Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Rezystor pomiędzy bazą a emiterem tranzystora

kkooccuurr 02 Lut 2015 22:33 1530 14
  • #1 02 Lut 2015 22:33
    kkooccuurr
    Poziom 10  

    Witam,

    Czy mógłbym poprosić o wytłumaczenie mechanizmu który sprawia że układ nie działa (tzn D2 i brzęczek pracują bez względu na natężenie światła) gdy nie ma rezystora R1 pomiędzy bazą a emiterem w układzie poniżej:

    Rezystor pomiędzy bazą a emiterem tranzystora


    Podobny temat był już poruszany tutaj ale nie mogę w nim znaleźć wytłumaczenia co dokładnie sprawia że obecność rezystora pomiędzy bazą a kolektorem blokuje otwieranie tranzystora nawet dla małych wartości prądu (dużej rezystancji fotorezystora).

    Dziękuję!

    0 14
  • #2 02 Lut 2015 23:32
    mickpr
    Poziom 39  

    Aż wstyd udzielać odpowiedzi na to pytanie, ale spróbujmy:
    Gdy brak jest R1 - prąd płynący przez diodę D1 i fotorezystor FR płynie w całości przez R2 i złącze BE tranzystora polaryzując je (tranzystor jest stale otwarty).
    W przypadku włączenia w obwód rezystora R1 prąd ten ulega podziałowi - część płynie przez R2 i złącze BE, natomiast druga część płynie przez R1.
    Ponieważ prąd Ib (baza-emiter) będzie w tym przypadku mniejszy, a otwarcie tranzystora jest uzależnione od rezystancji fotorezystora FR może się zdarzyć tak, że dla słabego oświetlenia FR (wysoka rezystancja) tranzystor nie będzie się wcale otwierał. Wrzuć sobie układ w symulator online : www.falstad.com/circuit/ Fotorezystor zastąp sobie potencjometrem - którym będziesz symulował sobie "zmianę oświetlenia" a więc i rezystancji FR.

    0
  • #3 03 Lut 2015 08:47
    PiotrPitucha
    Poziom 33  

    Witam
    Sprawa jest prosta, do wysterowania tranzystora potrzebne jest przekroczenie pewnego napięcia Ube, jeśli fotorezystor jest oświetlany to napięcie na R1 jest proporcjonalne do oświetlenia i w pewnym momencie napięcie będzie większe od Ube co spowoduje przepływ prądu przez R2 i wysterowanie tranzystora.
    Jeśli nie ma R1 to musisz mieć świadomość że fotorezystor w stanie ciemnym ma jakąś skończoną rezystancję która wymusi przepływ prądu przez bazę, potem to już jest totolotek :) w zależności od wzmocnienia tranzystora zadziała albo i nie .....
    Powtarzalne działanie układu wymaga zawsze R1.
    Piotr

    1
  • #4 03 Lut 2015 21:28
    mickpr
    Poziom 39  

    PiotrPitucha napisał:
    fotorezystor w stanie ciemnym ma jakąś skończoną rezystancję
    a w stanie jasnym nie ma?
    PiotrPitucha napisał:
    rezystancję która wymusi przepływ prądu przez bazę
    rezystancja wymusza przepływ prądu?
    PiotrPitucha napisał:
    potem to już jest totolotek
    Totolotek ? Szukałem w wielu książkach elektronicznych i nie znalazłem takiego pojęcia w elektronice.
    PiotrPitucha napisał:
    w zależności od wzmocnienia tranzystora zadziała albo i nie
    Co z tym ma wspólnego wzmocnienie tranzystora?
    Wybacz, że "się czepiam", ale pisz proszę precyzyjniej... zwłaszcza do początkujących.

    1
  • #5 04 Lut 2015 08:48
    PiotrPitucha
    Poziom 33  

    Witam
    Kolega szuka kwadratowych jaj :)
    - piszę o rezystancji w stanie ciemnym, bo pytającego interesuje dlaczego bez R1 układ cały czas jest włączony
    - I=U/R więc podłączenie rezystancji do zamkniętego obwodu zasilanego napięciem U wymusi przepływ prądu, nie widzę logicznego błędu w takim stwierdzeniu
    - wzmocnienie tranzystora ma bardzo wiele do działania takiego układu, jeśli pytający dysponowałby tranzystorami starszej generacji to spokojnie mógłby zrezygnować z R1, bo ? tranzystorów starszej generacji była na tyle mała, by załączyć układ prądem płynącym przez bazę przez fotorezystor w stanie ciemnym.
    Pozdrawiam

    Ps. Mogę oczywiście wrzucić całą stronę obliczeń, ale skoro pytający pyta o tak prostą rzecz to wątpię by wzory mu cokolwiek powiedziały.

    Dodano po 16 [minuty]:


    Teraz ja poszukam trójkątnych jaj w Twoim tekście jeśli mamy być konkretni.

    Cytat:
    Gdy brak jest R1 - prąd płynący przez diodę D1 i fotorezystor FR płynie w całości przez R2 i złącze BE tranzystora polaryzując je (tranzystor jest stale otwarty).

