El circuito simple reacciona al tocar un nodo.

Estoy tratando de repetir un circuito de esta publicación . Por alguna razón, no funciona correctamente y, al tratar de solucionarlo, descubro un comportamiento extraño. El LED se enciende si toco R3 con el dedo o con algo que conduzca electricidad. ¿Cuál puede ser la razón de eso? Aquí está el vídeo .

Esquemático

Dado que el suministro de voltaje es de 3,3 V en lugar de 5 V, cambié las resistencias correspondientemente: R1 = 66k, R4 = 99k. También por error cambié el valor de R3 a 150. Parece que el valor de R3 es crucial. Si lo hace lo suficientemente grande, el efecto desaparece, pero el interruptor se vuelve proporcional en lugar de discreto (menor luz conduce a un LED más brillante).

¿Puedes confirmar que hiciste el circuito que edité en tu publicación (de la pregunta vinculada)? R4 es 150, pero su pregunta sugiere que lo cambió a 99k.
Es posible que no funcione con 3,3 V; depende del LED que esté utilizando. ¿Quizás pueda proporcionar un enlace a la hoja de datos?
@David Sí, todo está bien.
@Andyaka lo siento, no recuerdo. Puede suponer un LED rojo estándar con una caída de voltaje de alrededor de 1,9 V.

Respuestas (2)

Yo fui el que publicó el circuito al que te refieres en tu pregunta.

El problema básico es que jugueteaste con algo sin entender cómo funciona. De acuerdo con la descripción, aquí está el lío en el que terminaste:

Esto claramente no va a hacer lo que quieres. El R4 muy alto básicamente no está allí, y lo que tiene es un circuito de bloqueo, como se demuestra en su video.

R4 debe dimensionarse para que admita la corriente de LED que desea. Digamos que este es un LED verde de 20 mA que cae alrededor de 2,1 V. Figura 200 mV en Q2 cuando está encendido, por lo que deja 1,0 V en R4. 1,0 V / 20 mA = 50 Ω. Una resistencia de 56 Ω sería buena, o tal vez 51 Ω si realmente quieres el último bit de brillo y estás dispuesto a vivir al límite.

A continuación, debe encontrar cuál es la resistencia del LDR en el nivel de luz al que desea que cambie el circuito. Creo que se determinó que era 10 kΩ en la pregunta original, así que lo usaré como ejemplo. Los LDR están disponibles en un amplio rango, por lo que esto es algo que debe saber de la hoja de datos para su LDR en particular, o debe medirlo.

En cualquier caso, desea que el divisor de voltaje R1-R2 produzca el voltaje necesario para encender Q1. Digamos 550 mV ya que la corriente para encender Q1 para causar una retroalimentación positiva a través de Q2 y R3 es bastante pequeña. Experimente para encontrar el umbral real. Si R2 es 10k Ω, entonces R1 debe ser 50 kΩ dadas las condiciones que elegimos arbitrariamente arriba. Por lo tanto, su valor de 66 kΩ está en el estadio correcto, suponiendo nuevamente que el LDR será de alrededor de 10 kΩ en el nivel de umbral de luz. Tendrá que ajustar R1 al nivel de umbral de luz deseado experimentando de todos modos.

R5 solo está ahí para limitar la corriente máxima a través de Q1 y a través de la base de Q2. Desea que sea un poco más de lo que se necesita para mantener Q2 saturado mientras se mantiene la corriente del LED. Digamos que se puede contar con Q2 para tener una ganancia de 50. Con la corriente del LED establecida en 20 mA, eso significa que necesita al menos 400 µA de la base de Q2, aunque un 50 % más sería bueno. Calcule que la caída de BE de Q2 es de 750 mV y Q1 cae de 200 mV. Eso deja 2.35 V a través de R5. 2,35 V / 400 µA = 5,9 kΩ. Probablemente usaría 4.3 kΩ

