Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Probleme mit Schaltungsumsetzung von Falstad zu KiCad und Steckbrett


You were forwarded to this site from EmbDev.net. Back to EmbDev.net
von Lutz M. (lutz_m541)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Liebe Community,

ich habe kürzlich eine einfache Schaltung online auf der Webseite 
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.htm entwickelt und 
anschließend mit KiCad7 ein Board dazu gezeichnet, 
https://drive.google.com/file/d/11GEPzImXUkVTRfpxwhbsMWDisev_ghV7/view?usp=drive_link. 
Bisher hat alles reibungslos funktioniert.

Nun habe ich jedoch festgestellt, dass ich nicht alle benötigten 
Bauteile vorrätig habe. Insbesondere fehlt mir der 2N3906 als 
SMD-Version, aber ich habe noch einige in Through-Hole-Montage. Da ich 
normalerweise meine Schaltungen vor dem Platinenlayout auf einem 
Steckbrett aufbaue, bin ich mir nicht sicher, warum die Schaltung nun 
nicht funktioniert.

Zur Erläuterung der Schaltungsfunktion: Das Board wird mit 5 Volt, GND 
und einem PIN für die Steuerung der LEDs verbunden. Wenn der PIN 
geschlossen ist, leuchtet eine LED, wenn er geöffnet ist, leuchtet die 
andere.

Ich habe ein paar Bilder angehängt, um meine Vorgehensweise zu 
veranschaulichen.

Ich wäre sehr dankbar, wenn jemand einen Blick auf meine Schaltung 
werfen könnte und mir bei der Fehlersuche helfen könnte. Vielleicht habe 
ich bei der Umsetzung von Falstad zu KiCad oder beim Layout des Boards 
etwas übersehen.

Vielen Dank im Voraus für Ihre Hilfe!

Mit freundlichen Grüßen
Lutz Müller

von Harald K. (kirnbichler)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

In 1.png sehe ich das hier.

Welche Funktion sollen D3 und D4 mit dieser Beschaltung haben können?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Lutz M. schrieb:
> Zur Erläuterung der Schaltungsfunktion:
Irgendwie fehlen mir da beim ersten Hinsehen einige Widerstände.

Und die D3 und D4 sind im Schaltplan nutzlos, weil kurzgeschlossen. Es 
fehlt für einen Stromfluss auf jeden Fall im Kicad die Verbindung nach 
GND, die im Falstad noch drin ist.

Aber zum Glück ist diese Verbindung nicht drin, denn sonst würde über 
die BE-Diode vom Q1 und D2 und D4 ein dicker Strom von 5V nach GND 
fließen. Denn denn 3x0,7V sind nur 2,1V. Die verbleibenden 3V werden 
"kurzgeschlossen".

> auf der Webseite https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.htm entwickelt
Das Problem dieser Simulationen ist, dass du nicht siehst, welcher Strom 
da durch deine Bauteile fließt. Es bewegen sich einfach nur Punkte mehr 
oder weniger schnell.

> Wenn der PIN geschlossen ist
Ist da in der Realität ein Schalter dran?

> wenn jemand einen Blick auf meine Schaltung werfen könnte
Kurz: die Schaltung ist Käse. Die kann man nicht mal "verbessern"...

Beschreib doch mal, was du da machen willst, und was da am J2 
angeschlossen ist.

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Lutz M. schrieb:
> Bisher hat alles reibungslos funktioniert.

Das erstaunt mich doch aber sehr.
Prüfe nochmal den Schaltplan. Außerdem fehlen mindestens 3 Widerstände 
(LEDs, Basis), sonst fliegt Dir alles um die Ohren.
Bei LED und Diode parallel, gewinnt die Diode (LED bleibt immer dunkel).

: Bearbeitet durch User
von Marcel V. (mavin)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Es funktioniert auch ganz ohne Transistor und ohne Kurzschluss.

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


Lesenswert?

Lutz M. schrieb:
> habe kürzlich eine einfache Schaltung online auf der Webseite
> https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.htm entwickelt
....
> Bisher hat alles reibungslos funktioniert.

