Verständnis vom Transistor

[Seegurkensalat]

Hallo Leute,

ich wollte fragen wie ich hier den Lastwiderstand RL berechnen. Kann mir das einer erklären? In der Lösung steht
R=(Ub-UF)/20mA.

Wieso wird da die Spannung von Transistor nicht berücksichtigt? Wieso ist der Strom 20mA?


Aufgabenstellung (es geht um die Aufgabe 6b):

 

[Pumukel]

Wie wäre es mal damit die volle Aufgabe zu bringen .

 

[Seegurkensalat]

Wie wäre es mal damit die volle Aufgabe zu bringen .

Habe ich hinzugefügt.

 

[Pumukel]

Du hast da 2 LED und einen Transistor drin . Um die Aufgabe zu verstehen brauchst du die Datenblätter der LED . Die CQX 35 hat eine Flussspannung von ca 2 V und die CQX37 eine von ca 3 V ! Der zulässige Strom durch die LED beträgt laut Datenblatt 20 mA .
So nun kannst du mal überlegen wie der Strom durch RL fliest wenn der Transistor sperrt . Und im anderem Fall nehmen wir an das der Transistor voll durchsteuert und über ihn eine Spannung von 0,5 V anliegt . Auch in diesem Fall überlegst du dann mal wie der Strom durch Rl fließt.
Aber Achtung auch diese Aufgabe hat einen Fallstrick und zwar der Strom durch die CQX 35 hängt nicht nur vom Strom durch RL ab auch der Strom durch Rv fliest durch die LED ! Und Wenn du den T 3 fach über steuern willst brauchst zur Berechnung des Basisstroms auch noch den Stromverstärkungsfaktor des T ! Dabei ist zu beachten das das Gatter nicht mehr als 4 mA liefern kann .

 

[Pumukel]

so und nun fehlt noch Deine Lösung auch mit Formel, Einheiten und Nebenrechnung !

 

[KeineAhnung]

Super, Thema durch...da hat der TE aber wieder nen Lerneffekt...My Lovely Mr. Singing Club

 

[patois]

Leider habe ich momentan anderes zu tun, sonst würde ich wieder meine schweren "Geschütze" auffahren,
namens YENKA und TINKERCAD, und mit Beispielen zu der gestellten Aufgabe "prahlen".

Was nicht ist, kann ja (später) noch werden!

.

 

[Pumukel]

etwas Hirn reicht da und für die Lösung der Aufgabe auch mehr als ausreichend . Aber auch in Dieser Aufgabe fehlen da wichtige Angaben zb Auch der Stromverstärkungsfaktor des Transistors und der ist zwingend notwendig um den notwendigen Basisstrom des Transistors berechnen zu können und somit auch den Ü Faktor von mindestens 3 einhalten zu können . Aber da der TE es nicht für nötig hällt die Volle Aufgabe hier zur Verfügung zu stellen muss er eben Rätseln oder Würfeln ! Und der Hinweis auf das Datenblatt der LED steht zb auch in der Aufgabe .

 

[patois]

Anhand von Simulationen kann man überprüfen, ob sich das Hirn nicht verrannt hat . . .

 

[patois]

Super, Thema durch...da hat der TE aber wieder nen Lerneffekt...My Lovely Mr. Singing Club

Meines Erachtens ist das "Thema noch nicht durch", da der TE auf seine ersten Fragen noch keine Antwort bekommen hat.

Dann zitieren wir mal:

ich wollte fragen wie ich hier den Lastwiderstand RL berechnen. Kann mir das einer erklären? In der Lösung steht
R=(Ub-UF)/20mA.

Wieso wird da die Spannung von Transistor nicht berücksichtigt? . . . Wieso ist der Strom 20mA?

1) In der Lösung steht also ... "R=(Ub-UF)/20mA." - - - Besser wäre R = (Ub - UF) / 0,02 A
Jeder Elektroniker, mit auch nur ein wenig Grundkenntnissen, erkennt sofort, dass er hier die Formel zur Berechnung des "Arbeitswiderstandes" einer LED vor sich hat.
Populär-wissenschaftlich würde man vereinfacht diesen Widerstand als Vorwiderstand, in diesem Fall für die LED, bezeichnen.
Nur der Vollständigkeit halber sollte man anmerken, dass man den Wert für diesen Widerstand auch graphisch ermitteln kann.
Stichwort dazu: Kennlinienfeld einer LED.
Mit dieser Formel für den Vorwiderstand rechnet man im Falle der vorliegenden Aufgabe für den Status "Transistor gesperrt".
Zum leichteren Verständnis kann man sich ein Schaltbild erstellen, das nur die Reihenschaltung aus Vorwiderstand und LED zeigt.
Hilfreich ist auch das Einzeichnen der Spannungen Ub und UF. Da man die auf der rechten Seite der Gleichung stehenden Werte kennt,
kann man jetzt den Widerstand R berechnen.

