Nybörjar fråga. Några frågor angående ett diagram.

[jesse]

Om man rent numeriskt ska uppskatta ett resultat (bara som exempel):

antag att Hfe = 100.
Om du då har 1 volt över R2 blir Ib = 1/10000 = 0.1 mA och Ic kan då bli max 10 mA (Ib x Hfe).

Vid 10 mA har du ett spänningsfall på 6.8 volt över R3. 12V - 6.8V - 2.2V - 0.6 V = 2.4 volt..... Du får då 2.4 volt över R2. Du måste då öka strömmen något genom R3. Ta bort 1.4 volt över R3 så får du Ic = 7.94 mA och Ib = 0.0974 mA vilket ger UR1 = 0.794 volt....

5.4 volt över R3, 2.2 volt över D1 , 1.43 volt över R1 och då blir det kvar 2.97 volt UCE.
Nu har jag förenklat här och ignorerat att basströmmen även går genom R3, men det är försumbart.

EDIT: jag har inte brytt mig om R1 än. Den ligger och spökar där och kan förändra alla villkor om den är för hög. Men Nu är spänningsfallet över R1 så lågt att det är god marginal innan den börjar strypa strömmen genom kollektorn och därför påverkar inte R1 resultatet förutom att spänningsfördelningen mellan R1 och UCE ändras.

[labmaster]

Hej sPirc!

Mot bakgrund av dina inlägg så förefaller du vara i någon slags inledning av din kunskapstrappa när det gäller ellära. I ett av inläggen skriver du att resistanserna R1 och R2 är parallellkopplade vilket alltså är fel och det är därför som du får fel resultat i din beräkning av spänningsfallet över R2. Transistorn är lite komplicerad i vissa avseenden som Jesse skriver och brukar inte vara den första komponenten man sätter in i en krets innan man lärt sig allt om Ohms lag och Kirchoffs lagar.

Jesse som verkar vara en tävlingsmänniska eller vill briljera lite med sina kunskaper här på forumet menar att det inte går att använda Kirchoffs lagar och det kan han ju i och för sig ha rätt i men samtidigt har han fel. I en analys av ett kretsschema ingår i stort sett alltid Kirchoffs lagar som en grundläggande viktig komponent. Att vissa variabler kan vara komplicerade att beräkna är en annan sak men låt oss inte göra livet svårare för dig än det är genom att vissa skribenter vill tävla om vem som har rätt eller fel.

Ditt exempel tycker jag är en utmärkt illustration av verkligheten i en kunskapsprocess även om konstruktionen i sig rent praktiskt kan göras bättre rent funktionellt. I min bild av den situation du befinner dig när det gäller kunskapstrappan så är det analysen av din kretslösning som är i fokus och inte något annat. Därför bortser jag från den praktiska och bästa lösningen för att tända och släcka en lysdiod. Med detta som utgångspunkt så har Jesse fel när han säger att citat "Nerres svar är väl det som kommit närmast verkligheten hittills". Den tolkning av verkligheten som jag gör är att du vill lära dig att analysera din kretslösning såsom den är konstruerad. Då ligger inte Nerres svar närmast verkligheten.

De två mest intressanta frågeställningarna som man kan göra i din koppling är om lysdioden kommer att lysa eller om komponenterna kommer att gå upp i rök omedelbart eller senare. Den tredje frågeställningen man kan göra givet att komponenterna inte går upp i rök är hur mycket lysdioden kommer att lysa.

Defakto att komponenterna kan gå upp i rök gör saken lite komplicerad. Det går så att säga inte att löda ihop komponenterna och se vad resultatet blir givet att man inte vill förstöra komponenterna. Det är därför som man bland annat vill analysera strömmar och spänningar innan man kopplar upp sin konstruktion. Ett bra sätt att verifiera sina beräkningar och antaganden är att installera LT Spice. Det är en kretssimulator där man bland annat kan mäta ström och spänning i likströmskretsar. I växelströmskretsar kan man mäta fas och amplitud men låt oss inte gå in för tidigt i växelströmsläran ty du skall först lära dig likströmsläran och du är på god väg. Sist men inte minst, du behöver inte känna att du gör bort dig när du ställer frågor här i forumet. Alla är vi barn i början oavsett ålder och bakgrund.

