1 SKOLELABORATORIET Simulering av elektroniske kretser Av Nils Kr. Rossing Skolelaboratoriet ved NTNU

2 SKOLELABORATORIET Transistorens to funksjoner: som bryter som signalforsterker

3 SKOLELABORATORIET Transistoren som bryter

4 SKOLELABORATORIET Transistoren som forsterker

5 SKOLELABORATORIET Kretsforståelse Transistoren som bryter Simuler en detektor Kap 5.3 side

6 SKOLELABORATORIET Den første kretsen Oppgave 1A: Konstruer en krets som kan tenne og slukke en rød lysdiode ved hjelp av en enpolt bryter. Begrens strømmen i lysdioden ved hjelp av en motstand på 560 . Bruk et 9 V batteri som spenningskilde. Simulator

7 SKOLELABORATORIET Oppgave 1 B Bytt ut den røde lysdioden med en Buzzer. Finn ut hvor stor strøm buzzeren trenger for å gi lyd og hva spenningen over buzzeren er idet den begynner å gi fra seg lyd. Strømmen økes ved å redusere motstandsverdien.

8 SKOLELABORATORIET Oppgave 2A Bytt ut bryteren med en NPN-transistor. Koble transistorens collektor til buzzeren og emitteren til motstanden. Reduser motstandsverdien til 220 . Forbind basen på transistoren til pluss på batteriet ved hjelp av en stor motstand. Tegn koblingsskjema. Undersøk hvor stor strømmen inn i basen må være for at transistoren skal åpne slik at det blir lyd i buzzeren. Mål strømmen ved å holde musmarkøren bort til ledningen. Strømmen inn i basen reguleres ved å endre verdien på motstanden i serie med basen. + c e b c e b + NPN PNP

9 SKOLELABORATORIET Hvorfor bytte ut bryteren med en transistor? Vi kan styre bryteren med en annen elektronisk krets. Bryteren kan dermed fjernstyres. Tidspunktet for bryting/slutting kan finjusteres og kan skje i meget stor fart. Vi kan utnytte strømstyringen til å lage en sensor Det vil si en strømstyrt alarm.

10 SKOLELABORATORIET Oppgave 2 B Mål spenningen på collector, base og emitter og skriv dem inn i koblingsskjemaet. Mål strømmen i collector, base og emitter og skriv verdiene inn i skjemaet. C Beregn forholdet mellom strømmen i collectoren (I c ) og basen (I b ). IcIc IbIb

11 SKOLELABORATORIET Oppgave 2 forts. D. Vi skal senere benytte en nær “slektning” av denne transistoren som heter BC547C. Gå ut på internett på adressen eller søk etter den med en søkemotor. Finn h FE til transistoren og skriv den inn som ny strømforsterkning i boksen “Current gain” (dobbelklikk på transistoren). Om verdien for strømforsterkningen i databladet er oppgitt som et område (min. og max.), bruk middelverdien.

12 SKOLELABORATORIET Oppgave 2 forts. Kretsen skal nå se slik ut

13 SKOLELABORATORIET Gå til oppgave 3 A Hent opp kretsen fra oppgave 2 Fjern basemotstanden og bygg opp kretsen som vist på figuren.

14 SKOLELABORATORIET Oppgave 3 B-E Før du gjør målinger, forsøk å anslå spenningen, V in, på inngangen idet lydgiveren gir signal. Mål spenningen og se om du hadde rett. Kan du forklare hvordan strømforsterkeren virker? V in