2) Auch die Frage "wieso ist der Strom 20mA", ist relativ einfach zu beantworten. Man nehme das für diese LED zutreffende Datenblatt, und dort findet man die Angabe des Nennstroms (neuerdings Bemessungsstrom genannt), für den diese LED produziert wurde. Damit die Einheitengleichung für die Formel stimmig ist, sollte man den Nennstrom in Ampere in die Gleichung einsetzen.

Die weiteren "Feinheiten" dieser Aufgabe wurden schon erörtert, so dass ich mich damit nicht nochmals befassen will.

Sreenshots von den "Simulationen" zu zeigen, verkneife ich mir mal aus Rücksicht auf die Leute, die Simulationsprogramme "nicht leiden mögen."

P.S.: Für totale Anfänger noch der Hinweis, dass vorsichtshalber die im Widerstand in Wärme umgesetzte Energie (Verlustleistung) rechnerisch überprüft werden muss, damit eine falschen Typenwahl (WATT) vermieden wird und somit die Bude nicht abbrennen könnte.

.

 

[Drehfeld]

Der Stromverstärkungsfaktor steht im Datenblatt und der Transistortyp in der Aufgabe. Ich denke, es gehört zur Aufgabenstellung, diesen Wert herauszusuchen. Angaben zu den LEDs fehlen allerdings. Die mistige Schaltung funktioniert nur, wenn die Flussspannungen sich unterscheiden. Wahrscheinlich eine rote und eine grüne...

 

[Pumukel]

nö rot und gelb Siehe Datenblätter der LED und ich hab mir die Werte im Netz rausgesucht . Der Hinweis auf die Datenblätter steht auch in der Aufgabe . Zu dem Transistor gibt es zu mindestens in dem Teil den der TE hier zur Verfügung stellt keinen Hinweis nur im Schaltbild eine Angabe zum Typ des Transistors.
Den Beitrag in Nummer 2 habe ich doch nicht ohne Grund geschrieben .

 

[Drehfeld]

Ok, das findet man über die Bezeichnungen der LEDs und am Transistor steht doch BC... und zu diesem Typ soll wohl auch das Datenblatt selbstständig beschafft werden.

 

[Pumukel]

das ist auch kein Problem die Datenblätter im Netz zu finden , nur muss man die auch verstehen . Genauso verhält es sich die Randbedingungen zu den R Reihe E12 zu verstehen . Und die Verlustleistung über dem R zu berechnen ist auch kein Problem . Da reicht es Überschlagsmässig zu rechnen . 5V*0,02A = 0,1 W = 100mW und da sind R mit 125 mW ausreichend .

 

[patois]

Wenn man ganz pingelig sein wollte, müsste man nachsehen auf welche Temperatur der Widerstandshersteller seine WATT-Angabe bezieht.
Es gibt Fälle, da bezieht sich die WATT-Zahl auf eine Oberflächentemperatur des Widerstands von 80°C., weshalb man sodann genau überlegen sollte aus welchem "Material" die Trägerplatine bestehen darf, bzw. vice versa welches Material nicht mehr geeignet wäre.

 

[patois]

Die mistige Schaltung funktioniert nur, wenn die Flussspannungen sich unterscheiden.

. . . Nicht nur unterscheiden ! Man muss dann auch noch wissen an welche Stelle in der Schaltung die LED mit der höheren Flussspannung eingesetzt werden muss.

"Bastler" können den richtigen Sachverhalt durch Experimente auf dem Steckbrett ermitteln.

Manche Leute begnügen sich mit einer Simulation!

 

[Drehfeld]

Die Schaltung ist halt die Ultra-Low-Budget-Lösung.

 

[Pumukel]

Das reicht ja auch wenn richtig dimensioniert um anzuzeigen ob der Ausgang des Gatters L oder H ist. Aber der TE scheint an der Lösung der Aufgabe nicht interessiert zu sein . Und wir werden ihm wohl kaum die Lösung auf dem Präsentierteller liefern. Da lernt er nichts und versteht auch die Funktion der Schaltung nicht.

 

[patois]

Vielleicht sollte man sich am Ende dieses Threads daran erinnern, dass die Anfrage dem Problem der Lösung einer Hausaufgabe entsprang.
Also bei der Lösung der Hausaufgabe behilflich sein, und somit "habe fertig".

 

[Pumukel]

nur als Hinweis auch zu dem Transistor gibt es ein Datenblatt . Und da ist hfe mit Minimum 110 Angegeben . Und als kleine Hilfestellung Ib*hfe = IC und Ie = Ic+ Ib Vorsicht bei der Berechnung von Rb da gibt es auch einen Fallstrick .