Än en gång, lycka till med studierna. http://www.kursnavet.se/ verkar vara en bra kunskapskälla som på ett pedagogiskt sätt stödjer kunskapsprocessen inom olika områden.

[Nerre]

Grejen är ju att man kan inte bara slänga ihop några komponenter sådär utan vidare och sen enkelt kunna räkna sig fram till strömmarna. I såna fall skulle simuleringsprogram som Spice etc vara totalt meningslösa...


En transistor är som sagt var en väldigt komplex komponent och när man använder en transistor i konstruktioner så gör man förenklingar. Man ger transistorn arbetsförhållande som gör att den beter sig på ett sätt som är enkelt att förutse.

Använder man en NPN-transistor för att kunna driva en större last så undviker man motstånd på emittern eftersom det påverkar arbetspunkten. I ett sånt läge vill man bara att transistorn skall bottna.

Använder man en NPN-transistor för att bygga en förstärkare så sätter man däremot ett motstånd på emittern eftersom det då blir enklare att räkna. Det går nog utmärkt att bygga en förstärkare med emittern jordad, men dess förstärkning kommer att vara väldigt beroende av variationer hos transistorn och den blir bökigare att dimensionera.

Ska man kunna analysera kretsar så behöver man nog först lära sig hur man konstruerar, för att på så vis känna igen olika dimensioneringshjälpmedel och sånt. Ska man analysera en förstärkare vet man då att avkoppplingskondensatorer och annat smått kan ignoreras och man behöver främst bry sig om de kondensatorer som sitter där för att få bort DC-komponenter. Och sen vet man att kondingen på emittern är till för att minska bandbredden, men så länge man inte ska räkna ut bandbredden behöver man inte direkt bry sig om den kondingen.

[4kTRB]

Jag simulerade i LT-Spice med LED ersatt med en 2V spänningskälla (grön).

--- Operating Point ---

V(kollektor): 9.94949 voltage
V(bas): 10.5674 voltage
V(emitter): 9.84379 voltage
V(anod_led): 2 voltage
V(batteri): 12 voltage
Ic(2n2222): 0.0113917 device_current
Ib(2n2222): 0.000143256 device_current
Ie(2n2222): -0.011535 device_current
I(R2): -0.000143256 device_current
I(R1): 0.0113917 device_current
I(R3): 0.011535 device_current
I(Led_2v): 0.011535 device_current
I(Batteri): -0.011535 device_current

[4kTRB]

Samma fast med 3 st 1N4148 i serie för att efterlikna LED:en.


--- Operating Point ---

V(kollektor): 9.971 voltage
V(bas): 10.5875 voltage
V(emitter): 9.86414 voltage
V(anod_led):(diod3) 2.10297 voltage
V(batteri): 12 voltage
V(p001):(diod2) 1.40198 voltage
V(p002):(diod1) 0.700989 voltage
Ic(2n2222): 0.0112722 device_current
Ib(2n2222): 0.000141254 device_current
Ie(2n2222): -0.0114135 device_current
I(D3): 0.0114135 device_current
I(D2): 0.0114135 device_current
I(D1): 0.0114135 device_current
I(R2): -0.000141254 device_current
I(R1): 0.0112722 device_current
I(R3): 0.0114135 device_current
I(Batteri): -0.0114135 device_current

[jesse]

Jesse som verkar vara en tävlingsmänniska eller vill briljera lite med sina kunskaper här på forumet menar att det inte går att använda Kirchoffs lagar och det kan han ju i och för sig ha rätt i men samtidigt har han fel.

hehe

Nej, jag försöker bara förstå exemplet och visa hur jag skulle angripa problemet. För mig kändes det krångligt med ekvationerna, så jag tyckte jag hade ett något enklare sätt att hitta svaret. Det kan ju finnas flera sätt att angripa ett problem.

