeugs :-)
Gibts in der heutigen Zeit keinen Kosmos-Digitalkasten?
Mit dem Funktionsprinzip eines einfachen Z=E4hlers bin ich sogar einigerma=DFen vertrau, haben wir im Studium per Schaltungssimulation aus (N)ANDs und (N)ORs selbst gebaut. :P
W=FCsste ich nicht, ich glaub ich hab sogar (neben dem guten alten
1955er Modell...) auch den aktuellsten, das "digitalste" daran sind aber lediglich die zwei npn-Transistoren.
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