Как работает эта схема для плавного включения и выключения светодиода?

Я новичок в электронике. Я пытаюсь понять, как работает эта схема, чтобы включить и выключить светодиод:

http://www.555-timer-circuits.com/images/circuit-fading-led.gif.

Вот как я думаю, что это работает (конечно, я ошибаюсь):

  1. Когда вы первоначально подключаете схему, питание поступает от источника питания 9 В (я знаю, что электроны на самом деле текут в противоположном направлении, но я придерживаюсь условности) к контактам 8 и 4 таймера 555. Оба компаратора «set» и «reset» внутри таймера 555 выводят 0, в результате чего триггер внутри таймера 555 сохраняет свое начальное состояние (т.е. 0) и выводит 0, который передается на выходной каскад внутри таймера 555. , в результате чего выходной каскад таймера 555 позволяет контакту 3 таймера 555 действовать как источник питания. Резистор 33K (т.е. R1) резко снижает напряжение на контактах 6 и 2 до некоторого значения менее 3 В, так что оба компаратора «установки» и «сброса» в таймере 555 продолжают выводить 0. Однако ток, протекающий через контакт 3 начинает заряжать конденсатор 100 мкФ (C1),
  2. По мере того, как C1 становится более заряженным, меньший ток протекает через C1, а больший ток проходит через базу транзистора, благодаря чему светодиод светится ярче. В конце концов, заряд на C1 приводит к тому, что напряжение на выводах 6 и 2 превышает 6 В, в результате чего «установленный» компаратор выводит 1, что устанавливает состояние триггера в 1, что заставляет выходной каскад менять вывод. 3 от источника питания к потребителю энергии. C1 начинает разряжаться через R1, а также через базу NPN-транзистора (Q1) — сначала быстро, в результате чего светодиод сначала продолжает ярко светить и постепенно становится менее ярким по мере уменьшения заряда на C1.
  3. В конце концов, заряд на C1 приводит к тому, что напряжение на выводах 6 и 2 становится меньше 3 В, в результате чего компаратор «сброса» выводит 1 (компаратор «установки» уже начал выводить 0, когда напряжение упало ниже 6 В). , в результате чего состояние триггера изменится на 0, в результате чего выходной каскад снова позволит контакту 3 действовать как источник питания.
  4. Процесс повторяется.

Правилен ли мой мыслительный процесс? Я что-то пропустил?

Ответы (2)

Q1 является эмиттерным повторителем. Напряжение на эмиттере равно напряжению конденсатора минус 0,7 В или около того.

Если светодиод Vf равен 2 В, то ток через светодиод составляет около (Vc1-2,7)/470. Так вот при 3В на конденсаторе светодиод почти не горит.

Базовый ток составляет около 12-25 мкА (в зависимости от бета-версии транзистора), когда конденсатор находится на уровне 6 В (пиковое), поэтому он немного удлинит цикл, в зависимости от типа 555. Биполярный тип будет выдавать около 7,8 В при слабом токе. , поэтому ток через R1 будет всего около 55 мкА, поэтому он может выйти из строя с BC547A.

Спасибо за ваш ответ! Почему напряжение на эмиттере зависит только от напряжения на конденсаторе? Не будет ли на него также влиять напряжение, поступающее с контакта 3, когда контакт 3 находится в режиме источника питания? А как быть с напряжением от аккумулятора? Разве это не фигурирует в напряжении на эмиттере? Кроме того, почему он может выйти из строя с BC547A, если ток через R1 составляет около 55 мкА?
1. Когда транзистор находится в активном режиме (как здесь), Vbe составляет 0,7 В. Если мы игнорируем базовый ток, напряжение эмиттера равно напряжению конденсатора минус 0,7 В. Ток через резистор от контакта 3 в конечном итоге изменит напряжение конденсатора, как вы и говорите. 2. Минимальное усиление BC547 A составляет всего 110 А, что означает, что пиковый (при Vcap = 6 В) базовый ток может достигать 63 мкА (при комнатной температуре, больше при низкой температуре), поэтому конденсатор никогда не достигнет 5 В, он остановится, возможно, на уровне 5,6 или 5,8 В, поэтому контакт 3 останется высоким, светодиод будет гореть довольно ярко, и все.
@lostinthecloud Ток, идущий от контакта 3 ... протекает через конденсатор, который влияет на напряжение на конденсаторе.

В конфигурации эмиттерного повторителя транзистор Q1 действует как усилитель тока. В определенных пределах напряжение эмиттера всегда примерно на 0,6 В меньше напряжения базы. Когда база движется вверх и вниз, эмиттер отслеживает ее за вычетом смещения, вызванного прямым напряжением перехода база-эмиттер. Причина использования транзистора в том, что он может пропускать около 100 мА тока от коллектора к эмиттеру на каждый 1 мА тока в базе.

В вашей схеме, если бы светодиод был подключен непосредственно к узлу R1-C1, он пытался бы потреблять такой большой ток через резистор 33 кОм, что падение напряжения на резисторе было бы слишком большим, а ток был бы настолько низким, что Светодиод не загорался. С транзистором только около 1% тока светодиода поступает от контакта 3 через R1. Остальное поступает непосредственно от источника 9 В. Таким образом, ваше утверждение в № 2 о том, что «меньший ток проходит через C1, а больший ток проходит через базу транзистора», неверно в том смысле, в каком вы это имеете в виду. Базовый ток в транзисторе немного увеличивается при увеличении напряжения R1-C1, но только потому, что ток, потребляемый светодиодом, увеличивается по мере увеличения напряжения на нем и резисторе R3. Нагрузка, подключенная к эмиттеру, является формой отрицательной обратной связи, называемой вырождением эмиттера.

Спасибо! Вы говорите, что ток через базу транзистора увеличивается по мере увеличения заряда конденсатора, потому что напряжение на базе транзистора увеличивается по мере увеличения заряда конденсатора (в отличие от того, как я описал это в своем исходном посте). , из чего следует, что скорость потока электронов в конденсатор постепенно замедляется по мере того, как конденсатор становится более заряженным)? Замедляется ли поток электронов в конденсатор по мере его зарядки?
Да, поток электронов уменьшается по мере увеличения напряжения на конденсаторе до напряжения на выводе 3 (при зарядке или разрядке). Но базовый ток не увеличивается строго потому, что базовое напряжение над землей увеличивается. Если бы эмиттер имел нагрузку с постоянным током вместо светодиода и резистора, ток базы не изменился бы по мере увеличения и уменьшения напряжения на конденсаторе. Недостаточно символов, чтобы охватить все это в одном сообщении.
Ток через эмиттер представляет собой сумму токов базы и эмиттера, примерно 1:100 в маломощном транзисторе. Базовое напряжение увеличивается, это увеличивает базовый ток, потому что одна цепь идет от базы к эмиттеру через переход база-эмиттер, в основном диод, через резистор и через светодиод к GND. Таким образом, ток базы увеличивается, что приводит к увеличению тока коллектора в 100 раз.
По мере увеличения тока эмиттера растет и напряжение на резисторе R3, а по мере увеличения напряжения на резисторе R3 ток базы уменьшается. В конце концов достигается точка стабильности, пока базовое напряжение снова не изменится. С линейным изменением напряжения на базе вы получаете линейное изменение тока через светодиод.
Как работает эта схема для плавного включения и выключения светодиода?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v