Mosfet als Schalter dimensionieren

[Rincewind_23]

Hallo Leute,

ich stehe gerade vor einem Problem welches mich etwas frustriert...

Ich entwerfe einen Sender der über ein Rechtecksignal angesteuert wird. Bei einer '1' soll eine bestimmte Frequenz (~5khz) in ein Übertragungsnetz eingespeist werden.

Den Oszillator habe ich fertig (Dreieckgenertor aus 2 Ops + Funktionsnetzwerk) und simuliert, irgendwie stehe ich nur gerade auf dem Schlauch was das "anschalten" angeht...

Die Pegel des Rechtecks sind definiert als '0' < 0,7V und '1' > 2,7V. Der Oszillator schwingt mit +-5V Amplitude bei 5khz.

Meine Versuche die Kiste über Bipolare Transistoren zu schalten waren alle nicht besonders erfolgreich, im besten Fall habe ich immerhin die positiven Halbwellen abgeschaltet *g*. Fets habe ich bisher nur als Stromquellen benutzt und konnte bisher keine tolle Hilfe finden um sie als Schalter einzusetzen. Hat da vielleicht jemand einen Ansatz bzw. Link für mich?

Vielen Dank, Nils

[PICture]

Hallo Rincewind_23!
Ich will Dir helfen, aber aus Deiner Beschreibung kann ich dein Problem nicht genau erkennen.

...die Kiste über Bipolare Transistoren zu schalten...
Bitte um genaue Beschreibung Deines Problems. Was ist zum Schalten?(Spannungsgrösse, Stromgrösse).
MfG

[Rincewind_23]

Hallo,

erstmal vielen Dank dass du mir helfen willst.

Zu dem Problem:

Ich habe ein Rechecksignal mit Pegeln <0,7V und >2,7V. Dieses soll am anderen Ende des Übertragungskanals auch so wieder rekonstruiert werden. In den Kanal kann ich aber nur Frequenzen einspeisen.

Ich habe also einen Oszillator mit 5V Amplitude und 5khz gebaut der immer dann sein Signal in den Übertragungskanal reinschcken soll, wenn das Rechtecksignal '1', also >2,7V ist. Da der Oszillator ca. 0,5ms zum einschwingen braucht wäre es die schönere Variante, wenn er einfach immer schwingt und nur auf den Kanal geschaltet wird wenn der Eingang dies verlangt.


Ich hoffe dass das irgendwie verständlich geworden ist... Ich habs mal versucht in Paint zu malen.

Viele Grüße, Nils

P.S. Ach ja, Ströme sind alle nicht so groß. Das Signal soll über die Spannungen übertragen werden, der Sinusgenarator ist mit ca. 1mA belastbar bevor es unschön wird.

[Manf]

Ein "und" Gatter könnte da schon helfen, je nach Interface des Kanals auch ein Analogmultiplexer.
Manfred

[Rincewind_23]

Wie soll das mit dem "und" Gatter gehen? Bzw. welches Gatter macht das so mit? Ich hab das mal schnell in PSPICE probiert, mit dem 74LS08 klappt das aber nicht :(

[PICture]

Halo Rincewind_23!
Es scheint mir so, dass Du zwei Generatoren hast ein Rechteck und ein Sinus. Und dass der Ausgang des Sinusgenerators durch den Rechteckgenerator geschaltet werden soll. Stimmt es? Wenn ja, auf welche Last (Impedanz) soll er geschaltet werden? Muss das Einschalten erfolgen wenn der Sinus im Nullpunkt ist, oder ist es egal?
MfG

[Rincewind_23]

Hallo PICture,

das mit den beiden Generatoren stimmt genau.

Die Impedanz kann ich leider nicht genau sagen. In unserem Beispiel ist das Übertragungsnetz aus Transformatoren gebaut. Der Eingang hat eine Impedanz von ~100Ohm. Das ganze soll aber auch bei beliebigen anderen Netzen (Funk, ...) die nicht weiter feststehen funktionieren.

Wo der Sinus beim Einschalten gerade steht ist egal. Die Rechtecksignale sollen so lang sein dass da relativ viele Schwingungen übertragen werden können (>xx ms). Die Fequenz beträgt wie gesagt 5 khz.

Ich habe schon ausprobiert einfach mit einem bipolaren Schalter die Betriebsspannung des Oszillators abzuschalten. Das geht zwar, ich finde das Einschwingen nur nicht so schön, da man dadurch einige Zeit verschwendet...

