Necesito construir un circuito donde la luz se convierta en sonido. La luz cae sobre una celda CDS y la corriente pasa a través del transistor NPN para amplificarla.
Sé que este es un esquema muy simple, pero ¿cuál sería el modelo real de esto? ¿Por qué la resistencia va al suelo?
Este es un circuito realmente horrible ya que depende de que la ganancia del transistor sea la correcta. Las ganancias reales de transistores varían ampliamente, incluso dentro del mismo lote de producción. Los circuitos diseñados de manera competente funcionan desde la ganancia mínima garantizada del transistor hasta al menos 10 veces, preferiblemente a ganancia infinita.
Comenzaría con la etapa de transistor configurando su propia polarización de CC para que el voltaje de salida esté cerca de la mitad de su rango. La señal del LDR se acoplaría en AC a esa etapa. El LDR tendría un pulldown al menos para que él y el pulldown produzcan una señal de voltaje por sí mismos. Esta sería la señal enviada a la etapa del amplificador a través de un condensador de acoplamiento.
Para obtener crédito adicional, cree un esquema de polarización automática que mantenga la salida cerca de la mitad de su rango, independientemente del nivel de luz ambiental promedio.
Es un amplificador de transistor no inversor simple. La resistencia a tierra es lo que permite que no se invierta. Cuando el transistor está apagado (la celda del CDS no está conduciendo), la salida de los auriculares en el emisor del transistor se lleva al nivel del suelo a través de la resistencia de 47Ω. Cuando el transistor está encendido, la salida de los auriculares se eleva a 3 V, con la resistencia que limita la cantidad de corriente que pasa a través del transistor y evita un cortocircuito directo.
Esto se conoce como un seguidor de emisor. No hay ganancia de voltaje en el circuito, esto actúa como un búfer de impedancia, es decir, puede impulsar cargas más pesadas que la celda CDS podría por sí sola.
La luz en la celda CDS genera una corriente que entra en la base del transistor, esta corriente se multiplica por el transistor (esta ganancia se conoce como Hfe). Esta corriente cuando se fuerza a través de la resistencia genera un voltaje que es su señal de salida. Su Hfe (de algunas hojas de datos antiguas) varía pero es de al menos 40 (y puede llegar a 100).
La aplicación en el mundo real varía según la aplicación y el tipo de señal. Si la linealidad no es un problema, entonces el diagrama del circuito anterior se puede mejorar para eliminar la resistencia de 47 (ohmios) y el circuito actuará como un circuito digital, casi sin sonido cuando no hay luz.
Por otra parte, si la linealidad es una preocupación para las aplicaciones analógicas, entonces lo anterior es adecuado para proporcionar una salida analógica especialmente si la amplitud de la luz debe variar en ambos lados del valor normal (es decir, si el valor cambia ambos por encima y por debajo del valor dc). Simplemente revise los amplificadores de transistor no inversores para obtener más información sobre el circuito.
Mucho depende de los valores de resistencia de la celda CDS y la resistencia de los auriculares. Además, es posible que desee conectar un condensador entre la salida y el auricular para acoplar la salida.
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