Wie kann man ein 7-Segment mit gemeinsamer 9-V-Kathode mit Arduino und Transistoren ansteuern?

Ich möchte mit Arduino einen 4-stelligen Timer mit 9V CC 7-Segment erstellen. Ich habe die folgende Schaltung ausprobiert, um die Segmente zu wechseln.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Die Segmente werden mit 0 V am pnp- und 5 V am npn-Transistor eingeschaltet. Ich nahm an, dass 5 V am PNP die LED ausschalten würden, aber das tat es nicht. Gibt es eine Möglichkeit, die Segment-LED auf diese Weise zu schalten?

5 V am Eingang des PNP (R1) bedeuten immer noch etwa 7 V über R1, R3 und R4, das ist mehr als genug, um den PNP eingeschaltet zu halten. Sie würden ungefähr 12 V benötigen, um es vollständig auszuschalten.
@FakeMoustache ja, ich habe 12 V ausprobiert und es hat den pnp ausgeschaltet. Wie kann ich diese Schaltung so ändern, dass sie mit 5 V funktioniert?
Schau dir meine Antwort an.

Antworten (1)

5 V am Eingang des PNP (R1) bedeuten immer noch etwa 7 V über R1, R3 und R4, das ist mehr als genug, um den PNP eingeschaltet zu halten. Sie würden ungefähr 12 V benötigen, um es vollständig auszuschalten. –

Sie müssen den Pegel für den PNP wie folgt verschieben:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich habe auch einige der Widerstände entfernt, die nicht wirklich benötigt werden.

Die Basiswiderstände können auch etwas höher sein.

Verwenden Sie 4,7 k, das ist ein guter Kompromiss. 1k ist wirklich niedrig, es schadet nichts, aber die Transistoren brauchen nicht so viel Basisstrom. 4,7 k bei 5 V ergibt etwas weniger als 1 mA Basisstrom, was mehr als genug ist.
Aber wie wird dies erweitert, um eine vierstellige 7-Segment-Anzeige anzusteuern? Vermutlich führt Q2 den Strom für alle sieben Segmente, in diesem Fall reicht 1 mA Basisstrom möglicherweise nicht für das Minimum aus H F E .
Es sagt 30 mA, also kann Beta ungefähr 30 sein und Ib wird immer noch genug sein. Ich erwarte, dass die Beta für einen 2n2222 übrigens mehr als 100 beträgt.
Ich habe das als 30 mA pro Segment gelesen. In diesem Fall gibt es sicherlich bis zu 210 mA durch Q2?
Ja, @Finbarr, Sie haben Recht, jedes Segment verbraucht 30 mA, sodass der Gesamtstrom für Nummer 0 in Q2 210 mA betragen würde.
@FakeMoustache - "Ich erwarte, dass die Beta für einen 2n2222 übrigens mehr als 100 beträgt." Nicht in Sättigung, wird es nicht. Und Treiber wie dieser müssen gesättigt sein.
@WhatRoughBeast Die Beta von 100, die ich erwähnt habe, ist natürlich die Beta, wenn sie nicht in Sättigung ist. Im Sättigungszustand fällt Beta ab, weil man mehr Basisstrom anlegt, als sich aus diesem Beta ergeben würde. Um wissen zu können, wie viel Basisstrom angelegt werden muss, um den Transistor in die Sättigung zu treiben, muss ich zuerst wissen, was das Beta ist, wenn es nicht in Sättigung ist. Dann mehr Ib auftragen, schwupps ist es in Sättigung. Ich bin mir nicht sicher, warum dies selbst bei EEs, die noch erfahrener sind als ich, immer Verwirrung stiftet.
Einige EEs sagen: "Wenn Sie in Stauratrion sind, verwenden Sie einfach ein Beta von 10", aber wenn ich einen miesen 2n3055 mit einem nicht gesättigten Beta von 10 verwende, wird die Verwendung von Ib = 1C / 10 es jetzt nicht in die Sättigung bringen, oder?
@FakeMoustache Also denkst du, 4,7K wäre in Ordnung? auch für 210 mA Ic Strom?
Das wäre wohl am Rande, ich würde es einfach ausprobieren, sehen, wie viel Vce sich über den Transistoren entwickelt. Wenn es mehr als 0,3 - 0,5 V beträgt, können Sie einen niedrigeren Basiswiderstandswert wie 2,2 kOhm oder sogar 1 kOhm wie in Ihrer ursprünglichen Schaltung versuchen.
@FakeMoustache - Ich stimme den meisten Ihrer Aussagen durchaus zu. Ihre Schaltung verwendet jedoch 4,7 k/5 V am LED-NPN, was ein Beta von etwa 30 erfordert, um bei den angegebenen 30 mA zu sättigen. Natürlich sind 30 mA nicht mit den 10 mA kompatibel, die der 100-Ohm-R8 erzeugen wird. 4.7k ist also für Ihre Schaltung wie dargestellt in Ordnung, aber das scheint nicht das zu sein, was das OP wollte. Der Levelshifter ist in Ordnung.
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