Spannungsteiler mit einem Transistor realisieren

[tendorshiff]

wie löst man folgende Aufgabe:

Am Eingang wird die Gleichspannung +12V gegeben. Es soll eine Schaltung erstellt werden, so dass am Ausgang die Geleichspannung +5V und Ausgangsstrom 100mA wären. Mit einem Transistor wird bevorzugt.

Welcher Transistor (ich nehme an Emitterschaltung) sollte genommen werden? Welche Widerstände?
Wie kann man einen Transitor zur Aufgabe anpassen?
Danke

[SprinterSB]

Du kannst nicht beides vorgeben, nur entweder die Spannung oder den Strom.

Wenn am Ausgang zB ein Widerstand von 1kΩ hängt, kann nicht gleichzeitig die Spannung am Wiederstand 5V sein und ein Strom von 100mA hindurch fliessen.

[shaun]

Häh? Es geht doch wohl recht offensichtlich um einen Spannungsteiler mit Emitterfolger, um die 5V ansatzweise belastbar zu kriegen. Naja faustformelig würde ich sagen: 100mA bringt max 1mA Basisstrom, der Querstrom im Spanungsteiler sollte normalerweise min. das Zehnfache des Basisstromes betragen, also 10mA zusätzlich. Sagen wir bei 12V also runde 1 Kiloohm Gesamtwiderstand des Teilers, macht dann unten 470 Ohm und oben 533 Ohm, nehmen wir mal runde 510 Ohm, dann liegen an der Basis 5,75V Leerlauf an, am Emitter folgerichtig irgendwas bei 5,1V. Ganz ohne Last (also mit 10MegOhm-DMM gemessen) kann das auch an die 5,7V rangehen, aber unter geringer Last werden sich die 5,1V in etwa einstellen. Bei 100mA und angenommenen hFE von 100 fliessen wie gesagt 1mA in die Basis, der Innenwiderstand des Basisspannungsteilers von knapp 250 Ohm bewirkt somit eine Absenkung der Basisspannung um ca. 250mV, demzufolge sinkt auch die Ausgangsspannung, natürlich um etwa mehr als 0,25V, weil die B-E-Strecke natürlich auch nichtideal ist. Du wirst also eine schwankende Ausgangsspannung zwischen etwa 4,6 und 5,1V erhalten, ggf etwas besser, weil fast alle Transis in diesem Leistungsbereich einen hFE >> 100 haben. Da 12V-5V=7V abfallen musst Du bei 100mA irgendwo 0,7W loswerden, ein geeigneter Transistor wäre also vielleicht ein BC639 oder BD139-16 (bitte selbst anhand Datenblatt prüfen, ich habe nicht im Kopf, ob der BC 0,5, 0,625 oder 0,8W verträgt)

[PICture]

Hallo!

Mein Verbesserungsvorschlag für die von schaun beschriebene Lösung:

Damit der Eingangs- (Basis-) Teiler nicht belastet wird, könnte man die Basisspannung erhöhen und ein Darlingtontransistor anwenden. Die Spannung an der Basis muss in dem Fall um ca. 1V höher als die gewünschte Spannung am Emitter sein.

Entsprechenden Transistor kann man dieser Tabelle entnehmen:

http://www.the-starbearer.de/Theorie/Datenbl%E4tter/Transistortabellen.htm

MfG

[shaun]

Danke Picture, das macht Sinn. Über den Sinn der Schaltung ansich brauchen wir uns wohl nicht zu streiten, denn was bisher unerwähnt blieb: jegliche Instabilität der 12V wirkt sich direkt auf die 5V aus.

[PICture]

@schaun

Aber glücklicherweise nicht voll, sondern geteilt, da es ein (aktiver?) Spannungsteiler seien sollte. :)

Übrigens, wenn die 5V Spannung stabil seien sollte, könnte man gleich einen 78X05 nehmen.

MfG

[SprinterSB]

Hä?


...am Ausgang die Geleichspannung +5V und Ausgangsstrom 100mA...

Und wie bekommt man die 100mA hin? Oder soll es heissen "maximal" (also "bis zu" 100mA?

Dann hab ich mal wieder auf dem Schlauch gestanden ](*,)

[shaun]

Davon bin ich ausgegangen, sonst macht die Aufgabenstellung keinen Sinn.

[tendorshiff]

Die Schwankungen +/-1 oder +/-2 V der Eingangspannung sollen die stabile Funktionsweise der Schaltung nicht stoeren. Und der Ausgangsstrom 100 mA soll bei der Lastaenderung - stabil bleiben.

[kalledom]

Möchtest Du eine Konstantstromquelle mit 100mA ?
Wenn sich die Last bei (annähernd) gleicher Spannung ändert, ändert sich zwangsläufig der Strom; auch für Dich gilt das Ohmsche Gesetz: I = U / R.
Für 100mA Strom benötigst Du bei 5V schon einen Mindestwiderstand (Last) von R = U / I = 5V / 0,1A = 50 Ohm.
Wirfst Du da vielleicht irgendwas durcheinander ?
Vielleicht schaust Du mal auf diese (http://www.domnick-elektronik.de/elekohm.htm) Seite.

[shaun]

Nein, einen Spannungsregler mit einem Transistor, sonst nur Widerständen, der 5V bei 0..100mA liefert und auf Schwankungen der Eingangsspannung nicht reagiert. Na dann mal zu :)
Mit mehreren Transen wäre da ggf was zu machen...