Singolo circuito a singolo transistor a LED non funzionante

Stavo realizzando un circuito con 1 LED e 1 transistor. piuttosto principalmente stavo cercando di usare il transistor come un normale interruttore. Ecco il diagramma qui sotto.

Quindi, questo è un transistor NPN e ho collegato la parte -ve del D1 (transistor) con la parte -ve del LED e l'altra gamba -ve di D1 a terra. Ho collegato la parte + ve di D1 con l'estremità positiva dell'alimentazione a 9 V cc. Il LED dovrebbe accendersi e se disconnetto il filo che collega la parte + ve di D1, il LED dovrebbe spegnersi. Ma il problema che sto affrontando è che il LED non si accende quando collego tutti i punti e seguo lo schema.

Un altro problema che sto affrontando è che quando collego un filo con la + ve gamba di D1 e non collego l'altra estremità del filo con la batteria e tengo semplicemente il filo con le dita, il LED si accende ma emette pochissima luce. C'è qualche errore nel mio schema?

La giunzione emettitore di base di un transistor di giunzione bipolare è un diodo:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Hai un altro diodo nel tuo circuito, il LED. E ovviamente capisci che hai bisogno di una resistenza di limitazione della corrente se vuoi collegare questo diodo a una batteria da 9 V, perché un diodo ha una caduta di tensione approssimativamente costante che è inferiore alla tensione della batteria.

Il problema è lo stesso con il transistor nel tuo circuito. Hai la base collegata al lato positivo della batteria e l'emettitore collegato al lato negativo. Hai fatto questo, essenzialmente:

^{simula questo circuito}

Cosa succederà qui? Molta corrente fluirà fino a quando la batteria non sarà più in grado di fornire o si scioglierà qualcosa. Se stai usando una batteria da 9 V, non può fornire molta corrente e scommetto che se misuri la tensione della batteria nel tuo circuito, è di circa 0,65 V, a meno che la batteria non sia ormai scarica.

Quindi ciò di cui hai bisogno è una resistenza di limitazione della corrente sulla base del transistor, in questo modo:

^{simula questo circuito}

Dopo averlo capito, potresti leggere Perché uno dovrebbe guidare i LED con un emettitore comune?

Cambia il tuo circuito per assomigliare a questo:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Nel tuo circuito colleghi la base a + 9 V e l'emettitore a 0 V, che non va bene e potrebbe uccidere il transistor. Un BJT (transistor di giunzione bipolare) come disegnato è guidato dalla corrente: è necessaria una piccola corrente di base per far sì che conduca una grande corrente dal collettore all'emettitore. La tensione da base a emettitore non dovrebbe mai essere superiore a 0,6 ~ 0,7 V circa ed è qui che entra in gioco il mio R2.

Quindi viene fornita la tensione di base: circa 0,7 V. La corrente di base può essere calcolata come segue:

$I_B = \dfrac{U_{R2}}{R2}= \dfrac{9\text{V}-0.7\text{V}}{10\text{k}\Omega}\approx0.8\text{mA}$

La corrente del collettore è limitata da R1 e D1 se il transistor è saturo. Saturo significa che non c'è quasi tensione tra il collettore e l'emettitore.

$I_C= \dfrac{V1-V_{D1}}{R1} = \dfrac{9-1.8\text{V}}{470\Omega}\approx 15\text{mA}$

Quindi l'attuale guadagno di corrente minimo che desideri dal tuo transistor è:

$h_{FE} = \dfrac{I_C}{I_B}=\dfrac{15\text{mA}}{0.8\text{mA}} \approx 20$

Se guardi la scheda tecnica del tuo 2N2222 e cerchi il parametro h _FE , troverai che è molto più grande di 20 (minimo 75 secondo la scheda tecnica), quindi il transistor sarà sufficiente. Puoi anche considerare di aumentare R2 a circa 33kΩ e dovrebbe funzionare ancora bene.