En este circuito, si la resistencia en el colector R1 es 0 Ohmios , el circuito no funciona. Es decir, la salida será una señal de 12 VCC como lo es de la batería. Y si R1 no es cero , entonces el circuito funciona y produce la salida esperada. ¿Puede alguien explicarme por qué se requiere esa resistencia (R1) en este circuito?
Imagine la salida de un optoacoplador como un dispositivo que está dispuesto a pasar a través de una cantidad de corriente que depende de la luz siempre que el voltaje del colector sea mayor que el voltaje del emisor (en la práctica, la cantidad de corriente es una función complicada de la cantidad de luz). y la cantidad en que la tensión del colector excede la tensión del emisor). Sin luz, pasará 10 microamperios y su capacidad de paso de corriente se "pegará" a 100 mA. Si el límite de corriente del opto es I, el voltaje en el colector será 12V-IR o cero voltios, el que sea menor.
Si la resistencia fuera, por ejemplo. 1 meg, la cantidad de voltios que cae la resistencia sería un mínimo de 10 voltios, lo que significa que el voltaje del colector nunca podría superar los 2 voltios. Cortar esa resistencia a 500K reduciría su caída de voltaje mínima a 5 voltios, lo que permitiría al colector hasta 7. Cortarlo a 100K reduciría la caída de voltaje a 1 voltio, permitiendo al colector hasta 11 voltios. Cuanto más pequeña es la resistencia, más alto es el voltaje cuando el opto está "apagado", acercándose pero no llegando al límite de los 12 voltios completos.
En el lado opuesto, cuando el opto está activado, la caída de voltaje en la resistencia será de 100 mA veces la resistencia o 12 voltios, lo que sea menor. Si el valor de la resistencia es de 120 ohmios o menos, el suministro de 12 voltios será el factor limitante. Si la resistencia fuera por ej. 100 ohmios, el voltaje de la resistencia se limitaría a 10 voltios, lo que significa que el voltaje del colector solo bajaría a 2 voltios. Tenga en cuenta que si la resistencia es lo suficientemente grande, otras mejoras no afectarán el voltaje, pero si es demasiado pequeña, el voltaje de salida será bastante sensible a la resistencia.
Con R1 configurado a 0 ohmios, el optoacoplador puede dibujar una corriente como de costumbre. Pero eso no producirá ninguna variación de voltaje en la entrada del osciloscopio. Debido a que el 'alcance será esencialmente cortocircuitado a una fuente de voltaje.
Cuando R1 es distinto de cero, la corriente del optoacoplador fluye a través de la resistencia y se convierte a un voltaje de acuerdo con la ley de Ohm: V = I R. Esta variación de voltaje es lo que el osciloscopio puede medir.
Lo que se muestra allí es un software de simulación, llamado Multisim. La batería simulada tiene una resistencia infinitamente pequeña y en su simulación el voltaje no caerá como lo haría con una batería real. Por lo tanto, si retira, o 0, R1, entonces la única resistencia es el transistor, que se desarrollará a través de ella a 12 V, independientemente del tremendo consumo de corriente que (a) haya hecho explotar el transistor (b). Caída, dependiendo del tamaño de la batería. En la mayoría de los casos que puedo imaginar, el transistor soplaría bastante rápido.
También dijiste "Y si R1 no es cero, entonces el circuito funciona", bueno no, no lo hace. Nuevamente, si R1 es demasiado bajo, terminará sacando demasiada corriente de la batería y explotará el transistor. Y Multisim no le mostrará la caída de voltaje transitoria en los terminales de la batería justo antes de que el transistor se vuelva humo.
Y lo mismo se aplica al diodo de conducción, sin algún medio de limitar la corriente, también es probable que se queme en la vida real.
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