Weerstandsnetwerk berekenen

Tja, ik loop tegen mijn beperkte/weggezakte kennis aan om R12, R13 en R14 te berekenen. Wie wil even met mij meekijken?

Het idee is om in/uitgang 'Data' multifunctioneel in te zetten.
1. Data is niet aangesloten of hoogohmig. D2 van het schuifregister moet altijd hoog zijn, tenzij Q1 het register reset. Via Data kan de resetpuls dan gedetecteerd worden.
2. Data wordt extern hoog of laag gemaakt om het schuifregister actief te sturen. /R mag alleen laag worden als Q1 in geleiding wordt gebracht. De vraag is of de weerstanden in deze configuratie juist zijn en of deze in waarden dichter bij elkaar kunnen liggen. Vooral R14 is voor mijn gevoel een beetje te hoog om D1 laag te trekken.

Volgens de datasheet moet de spanning 3,15V of 1,35V bedragen voor een hoog of laag signaal aan de ingang bij een voedingsspanning van 4,5V. Voor 2V is dat 1,5V c.q. 0,5V. Vcc zal in de praktijk 3,3V of 5V bedragen en de ingangspinnen Data en Next 3,3V.

Welke spanning (L/H) staat er op de ingangen /R en D2 van het schuifregister in de verschillende situaties? En is D6 wel nodig?

PS: Het schuifregister wordt hier ingezet om 5 LED's in twee lichtsterktes te regelen in twee keer 5 stappen met ingangspin 'Next'.

Met cmos 74HC logica moet het m.i. wel gaan. Er is geen ingangsstroom en het schakelniveau ligt halverwege de voedingsspanning. Logica niet gecontroleerd. Krijgt men zo geen heel kort reset spike'je?
Prik het eerst eens in breadboard.

[offtopic]
Als het niet om de lol van het ontwikkelen van een analoog-digitale schakeling gaat; Is een µC voor zo een toepassing niet handiger / compacter / sneller / goedkoper? Ik denk aan een 328 op interne klok oid, verder niets extra nodig.

Wat is de theorie achter je gedachte over de 100k weerstand - ik vermoed dat het ook gaat, maar ik zou het graag zeker weten.
Reset spike'je: De verhouding van R12, R13 moet voorkomen dat er een reset plaats vindt bij het laagtrekken van I/O-pin Data. Q1: Ik heb dit al wel eerder zo toegepast wat heel prima werkt. Immers, de transistor wordt in geleiding gehouden door de betreffende uitgang totdat er een reset plaats vindt (dan word de betreffende uitgang laag).
Uiteraard kan ik het in een breadboardje prikken. Ik had eigenlijk al wat meer reacties verwacht met wat theorie. Wellicht komt dat nog en anders is uitproberen altijd een optie.

[offtopic]
Zeker. Het idee is omgekeerd ontstaan: in beginsel met een 5-tal ws2812b LED's op een microcontroller. Echter was de wens het ook met 'normale' LED's uit te kunnen voeren voor een andere toepassing waarbij er dan 5 (met pwm) pinnen in plaats van 1 uitgangs pin nodig is. Zo kwam ik op dit idee om met nog steeds 1 uitgangspin van de mirocontroller én simpele onderdelen die ik in (vele) tientallen heb liggen, te gebruiken. Tevens kan de software heel eenvoudig blijven, wat voor mij een meerwaarde is.

Beetje valsspelen met de sim mag:
Het sourcen van die max. 1 uA tilt de pin in de situatie links onder een beetje op. In de andere gevallen maakt de stroom niet veel uit, maar ik heb het bronnetje daar maar laten zitten.

klik=groter
Heb je hier wat aan? Het kan ook met andere spanningen.

Als je toch een microcontroller gebruikt zou ik liever een paar pinnetjes opofferen voor die leds.
Da's veel simpeler en een 64/80 pins controller kost geen drol meer...

Dan kun je meteen de helderheid met pwm regelen...

Op zondag 17 augustus 2025 23:36:54 schreef Frederick E. Terman:
Beetje valsspelen met de sim mag:
Het sourcen van die max. 1 uA tilt de pin in de situatie links onder een beetje op. In de andere gevallen maakt de stroom niet veel uit, maar ik heb het bronnetje daar maar laten zitten.
[bijlage]
klik=groter
Heb je hier wat aan? Het kan ook met andere spanningen.

Dat mag zeker. Het digitale breadboard :) Je hebt er werk van gemaakt! Leuk om te zien.

Ik zou de theorie er achter nog wel willen weten. Hoe bereken je nou zoiets?

@Arco:
Ja, maar:

Op zondag 17 augustus 2025 21:42:38 schreef OPTOdesign:
(...) Zo kwam ik op dit idee om met nog steeds 1 uitgangspin van de mirocontroller (...) te gebruiken. Tevens kan de software heel eenvoudig blijven, wat voor mij een meerwaarde is.

Het is net wat je belangrijk vindt.

Hoe bereken je nou zoiets?

Je hebt een spanningsdeler gemaakt, en uit het IC komt ook nog worst case een microampère volgens het datablad.
Als je zonder sim of verdere gegevens gaat rekenen, moet je aannames doen over de spanningsval over de diode (bijv. 0,5 V als er - een kleine - stroom loopt), en over de transistor (een paar tientallen mV als hij verzadigd is).
Dat blijft dus een beetje gokwerk.

Nu, bijvoorbeeld linksboven: we hebben 5 V, min 0,5 voor de diode is 4,5 V. Die verdeelt zich over 111k in totaal. Over de 100k zou dus 4,05 V staan. Maar daar loopt ook nog de 1 uA uit het IC in. Met de inwendige weerstand van de spanningsdeler (100k parallel aan de resterende 11k en de diode, dus ca. 10k) komt er dus nog 0,01 V bij en kom je op 4,06 V.
Over de 1k staat 0,04 V, die gaat van de 5 V af dus op de onderkant van de 1k staat 4,96 V, dat is dus ook de collectorspanning op de tor.

(In de sim zijn de waarden een beetje anders, doordat die wél met de karakteristieken van de tor en de diode rekent, en wij maar wat gokten.)

Linksonder staat de tor verzadigd, de collectorspanning is dus heel laag en de diode staat dicht. Dan stroomt alleen die 1 uA in de 100k, en levert daar ca. 0,1 V op.

In de vier andere gevallen is die IC-stroom onbelangrijk, want dan staat je data-ingangsspanning direct aangesloten en die beheerst dan de spanning.
En de collectorspanning is óf praktisch nul, óf weer te berekenen als spanningsdeler, nu met 1k en 10k en de diode tussen VCC en de dataspanning.

Maar al dat werk had ik nu juist niet willen doen. :) ;)

@Frederick E. Terman wat fijn dat je het allemaal op een rijtje hebt gezet. Bedankt! Je splitst de situaties helder op en legt het op een simpele manier uit.
D6 had ik geplaatst als 'geen idee of die nodig is, maar het kan geen kwaad'. Ik snap nu niet waarom ik dat dacht. Deze is volkomen zinloos en daarmee kan R14 ook komen te vervallen!

Edit:
De definitieve versie - die ook een stuk eenvoudiger te begrijpen is :)
Voor de oplettende lezer: R12 kan lager of R13 hoger in waarde, maar zo spannend is het niet (meer).

[Bericht gewijzigd door OPTOdesign op (23%)]