इस सर्किट में किसके लिए अवरोध है?

Question

मैं इलेक्ट्रॉनिक्स का अध्ययन कर रहा हूं और मैं वर्तमान में चार्ल्स प्लैट द्वारा "मेक: इलेक्ट्रॉनिक्स" के माध्यम से अपना काम कर रहा हूं। यहाँ एक सर्किट आरेख है जो वह एक बुनियादी बर्गलर अलार्म बनाने के लिए देता है:

मेरा सवाल है, स्विच के बाद 1K रोकनेवाला का उद्देश्य क्या है। मैं अन्य सभी घटकों की बात को समझता हूं, लेकिन उस अवरोधक को वहां होना क्यों है? मैंने किताब के इस हिस्से को कुछ बार फिर से पढ़ा है लेकिन यह उल्लेख नहीं करता है कि यह रोकनेवाला क्यों है या यह क्या करता है। क्या इसे छोड़ा जा सकता है?

Comments

जब स्विच बंद हो जाता है, तो 10K और 1K रोकनेवाला एक वोल्टेज विभक्त बनाता है।

— क्रिस लाप्लांते

स्विच को बंद करते समय ट्रांजिस्टर के इनपुट समाई का निर्वहन करते समय यह केवल वर्तमान ट्रांज़ेक्टर्स को अटेंड करना है। फलस्वरूप यह टर्न-ऑफ समय को थोड़ा धीमा कर देगा।

— अपालोफापा

Answer 1

सर्किट में 10K और 1K प्रतिरोध एक वोल्टेज डिवाइडर बनाते हैं जब स्विच को दबाया जाता है। + 12 वी की आपूर्ति के साथ यह विभक्त नाममात्र एक ट्रांजिस्टर बेस बायस वोल्टेज को लगभग 1 वोल्ट पर सेट करता है। इस तथ्य के कारण बहुत कम बेस करंट प्रवाहित होता है कि NPN ट्रांजिस्टर का उत्सर्जक जमीन से ऊपर होता है और जैसे NPN बेस एमिटर वोल्टेज कभी भी इतना अधिक नहीं होता कि ट्रांजिस्टर को चालू कर सके। 2N3904 ट्रांजिस्टर मॉडल के साथ इस तरह के सर्किट के सिमुलेशन में यह पता चलता है कि 1K रोकनेवाला की उपस्थिति ट्रांजिस्टर में बहुत कम स्तर की धाराओं के कारण लगभग 0.7V के एलईडी में कुछ पूर्वाग्रह रखती है। यदि 1K रोकनेवाला हटा दिया जाता है और जब स्विच को GND में बंद कर दिया जाता है, तो एलईडी के पार पूर्वाग्रह अनिवार्य रूप से शून्य हो जाता है क्योंकि ट्रांजिस्टर पूरी तरह से बंद हो जाता है।

एक कार्यात्मक दृष्टिकोण से स्विच को चालू करने और बंद करने के लिए एक एलईडी प्राप्त करने के लिए 1K रोकनेवाला होने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि यह केवल साधारण सर्किट से संबंधित है। दूसरी ओर यदि इस सर्किट का उपयोग एक अधिक जटिल प्रणाली में किया गया था, जिसमें एलईडी के पार एक मॉनिटर सर्किट था, जो उपर्युक्त पूर्वाग्रह की तलाश में था, तो यह एक संकेतक हो सकता है कि स्विच से एलईडी तक सभी वायरिंग अखंड और जगह में थी। एक वास्तविक बर्गलर अलार्म सिस्टम में जहां स्विच और एलईडी दूर तक स्थित हो सकते हैं, इस अवशिष्ट पूर्वाग्रह का पता लगाने में एक भूमिका हो सकती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वायरिंग के साथ छेड़छाड़ नहीं की गई है।