Frågan är vad uppgiften är ämnad för? Är det viktiga att få ett svar (i ampere eller volt), är det viktiga att man förstår hur komonenterna fungerar, eller kanske att klara av att lösa ekvationer med Kirchoffs lag? Eller hur man hittar ett smart sätt att få en lysdiod att lysa?

Med LTSpice lär man sig att simulera, men man kanske inte lär sig att räkna på strömmar och spänningar. Det perfekta är ju att både kunna räkna och simulera, så ser man direkt om man tänkt rätt

[Nerre]

Det stora problemet med att jobba med Kirchoffs lagar är ju att det ofta blir ekvationssystem, och kan man då inte lösa såna är man rätt rökt...

[jesse]

Jag hade nog kunnat trixa med ekvationerna också om jag satte mig med papper och penna och försökte, men det känns lite motigt, och finns det en enklare väg så brukar jag välja den. Lagen om minsta möjliga motstånd

[YngLi]

Om man tittar på 4kTRBs simuleringar så verkar UCE (VCE) bli mycket litet.
Om man tittar i databladet för transistorn (eller om det bara är en liknande transistor?) så ser man att IB ökar ganska mycket om UCE är lågt se databladet sidan 3, figur 3. https://www1.elfa.se/data1/wwwroot/asse ... 102742.pdf
Är dator simuleringar bra/ tillförlitliga i fall som ovan med t ex mycket lågt UCE?

[Klas-Kenny]

Jag tycker den här tråden börjar spåra ur lite från att vara för en nybörjare

Man kanske inte behöver riktigt ALLA detaljer vid första inlärningsstadiet.

[jesse]

Det är därför jag kände att exemplet var lite "opraktiskt". Det är för många osäkerhetsfaktorer som gör att man kan få ganska varierande resultat beroende på vad man tar hänsyn till. Om man är kiselchip-ingenjör så kanske det är en intressant uppgift, men om man bara ska lära sig transistorns (och motståndens) grundläggande funktioner och ellärans grundläggande lagar så känner jag att exemplet är lite för "far out".

Eller är det bara jag som tycker att det är lite knepigt?

[4kTRB]

Det blir lite annorlunda mot normalt då ju basen har högre spänning
än kollektorn i kopplingen. Bas-kollektor är en pn-övergång så
basströmmen borde också ta den vägen och dras med av Ic.

[jesse]

är det verkligen så ovanligt?
VBE är ju oftast > 0.6 volt då T leder och om den bottnar är ju VCE ofta omkring 0.2 volt... Men VBC blir väl sällan högre än 0.6 volt?
Så simuleringen ger lite märkliga värden, minst sagt?

I min uträkning är ju allt förenklat och jag förutsätter t.ex Hfe = 100 och Vbe = 0.6 och då hamnar VCE på ca 3 volt.
Men att 2n2222 skulle vara en så avvikande transistor förvånar mig... Jag skulle nästan vilja koppla upp det här med några olika "typiska" transistorer.

[4kTRB]

Om basspänningen är högre än kollektorspänningen
så är transistorn inte i "active mode" utan i "saturated mode"
antar jag. Typvärde då är ju runt 0.2V för Uce.

[sPirc]

Oj vad tråden exploderade, jag har varit ifrån forumet ett tag pga att jag renoverar hemma, jag trodde verkligen inte att det skulle vara så svårt att förstå sig på den här kretsen. Det kanske är därför som boken i princip bara säger "Gör såhär" och inte förklarar mer noggrant.

Kul med så mycket feedback, dock som någon sa så verkar saker och ting ha gått lite över nybörjarnivå. Det jag egentligen ville veta va hur man, givet en transistor, kan "öppna" och "stänga" kretsen så att en LED lyser. Det får kanske bli en annan fråga på forumet.

I det stora hela verkar jag ha fallit för "The XY Problem" (http://mywiki.wooledge.org/XyProblem)

I alla fall, tack alla för feedback! Jag har ju i alla fall numera lärt mig hur man löser ut ekvationer med flera okända och har gått igenom flera uträkningar med hjälp av Kirchoffs lagar så helt bortkastat va det väll inte.

Ännu en gång, tack alla som svarat.