User manual

Obr. 3.4: LED jako bleskové světlo s tlačítkem

3.3 Použití dvou svítivých diod jako bleskového světla

Při nabíjení a vybíjení kondenzátoru dochází ke změně směru proudu. Zapojení na obr. 3.5 vytváří rychlým

tisknutím tlačítka střídavý proud. Přídavný odpor 1 kΩ dovoluje zkratovaní napájecího napětí stisknutím tlačítka.

Po uvolnění stisknutí tlačítka (po rozpojení jeho kontaktů) dochází k nabíjení elektrolytického kondenzátoru přes

zelenou svítivou diodu (která bude svítit). Po stisknutí tlačítka je kondenzátor vybíjen přes červenou svítivou diodu

(která bude svítit). Obě svítivé diody jsou zapojeny antiparalelně, což znamená, že za předřadný odpor 470 Ω

připojíte katodu zelené LED paralelně s anodou červené LED.

Obr. 3.5: Nabíjení a vybíjení kondenzátoru se dvěma svítivými diodami

Obr. 3.6: Dvoubarevné bleskové světlo

Každé stisknutí a uvolnění stisknutí tlačítka způsobí střídavé rozsvěcování červené a zelené svítivé diody

(dvoubarevné bleskové světlo).

4. Zapojení s tranzistory

Ve všech výše uvedených zapojeních byly použity pouze svítivé diody, odpory (rezistory) a elektrolytické

kondenzátory. V dalších zapojeních popisujeme obvody se svítivými diodami s použitím tranzistorů (včetně

vysvětlení základních funkcí tranzistorů).

4.1 Tranzistor jako zesilovač (spínač)

Zapojení na obr. 4.1 znázorňuje základní funkci tranzistoru NPN. Každý tranzistor představuje dva proudové

okruhy. V řídícím proudovém okruhu protéká malý proud bází tranzistoru, v druhém proudovém okruhu se zátěží

(předřadný odpor a svítivá dioda) protéká vyšší proud kolektorem tranzistoru. Oba proudy protékají společně

emitorem tranzistoru. Protože je v tomto případě zapojen emitor tranzistoru na společný referenční (vztažný) bod,

nazývá se tento obvod jako zapojení se společným emitorem.

Jakmile dojde k otevření tranzistoru (začne-li protékat proud jeho bází), pak začne tranzistorem protékat

zátěžový proud. Jako rozhodující faktor platí v tomto případě následující: Proud, který protéká bází tranzistoru,

musí být několikanásobně nižší než proud, který protéká kolektorem tranzistoru. Malý proud protékající bází

tranzistoru způsobuje zesílení, což se projeví několikanásobným zvýšením proudu, který protéká kolektorem

tranzistoru. Toto zesílení nazýváme zesilovacím činitelem tranzistoru a v našem případě představuje hodnotu

100 (stonásobné zesílení).

Obr. 4.1: Tranzistor NPN v zapojení se společným emitorem

Obr. 4.2: Osazení experimentální desky součástkami

Odpor 100 kΩ, který je zapojen před bázi tranzistoru, má stokrát vyšší hodnotu než předřadný odpor před svítivou

diodou (1 kΩ). Tranzistor se chová v tomto zapojení jako spínač (spínací tranzistor). Mezi kolektorem a emitorem

tranzistoru je velmi malý úbytek napětí. Proud kolektoru omezuje vnitřní odpor elektrického spotřebiče (zde

předřadného odporu a svítivé diody) a tento proud nelze v tomto případě dále zvyšovat. Jedná se takzvaný

nasycený kolektorový proud, který způsobí plné otevření tranzistoru.

Svítivé diody v tomto zapojení slouží k znázornění průtoků proudů tranzistorem. Červená LED svítí velmi jasně,

kdežto zelená LED svítí velice slabě. Pouze v zatemnělé místnosti poznáte „slabým žhnutím“ zelené svítivé diody,

že bází tranzistoru protéká velmi slabý proud. Tento příklad (rozdíl jasu mezi červenou a zelenou svítivou diodou)

znázorňuje princip zesílení tranzistoru.

Vyzkoušejte si nyní chování tranzistoru NPN s různými proudy protékajícími jeho bází pomocí simulačního

programu. Při malých proudech má zesilovací činitel tohoto tranzistoru hodnotu 180. Při vyšších proudech dojde

k nasycení tranzistoru, což bude znamenat, že proud protékající kolektorem tranzistoru se nebude dále zvyšovat,

neboť je omezen odporem zapojeným ke kolektoru.