Transistor krets

Hej,

Du behöver inte potentialvandra så mycket. Du behöver se till att justera lagom kollektorström så att transistorn orkar sänka den utan att det blir för stort potentiallfall över kollektor-emitter på transistorn.

Var använder du spänningarna du nämner?

Jag tänker såna här potentialvandringar, där 5V och 3V kanske är 4.7 och 1 V istället?

Hur ska man justera lagom kollektorström som du skrev?

Eftersom transistorn skall fungera som en switch vill jag att den skall vara i mättnad, alltså "full påslagen". 

Disclaimer: Sedan är jag alls inte säker på att det är så här man borde dimensionera resistorn, men matten skall vara korrekt i alla fall. Det kanske finns några fina tumregler jag inte tagit hänsyn till.

sictransit skrev:

Eftersom transistorn skall fungera som en switch vill jag att den skall vara i mättnad, alltså "full påslagen". 

Så här skulle jag räkna:

Basströmmen:

$I_B=\frac{V_{out}-V_{BE}}{R_B}=\frac{4,7-0,7}{40k}=100 \mathrm{\mu A}$

Kollektorströmmen, givet 100x:

$I_C=I_B\times h_{FE}=100\mu \times 100=10 \mathrm{mA}$

Spänning över R_K:

$V_R=V_{CC}-V_{CE}=3-0,2=2,8 \mathrm{V}$

Det ger oss ett maxvärde på R_K:

${\mathit{R}}_{\mathbf{K}}=\frac{V_R}{I_C}=\frac{2,8}{10m}=\mathbf{280}\mathbf{ }\mathbf{\Omega }$

Givet tillgängliga motstånd får det bli 250 $\mathrm{\Omega }$.

Disclaimer: Sedan är jag alls inte säker på att det är så här man borde dimensionera resistorn, men matten skall vara korrekt i alla fall. Det kanske finns några fina tumregler jag inte tagit hänsyn till.

Tack! Jag fick också till 280 ohm, men tänkte att det var fel eftersom 250 var rätt. Hur vet man att man ska välja 250 och inte 500, man vill väl inte välja ett för litet motstånd?

Och hur vet man att man ska använda 4.7 V som V_out , men inte 1 V någonstans? Som dom också tog upp. 

sictransit skrev:

Eftersom transistorn skall fungera som en switch vill jag att den skall vara i mättnad, alltså "full påslagen". 

Så här skulle jag räkna:

Basströmmen:

$I_B=\frac{V_{out}-V_{BE}}{R_B}=\frac{4,7-0,7}{40k}=100 \mathrm{\mu A}$

Kollektorströmmen, givet 100x:

$I_C=I_B\times h_{FE}=100\mu \times 100=10 \mathrm{mA}$

Spänning över R_K:

$V_R=V_{CC}-V_{CE}=3-0,2=2,8 \mathrm{V}$

Det ger oss ett maxvärde på R_K:

${\mathit{R}}_{\mathbf{K}}=\frac{V_R}{I_C}=\frac{2,8}{10m}=\mathbf{280}\mathbf{ }\mathbf{\Omega }$

Givet tillgängliga motstånd får det bli 250 $\mathrm{\Omega }$.

Disclaimer: Sedan är jag alls inte säker på att det är så här man borde dimensionera resistorn, men matten skall vara korrekt i alla fall. Det kanske finns några fina tumregler jag inte tagit hänsyn till.

Jag räknade också sådär. Och jag hade definitivt valt 500-ohmaren för att inte riskera feldetektering i  mottagaren.

Det kan vara att någon tycker att eftersom tröskelnivån hos mottagaren är 1V, som man får lite marginal att använda att snåla in på motståndskostnaden. Men eftersom de förmodligen kostar precis lika mycket, så verkar det i högsta grad dumsnålt att välja det lägre motståndsvärdet. (Men framfölr allt hade jag valt ett betydligt högre motståndsvärde som basmotstånd, en mikrokontroller klarar att driva betydligt mer ström än 0.1 mA)

Maja9999 skrev:

sictransit skrev:

Eftersom transistorn skall fungera som en switch vill jag att den skall vara i mättnad, alltså "full påslagen". 

Så här skulle jag räkna:

Basströmmen:

$I_B=\frac{V_{out}-V_{BE}}{R_B}=\frac{4,7-0,7}{40k}=100 \mathrm{\mu A}$

Kollektorströmmen, givet 100x:

$I_C=I_B\times h_{FE}=100\mu \times 100=10 \mathrm{mA}$

Spänning över R_K:

$V_R=V_{CC}-V_{CE}=3-0,2=2,8 \mathrm{V}$

Det ger oss ett maxvärde på R_K:

${\mathit{R}}_{\mathbf{K}}=\frac{V_R}{I_C}=\frac{2,8}{10m}=\mathbf{280}\mathbf{ }\mathbf{\Omega }$

Givet tillgängliga motstånd får det bli 250 $\mathrm{\Omega }$.

Disclaimer: Sedan är jag alls inte säker på att det är så här man borde dimensionera resistorn, men matten skall vara korrekt i alla fall. Det kanske finns några fina tumregler jag inte tagit hänsyn till.

Tack! Jag fick också till 280 ohm, men tänkte att det var fel eftersom 250 var rätt. Hur vet man att man ska välja 250 och inte 500, man vill väl inte välja ett för litet motstånd?

Och hur vet man att man ska använda 4.7 V som V_out , men inte 1 V någonstans? Som dom också tog upp. 

Det står i uppgiften att utspänningen vid hög är 4,7 V.

Uppgiften om 1 V är en övre gräns för vad låg signal får vara. Driver vi transistorn hårt så kommer den att vara 0,2 V. Det är << 1 V.

Jag gjorde så här:

Utspänningen från "Mikrokontroller som skickar signalen" är 4.7V, spänningen bas-emitter är 0.7V. Det blir alltså 4/40k = 0.1mA som basström på transistorn. Med ett Hfe på 100 så blir strömmen genom kollektorn 10mA (om transistorn jobbar linjärt).

Om spänningen in på "Mikrokontroller som tar emot signalen" ska vara max 1V så blir det 2V över R_kollektor. Så R_kollektor blir 2/10mA = 200 ohm. 
Detta är ett minimum, om det är mindre än 200ohm så kommer spänningsfallet över det att bli mindre än 2V och inspänningen på Mikrokontrollern gå över 1V. Om man väljer 250 ohm så klarar man 1V-kravet, men bara nätt och jämt!

Som några påpekar, så finns det i praktiken ingen anledning att lägga sig så nära gränsen. Det normala är att man drar till med betydligt mer. En ingång på en normal Mikrokontroller har en in-impedans på någon megaohm så om man väljer R_kollektor på 4kohm skulle det också fungera, t.o.m bättre.

Det som händer då är att kollektorströmmen blir mycket mindre än det basströmmen och Hfe skulle kunna ge. Den kan ju bli som mest 3/R_kollektor .
Man bruka säga att transistorn jobbar olinjärt eller som en strömbrytare. Spänningen på kollektorn kommer att bli så låg som 0.2V ( V_CE(Sat) )

Det blev lite längre inlägg än jag tänkt, men jag hoppas det är till lite nytta :-)