Wieviele Bauteile hast du denn bei der "Entwicklung"schon zerstört?

von Lutz M. (lutz_m541)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Danke für eure Antwort. Das bedeutet, dass die Schaltung auf
 https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgoqoQFMBaMMAKAA8QHiI1jO+UYFCAAsIFGLAA5EXBHtOuKoOENBecWCRiJ4GXJYB3RQmFCNDbKfCEqkFgBN+hcBhdUwb8XtmR5xy2swYlUrYQk7R0U-Vxc1fFjvaV9-TjQNYjj08BQNe2NlWRNwovzFQg1g0IqQTKgjZ0SuF3N6gLrPLITOtqhEwsiAN3KMrtG+qiKkOyhoBBYAZzTu3MbWmYAzAEMAGwW6FjBCVQ7Vj1XhBzptgFcdgBcGHbonCBmYSFYj1WzWwLMLiArrcHk8Xn03rNPix7tFJF5-v1OBARNBSKQ8AhMiJsIRsHgrFDIJQyJBbGBiQQENhCRSqMCtnd7g1znl+g1LDUqsVwCF6kA
falsch ist oder ich habe eine Verbindung zu GND vergessen. Ich denke, 
Harald K. hat den entscheidenden Tipp gegeben.

Zitat: "Irgendwie fehlen mir da beim ersten Hinsehen einige 
Widerstände."
Die werden ja nicht benötigt, da über die Dioden mindestens 0,7 Volt 
abfallen. Und ich habe geplant einen Vorwiderstand vor jede LED in die 
Leitung einzubauen, da die Dioden unterschiedliche Werte haben. Da kann 
ich dann den exakten Wert ausmessen, um die Helligkeit der LED genau 
einstellen zu können.

Danke Marcel V., manchmal denkt man halt zu kompliziert, wenn es auch 
einfach gehen kann.

Hp M., komischerweise sind noch alle Bauteile in Ordnung, außer das ein 
Kabel warm wurde. ;)

Grüße

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Lutz M. schrieb:
> Die werden ja nicht benötigt,

Dann gehe mal mit dem Cursor über die rechte Diode. Der Simulator sagt, 
dort fliesen 133.xxx Ampere. Also 200 Stück 1N4004 parallelschaĺten, 
dann wird das schon.

von Carypt C. (carypt)


Lesenswert?

Wenn du im falstad auf ein Kabelstück rechtsklickst kannst du unter 
"Bearbeiten" die Eigenschaften einstellen, dort "Strom anzeigen" 
einstellen.

Die grüne Diode wird über den Transistor bewiderstandet, der wird also 
warm. Und der Hauptstrom für die rote Diode fließt über die paralelle 
Diode ab, Stromverschwendung, außerdem braucht es da einen 
Begrenzungswiderstand. ich dachte ein Widerstand hinter dem Transistor 
würde reichen, aber nee (für mich).

ich habe selbst etwas experimentiert und es sieht dann so aus : 
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAXKQUgoFMBaMMAKAHcQHsEVwU9O3XmEK1WHLj3DFek3igAstSCwBugwgIUCGaLQOUglFKKZgIWAZ056+O4oTtmQAMwCGAG0t0WI2Q6cxfhBeABM6dwBXDwAXBg86UPBnGEhWPxt8JzknMIi3aLiEpLEzWFYYwUgFcAxHHLA60yYQbGg6tBQEBVEwPAQ8SEJyVMhsYhFIDAUlfDxGrLA4EHCo2PZTMGCxJtYAJ0EpRUNj0xoVDlpTnccUDa5q2vqAxsdxThemhhfgu4khaSyWaAqD3YFgGSccFbUESaFA5aDcBgxG0BjA7SwqHLTFcTRGAwsA66LK42xbAytOAsIA

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Also 200 Stück 1N4004 parallelschaĺten

Und die wärmste Diode nimmt sich den meisten Strom.

Dieter D. schrieb:
> Der Simulator sagt,
> dort fliesen 133.xxx Ampere.
Genau das versteh ich an den 'Simulanten' nicht.
Wenn man eine Simulation aufsetzt, warum schaut man sich dann nicht die 
Werte an, wenn man doch wissen muss das eine Simulation nicht brennen 
kann?
Meist wird nur auf die Ausgangskurven geschaut ohne zu bemerken das laut 
Simulation gerade der Strombedarf von Norwegen durch die Quelle 
geliefert wird.

von Marcel V. (mavin)


Lesenswert?

Carypt C. schrieb:
> ich habe selbst etwas experimentiert

Wenn Lutz sein mühsam erstelltes Platinenlaxout weitestgehend übernehmen 
möchte, dann kann man das so machen. 👍

Man muss nur aufpassen, dass der Basisstrom von 45uA nicht doch noch 
plötzlich die rote LED zum glimmen bringt!

