Điện trở này để làm gì trong mạch này?

Tôi đang học ngành điện tử và hiện tại tôi đang đọc / làm việc theo cách của mình thông qua "Make: Electronics" của Charles Platt. Đây là một trong những sơ đồ mạch mà anh ta đưa ra để thực hiện báo động trộm cơ bản:

Câu hỏi của tôi là, mục đích của điện trở 1K sau khi chuyển đổi là gì. Tôi hiểu điểm của tất cả các thành phần khác, nhưng tại sao điện trở đó phải ở đó? Tôi đã đọc lại phần này của cuốn sách một vài lần nhưng dường như không đề cập đến lý do tại sao điện trở đó ở đó hoặc nó làm gì. Nó có thể được bỏ qua?

Các điện trở 10K và 1K trong mạch tạo thành một bộ chia điện áp khi đóng công tắc. Với nguồn cung cấp + 12V, bộ chia này thường đặt một điện áp phân cực cơ sở bóng bán dẫn ở khoảng 1 volt. Rất ít dòng điện cơ sở do thực tế là bộ phát của bóng bán dẫn NPN được giữ trên mặt đất và do đó điện áp bộ phát cơ sở NPN không bao giờ đủ cao để cho bóng bán dẫn bật. Trong một mô phỏng mạch như vậy với mô hình bóng bán dẫn 2N3904, nó cho thấy rằng sự hiện diện của điện trở 1K giữ một số sai lệch trên đèn LED khoảng 0,7V do dòng điện rất thấp trong bóng bán dẫn. Nếu điện trở 1K bị loại bỏ và khi đóng công tắc về GND thì độ lệch trên đèn LED giảm xuống bằng 0 vì bóng bán dẫn bị tắt hoàn toàn.

Từ quan điểm chức năng để có được một đèn LED để bật và tắt từ công tắc, không cần phải có điện trở 1K vì chỉ liên quan đến mạch đơn giản này. Mặt khác, nếu mạch này được sử dụng trong một hệ thống phức tạp hơn có mạch màn hình trên đèn LED tìm kiếm sự thiên vị đã đề cập ở trên, đó có thể là một chỉ báo cho thấy tất cả các dây từ công tắc đến đèn LED đều còn nguyên vẹn và đúng chỗ. Trong một hệ thống báo trộm thực sự, nơi công tắc và đèn LED có thể được đặt cách xa nhau, phát hiện sai lệch dư này có thể đóng một vai trò để đảm bảo rằng hệ thống dây điện không bị giả mạo.

Bạn nói đúng, điện trở 1 k là vô nghĩa. Khi đóng công tắc, làm cho đế của bóng bán dẫn đủ thấp để tắt nó, nhưng việc rút ngắn hoàn toàn chân đế xuống đất sẽ rõ ràng đạt được hiệu quả tương tự.

Tôi không thực sự thích mạch này nhiều. Trong trường hợp này, tôi không thấy điểm đặt đèn LED ở chân phát. Có vẻ như một cách làm việc phức tạp không có lợi ích thực sự.

Với tất cả những điều trên, tôi sẽ không xem bất cứ điều gì trong cuốn sách đó là những ví dụ về thiết kế tốt.

Nếu công tắc mở, điện áp cơ sở được xác định bởi điện áp chuyển tiếp của đèn LED, ví dụ 2 V + 0,7 V = 3,7 V. Sau đó, dòng cơ sở là (12 V - 3,7 V) / 10 kΩ = 0,83 mA.

Nếu bạn đóng công tắc, dòng điện qua điện trở 10 kΩ sẽ bị tách ra để đi một phần qua điện trở 1 kΩ, và một phần vào đế. Chúng tôi biết cơ sở cần 3,7 V trước khi bóng bán dẫn sẽ bắt đầu tiến hành. Để có 3,7 V, dòng điện qua 1 kΩ sẽ phải là 3,7 mA, do Luật Ohm. Vì vậy, nếu bóng bán dẫn sẽ dẫn, dòng cơ sở của nó sẽ nhỏ hơn 3,7 mA so với dòng điện từ nguồn cung cấp 12 V qua điện trở 10 kΩ.

