¿Para qué es esta resistencia en este circuito?

Las resistencias de 10K y 1K en el circuito forman un divisor de voltaje cuando se presiona el interruptor para cerrarlo. Con la fuente de +12 V, este divisor establece nominalmente una tensión de polarización de la base del transistor en aproximadamente 1 voltio. Muy poca corriente de base fluye debido al hecho de que el emisor del transistor NPN se mantiene por encima del suelo y, como tal, el voltaje del emisor de la base NPN nunca llega a ser lo suficientemente alto como para permitir que el transistor se encienda. En una simulación de dicho circuito con un modelo de transistor 2N3904, se muestra que la presencia de la resistencia 1K mantiene cierta polarización en el LED de aproximadamente 0.7V debido a corrientes de nivel muy bajo en el transistor. Si se retira la resistencia 1K y cuando el interruptor se cierra a GND, la polarización a través del LED se reduce a cero esencialmente porque el transistor se apaga por completo.

Desde un punto de vista funcional para obtener un LED que se encienda y apague desde el interruptor, no es necesario tener la resistencia 1K en relación con este simple circuito. Por otro lado, si este circuito se usó en un sistema más complejo que tenía un circuito de monitor a través del LED buscando la polarización mencionada anteriormente, podría ser un indicador de que todo el cableado desde el interruptor al LED estaba intacto y en su lugar. En un sistema de alarma antirrobo real en el que el interruptor y el LED pueden estar muy alejados, esta detección de polarización residual puede desempeñar una función para garantizar que no se haya alterado el cableado.

Tienes razón, la resistencia de 1 kΩ no tiene sentido. Cuando el interruptor está cerrado, la base del transistor baja lo suficiente para apagarlo, pero el cortocircuito directo de la base al suelo lograría el mismo efecto sin ambigüedades.

Realmente no me gusta mucho este circuito. En este caso, no veo el punto de colocar el LED en la pata del emisor. Parece una forma complicada de hacer las cosas sin un beneficio real.

Dado todo lo anterior, no vería nada en ese libro como ejemplos de un buen diseño.

Si el interruptor está abierto, la tensión de base está determinada por la tensión directa del LED, por ejemplo 2 V + 0.7 V = 3.7 V. Luego, la corriente de base es (12 V - 3.7 V) / 10 kΩ = 0.83 mA.

Si cierra el interruptor, la corriente a través de la resistencia de 10 kΩ se dividirá para pasar parcialmente a través de la resistencia de 1 kΩ, y parcialmente a la base. Sabemos que la base necesita 3.7 V antes de que el transistor comience a conducir. Para tener 3.7 V allí, la corriente a través de 1 kΩ tendrá que ser 3.7 mA, debido a la Ley de Ohm. Entonces, si el transistor conduciría, su corriente base será 3.7 mA menos que la corriente desde el suministro de 12 V a través de la resistencia de 10 kΩ.

Pero vimos que esa corriente no será superior a 0,83 mA, por lo que todo pasará por 1 kΩ y el transistor no conducirá en absoluto. Como no funciona, podemos ignorarlo por ahora y calcular el voltaje de base a partir del divisor de resistencia:

\ $ V_B = \ dfrac {1 k \ Omega} {1 k \ Omega + 10 k \ Omega} \ veces 12 V = 1.09 V \ $,

que de hecho es más bajo que el requerido 3.7 V.

¿Qué pasa si se omite el 1 kΩ? Entonces la corriente de tierra aumentaría de 1.09 mA a 1.2 mA, eso es todo. Esa diferencia de 0,1 mA no romperá el banco, por lo que también puede omitirlo.

Francamente, no creo que este sea un buen circuito. Cierra el interruptor para apagar el LED, en lugar de encenderlo, lo cual está bien, está bien, pero significa que cuando el LED está apagado todavía tendrá una corriente de 1.1 mA que fluye, para nada. Sería una mejor idea colocar el interruptor en el lado de 10 kΩ. Admitido, su función se invertiría (al cerrar se encendería el LED), pero no tendrá una corriente con el LED apagado. En ese caso, aún puede agregar una resistencia a tierra, pero su valor debería ser mucho más alto: un kilo de 4,5 ka tomará 0,83 mA a un voltaje base de 3,7 v. Ese 0,83 mA era la corriente proveniente del suministro de 12 V, por lo que ese es el punto en el que el transistor apenas comienza a conducir. Entonces el valor debe ser más alto que eso. Un valor de 100 kΩ atraerá 37 µA cuando el transistor se conduce, por lo que la base obtendrá 830 µA - 83 µA = 750 µA. Si no te importa el 10% de pérdida, puedes colocar la resistencia. También puede omitirlo allí (¡no reemplazarlo con un cable!), Luego la base flotará cuando el interruptor esté abierto. Para un transistor bipolar, eso no es realmente un problema, especialmente porque necesitaría una alta 3.7 V para que lo conduzca, pero para un MOSFET esa resistencia sería necesaria.

La corriente encontrará la ruta con la R. más baja. Apagado, el divisor sujetará la tensión de la Base a 1 V, lo cual no es suficiente para encender el Transistor. Enciéndalo, la corriente fluirá hacia el transistor y activará el Vbe y el diodo.

Leí de tu pregunta, que el circuito es un ejemplo de alarma antirrobo.

Por lo tanto, creo que la función de esa resistencia es evitar que un intruso queme su alarma "muy sofisticada", colocando una batería de 9V directamente entre los contactos del interruptor.

Otra función de esa resistencia (tal vez en el libro se explica más adelante para mejorar este tipo de ladrón) es que tal vez esté incrustado en el interruptor. De esta manera, si un intruso solo corta los cables (es decir, él / ella hace un cortocircuito directo entre la base y la tierra), la resistencia será realmente 0. Por lo tanto, puede agregar un comparador que controle el voltaje de la base. Si baja demasiado, entonces la alarma debería activarse de todos modos, ya que un intruso intentó manipular su alarma.

Una parte de esto, la resistencia no tiene otras funciones prácticas: podría haberse omitido.

Por qué esta extraña disposición (transistor NPN, LED en el lado del emisor). Bueno, si considera el interruptor y la resistencia como un solo componente, notará que ambos tienen la tierra conectada a un terminal. Tal vez esto podría ser útil en algunas circunstancias?