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Lutz M. schrieb:
> Zitat: "Irgendwie fehlen mir da beim ersten Hinsehen einige
> Widerstände."
Zitieren geht über das Markieren des Textes und dann "Markierten Text 
zitieren" anklicken.

> Die werden ja nicht benötigt, da über die Dioden mindestens 0,7 Volt
> abfallen.
Doch, sie werden unbedingt, zwingend und immer benötigt. Es kann nur 
sein, dass du sie in deiner Schaltung nicht siehst, weil dort der 
dynamische Widerstand der Halbleiterbauteile und der Übergangswiderstand 
der Steckkontakte verwendet wird, und an den Dioden und der BE-Strecke 
eben keine 0,7V sondern viel mehr abfallen.

Lutz M. schrieb:
> außer das ein Kabel warm wurde. ;)
Weil deine Stromversorgung zum Glück keine 133A liefern kann.

Lutz M. schrieb:
> Wenn der PIN geschlossen ist
Einen einzelnen Pin kann man nicht schließen. Kommt dort ein 
Steuersignal herein? Wenn ja, woher? Mit welchen Pegeln? Oder hat du 1 
Schalter und willst damit je nach Schalterstellung mal die eine und mal 
die andere LED einschalten?

Und nochmal, falls das nicht ganz angekommen ist: deine Schaltung ist 
völliger Pfusch. Damit brauchst du nicht weitermachen, das wird so 
nichts.

von Marcel V. (mavin)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Marcel V. schrieb:
> erstelltes Platinenlaxout

Ich meine natürlich Platinenlayout.

Carypt C. schrieb:
> ich habe selbst etwas experimentiert

Ich zeig das hier mal als Bild.

von Lutz M. (lutz_m541)


Lesenswert?

Vielen Dank für eure Antwort. Ich habe heute wieder viel dazugelernt. 
Das war meine erste eigene Schaltung, die ich entworfen habe. Bisher 
habe ich nur fertige Schaltungen übernommen und mir dann ein Board in 
KiCad gezeichnet. Ich hatte gar nicht daran gedacht, dass zu viel Strom 
fließen könnte. Mein Hauptziel war es, die LEDs abwechselnd ein- und 
auszuschalten. (Das war ein großer Fehler.) Es ist schon 25 Jahre her, 
seit ich in Ausbildung damit zu tun hatte. Heutzutage tauscht man ja nur 
noch die Boards aus, ohne zu verstehen, wie die Teile funktionieren. Es 
gibt auch keine Schaltpläne mehr beim Kauf.

Grüße

von Lutz M. (lutz_m541)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Marcel V. schrieb:
> Ich zeig das hier mal als Bild.

Guten Morgen liebe Community,

ich habe das gezeigte Bild mal nachgebaut und festgestellt, dass sich 
die Simulations- und Stromgeschwindigkeit ändern, was auch Auswirkungen 
auf die angezeigten Strom- und Spannungswerte in der Schaltung hat. Ich 
war immer davon ausgegangen, dass diese Werte konstant bleiben sollten, 
da sich der Strom in Bezug auf die Spannung vom Erzeuger nicht ändert 
und auch die Werte der Widerstände und Transistoren sich nicht ändern. 
Wo liegt die Schlussfolgerung, dass die Werte in einem bestimmten 
Bereich liegen, je nach Einstellung?
Grüße

von Carypt C. (carypt)


Lesenswert?


von Marcel V. (mavin)


Lesenswert?

Lutz M. schrieb:
> ich habe das gezeigte Bild mal nachgebaut

Auf Falstad? Dann bau doch mal die Schaltung in Echt auf deinem 
Steckbrett auf und beobachte die Schaltung im Dunkeln, ob die rote LED 
bei 60uA nicht doch noch insgeheim ein wenig leuchtet.

Sollte das der Fall sein, dann müssen wir da gemeinsam noch mal ran und 
die Schaltung mit möglichst wenigen Veränderungen überarbeiten, damit 
dein Layout weitestgehend unverändert übernommen werden kann.

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


Lesenswert?

ich denke auch, daß die Simulationsgeschwindigkeit und 
Stromgeschwindigkeit keinerlei Einfluß auf die simulierten Stromwerte 
hat, ich weiß nicht wie du das zustande gebracht hast. Zeig doch mal, 
speichere als Link und teile hier.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.