Свежие обсуждения
Консультации

Помогите рассчитать схему

Добрый день! Необходимо рассчитать схему.
Нужно выбрать фототранзистор, получить значение его эмиттера, и количество света которое нужно подать, чтобы в итоге засветился светодиод
Сам рассчитал токи транзистора:

Ik=Uп/R1=3/120=0.025 A
Iэ≈Iсв=10 мА (Iсв - ток светодиода (согласно справочнику))
Iб=Iе-Iк=-15 мА (правильно, что с минусом?)

Всё, на этом этапе застрял...Дальше даже не представляю что нужно делать...Помогите, пожалуйста!
Схема прилагается.

 

infanty: Ik=Uп/R1=3/120=0.025 A
Неправильно.
Ik=(Uп-Uk)/R1
Uk задаётся рабочей точкой транзистора. Часто принимают Uп/2 для симметричности, но в этой схеме не обязательно.
Iб=Ik/h21э
Uб=Uэ+Uбэ
Iэ=Iсв=Ik+Iб
с учётом того, что IбIk можно рпинять, что Ik~Iэ.
Тогда для приведённых номиналов Uk=Ik*R1=0.01*120=1.2В
Ik_foto=Iб
Ну а для фототранзистора нужна зависимость(график или формула) тока коллектора от освещённости.

 

Так а как же её (рабочую точку) вычислить, если для этого необходимо значение Iк??? Либо меня не правильно учили, либо даже не знаю. Меня учили вот так (см. рис.4).

 

Правильно учили. В даном случае рабочую точку надо просто задать и всё. Из соображения, что на светодиоде должно быть напряжение Uсв.прямое, для красного порядка 1.5В. Остальное напряжения будет падать на резисторе и переходе к-э транзистора. В исходной схеме 1.2В падает на резисторе, 0.3В на транзисторе. Можно задать, чтобы равномерно поделилось, т.е. на резисторе 0.75В и на транзисторе 0.75В. Но это в случае, если ток светодиода регулировать и ограничивать через базу и транзистор работает в линейном режиме. В этоя же схеме, скорее всего, транзистор работает как ключь(но не в ключевом режиме), тогда рабочая точка нам ни к чему а резистор необходим для ограничения тока через светодиод и из этих соображений расчитывается: R1=(Uп-Uкэ-Uсв)/Iсв

В этой схеме может быть ещё такая нехорошая ситуация, что основной ток светодиода пойдёт через фототранзистор. Например, если фототранзистор очень хорош и при яркой освещённости сможет дать большой ток через к-э, тогда основной ток будет идти через фототранзистор, переход б-э(фактически диод) и светодиод и будет ограничен только их внутренними сопротивлениями.

 

Арс, спасибо за обширный ответ, но схема существует только на бумаге (мне её в расчёт необходимо добавить в контр. работу). Поэтому такой детализации не нужно)
Задача стоит простая: необходимо подобрать фототранзистор и узнать количество света которое нужно подать, чтоб светодиод засветился. Про такой детальный расчёт- ничего.

Теперь по существу: как мне задать эту рабочую точку или 0.3В ---это она и есть? Если так, то я подставляю значение в формулы из Вашего предыдущего поста, и узнаю всё, вплоть до Ik_foto.
Прилагаю ещё одну хар-ку...теперь по фототранзисторам...что с ней делать? как понять, сколько света необходимо для решения поставленной задачи?

Заранее благодарен!

 

infanty: Теперь по существу: как мне задать эту рабочую точку
Я бы задался сначала номинальным током через светодиод(не максимальным) и для этого тока выбрал бы рабочую точку так, чтобы падение напряжения на к-э и резисторе было одинаково. Плюс проверил бы, чтобы при максимальном токе через светодиод транзистор уже был полностью открыт, т.е. чтобы резистором отраничивался ток через светодиод не больше максимально-допустимого для него.

infanty: Если так, то я подставляю значение в формулы из Вашего предыдущего поста, и узнаю всё, вплоть до Ik_foto.
Прилагаю ещё одну хар-ку...теперь по фототранзисторам...что с ней делать?

Ну а потом по приложенным характеристикам ищете уровень света необходимый для обеспечения Ik_foto.
Ukэ_foto=Uп-Uсв-Uбэ.
Т.е. у нас уже Ik_foto и Ukэ_foto известно, осталось из графиков найти люксы.

 

Только что нашел небольшую ошибку:
Ik_foto=Iб---скорее Іе_фото=Іб, или я ошибаюсь...
а вообще рассчитал , получилось Іб=31.25 мкА, Ік=12,5 мА, Іе=12,53 мА Uк=1,5 В
Ток для светодиода в пределах допустимой нормы Uном=10мА Uмакс=20мА

Подобрал фототранзистор...КТФ104В (http://www.qrz.ru/reference/semiconductors/phototransistors.shtml) с фототоком 50мкА при освещённости 7лк. Вы знаете формулу зависимости фототока от освещения??? (возможно подам меньше освещения, чтобы ток был ~30 мкА, и тогда расчёт завершен)

 

infanty: _foto=Iб---скорее Іе_фото=Іб, или я ошибаюсь...
можно счить что они, практически, одинаковы(за вычетом фототока в базу)

infanty: Вы знаете формулу зависимости фототока от освещения?
не знаю