Viele Grüße, Nils

[Ratber]

@Ricewind

Nimm einfach nen 74HC4066 (oder einen anderen ) und pass den Steuerpegel an.

Da du 5Khz schalten willst denke ich mal das die Steurung auch nur bis max 5 Khz geht.

Bei max 1µs für den 4066 biste da gut bedient.

[Rincewind_23]

Ist das mit "einfachen" Mitteln nicht auch irgendwie möglich? So ein IC ist zwar nicht teuer (23ct bei reichelt), irgendwie reizt es mich aber schon das mit weniger Aufwand hinzubekommen. Theoretisch muss das doch mit einem einfachen Transistior (+drumherum) auch gehen, oder?

[PICture]

@Rincewind
Weil die Eingangsimpedanz des Netzes so niedrig ist, grauchst Du eine Zwischenverstärkung, z.B. ein Audioverstärker oder Emiterfolger. Auf Deiner Stelle würde ich das Problem in zwei Schritten lösen.
1. Das Signal von Sinusgenerator an der Last ohne schalten "sauber" kriegen.
2. Das Signal zwischen dem Sinusgenerator und dem Verstärker schalten. (z.B. wie @Ratber vorgeschlagen hat).
So brauchst Du nicht großen Strom schalten, was immer schwieriger ist.
Viel Erfolg!
MfG

[Manf]

Mit einem harten Umschalten kann man ein Gatter nehmen. Man müßte dafür den Pegel des Sinunssignals etwas anheben sodaß das Gatter damit schaltet. CMOS Gatter sind dabei beser geeignet als TTL mit ihren kleineren Eingangswiderstand.

Wenn es dann ein weiches Anschwingen sein soll, und ein Transistor als Schalter, dann sollte man die beiden Signale zusammenführen, den Rechteck über einen Tiefpass und dann über einen Widerstand, den Sinus über einen Kondensator, Innenwiderstand hat er ja schon.

Das Signal mit den Sinuns mit einem Mittelwert von -0,7V und 2,7V und einer Schwingamplitude von etwa 1V kommt an die Basis eines NPN Transistors mit einem Emitterwiderstand von 220kOhm. Am Kollektor hat man einen sinusförmigen Strom von 5mA bei 2,7V und 0mA bei -0,7V.
Die Übergänge sind fließend durch den Tiefpass.

Der Kollektor kann gleich den Strom in den Transformator einspeisen der an 5V liegt.
Wie groß der Emitterstrom und der Widerstand wirklich sein soll kommt auf den Transformator und die Strecke an. Der Schalttransistor kann auf alle Fälle einige Verstärkung bringen sicher leicht auch 50mA.
Manfred

[Rincewind_23]

So in der Art hatte ich mir das auch schon gedacht. Mein Problem ist nur einfach, dass ich gerade keine Ahnung habe wie ich das "Schalten" sinnvoll hinbekomme. Der HC4066 wird sicherlich funktionieren, ich würde nur gerne einen Schalter selbst bauen :)

Dass ich da eventuell einen Zwischenverstärker brauche weiss ich auch, das sind nur Probleme an die ich mich heransetze wenn ich erst schalten kann :)

Trotzdem schonmal vielen Dank für die Ideen!

[Rincewind_23]

@Manf

Dein Post war noch nicht da als ich geantwortet habe. Ich werde deine Idee gleich mal ausprobieren.

Vielen Dank! Nils

[Ratber]

Der HC4066 wird sicherlich funktionieren, ich würde nur gerne einen Schalter selbst bauen :)


Ach so !
Ja das wußte ich nicht.

[Rincewind_23]

So. Ich habe mein Problem gelöst und es kommt am Ende sogar noch ein ziemlich sauberer Sinus heraus :) Ich habe eine Emitterstufe gebaut und die Signale vorher wie von @Manf beschrieben zugeführt. Funktioniert wunderbar!

Den HC4066 habe ich auch probiert. Entweder das PSPICE Modell ist komisch, oder meine Signale sind nicht "kompatibel". Mein Sinus hat eine Amplitude von 3,2V, damit passiert nur Blödsinn :( Mit einer Amplitude von 500mV klappt alles wunderbar. Trotzdem vielen Dank für diesen Tip. Später bin ich bestimmt mal froh dass es ein solches Teil gibt :)

Vielen Dank für alle Hilfen und Ratschläge! Nils

[Ratber]

PSpice ist nett aber nicht universell :wink: