Color Organ com Fitas de LED

diisenese · 15 de março de 2015

Ainda assim ta difícil dimensionar tudo para dois transistores, é a primeira vez que to fazendo isso. Ta, então se o máximo é de 1,2 V, por que o gráfico mostra que pode chegar até mais de 1,5 V?

E eu olhei os gráficos do BC548B http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/motorola/BC547_to_BC548B.pdf

Se eu calcular a corrente de coletor para 100 mA e a corrente de base para 1 mA, o transistor não irá estar trabalhando na região ativa?

Porque todos os gráficos mostram de saturação e de corte, mas nada de região ativa ou linear. O que meu professor me ensinou foi esse daqui

Por isso calculei o BC para ter um Ic de 100 mA, porque ele estaria no meio do gráfico e, assim, na região ativa. Foi desse jeito que pensei, mas não deve estar certo. Na verdade, eu fiz vários exercícios assim, mas para projeto é a primeira vez.

aphawk · 15 de março de 2015

@diisenese,

Vamos padronizar um datasheet do TIP31 para podermos discutir, ok ?

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXyzszt.pdf

Vou responder sua primeira pergunta, sobre os 1,2 volts.

Veja na página 3, o gráfico de tensão VCE de saturação para NPN.

Repare em uma coisa muito importante : hfe=20, ou seja, todo o gráfico foi levantado com a corrente de base 20 vezes menor que a do coletor. Na prática, para ter um ganho tão baixo, o transistor está operando saturado.

Nesse gráfico, quando a corrente de coletor é de 3A, a tensão VCEsat é de 5 volts !!!!

Ué, mas o fabricante não está afirmando que a tensão máxima é de 1,2 Volts para Ic = 3A ???????????

Repare que a condição que o fabricante afirmou na página 2 também mostra que a corrente de base é de 375 mA, ou seja, hfe menor do que 10. Significa que está muito mais saturado do que naquele gráfico....

Para voce poder projetar, tem de entender todos os conceitos que estão nos gráficos. Na sua aula, o professor está ensinando o básico, na prática temos muito mais detalhes a serem observados para fazermos um projeto com sucesso.

Agora sua segunda pergunta, sobre se com Ic=100 mA e Ib=1 mA o BC548B estaria na região ativa.

Sim, está em região ativa, mas já não está em uma região linear !!! Repare na página 3, figura 3, que a curva apresentada para Ic=100 mA é bem diferente das curvas para as correntes menores ! Para ser mais claro, quanto mais essa curva se aproxima da vertical , mais linear é o transistor e esses são os pontos onde a operação é bem linear. Quanto mais horizontal fica essa curva, mais saturado está o transistor.

Ah, e nessa sua situação repare que temos VCE= 1,1 Volts aproximadamente, que já é uma tensão muito baixa para dizer que está em uma região puramente ativa.

A definição de região ativa implica que para uma variação da corrente de base temos uma variação da corrente de coletor, na mesma proporção.

Agora, sobre os gráficos não mostrarem região ativa, é porque não precisamos dessa informação !

Uma coisa que voce tem de saber desde já é que voce nunca vai achar um transistor que tenha os valores exatos mostrados nos datasheets !

Eu usei muito os BC549C em aparelhos de áudio, e ví muitos transistores que apresentavam ganhos menores que a metade e alguns maiores que o dobro do que tava no manual !

Nessas condições, um circuito como o que voce mostrou aí no seu post nunca vai mostrar as tensões que voce calcula, pois o ganho varia muito.

Na prática, nunca podemos depender do ganho exato de um transistor, sempre temos de usar circuitos diferentes, como aquele mostrado em amplificadores tipo emissor comum, com 4 resistores, repare que neles conseguimos estabilizar as tensões de uma maneira bem precisa, independente do ganho ser exatamente o do manual.

É esse tipo de circuito que voce precisa usar na prática.

Paulo

diisenese · 15 de março de 2015

@aphawk

Bela explicação, obrigado. Mas com mais explicação, vem mais dúvidas hahaha A parte do TIP31 eu consegui entender.

1ª Dúvida: Você disse que no BC548B ele está na região ativa, mas não linear. Quanto mais vertical é a curva, mais linear o transistor. Então eu estaria no caminho correto com Ic = 20 mA. E de acordo com essa expressão Ic = hfe.Ib eu posso descobrir a corrente de base. Mas a corrente de base eu não posso controlar, pois ela vem das saídas do BA3830S e varia de acordo com a intensidade do sinal (pelo menos, eu acho que varia). Então se eu não posso controlar Ib, eu também não consigo simplesmente calcular um Ic de 20mA, pois ele depende do ganho e da corrente e base. Então o que eu faço?

2ª dúvida: Digamos que para os graves o transistor que eu use tenha ganho menos que a metade do datasheet e, para o agudo, o transistor tenha mais que o dobro. Sendo assim, eu nunca vou poder ter um ganho igual para o grave e o agudo? E os leds vão ter o brilho diferente por causa disso?

3ª dúvida: Por onde eu começo? hahaha Sério, eu entendo esse lance da malha e tal, mas eu não sei como vou calcular as quedas de tensões nos resistores se eu nem sei qual vai ser a corrente da base do BC e do TIP se depende do ganho.

