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Vediamo adesso come pilotare un diodo led con un transistor in configurazione ON-OFF.

Il transistor è ON se la sua Vcesat è circa 0,2 Volt; in questo caso sul catodo che è sul collettore circolerà la stessa corrente del collettore chiamata Ic che lo illuminerà. Nelle figura seguente abbiamo colllegato la base del transistor attraverso una porta NOT che ha una Voh  con livello logico '1' che per la famiglia TTL ha valore compreso tra 2,4 V e 5 V, sufficiente ad inviare in base una corrente

Ib> Ic/ hFE

che porterà il transistor in saturazione (ON) e quindi all'accensione del diodo led.

Se invece spostiamo il tasto sulla resistenza R1 nella porta NOT invieremo il valore logico '1' e alla sua uscita avremo VOL= ' 0 ' che è circa uguale a 0,8 Volt. Questo valore di tensione non è sufficiente a far circolare sul collettore del transistor la corrente Ic sufficiente ad illuminare il diodo. Quindi il diodo sarà spento.

 

Pilotaggio transistor con porta NOT

Pilotaggio di un diodo led con transistor

Questo circuito è in grado di fornire al diodo led una corrente costante.
Vediamo come funziona:
I diodi D1 e D2 e R1 forniscono una tensione fissa di circa 1.4 V.
La stessa tensione cade sulla giunzione VBE di T1 e R2
VBB= VD1+VD2= VBE + VR2 = 1,4V
Siccome la giunzione VBE è un diodo, su di esso si avrà una tensione di circa  0.7V .
Questo lascia l’altra tensione di circa  0.7V anche per la  R2.
Per impostare la corrente attraverso l'emettitore del transistor (che attraversa anche il diodo led) è necessario calcolare il valore di R2.
Il transistor deve essere ON cioè la sua VCE di saturazione deve essere circa zero volt per accendere il led.
La corrente attraverso il LED è:
ILED = IE
E quindi
ILED = 0,7 / R2.
O, se si desidera calcolare
R2 = 0,7 / ILED.
Se vogliamo che una corrente di  350mA attraversi il led, si calcola
R2 =  0,7 /350mA=  2Ω
Nella pratica la resistenza più vicina a tale valore è quella di  2.2Ω.
Poniamo
R2=2,2 Ohm.
Calcoliamo adesso la R1.
Il valore non è critico, essa deve essere in grado di fornire abbastanza corrente attraverso la base del transistor e  i diodi. La corrente  circolante sul diodo led dipende dalla corrente entrante nella base del transistor che è β volte più piccolo. Cioè
ILED =  IB
Scegliamo il transistor con un valore di  dato dai data-sheet.
Supponendo che è 50, abbiamo bisogno di una corrente di base
IB=350mA/50 = 7mA  attraverso la base.
Se supponiamo che  1mA passi attraverso i diodi è necessario una corrente  totale entrante nella base  di 8mA.
Per calcolare R1 notiamo che alla tensione di alimentazione di 5 Volt bisogna togliere la caduta di tensione sui due diodi che è pari a circa 1,4 Volt. Posto
V alimentazione=Val= 5V.
Quindi si avrà
R1 = (5 - 1.4) / 7mA = 514Ω.
Scegliamo il  valore reale  disponibile, che è pari a  560Ω. Poniamo quindi:
R1=560Ω.
Come accennato, il valore non è critico, basta usare una resistenza reale più vicina ai calcoli matematici .
ll circuito pratico, correttamente dimensionato con i valori calcolati può essere il seguente:

COMPONENTI:


-1x R1= 560 Ohm
-1x R2= 2,2 Ohm
- 2x Diodi 1N4148 o equivalenti
- 1 Transistor BC107 o equivalente
- 1 diodo led
-1 alimentatore in C.C.


Notiamo che questo circuito  dissipa una potenza sul transistor
Ptrans= ( VAL- VLED)* I LED= (5 -1,7)* 0,350 = 1,155 W
e una potenza sulla R2 di
PR2= 0,6 * ILED = 0,6 *0,350 = 0,18 W
Quindi dobbiamo utilizzare un transistor e una resistenza capace di poter sopportare tale potenza.

Pilotaggio di un diodo led con fotoresistenza

Circuito montato su bread-board

Alimentiamo il circuito con 2 batterie da 1,5 Volt

Misuriamo la corrente di collettore alla luce

Misuriamo la corrente di collettore al buio