Sinun on muistettava, että transistori on eräänlainen "nykyinen venttiili". Se sallii kerääjän ja lähettimen välillä kulkevan virran määrän, joka on \ $ H_ {fe} \ $ kertaa suurempi kuin transistorin alustan läpi kulkeva virta.

Esimerkissä \ $ H_ {fe} \ $ on ilmeisesti asetettu arvoon \ $ 100 \ $. Perusvirta on vain \ $ 186 \ mu {A} \ $, joten keräilijän virta ei voi ylittää \ $ 18,6 \ mu {A} \ $. (Se voi tietysti olla pienempi kuin, jos virtaa ei ole käytettävissä, jolloin transistori on kyllästetty.)

Kun odotat, että LED laskee noin \ $ 2V \ $ sen yli. Jäljellä oleva \ $ 7V \ $ \ $ 9V \ $ -tarvikkeesta pudotetaan \ $ V_ {ce} \ $: n yli.

Tässä tapauksessa transistori ei toimi kytkimenä, vaan lineaarisena virran säätimenä.

Ei kuitenkaan kovin hyvä, koska \ transistorien \ $ H_ {fe} \ $ on itse asiassa hyvin epämääräinen arvo. Jos halusit virranrajoitinta, alla oleva piiri on parempi ja perustuu virran asettamiseen vastuksen arvoon.

$$ I = 0,7 / R1 $$

^{simuloi tätä virtapiiriä - Kaavio luotu käyttämällä CircuitLab}

Temppu on ymmärtää, että transistorit (oleellisesti) toimivat yhdessä kahdesta moodista: lineaarisesta ja kyllästetystä. Kun niitä käytetään kytkiminä, kuten yleensä, niillä on erittäin matala kollektori-emitterijännite ja korkea perusvirta - tai toisin sanoen ne toimivat pienellä vahvistuksella. Näissä olosuhteissa kollektorivirta voi vaihdella melko vähän ilman suuria muutoksia Vce: ssä. Tämä puolestaan ​​tarkoittaa, että kollektorivirtaa on ohjattava, ja LED-piireissä tämä tehdään yleensä lisäämällä sarjavastus virran rajoittamiseksi.

On kuitenkin olemassa toinen moodi, nimeltään lineaarinen tila, jolle on tunnusomaista Vce, joka on suurempi kuin emäs-emitterijännite, ja korkeammat voitot, tyypillisesti yli 100. Kun näitä tasoja käytetään, kollektorivirta asetetaan perusvirta ja -vahvistus, ja Vce-vaihteluilla ei ole juurikaan vaikutusta kollektorivirtaan. Toisin sanoen, transistori toimii virtavahvistimena.

Esittämässäsi piirissä 186 uA on riittävän pieni, jotta 100-vahvistuksella ja ottaen huomioon LED: n jännitehäviön, transistori toimii 7 voltin Vce: lla, mikä tarkoittaa, että se on lineaarinen -tilassa. Se tarjoaa tehokkaasti jännitehäviön, jonka "normaalisti" tekisi vastus sarjassa LEDin kanssa.

Tässä on plussia ja miinuksia. Yhtäältä se muodostaa yksinkertaisen piirin. Lisävastusta ei tarvita. Alempi puoli on, että transistori haihtaa enemmän tehoa kuin muuten olisi. Tämä ei todellakaan ole ongelma tässä nimenomaisessa tapauksessa, koska kokonaisteho on vain 130 mW, ja melkein kaikki transistorit pystyvät käsittelemään sitä. Jos transistori ajettaisiin saturaatioon, Vce olisi luokkaa 0,2 volttia, ja transistori (samalla virtatasolla) haihtuisi vain noin 4 mW, ja vastus pudottaisi muut 126 mW. Yleensä on halvempaa hävittää teho vastuksilla kuin transistoreilla.

Miksi et tekisi sitä "normaalisti" kuten olet tehnyt?Koska transistoreilla on suuria (3: 1 tai parempia) vaihteluita vahvistuksessa.Joten jos ajaa joukko ledejä piirisi kanssa, ne näyttävät melkein varmasti kirkkaasti.Lisäksi tietysti suuria vaihteluita tehohäviössä.

Älä anna mallien huijata sinua.Simulaatiossasi käytetään nimellisvahvistusarvoa 100, ja tämä on aivan hyvä lähtökohta oletettaessa piiriä.Mutta se ei ole asia, johon voit luottaa todellisessa maailmassa.Sinun on luettava datalehdet ja pidettävä tarkasti silmällä "tyypillisten" lukujen ja maksimin / min välistä eroa.

MUOKKAA - Huomaa, että sanoin "oleellisesti".Kyllä, on välitila.Tietyn kollektorivirran ja vaihtelevien perusvirtojen kohdalla, kun Vce laskee matalaksi (noin 1 voltin alas), on siirtymäalue, jossa vahvistus alkaa laskea.Mutta vahvistus vaihtelee joka tapauksessa, sekä virran että jännitteen mukaan.

Esittelemäsi transistorin virran vahvistus on 100. Joten koska perusvirta on rajallinen, kollektorivirtaa rajoittaa lineaarinen virran vahvistus 100,

Käytämme kuitenkin yleensä transistoreita LEDien kytkiminä, joissa virran vahvistus putoaa kohti 10 nimellisarvolla Vce (sat).(yleensä hFE alkaa laskea alle Vce = 2).Joten parempi muotoilu kyllästää emitteridiodin 10%: lla - 5%: lla kuormitusvirrasta (ts. 2-1 mA) ja käytä sitten kollektorisarjaa Rc jännitteen pudotuksen aikaansaamiseksi ja virran rajoittamiseksi.

Näillä oletuksilla Ic = 20mA, Vf = 2V, V + = 9V, sitten Vce = 0.5V @ Ib = 5% Ic tai Ic / Ib = 20, joten V (Rc) = (9-2-0.5) [V] / 20 [mA] = 325 ohmia

Jos joku halusi lisää LEDejä 9 V: n batista, saatat pystyä tukemaan 4 sarjaa hieman kirkkaammalla vaihtelulla, kun akku laskee 8,5 V: iin tai 3 sarjaan vähemmän vaihtelua varten ja laskee pienemmän Rc-arvon.(9-3 * 2,0 V-0,5 V) / 20 mA = 125 ohmia

Tässä on graafinen menetelmä transistorin, vastuksen ja LED: n käyttäytymisen ennustamiseksi

^{simuloi tätä virtapiiriä - Kaavio luotu käyttämällä CircuitLab}

"En ole varma, kuinka tarkasti transistorit vaikuttavat piireihin jännitteen ja virran suhteen. Kun yritän selvittää sen, ajattelen sitä linssin läpi kuinka vastus vaikuttaa piirin luonteeseen, ontämä on virheellinen näkökulma? "

Kyllä, näen tässä sekaannuksen.Ehkä, jos selitän "elektronivirtausteorian" sekä "tavanomaisen (eli reikävirtauksen)" transistoritoiminnon

Perinteinen teoria:

Transresistorin (jota nyt kutsutaan transistoriksi) tehtävänä on muuttaa jännitehäviötä kollektorin ja emitterin välillä pienellä jännitteellä, joka kohdistetaan tukiasemaan.

Elektronivirtausteoria:

Transistorin tehtävänä on muuttaa suurempaa virtaa kollektorissa emitteriliitokseen ja pienempää virtaa rungon ja emitteriliitosten välillä.

Toivottavasti se poistaa hämmennyksen.