Apague n-p-n BJT en voltaje no cero

Aquí hay una idea de circuito que puede traducir los 0.2V - > Señal de 0.4V a una señal de encendido / apagado para el LED.

Los dos transistores PNP crean un par diferencial para actuar como un comparador. El lado izquierdo toma la señal de entrada y el lado derecho se compara con una referencia de ~ 0.3V creada a través de un divisor de voltaje a través de un diodo polarizado hacia adelante. La resistencia de carga (R6) en la pata derecha del par diferencial desarrolla un cambio de voltaje de cerca de 0V a solo 1V que funciona bien para encender y apagar el transistor de salida NPN.

El circuito funciona en simulación, pero es probable que se pueda optimizar para reducir el consumo de corriente en la fuente de energía. Como se muestra, la corriente del LED es de 9 mA y el consumo de corriente del circuito completo es de ~ 32 a 41 mA. Una porción considerable de eso va a sesgar fuertemente el diodo.

Su problema básico es que un BJT necesita aproximadamente 600-700 mV B-E antes de que comience a conducir una corriente significativa. Una solución es desviar el transistor para que la diferencia de 200 mV sea correcta en el voltaje B-E que hace una gran diferencia en la corriente:

R1yR2formanundivisordevoltajequecreaaproximadamente820mVapartirdelafuentede5V.Cuandolaseñaldeentradaesde200mV,estocoloca620mVatravésdeB-E,loquedeberíahacerquefluyaalgodecorrientedecolector.Cuandolaentradaesde400mV,entoncessolohay420mVB-E,loqueharáquefluyamuypocacorrientedecolector.EstacorrientedecolectorseamplificaluegoporQ2ynuevamenteporQ3,momentoenelqueeslosuficientementefuertecomoparaimpulsarelLED.

HayalgunasarrugasadicionalesparaevitarelhechodequeQ1noactuarácomounbueninterruptordeencendido/apagado.Tendráalgunafugacuandolaentradaseade400mV.R4estádiseñadopararequerirunmínimodecorrientedecolectorQ1antesdequeQ2seencienda.

Otrotrucoeslahistéresis,queesloqueproporcionaR5.EstaesunaretroalimentaciónpositivaqueenciendeelQ1máscuandoyaestáencendido,ymenoscuandoyaestáapagado.ProporcionaaccióninstantáneaenlugardeunaregióndetransiciónsuavedondeelLEDseapagayseapaga.

AjusteR1paraestablecerelumbralentreactivadoydesactivado.AjusteR5paraquela"zona muerta" de histéresis sea aproximadamente la mitad de la oscilación del voltaje de entrada, que sería de 100 mV.

Publiqué este circuito solo para mostrar una manera en que se puede superar el umbral de voltaje B-E de BJT. Otro sería en la configuración clásica del comparador. Sin embargo, a pesar de todo esto, probablemente usaría un comparador real si realmente enfrentara este problema. Sería más simple y más confiable a través de las fluctuaciones de temperatura y voltaje.

Este es el tipo de circuito que usualmente se usa: usa la mitad de U1, y LM393 , que es un comparador dual económico en un paquete de 8 pines (disponible de varios fabricantes):

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

  

¿Cómo resolver mi problema y encender / apagar el LED usando niveles de voltaje de control de 0.2 / 0.4V?

dos maneras:

1. amplifícalo a un nivel más utilizable.
2. usa un comparador.

Pruebe con un valor un tanto alto de R1 o disminuya el nivel de lógica hasta cero un poco más.