Wie öffnet und schließt man einen PNP-Transistor mit IO-Pin?

PNP-Transistoren öffnen, wenn Sie ihre Basis mit Masse verbinden. Für die Verwendung mit Prozessoren werden NPN-Transistoren empfohlen, da Sie sie öffnen können, indem Sie ein hohes Signal durch sie aussenden. Allerdings habe ich keine davon und bin gerade mitten in etwas. Ich möchte den Job mit PNP-Transistor beenden.

Was ich versuchte, war, die Basis des Transistors durch großen Widerstand mit Masse zu verbinden. Dadurch bleibt es standardmäßig offen, aber wenn Sie es auch mit VCC verbinden, schließt der Transistor.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Die obige Schaltung funktioniert, aber nur, wenn ich den tatsächlichen Schalter verwende, um die Basis mit VCC zu verbinden. Wenn ich das LOW-Signal des Prozessors verwende, funktioniert es nicht - stattdessen öffnet das Relais, das mit dem Transistor verbunden ist, bei jeder Signaländerung nur für einen kurzen Moment. Das Seltsamste ist, dass dasselbe passiert, wenn das Signal von LOW auf HIGH geht und umgekehrt.

Der Prozessor, den ich verwende, ist ATTiny13, insbesondere IO-Pin 3.

Was ist der Relaisstrombedarf, um es einzuschalten? Können Sie die tatsächlichen Widerstands- und Spannungswerte nennen?
Das Relais ist standardmäßig aktiv und mit Strom versorgt und ist inaktiv und nicht mit Strom versorgt, wenn Sie den Schalter drücken, richtig? Welche Spannung verwendest du für den ATTiny13? Welche Spannung benötigt das Relais?
@jonk Es sind alle 5 Volt, das Relais läuft mit ca. 100 mA. Es begann zu funktionieren, als ich stattdessen zwei 10-kOhm-Widerstände verwendete, einen an Masse, einen an die Basis des Widerstands und einen digitalen Ausgang zwischen ihnen legte. Ich bin jetzt hauptsächlich neugierig, ob das, was ich getan habe, theoretisch richtig ist.
Sie müssten die neue Schaltung zeichnen, um sicherzugehen. Ihre Worte sind darüber nicht ganz klar. Aber ich kann mir ungefähr denken, was du meinst, denke ich. Ja, das sollte wohl funktionieren. Ich dachte ungefähr 22 k Ω als Pulldown. Du hast fast so viel. Wenn Sie Ihren I/O-Pin in der Mitte platzieren, können Sie ihn auch nach oben ziehen. Das funktioniert also.
Was genau meinen Sie, wenn Sie "offen" sagen wie "PNP-Transistoren öffnen, wenn Sie ihre Basis mit Masse verbinden", weil diese Aussage, wie ich sie gelesen habe, falsch ist, aber vielleicht meinen Sie "offen" wie in einem Wasserhahn?
@Andyaka Ich denke, er bezieht sich auf "offen" als nicht leitend und auf "geschlossen" als leitend. Um einen PNP zu verwenden, benötigen Sie etwas, um Strom zu senken. Es ist auch eine andere Komponente erforderlich, die Ihnen hilft, unser Ziel zu erreichen. Ich würde sagen, das Relais verhält sich aufgrund einer Störung so. Wie haben Sie Ihre Schaltung physisch ausgelegt?
@DanielTork Ich glaube nicht: Er schreibt, dass der Transistor "offen" ist, wenn die Basis über einen Widerstand mit GND verbunden ist, und dass er "geschlossen" ist, wenn die Basis mit dem Emitter kurzgeschlossen ist. Das würde bedeuten, dass für ihn „offen“ „leitend“ und „geschlossen“ „nicht leitend“ bedeutet.
@Martin Du hast recht. Er erwähnt sogar im ersten Satz, was open bedeutet.

Antworten (1)

Im Gegensatz zu Feldeffekttransistoren werden Bipolartransistoren nicht von einer Gate- Spannung , sondern von einem Basisstrom gesteuert .

