Wie berechnet man hier die Zeitkonstante %tau für das Ausschalten von T2? und wie berechnet man Ic von T1?
Danke im Voraus!
5 Antworten
Gehört zwar in einen anderen Thread aber:
Wenn ein Eingang auf L ist, muss T2 sperren. Er ist dann wie eine Unterbrechung (Bild). Auch T3 sperrt. Es könnte dann Strom fließen von + über R2 durch die Basis von T4, über die Diode nach Ua (Gelber Pfad). Wenn keine Last am Ausgang hängt, fließt natürlich kein Strom - aber dadurch kann im Pfad auch kein Spannungsabfall entstehen und wir haben am Ausgang 5V. Ist eine Last angehängt, fließt Strom. Der Transistor ist dann leitend, da ja Basisstrom fließt. Wenn die Last nicht zu niederohmig ist, haben wir dann ein H Signal am Ausgang.
Bitte mach es mit LTSpice. Hast du es?
Dann hast du mehr davon, als wenn ich das hier für dich durchexerziere.
Wenn du eine Last an den ausgang legst (zB 10k), dann fließt genügend Basisstrom, damit T4 durchschaltet.
Uce wird dann ca 0,3V, an der Diode sind 0,7V, bleiben für R4 und die Last 4V. Da 10k aber wesentlich größer sind als R4 (typ. 130 Ohm) , fällt an der Last quasi fast 4V ab --> HIGH
An der Basis von T4 liegen dann aber gegen Masse natürlich nicht 0,7V - aber Ube ist 0,7V .
Hier nochmals die Situation für das zweite Beispiel-1 (aus und ein ist vertauscht)
Beim Ausschalten ist der Schalter zu. R3 und R4 sind unerheblich, C wird über R4 aufgeladen. Der relavante Widerstand ist R4.
Beim Einschalten ist der Schalter offen, C entlädt sich über R4+R3||R2.
R2 ist wechselspannungsmäßig auf Masse, da die Spannungsquelle wie ein für Änderungen wie ein "Kurzschluss" wirkt. Es geht ja nur um die Zeitkonstanten und nicht darum, auf welchen Wert es sich auflädt.
Das Ausschalten von T2 ist einfach: tau = R3 * Cgs
Das Einschalten nur etwas schwieriger, da die Quelle aus der Parallelschaltung von R3 und R4 besteht: (R3//R4) * Cgs
Wenn T1 voll durchgesteuert ist, liegen am Kollektor R4 und R3 als Lastwiderstand gegen die Versorgungsspannung ( Das Gate von T2 ist bekanntlich hochohmig).
Schaltet man T1 ein, fließt kurzzeitig ein größerer Strom, denn Cgs muss ja erst aufgeladen werden. damit ist ein Impulsstrom von U / R4 als maximaler Strom möglich.
LG Calimero
und wieso U/R4? wieso muss man keinen spannungsteiler zwischen R3 und R4 machen und dann UR4/R4 rechnen um den Strom zu bekommen? das ist das was ich bei der berechnung von Ic nicht verstehe :/
es ist einfach eine Frage der Ersatzschaltung für den schlttransistor, welches Modell zum tragen kommt. D.h. Kann ich ihn als Spannungs- oder Stromquelle betrachten. Das ist der ganze Clou bei diesen Bespielen.
stell dir den Transistor einfach als Schalter vor, der auf und zugeht. das reicht hier völlig.
meinen Sie jetzt bei der Berechnung von Ic oder bei dem Herausfinden welchen Widerstand der Kondensator sieht?
Zeichne statt dem NPN einen Schalter, der einmal zu und einmal offen ist. Das mit Stromquelle vergiss, es stiftet nur Verwirrung.
Übrig bleibt eine reine RC Schaltung , wo man dein Ein- bzw Ausschaltvorgang bestimmt.
Ähm ich hätte noch eine frage zu dem anderen Post, wo Sie mir das NAND Gatter in TTL erklärt haben, wieso leitet da T4? müsste da nicht an der Basis ein Potential von 0.7V anliegen? und die Diode darunter braucht ja auch genau 0.7V, müsst dann nicht wieder nur eine Spannung von 0V abfallen und er sperrt? (seperates Bild)
Dieses Bild?
https://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/328550872/0_big.png?v=1574021890137
T4 sperrt ja - er leitet ja nicht. Er kann deshalb nicht leiten, da an seiner Basis ca. 0,9V liegen und am Ausgang der Schaltung 0,2V. Dazwischen liegen zwei Dioden: einmal die Basis-Emitter Diode von T4, einmal die Diode D. Beide brauchen, wenn Strom fließen soll, 0,7V - in Summe also 1,4V. Wir haben aber nur 0,9V-0,2V = 0,7V zur Verfügung: es geht sich also nicht aus und T4 sperrt. Wärde die Diode nicht da, würde T4 leiten.
Tut mir leid ich habe vergessen zu erwähnen das ich den Fall meine wenn T2 sperrt, sprich einer der Eingänge =0 ist
https://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/328678442/0_big.png?v=1574148161481
Siehe Erklärung dort.
Im Moment des Einschaltens ist die Gatekapazität noch nicht aufgeladen und wirkt daher erst einmal wie ein Kurzschluss. Daher ist der maximal mögliche Strom nur von R4 ( und natürlich auch vom Transistor - vernachlässigbar-) begrenzt. Der Dauerstrom fließt dann, wenn Cgs aufgeladen ist (die Gatekapazität wirkt dann wie ein unendlich hoher Widerstand).
LG
Was willst du berechnen? Die Auswirkungen der parasitären Kapazitäten des FETs?
Auf Basis welchen Modells?
GateCharge?
naja, wir haben besprochen das es eine kapazität beim ein und ausschalten gibt und das dann auch ein strom fließt, und ich weiß nicht wie man da auf die zeit kommt die der transistor zum schalten braucht
Das kann man nicht so leicht sagen, da die Kapazitäten arbeitspunktabhängig sind. Ich würde es mit LTSpice simulieren.
Hilft dir das?
naja, unsere professoren lehren uns das nicht allzusehr da wir das thema eher nur kurz anschneiden, wir haben meistens eine kapazität gegeben und müssen dann die einschaltzeit bzw. ausschaltzeit berechnen (seperates bild)
So sieht das aus, und ich verstehe nicht so recht wie man auf diese kommt (die Lösung in den Klammern ist die richtige)
Hier wird ein sehr vereinfachtes Modell verwendet:
Du hast einen Kondensator zwischen G und S - den musst du aufladen. Das passiert über die Transistorschaltung unten, die du als Signalquelle annehmen kannst. Vom Kondensator siehst du die Parallelschaltung R'=R3||R4=1,137kOhm. Diese ergibt mit C die Zeitkonstante R'*C=1,82us.
Beim Ausschalten wirkt der Stransistor als Stromquelle: daher ist R4 irrelevant. Die Zeitkonstante ist daher
4700 Ohm* 1,6nF = 7,52us.
Könnten Sie das nochmal mit den Potentialen erklären, also wo man überall sieht welche Potential an der Basis liegt
Weil ich es so verstehe das an der Basis wieder 0.7V liegt (T4) und die Diode nach T4 wieder 0.7V braucht, es ist also wieder keine Spannung vorhanden und er sperrt, wo irre ich mich?