¿Cómo funciona este circuito para atenuar la entrada y salida de un LED?

Soy nuevo en electronica. Estoy tratando de averiguar cómo funciona este circuito para atenuar la entrada y salida de la luz LED:

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

Así es como creo que funciona (por supuesto, me equivoco):

  1. Cuando conecta inicialmente el circuito, la energía fluye desde la fuente de alimentación de 9 V (sé que los electrones en realidad fluyen en la dirección opuesta, pero me atengo a la convención) al pin 8 y 4 en el temporizador 555. Los comparadores "set" y "reset" dentro del temporizador 555 emiten 0, lo que hace que el flip-flop dentro del temporizador 555 mantenga su estado inicial (es decir, 0) y la salida 0, que pasa a la etapa de salida dentro del temporizador 555 , lo que hace que la etapa de salida del temporizador 555 permita que el pin 3 del temporizador 555 actúe como fuente de alimentación. La resistencia de 33K (es decir, R1) reduce drásticamente el voltaje entre los pines 6 y 2 a un valor inferior a 3 V, de modo que los comparadores de "establecimiento" y "reinicio" dentro del temporizador 555 continúan emitiendo 0. Sin embargo, la corriente que fluye a través de el pin 3 comienza a cargar el capacitor de 100uF (C1),
  2. A medida que C1 se vuelve más cargado, fluye menos corriente hacia C1 y fluye más corriente a través de la base del transistor, lo que hace que la luz LED brille más. Eventualmente, la carga a través de C1 da como resultado un voltaje a través del pin 6 y el pin 2 superior a 6 V, lo que hace que el comparador "establezca" la salida 1, lo que establece el estado del flip-flop en 1, lo que hace que la etapa de salida cambie el pin 3 de una fuente de energía a un sumidero de energía. C1 comienza a descargarse a través de R1, así como también a través de la base del transistor NPN (Q1), primero rápidamente, lo que hace que el LED continúe brillando intensamente al principio y gradualmente se vuelve menos brillante a medida que disminuye la carga a través de C1.
  3. Eventualmente, la carga a través de C1 da como resultado un voltaje a través del pin 6 y el pin 2 que es inferior a 3 V, lo que hace que el comparador "reiniciado" emita 1 (el comparador "establecido" ya comenzó a emitir 0 cuando el voltaje cayó por debajo de 6 V) , lo que hace que el estado del flip-flop cambie a 0, lo que hace que la etapa de salida permita que el pin 3 actúe como fuente de alimentación nuevamente.
  4. El proceso se repite.

¿Mi proceso de pensamiento es correcto? ¿Yo me perdí algo?

Respuestas (2)

Q1 es un seguidor de emisor. El voltaje en el emisor es el voltaje del capacitor menos 0.7V más o menos.

Si el LED Vf es de 2 V, entonces la corriente a través del LED es de aproximadamente (Vc1-2,7)/470. Entonces, a 3V en el capacitor, el LED está casi apagado.

La corriente base es de aproximadamente 12-25 uA (según el transistor beta) cuando el capacitor está a 6 V (pico), por lo que alargará un poco el ciclo, según el tipo de 555. Un tipo bipolar generará aproximadamente 7.8 V con corriente ligera , por lo que la corriente a través de R1 será solo de aproximadamente 55 uA, por lo que podría fallar con un BC547A.

