To jest twój obwód narysowany jako schemat do czytania dla zrozumienia, a nie jako schemat połączeń (który dotyczy bardziej połączenia wszystkiego, a nie zrozumienia tego).

^{symuluj ten obwód - schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Pomysł przedstawiony na twoim schemacie, w którym dioda LED i rezystor ograniczający prąd są umieszczone szeregowo w obwodzie kolektora, jest powszechnym (i rozsądnym) podejściem. BJT działa jako „przełącznik półprzewodnikowy” i jest to jedno z kilku podejść do tego zachowania. Jak dotąd tak dobrze.

Ale pomysł bezpośredniego powiązania \ $ + 5 \: \ text {V} \ $ z podstawą, gdy emiter jest również przybity do ziemi, nie jest powszechne i nie jest dobre. Spowoduje to bezpośrednie umieszczenie pełnego \ $ 5 \: \ text {V} \ $ z odchyleniem do przodu na diodzie bazowej emitera. Pamiętaj:

1. Potrzebujesz tylko od \ $ 600 \: \ text {mV} \ $ do prawdopodobnie aż \ $ 900 \: \ text {mV} \ $ (w większości przypadków), aby użyć BJT jako przełącznika.
2. Za każdy dodatkowy \ 60 $ \: \ text {mV} \ $ (typowo) otrzymasz 10 razy większy prąd kolektora (jeśli pozwalają na to części obwodu podłączony do kolektora) i 10 razy większy prąd bazowy (zawsze to możliwe). Mówiąc ogólnie, prąd bazowy będzie wykładniczo związany z przyłożonym napięciem polaryzującym w przód na podstawie i nadajniku.

Stosowałeś \ $ 5 \: \ text {V} \ $ !! To jest sposób, znacznie powyżej tego, co powinieneś był używać. Więc BJT był dosłownie zalewany prądem bazowym. Oczywiście robiło się gorąco! To rozpraszało poważną moc. Mogło nawet uszkodzić urządzenie (prawdopodobnie wyrzuciłbym tę część po zrobieniu czegoś takiego).

Z tego powodu rezystor jest często stosowany w obwodzie podstawowym.

^{zasymuluj ten obwód}

Spadek napięcia w rezystorze bazowym jest prostą zależnością liniową od przepływającego przez niego prądu. Prąd złącza podstawa-emiter BJT jest zależnością wykładniczą. Tak więc, gdy złącze diody podstawa-emiter BJT próbuje szybko zwiększyć jego prąd, rezystor połączony szeregowo przeciwdziała tej gwałtownej zmianie poprzez spadek napięcia. Bardzo szybko okaże się, że rezystor obniża napięcie na tyle, że napięcie na złączu baza-emiter jest zbliżone do tego, gdzie powinno być.

Używając rezystora, zezwalasz na napięcie bazowe, aby „znaleźć stabilny i rozsądny spadek napięcia” dla jego działania.

Jak inni zauważyli, sekcja Maksymalne wartości znamionowe określa również absolutnie najgorsze napięcie odwrotnego polaryzacji dla emitera bazy. Dzieje się tak, ponieważ dioda połączeniowa PN baza-emiter nie jest w stanie obsłużyć dużego napięcia odwrotnego polaryzacji w typowym BJT. Diody stosowane w prostownikach mostkowych często radzą sobie z bardzo dużymi napięciami polaryzacji wstecznej na nich. Ale nie tak bardzo w przypadku BJT. Nie są przeznaczone do radzenia sobie z takim stresem. Zamiast tego po prostu załamują się i lawinowo. Więc oceny tam mówią, na co należy uważać. Często ludzie dodają oddzielną diodę (zorientowaną przeciwnie do kierunku do przodu złącza baza-emiter BJT) idącą od podstawy do masy w takim przypadku, aby chronić BJT ... na wszelki wypadek.

\ $ V_ {EB} = V_E-V_B \ $ .

Arkusz danych mówi, że emiter może znajdować się (do) 6 V powyżej podstawy, a nie, że podstawa może znajdować się 6 V powyżej emitera.

Z \ $ V_ {BE} \ $ ( \ $ V_B-V_E \ $ ) o godzinie6 V, absurdalnie duży prąd popłynie do bazy i bardzo szybko wypali tranzystor.

Tranzystory dwubiegunowe zwielokrotniają prąd. Mały prąd z podstawy do emitera powoduje duży prąd z kolektora do emitera. W arkuszu danych półprzewodnikowych ON patrz hfe na stronie 2 dla wzmocnienia, które wynosi od 50 do 375 dla tego tranzystora. Realistycznie jest to prawdopodobnie ~ 200. Oznacza to, że jeśli masz przepływ prądu 1 mA w podstawowym emiterze, przez kolektor - emiter będzie przepływał prąd 200 mA.

Złącze Base Emitter to mała dioda z odwrotnym napięciem przebicia określonym na 6 V. Ten obwód nie ma napięcia wstecznego, ALE z 5 V na podstawie i spadkiem ~ 0,7 V na złączu BE, będziesz miał 4,3 V w zwarcie (~ 0,05 oma dla okablowania), które wynosi 56 A / 369 W! Ani tranzystor, ani zasilacz nie wytrzymają dłużej niż mikrosekundę.

Dlatego MUSISZ UMIEŚCIĆ rezystor ograniczający prąd szeregowo z PODSTAWĄ. Wartość 430 Ohm będzie ~ 10 mA Prąd bazowy, ale .... Użyj standardowego 1,5k (1,47k) Ohm, który pozwoli na 2,67 mA Prąd bazowy, co oznacza, że ​​prąd Ic będzie ~ 534 mA (przy Hfe = 200 ). Jest to mniej niż 600 mA Ic, na które zezwala arkusz danych. Rezystor 200 Ohm ograniczy prąd LED-C-E do 14,5 mA.

Mam nadzieję, że wszystko się zgadza, ostatni raz wykonywałem te obliczenia ponad 40 lat temu.