Answer 2

आप सही हैं, 1 kΩ रोकनेवाला व्यर्थ है। जब स्विच बंद हो जाता है, तो ट्रांजिस्टर के आधार को बंद करने के लिए पर्याप्त रूप से नीचे जाने का कारण बनता है, लेकिन सीधे आधार को जमीन पर छोटा करने से स्पष्ट रूप से समान प्रभाव प्राप्त होगा।

मैं वास्तव में इस सर्किट को ज्यादा पसंद नहीं करता। इस मामले में, मैं एमिटर लेग में एलईडी लगाने की बात नहीं देखता। यह बिना किसी वास्तविक लाभ के चीजों को करने का एक जटिल तरीका लगता है।

उपरोक्त सभी को देखते हुए, मैं अच्छे डिजाइन के उदाहरणों के रूप में उस पुस्तक में कुछ भी नहीं देखूंगा।

Answer 3

यदि स्विच खुला है तो बेस वोल्टेज एलईडी के फॉरवर्ड वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया जाता है, उदाहरण के लिए 2 V + 0.7 V = 3.7 V। तब आधार करंट (12 V - 3.7 V) / 10 kΩ = 0.83 mA होता है।

यदि आप स्विच को बंद करते हैं तो 10 k close रेसिस्टर के माध्यम से करंट को आंशिक रूप से 1 kΩ रेसिस्टर के माध्यम से और आंशिक रूप से बेस में जाने के लिए विभाजित किया जाएगा। हमें पता है कि आधार को 3.7 V की जरूरत है इससे पहले कि ट्रांजिस्टर का संचालन शुरू हो जाएगा। ओहम के नियम के कारण 3.7 वी होने के लिए 1 k 3.7 के माध्यम से वर्तमान 3.7 एमए होना चाहिए। इसलिए यदि ट्रांजिस्टर का संचालन होगा, तो इसका आधार वर्तमान 10 k। रोकनेवाला के माध्यम से 12 V आपूर्ति से वर्तमान की तुलना में 3.7 mA कम होगा।

लेकिन हमने देखा कि करंट 0.83 mA से अधिक नहीं होगा, इसलिए सब कुछ 1 kΩ से गुजरेगा और ट्रांजिस्टर बिल्कुल भी संचालित नहीं होगा। चूंकि यह आचरण नहीं करता है इसलिए हम इसे अभी के लिए अनदेखा कर सकते हैं, और रोकनेवाला विभक्त से बेस वोल्टेज की गणना कर सकते हैं:

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

जो वास्तव में आवश्यक 3.7 वी से कम है।

यदि 1 k if को छोड़ दिया गया हो तो क्या होगा? फिर ग्राउंड करंट 1.09 mA से बढ़कर 1.2 mA हो जाएगा, बस इतना ही। यह 0.1 mA का अंतर बैंक को नहीं तोड़ेगा, इसलिए आप इसे छोड़ सकते हैं।

सच कहूं तो मुझे नहीं लगता कि यह एक अच्छा सर्किट है। आप एलईडी को बंद करने के लिए स्विच को बंद कर देते हैं, इसके बजाय, जो कि, ठीक है, ठीक है, लेकिन इसका मतलब है कि जब एलईडी बंद है तो आपके पास अभी भी 1.1 mA का प्रवाह होगा, कुछ भी नहीं। स्विच को 10 k। साइड पर रखना बेहतर होगा। स्वीकार किया जाता है, यह फ़ंक्शन उलटा होगा (समापन एलईडी को चालू करेगा), लेकिन आपके पास एलईडी बंद के साथ एक वर्तमान नहीं होगा। उस स्थिति में आप अभी भी एक अवरोधक को जमीन पर जोड़ सकते हैं, लेकिन इसका मूल्य बहुत अधिक होना चाहिए: एक 4.5 kΩ 3.7 V आधार वोल्टेज पर 0.83 mA आकर्षित करेगा। वह 0.83 mA 12 V सप्लाई से आने वाला करंट था, इसलिए यह वह बिंदु है जिस पर ट्रांजिस्टर केवल चालकता है। तो मूल्य इससे अधिक होना चाहिए। ट्रांजिस्टर संचालित होने पर 100 k the का मान 37 whenA होगा, इसलिए आधार को 830 µA - 83 --A = 750 .A मिलेगा। यदि आप 10% नुकसान की परवाह नहीं करते हैं तो आप अवरोधक को रख सकते हैं। आप इसे वहां भी छोड़ सकते हैं (इसे एक तार के साथ प्रतिस्थापित नहीं कर सकते!), फिर स्विच खुला होने पर आधार तैर जाएगा। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के लिए यह वास्तव में एक समस्या नहीं है, खासकर जब से आपको इसे संचालित करने के लिए उच्च 3.7 वी की आवश्यकता होगी, लेकिन एक एमओएसएफईटी के लिए कि रोकनेवाला की आवश्यकता होगी।

