Ich habe eine IR-LED, die mit einer Rate von 32,768 kHz von einer Oszillatorschaltung geschaltet wird (relevanter Teil unten gezeigt). Ich habe 10 Prototyp-Leiterplatten. 30% von ihnen arbeiten, die anderen nicht. Das Problem ist nicht der Oszillator selbst, sondern die Ausgangsstufe.
Auf den Boards, die nicht funktionieren, ist die Wellenform bei TP7 (Basis) eine sehr schöne Rechteckwelle. Der Oszillator funktioniert also einwandfrei. Wenn ich über R5 (TP1 bis TP6) messe, kann ich sehen, dass die schlechten Karten leiten, aber nicht schalten. Mit anderen Worten, der LED-Ausgang schwingt nicht mit dem Eingang an der Transistorbasis.
Irgendwelche Gedanken darüber, was das Problem sein könnte? Ich bin weit unter der maximalen Schaltfrequenz für diesen bestimmten BJT. Außerdem sollte mein Basiswiderstand mich gut in die Sättigung bringen.
Eine Sache, die Sie den folgenden Informationen nicht entnehmen können, ist, dass es sich um eine batteriebetriebene Schaltung (CR2032) handelt. Aufgrund seines relativ hohen Innenwiderstands überschreitet der Strom durch die LED mit einer frischen Batterie niemals ~ 100 mA. R5 ist also wirklich nicht notwendig. Es ist einfach da, damit ich es von einem Netzteil aus testen kann. Der Akku ist ebenfalls "eingeschaltet", wie im zweiten Bild angegeben.
Irgendwelche Gedanken?
BEARBEITEN:
Hier ist eine Wellenform an der Basis des Transistors Q2:
Hier ist eine Wellenform über R5 auf einem guten Board:
Hier ist eine Wellenform über R5 auf einem schlechten Board:
Hier ist die Batteriespannung auf einer guten Platine:
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Antworten:
Kurzschluss: Kurzschluss Q1 CE mit metallischem Shunt bei "schlechten" Stromkreisen.
Was geschieht?
Überprüfen Sie, was bekannt ist:
Der CR2032 wird weit über seine üblichen Nennwerte hinausgeschleudert und seine Spannung sinkt auf 2,5 V oder weniger.
Q1-Ein / Aus-Schaltung erscheint unnötig - Der verwendete Transistor hat einen hohen Vsat und kann bei 100 mA fast ein Volt abfallen. Aus dem Datenblatt schwer sicher zu sein. Das Messen von Q1-VCE im eingeschalteten Zustand kann informativ sein. Ich bin erst zu diesem Teil der Schaltung gekommen, nachdem ich den IR-Teil beobachtet hatte, so dass im Folgenden der Spannungsabfall Q1 weggelassen wird, der erheblich sein kann. Versuchen Sie, Q1 mit einem metallischen Kurzschluss zu überbrücken, um den Stromkreis einzuschalten, und prüfen Sie, ob schlechte Stromkreise funktionieren.
Es ist nicht erforderlich, Q1 in Reihe mit Q2 zu schalten. Q2 kann so angeordnet werden, dass es mit Batterie über + LED jederzeit sehr hart ist. Schalten Sie dann bei Bedarf einfach Vcc auf opamp. Da der Operationsverstärkerstrom niedrig ist, können Sie die Batt5ery je nach Schaltertyp möglicherweise direkt über SW1 schalten. Der LED-Strom fließt dann nie durch den Schalter.
Abgesehen von Q1 Vsat Problem:
LED- Datenblatt hier ca. 1,5V bei 100 mA.
CR2032 typisches Datenblatt hier = Vout bei 100 mA ca. 2,5 V - möglicherweise weniger. Nicht für diese Art des Ladens vorgesehen.
Versuchter Strom = ~~~ = (Vbat-VLED) / Rseries = (2.5-1.5) /6.04 = ~ 160 mA.
Die Batteriespannung sinkt also stark und die LED-Spannung steigt leicht an, bis die Spannungen übereinstimmen.
Das FCX690-Transistor- Datenblatt hier wurde von Zetex erstellt, muss also gut sein! :-).
Der Basisantrieb ist ungefähr (Vopamp-Vbe) / Rb = (2,5-0,6) / 2200 ~ = 0,85 mA.
Der Transistor Beta (Stromverstärkung) ist fantastisch (400 ish bei hohem Strom, wenn auch mit hohem Vce), so dass der mitgelieferte Antrieb ausreicht, um den Transistor zu sättigen.
Die Transistorsättigung ist höher als einige - wahrscheinlich etwa 0,9 V bei 100-200 mA. Dies
reicht immer noch nicht aus, um die obige Schätzung der Gesamtstromaufnahme stark zu ändern.
DAMIT
Es ist alles ziemlich schwer für die Batterie, aber es sollte mit einer neuen Batterie funktionieren. Unbekannt ist die Einschaltdauer, die tatsächliche Batteriespannung unter Last, ...
Schlüsselfragen sind:
Sind alle Batterien neu?
Wurde der Batterie-LED-Erdstrompfad überprüft, um sicherzustellen, dass keine hochohmigen Zusätze versehentlich hinzugefügt wurden? ZB haben Batterieanschlüsse, R5 oder R7 einige falsche Werte um den Faktor 10 oder 100 oder .... (Das passiert)
Was ist die Spannung hoch und niedrig der Wellenform am Operationsverstärkerausgang?
Wie hoch ist die Batteriespannung vor und während des Schaltversuchs und wie ist die Batteriespannungsspur während des Umschaltens?
Was ist Ein / Aus-Arbeitszyklus, wie oft geschaltet, wie lange eingeschaltet?
-Was sind Wellenform hohe / niedrige Spannungen an der Q2-Basis.
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Ich denke, ich sollte eine Antwort geben, da ich mein Problem gelöst habe. Am Ende war es wirklich ganz einfach und ich fühle mich jetzt albern, weil ich es nicht früh gefunden habe. Der Schlüssel war, einfach dem Strom zu folgen. Die LED auf den "schlechten" Platinen war noch in Betrieb, sie schwang einfach nicht. Vce auf Q2 hatte eine schöne Rechteckwellenform auf den "guten" Boards, aber Vce war 0V auf den "schlechten" Boards. Ein Ohmmeter über der Kreuzung zeigte einen Kurzschluss. Das Entfernen des Transistors von der Platine und das Umdrehen des Teils auf den Kopf zeigten sofort das Problem. Ich hatte mehrere Durchkontaktierungen auf den Emitter gelegt, um ihn an den Boden zu binden (auf die untere Schicht gießen). Einige dieser Durchkontaktierungen befanden sich über dem Emitterpad (unter dem Komponentenkörper). Die Sammelstifte des SOT89-Gehäuses liegen frei und verlaufen über die Breite des Teils.
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