NPN + LED
إشارة صغيرة تتحكم بالتيار.
تحكّم بتيارLED باستخدام تيار قاعدة صغير.
- NPN · ترانزستور من نوع NPN
- n-type / p-type / n-type. تشير N–P–N إلى ثلاث مناطق شبه موصلة: نوع n ثم p ثم n. الإلكترونات هي الحوامل الأغلبية في نوع n، والفجوات في نوع p. هنا يتحكم تيار قاعدة صغير بتيار LED.
- LED · صمام ثنائي باعث للضوء
- Light-emitting diode. مكون شبه موصل يضيء عند مرور تيار أمامي. تحد المقاومة هذا التيار في دائرتنا.
طاولة التجارب
غيّر إعدادات الدائرة وتوقّع القراءات ثم تحقق من التحدي. هذه نماذج تعليمية، وتوضح كل تجربة افتراضاتها.
سجّل الدخول لحفظ تقدمك. يبقى تقدم الضيف على هذا الجهاز.
مساران للتيار.
نموذجNPN مبسط: الكسب100، VBE 0.7 V، التشبعVCE 0.2 V، LED 2 V. قيم مفترضة.
تيار القاعدة يمر عبرRb وB–E؛ وتيار المجمع عبرRc وLED وC–E. عند التشبع تحدّRc التيار.
الصعوبة
ابنِ · أضئ
شغّل الطاقة وإشارة القاعدة. حقّق تيارLED من5 إلى20 mA.
تحتاج إلى تلميح؟
Rb = 10 kΩ وRc = 330 Ω.
استكشف · أطفئ
اترك الطاقة وشغّل القاعدة على الإيقاف. يجب أن يصبح تيارLED صفرًا.
تحتاج إلى تلميح؟
مشغّل القاعدة يبدّل بين5 V و0 V.
حلّ بنفسك · تحكّم بكفاءة
فعّل الإشارة: تشبع و8–12 mA وتيار قاعدة≤0.20 mA.
تحتاج إلى تلميح؟
Rb = 33 kΩ وRc = 330 Ω. التصميم الحقيقي يحتاج هامشًا لتفاوت الكسب.
قراءات إضافية ووصفات الدوائر
إشارة صغيرة ومسار قدرة منفصل
يتحكم تيار قاعدة صغير في ترانزستور NPN بتيار المجمع. تأتي طاقة LED من التغذية. تتحكم إشارة القاعدة بمسار الطاقة ولا تخلقها. هنا يبدأ التحكم الإلكتروني.
Ib ≈ (Vin − 0.7) / Rb; Ic ≤ (5 − 2 − 0.2) / Rc
تعطي Rb = 10 kΩ تيار قاعدة نحو 0.43 mA. تحد Rc = 330 Ω تيار LED المشبع عند نحو 8.48 mA. جهد المجمع–الباعث في النموذج نحو 0.2 V.
الكسب ليس وعدًا
يستخدم النموذج كسبًا 100 في المنطقة الفعالة. يتغير الكسب الحقيقي حسب القطعة والتيار والحرارة. يحتاج المفتاح الموثوق إلى هامش تصميم.
زيادة الدخل لا تساعد إلى الأبد
عند التشبع، تحدد التغذية ومقاومة LED التيار أساسًا. زيادة تيار القاعدة لا تستمر في إعطاء تيار LED يساوي 100 مثله.
الأرضي مرجع مشترك
يحتاج مصدر الإشارة المنفصل إلى المرجع المشترك الصحيح مع دائرة التبديل. وإلا قد لا تعني عبارة «5 V عند الدخل» شيئًا للترانزستور.
خطأ مفيد تجنبه
المحرك أو المرحّل ليس مجرد LED أكبر. قد ينتج الحمل الحثي جهدًا مرتفعًا عند الفصل. يحتاج المشغل إلى حماية مناسبة من الجهد الارتدادي وتصنيف تيار كافٍ. هذه الحماية غير ممثلة هنا.
الترانزستور مشبع بالفعل. قللت Rb. تيار LED…
- يجب أن يتضاعف
- تحده Rc أساسًا
- يصبح صفرًا
اقرأ المزيد
يزداد تيار القاعدة، لكن Rc والجهد المتاح يحدان تيار المجمع بالفعل.
مؤشر تتحكم به إشارة
أوقف إشارة القاعدة وشغّلها. راقب التيارين.
نحو 0.43 mA يتحكم بنحو 8.48 mA. يسلك التياران مسارين مختلفين.
قيادة أقل، والضوء نفسه؟
قلل تيار القاعدة مع إبقاء Rc ثابتة.
نحو 0.091 mA ما زال يحقق التشبع في النموذج المثالي بكسب 100. هذا ليس ضمانًا لدائرة تبديل حقيقية.