Einfache Schaltung reagiert auf das Berühren eines Knotens

Ich war derjenige, der die Schaltung gepostet hat, auf die Sie sich in Ihrer Frage beziehen.

Das grundlegende Problem ist, dass Sie mit etwas herumgespielt haben, ohne zu verstehen, wie es funktioniert. Laut der Beschreibung ist hier das Durcheinander, mit dem Sie gelandet sind:

Dies wird eindeutig nicht das tun, was Sie wollen. Das sehr hohe R4 ist im Grunde nicht da, und was Sie haben, ist eine Verriegelungsschaltung, wie in Ihrem Video gezeigt.

R4 sollte so dimensioniert sein, dass er den gewünschten LED-Strom unterstützt. Nehmen wir an, dies ist eine grüne 20-mA-LED, die etwa 2,1 V abfällt. Abbildung 200 mV über Q2 im eingeschalteten Zustand, sodass 1,0 V über R4 verbleiben. 1,0 V / 20 mA = 50 Ω. Ein 56 Ω-Widerstand wäre gut, oder vielleicht 51 Ω, wenn Sie wirklich das letzte bisschen Helligkeit wollen und bereit sind, am Rande zu leben.

Als nächstes müssen Sie herausfinden, wie hoch der Widerstand des LDR bei der Lichtstärke ist, bei der die Schaltung schalten soll. Ich denke, das wurde in der ursprünglichen Frage auf 10 kΩ festgelegt, also werde ich das als Beispiel verwenden. LDRs sind in einem breiten Spektrum verfügbar, also müssen Sie dies entweder aus dem Datenblatt für Ihren speziellen LDR wissen oder es messen.

In jedem Fall möchten Sie, dass der Spannungsteiler R1-R2 die Spannung erzeugt, die zum Einschalten von Q1 erforderlich ist. Nehmen wir an, 550 mV, da der Strom zum Einschalten von Q1, um eine positive Rückkopplung durch Q2 und R3 zu verursachen, ziemlich klein ist. Experimentieren Sie, um den tatsächlichen Schwellenwert zu finden. Wenn R2 10 kΩ beträgt, dann muss R1 unter den Bedingungen, die wir oben etwas willkürlich ausgewählt haben, 50 kΩ betragen. Ihr 66-kΩ-Wert liegt daher in der richtigen Größenordnung, wobei wiederum angenommen wird, dass der LDR beim Lichtschwellenwert bei etwa 10 kΩ liegt. Sie müssen R1 sowieso durch Experimentieren auf den gewünschten Lichtschwellenwert einstellen.

R5 ist nur da, um den maximalen Strom durch Q1 und durch die Basis von Q2 zu begrenzen. Sie möchten, dass dies etwas mehr ist als das, was erforderlich ist, um Q2 gesättigt zu halten und gleichzeitig den LED-Strom aufrechtzuerhalten. Nehmen wir an, Q2 hat eine Verstärkung von 50. Wenn der LED-Strom auf 20 mA eingestellt ist, bedeutet dies, dass Sie mindestens 400 µA aus der Basis von Q2 benötigen, obwohl 50% mehr gut wären. Abbildung: Der BE-Abfall von Q2 beträgt 750 mV und Q1 fällt um 200 mV ab. Das lässt 2,35 V über R5. 2,35 V / 400 µA = 5,9 kΩ. Ich würde wahrscheinlich 4,3 kΩ verwenden

Damit bleibt R3. Die Schaltung funktioniert ohne R3. Es gibt eine ziemlich hohe Verstärkung um den Schwellenpunkt herum, aber diese Verstärkung ist natürlich nicht unendlich. Es gibt eine Reihe von Lichtpegeln, über denen die LED von aus bis vollständig an geht. Der Zweck von R3 besteht darin, eine gewisse positive Rückkopplung bereitzustellen, damit die Schaltung eine Schnappwirkung oder Hysterese aufweist. Es gibt Möglichkeiten, dies zu berechnen, aber das wird schon lang. Ich würde bei 1 MΩ beginnen und es um einen Faktor von etwa 2 reduzieren, bis Sie die gewünschte Hysterese erreichen. Wenn Sie auf 100 kΩ herunterkommen und immer noch nicht genug Hysterese bekommen, stimmt wahrscheinlich etwas anderes nicht. Ihr Wert von 150 Ω ist völlig unangemessen (ich kann mir nicht einmal ansatzweise vorstellen, wie Sie dachten, dass es eine gute Idee war, den ursprünglichen Wert um 7000 zu ändern) und wird den Hystersiseffekt dominieren und die Lichtstärke im Wesentlichen irrelevant werden lassen. Was Sie am Ende haben, ist nur eine Verriegelung, wie Ihr Video gezeigt hat.

Wenn Sie die Versorgungsspannung ändern, ändern sich die Widerstandswerte nicht unbedingt linear. Besonders bei aktiven Geräten wie BJTs und LEDs. Und beachten Sie, dass der LDR ungefähr haben wird$5-10k\Omega$wenn beleuchtet und über$200k\Omega$wenn im Dunkeln.

Lassen Sie mich zunächst einige neue Werte vorschlagen, die gegeben sind$3.3V$Versorgungsschiene.$R_1=68k\Omega$ist wohl in Ordnung. Aber$R_5=3.9k\Omega$,$R_3=390k\Omega$, Und$R_4=56\Omega$.

Erstmal neu berechnen$R_4$.$V_{BE1sat}\approx 200mV$Und$V_{LEDON}\approx 2V$, also die Spannung für links$R_4$Ist$3.3V - 200mV - 2V\approx 1.1V$. Bereitstellen$20mA$,$R_4=56\Omega$. Früher mit a$5V$Versorgung, diese Restspannung war etwa$2.8V$.$R_3$bietet Hysterese, und wenn Sie den Hysteresestrom etwa gleich halten möchten, müssen Sie ihn ändern$R_3$im Verhältnis von$\frac{1.1}{2.8}$. So bin ich angekommen$R_3=390k\Omega$.$R_5$sollte den benötigten Basisstrom liefern$Q_1$und ich habe ungefähr geschätzt$600\mu A$. Bei einem Verlust von ca$1V$von dem$V_{BE1}$Und$V_{CE2sat}$, ich erwarte ca$\frac{2.3V}{600\mu A}\approx 3.9k\Omega$.

Dies setzt natürlich eine rote LED mit ca$2V$. Mehr Tropfen könnten ein Problem darstellen.