Jak to policzyć? Czas po jakim tranzystor się otworzy, R, C.

Mam problem bo nie wiem jak policzyć po jakim czasie tranzystor T zostanie otwarty w zależności od R i C. Potrzebuje wzór na to, a nigdzie nie mogę znaleźć.

Konkretne pytanie jest takie: po jakim czasie od zamknięcia klucza zaświeci się dioda LED. Uzasadnij wypowiedź.

Czas ten dla Uzas=12V będzie równy około 0.05RC.
I konieczny jest rezystor do kolektora tranzystora i do plusa zasilania.
Bo nie można zostawić wejścia CMOS „wiszącego w powietrzu”.

jony napisał:

Czas ten dla Uzas=12V będzie równy około 0.05RC.

Jak to wytłumaczyć ?

Tu masz dokładnie wyprowadzony
http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Electrical-En...DDD-D59B-487A-A48D-B5C8B752B6AB/0/6002L13.pdf (od strony 6)
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic555918.html
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic466430.html

https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?t=555918 napisał:

Do wlaczenia tranzystora napiecie na jego bazie musi byc� wieksze o 0.6V niz na emiterze 2.72V czyli kondensator musi naladowac� sie� do 3.4V.
Stala czasowa T=R*C i po tym czasie kondensator naladuje sie do napiecia 2/3Uzas=8V(dokladnie to do 0.632Uzas=7.58V)

Dlaczego do 2/3 Uzas ?


Pozatym na tamtym schemacie



ten dzielnik R3, R4 to chyab niepotrzebna strata całego 1,2mA prądu?

Napięcie na kondensatorze Uc ładowanym przez rezystor R ze źródła napięcia zasilającego Uzas.

Opisuje taki oto wzór:
$$Uc(t)=Uzas*(1-e^{-\frac{t}{R1C1}})$$

I dla czasu t równymu RC mamy

$$Uc(t)=Uzas*(1-e^{-1})=Uzas*(1-\frac{1}{e})=Uzas*(1-0.3678)=0.632*Uzas$$

A jak wiadomo 2/3=0.6(6) wiec żeby było łatwiej zapamiętać mówimy ze kondensora po czasie t=RC naładuje się do 2/3Uzas, choć tak naprawdę po czasie t naładuje się do 0.632Uzas.

np. Jak mamy kondensator 1uF i rezystor 10K i Uzas=10V
To napięcie na kondensatorze osiągnie wartość 2/3Uzas=6.6V(dokładnie to 6.3212V)
po czasie równym t=RC=1uF*10k=10ms a po czasie równym dwóm stałym czasu t=2RC=20ms.
Kondensator naładuje się znowu do wartości 2/3 tylko nie jak poprzednio Uzas tylko do 2/3 różnicy napiec jaka została jeszcze do Uzas czyli 10-6.6=3.4 i kondensator naładuje się do 2/3*3.4V czyli o 2.2V czyli napięcie na kondensatorze osiągnie wartość 6.6V +2.2v=8.8V po czasie 2t=20ms i znowu kondensator po czasie 3RC będzie się lądować do 2/3 różnicy z 12-8.8V. Wynika z tego, że po każdym następnym okresie czasu t równym stałej czasowej RC, napięcie na kondensatorze wzrośnie o dwie trzecie różnicy miedzy napięciem zasilania a już osiągniętą wartością. Wynika z tego też ze napięcie na kondensatorze osiągnie wartość Uzas dopiero w nieskończoności. W praktyce przyjmujemy ze kondensator jest naładowany po czasie równym 5RC czyli Uc=9933Uzas.

A jeśli chodzi o ten dzielnik R3,R4 to nie jest żadna strata prądu.
Dzielnik ten powoduje że do włączenia tranzystora potrzebujemy napięcia znacznie większego niż 0.7V a konkretnie to 3.4V i dzięki temu zabiegowi fizyczne wartości R1 i C1 będą mogły być znacznie mniejsze dla uzyskania tego samego czasu opóźniania.
Np. chcemy by czas opóźniania wynosił 1s
I dla twojego schematu t=0.05RC czyli stała czasowa musi być 20 razy większa niż RC=1s
R1=47k C=20*(1/47k)=470uF
Stała czasowa wynosi t=47K*470uf=22s ale tranzystor włączy się już przy 0.7V czyli po T=0.05*22=1.1s

A teraz dla tranzystora który włącza się przy 3.4V
I dalej chcemy opóźnienie t=1S
Dla tego układu T=0.33RC czyli stała czasowa musi być tylko 3.3 razy większa od RC=1s
Czyli dla R1=47K
C1=3.3*(t/R1)=3.3(1/47k)=68uF
I teraz dokładnie widać co daje ten dzielnik.
W twoim układzie do uzyskania czasu opóźniania t=1s trzeba dać kondensator 470uF i rezystor 47K
A dla układu z tym dzielnikiem który tylko podnosi napięcie włączenia tranzystora i tym samym czasie opóźniania t=1s potrzebujemy kondensator o pojemności „tylko” 68uF czyli prawie 7 razy mniejsza niż u ciebie co oczywiście wiąże się z rozmiarami samego kondensatora jak i ceną.
Chyba teraz wszystko jasne??

Czy ten układ można wykorzystac do opóżnionego zapalania swiateł w samochodzie i np. regulowac kondensatorem np. C=1000uF to 15 s opóznienia a C=240uF to ok 3,5 sek.

pozdrawaiam i prosze o dopowiedż na maila
pAWEL

Dla tego pierwszego układu czas włączenia tranzystora wyniesie teoretycznie:


$$t=R*C*ln \frac{Ucc-Ube}{Ucc}$$

Do układu trzeba dodać rezystor w kolektorze tranzystora, bo układ nie ma wymuszonego stanu wysokiego, a bramki CMOS nie mają podciągania.

Przy obecności rezystora kolektorowego może się coś delikatnie zmienić, bo trzeba policzyć kiedy napięcie na Rc spadnie poniżej progu zadziałania bramki.

Zamiast tranzystora można zastosować bramki CMOS z wejściem Schmitta (np. 2 wejściowe NAND 4093 (4 w kostce) lub inwertery z wejsciem Schmitta (CD40106,)