    Nie jest prawdą że tranzystor jest stale otwarty, w obwodzie kolektora popłynie prąd około ? razy większy niż w bazie, w wielu przypadkach prąd ten nie będzie wystarczająco duży do uruchomienia buzera i daleko mu do stanu otwarcia.

    Cytat:
    W przypadku włączenia w obwód rezystora R1 prąd ten ulega podziałowi - część płynie przez R2 i złącze BE, natomiast druga część płynie przez R1.

    Przypominam że złącze BE jest nieliniowe i do czasu osiągnięcia na R1 napięcia Ube w którym zaczyna ono przewodzić nie możemy mówić o jakimkolwiek podziale prądów, R1 stosujemy po to by do pewnego momentu prąd przez bazę wcale nie płynął.

    Pozdrawiam

    0
  • #6 04 Lut 2015 10:19
    mickpr
    Poziom 39  

    PiotrPitucha napisał:
    Nie jest prawdą że tranzystor jest stale otwarty, w obwodzie kolektora popłynie prąd około β razy większy niż w bazie, w wielu przypadkach prąd ten nie będzie wystarczająco duży do uruchomienia buzera i daleko mu do stanu otwarcia.
    Ale bzdury wygadujesz... Dowodem jest to, co napisał autor pytania:
    Cytat:
    D2 i brzęczyk pracują bez względu na natężenie światła.
    Chcesz polemizować z rzeczywistością?

    PiotrPitucha napisał:
    Przypominam że złącze BE jest nieliniowe i do czasu osiągnięcia na R1 napiecia Ube w którym zaczyna ono przewodzić nie możemy mówić o jakimkolwiek podziale prądów, R1 stosujemy po to by do pewnego momentu prąd przez bazę wcale nie płynął.
    Podział "nieliniowy" nie oznacza braku podziału. Nigdzie nie napisałem, że układ pracuje w sposób liniowy! Nie przekręcaj!

    0
  • #7 04 Lut 2015 12:10
    PiotrPitucha
    Poziom 33  

    Witam
    Uważam że podział prądu nic tu nie ma do czynienia, nie o to chodzi w tym układzie.
    Analiza działania układu powinna być poparta obliczeniami, przy moim podejściu do sposobu działania układu jestem w stanie wyprowadzić wszystkie wzory w kilka minut, przy Twoim podejściu życzę powodzenia.
    Wszystko powiedziałem na ten temat.
    Pozdrawiam

    0
  • #8 04 Lut 2015 12:18
    mickpr
    Poziom 39  

    PiotrPitucha napisał:
    Uważam że podział prądu nic tu nie ma do czynienia
    Dzielnik FR(+D1)/R1 pełni tu KLUCZOWĄ rolę.

    Zamiast się wściekać - proponuję nieco ochłonąć, bo wygląda na to, że zamiast merytorycznie podejść do tematu, podszedłeś do niego ambicjonalnie.

    0
  • #10 07 Lut 2015 18:18
    kkooccuurr
    Poziom 10  

    Dzięki wielkie za wszystkie odpowiedzi! Bardzo mi pomogły!

    Ostatnie pytanie: dlaczego prąd który można by powiedzieć że wymusza otwarcie tranzystora przy braku R1 nie płynie także (chociażby jego mała cześć) przez tranzystor i także nie wymusza jego otwarcia gdy R1 jest obecne?

    ...lub innymi słowy co sprawia że do czasu osiągnięcia napięcia BE otwierającego tranzystor cały prąd wybiera drogę przez R1 ale przy jego braku bez problemu (nawet gdy jest bardzo mały) potrafi "przełamać" zamknięcie tranzystora i popłynąć przez niego?

    0
  • #11 07 Lut 2015 20:29
    mickpr
    Poziom 39  

    kkooccuurr napisał:
    dlaczego prąd który można by powiedzieć że wymusza otwarcie tranzystora przy braku R1 nie płynie także (chociażby jego mała cześć) przez tranzystor i także nie wymusza jego otwarcia gdy R1 jest obecne?
    Otóż płynie, ale jest zbyt mały, aby "otworzyć" tranzystor.
    kkooccuurr napisał:
    co sprawia że do czasu osiągnięcia napięcia BE otwierającego tranzystor cały prąd wybiera drogę
    Nie jest to prawdą. Prąd płynie i przez R1 i przez złącze BE tranzystora (patrz wyżej).
    kkooccuurr napisał:
    ale przy jego braku bez problemu (nawet gdy jest bardzo mały) potrafi "przełamać" zamknięcie tranzystora i popłynąć przez niego?
    Widocznie jest wystarczająco duży, aby to zrobić. Nie wiemy (bo nie podałeś) w jakich granicach zmienia się rezystancja fotorezystora - więc możemy gdybać - jaka jest, domniemując - że widocznie nie jest "nieskończenie wielka".
    Cały szkopuł polega na dobraniu odpowiednich wartości rezystorów w zależności od zastosowanego fotorezystora - by układ odpowiednio działał.