¡Gracias por su respuesta! ¿Por qué el voltaje en el emisor solo se vería afectado por el voltaje del capacitor? ¿No se vería afectado también por el voltaje proveniente del pin 3, mientras que el pin 3 está en modo de fuente de alimentación? ¿Y el voltaje de la batería? ¿Eso no figura en el voltaje en el emisor? Además, ¿por qué podría fallar con un BC547A si la corriente a través de R1 es de alrededor de 55 uA?
1. Cuando el transistor está en modo activo (que es aquí) Vbe es 0.7V. Si ignoramos la corriente base, el voltaje del emisor es el voltaje del capacitor menos los 0.7V. La corriente a través de la resistencia del pin 3 eventualmente cambiará el voltaje del capacitor, tal como usted dice. 2. La ganancia mínima de un BC547 A es solo 110, lo que significa que la corriente base máxima (con Vcap = 6 V) podría ser tan alta como 63 uA (a temperatura ambiente, más a baja temperatura), por lo que el capacitor nunca llegará a 5 V, se detendrá en tal vez 5.6 o 5.8V, por lo que el pin 3 permanecerá alto, el LED permanecerá bastante brillante y eso es todo.
@lostinthecloud La corriente que proviene del pin 3... fluye a través del capacitor, lo que afecta el voltaje del capacitor.

En la configuración de seguidor de emisor, Q1 actúa como un amplificador de corriente. Dentro de los límites, el voltaje del emisor siempre es de 0,6 V o menos que el voltaje base. A medida que la base se mueve hacia arriba y hacia abajo, el emisor la sigue menos la compensación causada por el voltaje directo de la unión base-emisor. La razón del transistor es que puede pasar alrededor de 100 mA de corriente desde el colector al emisor por cada 1 mA de corriente en la base.

En su circuito, si el LED estuviera conectado directamente al nodo R1-C1, intentaría extraer tanta corriente a través de la resistencia de 33 K que la caída de voltaje a través de la resistencia sería demasiado, y la corriente sería tan baja que el El LED no se encendía. Con el transistor allí, solo alrededor del 1% de la corriente del LED proviene del pin 3 a R1. El resto proviene directamente de la fuente de 9 V. Entonces, su declaración en el n. ° 2 sobre "fluye menos corriente en C1 y fluye más corriente a través de la base del transistor" es incorrecta en la forma en que lo dice en serio. La corriente base en el transistor aumenta ligeramente a medida que aumenta el voltaje R1-C1, pero solo porque el requisito de corriente del LED aumenta a medida que aumenta el voltaje a través de él y R3. La carga conectada al emisor es una forma de retroalimentación negativa llamada degeneración del emisor.

¡Gracias! ¿Está diciendo que la corriente a través de la base del transistor aumenta a medida que aumenta la carga a través del capacitor porque el voltaje en la base del transistor aumenta a medida que aumenta la carga a través del capacitor (a diferencia de la forma en que lo describí en mi publicación original) , lo que hizo que pareciera que la velocidad del flujo de electrones hacia el capacitor se ralentiza gradualmente a medida que el capacitor se vuelve más cargado)? ¿Se ralentiza el flujo de electrones hacia un capacitor a medida que se carga el capacitor?
Sí, el flujo de electrones disminuye a medida que aumenta el voltaje del capacitor hacia el voltaje en el pin 3 (ya sea cargando o descargando). Pero la corriente de base no aumenta estrictamente porque el voltaje de base sobre el suelo está aumentando. Si el emisor tuviera una carga de corriente constante en lugar de un LED y una resistencia, la corriente base no cambiaría a medida que el voltaje del capacitor aumentara y disminuyera. No hay suficientes caracteres para cubrir todo en un mensaje.
La corriente a través del emisor es la suma de las corrientes de la base y del emisor, aproximadamente 1:100 en un transistor de señal pequeño. El voltaje base aumenta, esto aumenta la corriente base porque un circuito va desde la base al emisor a través de la unión base-emisor, básicamente un diodo, a través de la resistencia y del LED a GND. Entonces la corriente de base aumenta, provocando un aumento en la corriente del colector de 100 veces más.
A medida que aumenta la corriente del emisor, también lo hace el voltaje en R3 y, a medida que aumenta el voltaje en R3, la corriente de base disminuye. Eventualmente se alcanza un punto de estabilidad, hasta que el voltaje base cambia nuevamente. Con una rampa de voltaje en la base, obtienes una rampa de corriente a través del LED.
¿Cómo funciona este circuito para atenuar la entrada y salida de un LED?
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