Die Spannung zwischen Basis und Emitter ist nahezu konstant, solange der Transistor leitet. Das bedeutet, dass die Spannung zwischen der Basis des Transistors und Masse (das ist der Spannungsabfall über dem "Pulldown"-Widerstand) nahezu konstant ist.

Wenn Sie den Schalter in dem von Ihnen angegebenen Schaltplan betätigen, ist der Spannungsabfall über dem "Pulldown" -Widerstand höher als diese konstante Spannung. Das bedeutet, dass die Spannung zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors (das ist die Spannung über dem Widerstand R2) zu niedrig ist, sodass kein Strom mehr aus der Basis des Transistors fließen kann.

Noch einmal: Beim Arbeiten mit Bipolartransistoren muss man an Ströme denken (und Spannungen vergessen ):

Sie müssen die Schaltung so entwerfen, dass je nach Software des Mikrocontrollers Strom oder kein Strom aus der Basis des Transistors fließt.

Wenn Sie Ihren Mikrocontroller mit 5 V betreiben, können Sie versuchen, die 20-kOhm-Widerstände mit dem I/O-Pin anstelle von Masse zu verbinden. Platzieren Sie keinen "Pulldown"-Widerstand!

Wenn der I/O-Pin "low" ist, besteht eine Spannungsdifferenz zwischen der Basis des Transistors und dem I/O-Pin. Durch den Widerstand fließt ein Strom; dieser Strom fließt auch aus der Basis des Transistors heraus. Der Transistor wird leitend.

Wenn der I/O-Pin "high" ist, gibt es keine Spannungsdifferenz über dem Widerstand. Es fließt kein Strom und der Transistor leitet nicht.

Betreibt man den Mikrocontroller mit 3,3 V wird es komplizierter. Der einfachste Weg wäre, die Schaltung in dem von Ihnen geposteten Schaltplan in diesem Fall zu ändern:

Setzen Sie einen "kleinen" NPN-Transistor zwischen Widerstand und Masse und betreiben Sie den NPN-Transistor über den I / O-Pin:

Wenn der NPN-Transistor leitet, kann ein Strom aus der Basis des PNP-Transistors fließen und der PNP-Transistor wird ebenfalls leiten.

Wenn der NPN-Transistor nicht leitet, fließt kein Strom aus der Basis des PNP-Transistors und der PNP-Transistor leitet auch nicht.

Es begann zu funktionieren, als ich stattdessen zwei 10-kOhm-Widerstände verwendete, einen an Masse, einen an die Basis des Widerstands und einen digitalen Ausgang zwischen ihnen legte. Ich bin jetzt hauptsächlich neugierig, ob das, was ich getan habe, theoretisch richtig ist.

Der 10-kOhm-Widerstand zwischen I/O-Pin und Masse sollte in diesem Fall keine Wirkung haben.

Allerdings klingen die von Ihnen beschriebenen Effekte bei dieser Konfiguration sehr seltsam.

Könnten Sie die Spannung am I/O-Pin messen (um sicherzustellen, dass er wirklich auf High/Low schaltet) sowie den Spannungsabfall über dem 10-kOhm-Widerstand zwischen dem Transistor und dem I/O-Pin?

Übrigens:

Einige Mikrocontroller verwenden einen Open-Drain-Ausgang mit einem Pull-up-Widerstand. In diesem Fall kann der Mikrocontroller sehr einfach 0 V ausgeben, aber es gibt einen Spannungsabfall innerhalb des Mikrocontrollers, wenn der Ausgang "hoch" ist. In diesem Fall haben Sie keine Chance, eine "hohe" Spannung am I/O-Pin zu erhalten, wenn der 10-kOhm-Widerstand zwischen I/O-Pin und Masse montiert ist.

Laut Datenblatt funktioniert ATtiny 13 so nicht, aber man kann ja nie wissen...

Während Ihre Lösung die vernünftigste ist, erwähnte er, dass er kein NPN hat.
Wie öffnet und schließt man einen PNP-Transistor mit IO-Pin?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v