    0
  • #12 07 Lut 2015 22:12
    kkooccuurr
    Poziom 10  

    mickpr napisał:
    kkooccuurr napisał:
    dlaczego prąd który można by powiedzieć że wymusza otwarcie tranzystora przy braku R1 nie płynie także (chociażby jego mała cześć) przez tranzystor i także nie wymusza jego otwarcia gdy R1 jest obecne?
    Otóż płynie, ale jest zbyt mały, aby "otworzyć" tranzystor.


    Według symulatora falstad przy FR=5M i obecnym R1 jest to jakiś śladowy prąd (dziesiąte piko ampera) oraz śladowe napięcie na R2. W rzeczywistym układzie też nie jestem w stanie zmierzyć żadnego napięcia na R2 - całe napięcie (lub może jego 99.999%) występujące na R1 jest na zlączu BE tranzystora.

    0
  • #13 08 Lut 2015 17:31
    PiotrPitucha
    Poziom 33  

    Witam
    kkooccuurr widzę że piszesz sensownie choć jesteś początkujący.
    Nie ma sensu wpuszczać się w akademickie dyskusje czy poniżej napięcia Ube płynie prąd czy nie, dla Ciebie istotne jest czy układ działa czy też nie działa.
    W wielu modelach obliczeniowych przyjmuje się że poniżej Ube prąd nie płynie i tego się trzymaj.
    Twój układ jest uproszczony do minimum, jego pierwowzór z przerzutnikiem był kiedyś analizowany na elektrodzie i mimo uproszczeń w założeniach obliczenia zajęły kilka stron.
    Do analizy układu wybiera się zwykle wartości istotne a nie wszystkie możliwe, większy wpływ na układ niż prądy poniżej napięcia Ube ma temperatura powietrza i jego wilgotność powodująca upływy na płytce.
    Przy tego typu przełącznikach jak ten fotoelektryczny tolerancje rzędu kilkunastu czy nawet kilkudziesięciu procent są zjawiskiem normalnym, nie zajmuj się czymś co ma wpływ rzędu pojedynczych promili bo nigdy nie dojdziesz wniosku co jest istotne a co nie.
    Piotr

    0
  • #14 08 Lut 2015 18:01
    mickpr
    Poziom 39  

    Dokładnie tak jak napisał kol. PiotrPitucha
    Świat nie jest doskonały, tranzystor też nie jest doskonały, nawet rezystor nie jest.
    Dlatego wdawanie się w

    kkooccuurr napisał:
    jakiś śladowy prąd (dziesiąte piko ampera)
    jest szukaniem dziury w całym.
    Jeśli chcesz wiedzieć "dokładnie" - zalecam przestudiowanie charakterystyk tranzystora, gdzie są nawet odniesienia jego parametrów do temperatury otoczenia.
    Tylko przygotuj się do tego, że "im dalej w las, tym więcej drzew".

    0
  • #15 09 Lut 2015 01:01
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Dla typowego tranzystora krzemowego małej mocy I_E=10mA odpowiada U_BE=0.65V; każde dwukrotne zmniejszenie I_E zmniejsza U_BE o 19mV (0.019V) - czyli 1024-krotne zmniejszenie I_E (do 10uA) zmniejsza U_BE o 0.19V, do 0.46V - jeśli więc prąd płynący przez FR jest tak mały, że spadek napięcia na R1 nie może osiągnąć 0.46V (dla R1=10k mniejszy od 46uA), to tranzystor nie może przewodzić nawet 10uA (a prąd jego bazy jest poniżej 0.2uA - prawie cały prąd FR płynie przez R1) - a to jest dużo za mało, żeby działał generator w brzęczyku piezo. Przy prądzie FR około 300uA ten prąd dzieli się między R1 i R2, bo na samym R1 taki prąd by dał napięcie 3V, baza T1 dostaje z tego ponad 100uA, I_E przekracza 10mA (jeśli opór Y1 na to pozwoli), U_BE będzie pewnie w okolicy 0.66V; w tym stanie pewnie brzęczyk piezo będzie działał. Dalsze zmniejszanie oporu FR już niewiele zmieni, bo R1 i R2 ograniczą prąd.

    Istotna w tym wszystkim jest nieliniowość zależności między U_BE, a prądem tranzystora (zarówno bazy, jak i emitera, i kolektora; prąd bazy i prąd emitera/kolektora w dużym zakresie są z grubsza proporcjonalne) - przy małym prądzie FR napięcie, jakie ten prąd daje na R1, jest za małe, żeby tranzystor mógł przewodzić znaczący prąd. Oczywiście, przy mniejszym prądzie FR tranzystor nie włączyłby brzęczyka nawet bez R1 (np. przy 1uA już raczej nie powinien) - ale płynąłby przez niego jakiś prąd, powodując rozładowywanie baterii - zwłaszcza, jeśli FR jest kiepski i w ciemności nie ma dużego oporu (a każdy FR potrzebuje długiego czasu na osiągnięcie dużego oporu).

    0