Answer 4

वर्तमान में सबसे कम आर स्विच ऑफ के साथ मार्ग मिलेगा, डिवाइडर बेस वोल्टेज को 1V से जकड़ देगा जो ट्रांजिस्टर को चालू करने के लिए पर्याप्त नहीं है। स्विच ऑन करें, करंट ट्रांजिस्टर में प्रवाहित होगा और व्बे और डायोड को चालू करेगा।

Comments

कलेक्टर पर 680ohm के बारे में, मुझे लगता है कि यह इनपुट वर्तमान को सीमित करने के लिए है, अर्थात् आइस।

— विम

EE.SE, @Wim में आपका स्वागत है। " वर्तमान में सबसे कम आर के साथ पथ मिल जाएगा " यह संभवतः होना चाहिए, "वर्तमान प्रत्येक पथ के प्रतिरोध के व्युत्क्रम के समानांतर समानांतर पथों में विभाजित होगा।" यह उतना आकर्षक नहीं है, लेकिन आपके संस्करण से पता चलता है कि सभी प्रवाह सबसे कम आर के साथ पथ में प्रवाहित होंगे

— ट्रांजिस्टर

Answer 5

मैं आपके प्रश्न से पढ़ता हूं, कि सर्किट बर्गलर अलार्म का एक उदाहरण है।

इसलिए मुझे लगता है कि उस अवरोधक का कार्य इस बात से बचना है कि कुछ घुसपैठिए आपके "बहुत परिष्कृत" अलार्म को जलाते हैं, स्विच संपर्कों के बीच सीधे 9 वी की बैटरी लगाते हैं।

उस अवरोधक का एक अन्य कार्य (हो सकता है कि पुस्तक में बाद में ऐसे बर्गलर को बेहतर बनाने के लिए समझाया गया है) यह है कि शायद यह स्विच पर एम्बेडेड है। इस तरह, यदि एक घुसपैठिया सिर्फ तारों को छोटा करता है (यानी वह आधार और जमीन के बीच एक सीधा शॉर्ट बनाता है), तो प्रतिरोध वास्तव में 0. होगा। इसलिए आप एक तुलनित्र जोड़ सकते हैं जो बेस वोल्टेज की निगरानी करता है। यदि यह बहुत कम हो जाता है, तो अलार्म को किसी भी तरह चालू करना चाहिए, क्योंकि एक घुसपैठिया ने आपके अलार्म को छेड़छाड़ करने का प्रयास किया था।

इसका एक हिस्सा, रोकनेवाला के पास कोई अन्य व्यावहारिक कार्य नहीं है: इसे छोड़ा जा सकता था।

क्यों यह अजीब व्यवस्था (एनपीएन ट्रांजिस्टर, एमिटर साईड पर एलईडी)। यदि आप स्विच और रेज़िस्टर को एक घटक के रूप में मानते हैं, तो आप देखेंगे कि उनके पास एक ही टर्मिनल से जुड़ा मैदान है। शायद यह कुछ परिस्थितियों में उपयोगी हो सकता है?