¿Cómo leer este esquema básico?

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Necesito construir un circuito donde la luz se convierta en sonido. La luz cae sobre una celda CDS y la corriente pasa a través del transistor NPN para amplificarla.

Sé que este es un esquema muy simple, pero ¿cuál sería el modelo de la vida real de esto? ¿Por qué la resistencia va a tierra?

Suena como un oyente de láser que vi en una revista una vez.

Respuestas (4)

Ese es un circuito realmente malo ya que depende de que la ganancia del transistor sea la correcta. Las ganancias reales del transistor varían ampliamente, incluso dentro del mismo lote de producción. Los circuitos diseñados de manera competente funcionan desde la ganancia mínima garantizada del transistor hasta al menos 10 veces eso, preferiblemente hasta una ganancia infinita.

Comenzaría con la etapa del transistor configurando su propio sesgo de CC para que el voltaje de salida esté cerca de la mitad de su rango. La señal del LDR estaría acoplada a CA en esa etapa. El LDR tendría al menos un pulldown para que él y el pulldown produzcan una señal de voltaje por sí mismos. Esta sería la señal alimentada a la etapa del amplificador a través de un condensador de acoplamiento.

Para obtener crédito adicional, cree un esquema de polarización automática que mantenga la salida cerca de la mitad de su rango, independientemente del nivel promedio de luz ambiental.

El OP no estaba pidiendo alta fidelidad y, en realidad, no es un pequeño circuito malo en absoluto, ya que es un seguidor de emisor que, con 3V en el LDR y con el LDR sentado a aproximadamente 10K bajo luz ambiental, lo hará coloque aproximadamente la mitad del suministro en la parte superior de la resistencia del emisor. Luego, cuando el LÁSER modula la resistencia del LDR, el emisor seguirá las ondulaciones de voltaje base, que pueden acoplarse fácilmente a cualquier etapa de ganancia siguiente o directamente a los auriculares. Un poco descuidado, pero quizás perfecto para los propósitos del OP, y ciertamente no es tan malo como lo pones.
@EMFi: el punto de polarización del transistor es muy impredecible, hasta el punto en que podría vincularse fácilmente a un extremo u otro. Si la ganancia del transistor es alta, entonces la base estará en 3V sin (o muy poco) cambio debido a la resistencia LDR. Si es demasiado bajo, la salida será muy baja con poca variación de voltaje. La resistencia nominal LDR y la ganancia del transistor deben coincidir correctamente, lo que no se puede hacer por adelantado debido a la variación de piezas, incluso si pudiera especificar el nivel ambiental específico requerido para obtener la resistencia LDR promedio. Esto es mucho más que "un poco" descuidado.
Debido al hecho de que la resistencia de entrada de un seguidor de emisor es aproximadamente beta veces la resistencia del emisor, una resistencia base conectada a un suministro fijo (como un LDR conectado a 3 V, por ejemplo) siempre generará un voltaje de salida del emisor que puede compararse con el de un divisor de voltaje de 2 resistencias, el rango de voltaje de salida depende de la relación de las resistencias. Desarrollé un escenario utilizando resistencias y betas razonables, y si desea leerlo detenidamente, está en dropbox.com/s/luipdzoaom8i0g2/Light%20to%20sound.png
@EMFi: Pero ese es exactamente el punto. La resistencia base aparente es directamente una función de la ganancia, que varía ampliamente, de una parte a otra y con la temperatura. La hoja de datos le da el mínimo, pero el real puede ser varias veces mayor, a veces muchas veces mayor. Si la resistencia base efectiva no está cerca de la resistencia LDR, entonces pierde ganancia debido a que está cerca de un extremo o del otro. Piense en el caso límite donde la ganancia es infinita. La salida siempre está vinculada al suministro menos la caída de BE.
Hombre de paja. El argumento no se trata de lo que sucede en el límite, se trata de lo que sucede en el mundo real con partes reales, y usted parece no estar dispuesto a proporcionar números para probar su caso, prefiriendo ofrecer lugares comunes que parecen otorgar autoridad.

Es un simple amplificador de transistor no inversor. La resistencia a tierra es lo que le permite no invertir. Cuando el transistor está apagado (la celda CDS no conduce), la salida de auriculares en el emisor del transistor se lleva al nivel del suelo a través de la resistencia de 47 Ω. Cuando el transistor está encendido, la salida de los auriculares se eleva a 3 V, y la resistencia limita la cantidad de corriente que pasa por el transistor y evita un cortocircuito directo.

Esto se conoce como seguidor de emisor. No hay ganancia de voltaje en el circuito, esto actúa como un amortiguador de impedancia, es decir, puede impulsar cargas más pesadas que la celda CDS por sí sola.

La luz en la celda CDS genera corriente que va a la base del transistor, esta corriente se multiplica por el transistor (esta ganancia se conoce como Hfe). Esta corriente, cuando es forzada a través de la resistencia, genera un voltaje que es su señal de salida. Su Hfe (de algunas hojas de datos antiguas) varía, pero es de al menos 40 (y puede llegar a 100).

La aplicación en el mundo real varía según la aplicación y el tipo de señal. Si la linealidad no es una preocupación, entonces el diagrama de circuito anterior se puede mejorar para eliminar la resistencia de 47 (ohmios) y el circuito actuará como un circuito digital, casi sin sonido cuando no hay luz.

Por otro lado, si la linealidad es una preocupación para las aplicaciones analógicas, entonces lo anterior es adecuado para proporcionar una salida analógica, especialmente si la amplitud de la luz debe variar en ambos lados del valor normal (es decir, si el valor cambia tanto por encima como por debajo). el valor de cd). Simplemente revise los amplificadores de transistores no inversores para obtener más información sobre el circuito.

Mucho depende de los valores de resistencia de la celda CDS y la resistencia de los auriculares. Además, es posible que desee conectar un condensador entre la salida y los auriculares para acoplar la salida en CC.

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