Helfen Sie beim Verständnis der Schaltung in Forrest Mims' Getting Started in Electronics

Ich habe Forrest Mims' Getting Started in Electronics durchgearbeitet, kann aber nicht herausfinden, warum die folgende Schaltung (auf Seite 92 in der vierten Ausgabe) behauptet, dass LED1 und LED2 je nach Zustand des Eingangs IN1 abwechselnd leuchten. Nach allem, was ich weiß, ist der Pfad über LED2 immer mindestens gleich attraktiv (dh mit einer niedrigeren oder gleichen Impedanz) für den 9-V-Strom in der Schaltung im Vergleich zum Pfad über Q1, sodass die Schaltung zwischen nur leuchtender LED2 und beiden wechselt LED1 & LED2 leuchten, IMHO. Ich baute die Schaltung (wobei ich die Werte der Widerstände leicht variierte und eine 6-V-Stromquelle verwendete), bei der LED1 und LED2 tatsächlich gleichzeitig leuchteten, wenn IN1 hoch ist. Habe ich ein falsches Verständnis oder ist Forrests Diagramm falsch und wenn ja, wie man die Schaltung korrigiert, damit sie richtig funktioniert (abgesehen vom Einfügen eines separaten PNP-Transistors).

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

[UPDATE] Nur so zum Spaß – hier ist die Antwort von Forrest Mims auf meine Benachrichtigung zu diesem Thema in seinem Buch:

Lieber Philipp,

Vielen Dank für die Meldung des von Ihnen beschriebenen Versäumnisses. Du hast Recht. Alle 100 Schaltungen in diesem Buch wurden jeweils viermal gebaut und getestet – aber nicht diese.

Ich wollte „ROT“ über die LEDs 1 und 3 und „GRÜN“ über die LEDs 2 und 4 drucken und habe es versäumt.

Diese wird an den Verlag kopiert. Für den nächsten Druck werde ich die fehlenden Farben über die 4 LEDs hinzufügen.

Nochmals vielen Dank für Ihre freundliche Anmerkung. Ich glaube, Ihr ist erst die zweite Auslassung/Fehler, die bisher in diesem Buch gefunden wurde.

Mit freundlichen Grüßen,

Wald

Forrest M. Mims III

Nun, Sie haben Recht, angesichts dieser Parameter sollte LED2 immer leuchten. Es hat sich definitiv ein Fehler eingeschlichen, auf dem Originaldiagramm, dem hier, oder im Text.
Ist vielleicht LED1 eine rote LED und LED2 eine grüne LED oder eine blaue LED?

Antworten (1)

Dies funktioniert nur, wenn die Durchlassspannung an LED2 höher ist als die an LED1. Beispielsweise könnte LED2 eine grüne oder blaue LED mit einer Durchlassspannung von etwa 3,2 V sein. LED1 könnte leicht eine rote LED mit einer Durchlassspannung von etwa 1,7 V sein. Wenn Q1 einschaltet, zieht die Durchlassspannung von LED1 die Kollektorspannung von Q1 unter die Einschaltspannung von LED2 und erlischt.

Grundsätzlich leitet Q1 den gesamten verfügbaren Strom in LED1 um und schaltet somit LED2 aus.

JA! Nachdem Sie LED2 zu einer grünen LED und LED1 zu einer roten LED gemacht haben, funktioniert die Schaltung tatsächlich so, wie Forrest es beschreibt. Diese LED-Eigenschaften erwähnt er in seinem Text allerdings nicht. Danke für den Hinweis @Dwayne Reid
Nun zu einer sehr grundlegenden, grundlegenden Frage: Warum beträgt die Spannung am Kollektor von Q1 1,7 V (also deckt R2 die verbleibenden 7,3 V ab) und nicht 3,2 V, wenn Q1 eingeschaltet ist? Liegt es daran, dass die Impedanz von LED2 höher ist (daher die Durchlassspannung von 3,2 V) und daher die Q1-Route eine niedrigere Impedanz hat und den Strom empfängt?
Um dies zu verstehen, müssen Sie sich die Spannungs- / Stromkennlinien Ihrer LED ansehen. Kurz gesagt, eine LED weist unterhalb ihrer Schwellenspannung (Durchlassspannung) eine ziemlich hohe Impedanz und eine sehr niedrige Impedanz auf, sobald die Spannung diese Spannung überschreitet. So ähnlich wie eine Zenerdiode.
danke für die Antwort - ich werde dazu eine separate Frage stellen, da das, was ich zu verstehen versuche, etwas komplexer ist als nur die Funktionsweise von 1 LED.
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