Eso deja a R3. El circuito funcionará sin R3. Hay una ganancia bastante alta alrededor del punto de umbral, pero, por supuesto, esa ganancia no es infinita. Habrá una gama de niveles de luz sobre los cuales el LED pasará de apagado a completamente encendido. El propósito de R3 es proporcionar una retroalimentación positiva para que el circuito tenga una acción instantánea o histéresis.. Hay formas de calcular esto, pero esto ya se está haciendo largo. Comenzaría con 1 MΩ y seguiría reduciéndolo en un factor de alrededor de 2 hasta que obtenga el nivel de histéresis que desea. Si baja a 100 kΩ y aún no obtiene suficiente histéresis, es probable que algo más esté mal. Su valor de 150 Ω es totalmente inapropiado (ni siquiera puedo comenzar a imaginar cómo pensó que cambiar el valor original por 7000 era una buena idea) y hará que el efecto de histéresis domine y el nivel de luz se vuelva esencialmente irrelevante. Lo que termina es solo un pestillo, como lo demostró su video.

No veo nada malo en "hacer el tonto" si solo estoy aprendiendo. Entendí que escalar las resistencias linealmente no era apropiado, pero la pregunta era sobre el efecto de "toque". De su respuesta, supe que era un "pestillo", pero una búsqueda rápida no mostró nada relevante. ¿Puedes elaborar, por favor?
@Alexan: Como dije, el problema no es realizar cambios en un diseño, sino realizar cambios sin comprender primero el diseño. Expliqué en detalle cómo funciona en la respuesta original y luego expliqué en detalle el proceso de convertirlo a un voltaje de alimentación diferente aquí. Haga preguntas específicas si no entiende alguna de estas explicaciones. De lo contrario, no estoy seguro de qué más puedo decir en general sobre la histéresis. ¿Entiende cómo R3 proporciona retroalimentación positiva y cómo la retroalimentación positiva causa histéresis? Sin detalles, es difícil saber por dónde empezar a responder.
Su análisis es completo, gracias. Pero estoy interesado en el efecto "toque". ¿Por qué se enciende cuando lo toco? ¿Tengo razón en que, en este caso, mi dedo actúa como una resistencia que atrae la mayor parte del potencial a tierra?
@Alexa: Lo que estás tocando tiene un potencial diferente al del circuito debido a la captación de electricidad estática, el acoplamiento capacitivo a la línea eléctrica o lo que sea. Solo se necesita una falla muy breve para que se propague a través del circuito y que la retroalimentación positiva haga que se bloquee. El potencial en su mano con los pocos pF de capacitancia es suficiente para producir tal falla.

Cuando cambia el voltaje de suministro, los valores de resistencia no necesariamente cambian linealmente. Especialmente con dispositivos activos como BJT y LED. Y tenga en cuenta que el LDR tendrá sobre 5 10 k Ω cuando está encendido y sobre 200 k Ω cuando en la oscuridad.

Permítanme comenzar sugiriendo algunos valores nuevos dado el 3.3 V carril de suministro. R 1 = 68 k Ω probablemente esté bien. Pero R 5 = 3.9 k Ω , R 3 = 390 k Ω , y R 4 = 56 Ω .

En primer lugar, vuelve a calcular R 4 . V B mi 1 s a t 200 metro V y V L mi D O norte 2 V , por lo que el voltaje que queda para R 4 es 3.3 V 200 metro V 2 V 1.1 V . Para proveer 20 metro A , R 4 = 56 Ω . Previamente, con un 5 V suministro, este voltaje restante era de aproximadamente 2.8 V . R 3 proporciona histéresis y si desea mantener la histéresis actual casi igual, debe cambiar R 3 por la proporción de 1.1 2.8 . Así llegué a R 3 = 390 k Ω . R 5 debe proporcionar la corriente base necesaria para q 1 y estimé sobre 600 m A . Dada una pérdida de aproximadamente 1 V desde el V B mi 1 y V C mi 2 s a t , espero sobre 2.3 V 600 m A 3.9 k Ω .

Por supuesto, esto supone un LED rojo con aproximadamente 2 V . Más caída podría presentar un problema.