Nhưng chúng tôi thấy rằng hiện tại sẽ không cao hơn 0,83 mA, vì vậy mọi thứ sẽ đi qua 1 kΩ và bóng bán dẫn sẽ không tiến hành gì cả. Vì hiện tại nó không tiến hành nên chúng ta có thể bỏ qua nó và tính điện áp cơ sở từ bộ chia điện trở:

$V_B = \dfrac{1 k\Omega}{1 k\Omega + 10 k\Omega} \times 12 V = 1.09 V$,

mà thực sự là thấp hơn so với yêu cầu 3.7 V.

Nếu 1 kΩ bị bỏ qua thì sao? Sau đó, dòng điện mặt đất sẽ tăng từ 1,09 mA lên 1,2 mA, đó là tất cả. Sự khác biệt 0,1 mA đó sẽ không phá vỡ ngân hàng, vì vậy bạn cũng có thể bỏ qua nó.

Thành thật mà nói, tôi không nghĩ rằng đây là một mạch tốt. Bạn đóng công tắc để tắt đèn LED, thay vì bật, điều đó cũng tốt, nhưng điều đó có nghĩa là khi đèn LED tắt, bạn sẽ vẫn có dòng điện 1,1 mA, không có gì. Sẽ là một ý tưởng tốt hơn để đặt công tắc ở phía 10 kΩ. Phải thừa nhận rằng chức năng của nó sẽ bị đảo ngược (đóng sẽ bật đèn LED), nhưng bạn sẽ không có dòng điện với đèn LED tắt. Trong trường hợp đó, bạn vẫn có thể thêm một điện trở xuống đất, nhưng giá trị của nó phải cao hơn nhiều: 4,5 kΩ sẽ rút ra 0,83 mA ở điện áp cơ sở 3,7 V. 0,83 mA đó là dòng điện đến từ nguồn cung cấp 12 V, vì vậy đó là điểm mà bóng bán dẫn chỉ mới bắt đầu hoạt động. Vì vậy, giá trị phải cao hơn thế. Giá trị 100 kΩ sẽ thu hút 37 PhaA khi bóng bán dẫn tiến hành, vì vậy cơ sở sẽ nhận được 830 DaoA - 83 PhaA = 750 LờiA. Nếu bạn không quan tâm đến việc mất 10%, bạn có thể đặt điện trở. Bạn cũng có thể bỏ qua nó ở đó (không thay thế nó bằng một dây!), Sau đó cơ sở sẽ nổi khi công tắc được mở. Đối với một bóng bán dẫn lưỡng cực không thực sự là một vấn đề, đặc biệt là vì bạn sẽ cần 3,7 V cao để có thể dẫn điện, nhưng đối với một MOSFET thì cần phải có điện trở.

Hiện tại sẽ tìm thấy đường dẫn có R. Tắt thấp nhất, bộ chia sẽ kẹp điện áp Cơ sở thành 1V không đủ để bật Transitor. Bật, dòng điện sẽ chảy vào bóng bán dẫn và bật Vbe và Diode.

Tôi đọc từ câu hỏi của bạn, rằng mạch là một ví dụ về báo trộm.

Do đó, tôi nghĩ rằng chức năng của điện trở đó là để tránh việc kẻ xâm nhập nào đó đốt cháy báo động "rất tinh vi" của bạn, bằng cách đặt pin 9V trực tiếp giữa các tiếp điểm của công tắc.

Một chức năng khác của điện trở đó (có thể trong cuốn sách sau đó được giải thích để cải thiện vụ trộm như vậy) là có thể nó được nhúng trên công tắc. Theo cách này, nếu kẻ xâm nhập chỉ rút ngắn dây (tức là anh ta / cô ta rút ngắn trực tiếp giữa cơ sở và mặt đất), thì điện trở thực sự sẽ là 0. Do đó, bạn có thể thêm một bộ so sánh theo dõi điện áp cơ sở. Nếu nó quá thấp, thì dù sao thì báo thức cũng sẽ bật, vì một kẻ xâm nhập đã cố gắng giả mạo báo động của bạn.

Một phần từ điều này, điện trở không có chức năng pratical khác: nó có thể đã bị bỏ qua.

Tại sao sự sắp xếp kỳ lạ này (bóng bán dẫn NPN, đèn LED trên SIDE emiter). Chà, nếu bạn coi công tắc và điện trở là một thành phần duy nhất, bạn sẽ nhận thấy rằng cả hai đều có mặt đất được kết nối với một thiết bị đầu cuối. Có lẽ điều này có thể hữu ích trong một số trường hợp?