4ª dúvida: Eu teria que fazer todos os cálculos duas vezes? Uma para o mínimo e outra para o máximo? Tipo, visando o mínimo que o Ib do BC pode chegar, eu calculo o resto. E visando o máximo que Ib do BC pode chegar, eu calculo todo o resto.

Bom, é bastante coisa, mas espero que deu para entender hahaha

E desculpa se eu to abusando, eu quero calcular tudo por minha conta mesmo, mas ta difícil entender por onde eu começo

aphawk · 16 de março de 2015

@diisenese,

Poxa me dá um tempo kkkkkkk

1 - Qual a topologia do circuito ????? sem saber qual é a sua ideia completa para fazer o acionamento dos Leds, não dá para fazer nenhum cálculo !

Por exemplo, prá que voce quer Ic= 20mA ? No que Ic ser maior ou menor vai lhe ajudar ?

1A - As saídas do BA3830 possuem algumas informações que vão lhe ajudar a saber qual a impedância de saída do circuito, e quais os níveis de tensão que voce vai ter, Portanto, voce tem sim uma ideia da corrente disponível para excitar a base ! Olhe com calma o datasheet e procure essas informações !

1B - Se mudar a tensão na saida do BA, vai mudar a corrente de base ! Mas é exatamente para poder ajustar isso que eu lhe disse lá atrás que voce tem de implementar algum tipo de controle de sensibilidade, ou seja, a partir de qual tensão na saida do BA que o seu excitador vai acender o Led !

2 - Sim, exatamente esse é o problema ! Qualquer topologia de circuito que dependa EXCLUSIVAMENTE do ganho real do transistor estará fadada ao fracasso....

3 - kkkk Acho que agora voce está entendendo bem mais os problemas do que quando voce começou o post, certo ? Isso é muito bom !!!!

Começe pesquisando na Internet algum tipo de circuito utilizado para excitar Leds usando transistores, ou seja, voce precisa se preocupar COM O CIRCUITO QUE VAI SER UTILIZADO !!!!

4 - Não ! voce está ainda preso à aquele circuito de transistor clássico que o seu professor desenhou.... Lembre do que falei, seu circuito tem de ter muito mais estabilidade e previsibilidade, e não pode depender de um transistor que tenha exatamente os mesmos parâmetros do datasheet dele, porque esse transistor não existe !

Que tal voce abandonar essa topologia que te passei de usar dois transistores, e utilizar um comparador de tensão tipo LM339, e cujas saídas acionem diretamente o TIP31C ? Assim fica bem mais simples de voce implementar e entender o ajuste em cada comparador ! E também dá para implementar um pequeno circuito RC que permite o Led ficar acionado por alguns milisegundos a mais , o que pode melhorar o efeito.

O bom de toda esta discussão é que voce está aprendendo a diferença entre os modelos reais e os modelos teóricos....

Paulo

diisenese · 18 de março de 2015

@aphawk

1 - Você já sabe qual a topologia.. o BA3830S separa as frequencias da musica, o BC548B amplifica o sinal e o TIP, que aguenta uma maior carga, vai ficar saturado para acender os leds. Eu disse que queria Ic = 20mA, pois você disse que quanto mais vertical é a curva do gráfico, mais linear é o transistor. E a curva de 20mA chega a ser mais vertical que a de 100mA, por isso eu disse 20mA, para ele estar na região linear.

1A- os níveis de tensão eu achei, mas a impedância, não

1B - Não consigo nem polarizar transistor, muito menos controle de sensibilidade hahahaha

2 - aaaah, agora saquei

3 - Sim, to entendendo bem mais hahaha ok, eu acho que o amplificador de emissor comum é um bom circuito para utilizar. Mas uma dúvida, eu só consigo calcular um transistor para trabalhar como amplificador se for esse tipo? Com emissor comum e 4 resistores? Não pode ser do jeito que eu mandei? O sinal vai para a base e o emissor do BC vai pra base do TIP. E cada terminal do transistor vai ter o seu resistor, claro

4 - Eu não estou preso àquele esquema. É que o meu cérebro me direciona a calcular qual o valor de Ib para depois calcular tudo. É assim que eu penso que eu devo começar. Eu já vi vários vídeos na internet de como polarizar transistor, amplificador emissor comum, mas todos eles já te dão o valor do resistor e aí eles calculam tensões e correntes. Do jeito que eu penso é que eu tenho que saber a corrente que passa pela base, emissor e coletor e dimensionar os resistores assim. Por isso te perguntei se eu devo fazer calculo para minímo e para máximo, porque eu não vou calcular para cada 0,001A de variação, mas eu saberia o quanto seria amplificado no mínimo e máximo de Ib.

Sinceramente, eu gostei dessa topologia, quero continuar com ela. Por mais que seja mais díficil, é mais braçal e eu to entendendo o que ta acontecendo

diisenese · 24 de março de 2015

@aphawk

O que seria melhor para o meu circuito? Amplificador emissor comum com 4 resistores ou transistor Darlington? Eu li que o transistor Darlington apresenta defasagem para altas frequências, mas não sei se isso seria mais ou menos 1 KHz ou > 1 MHz.

.if · 24 de março de 2015

lá vou eu de novo com minha intromissão. Se já disse em outro post, perdão mas to com preguiça de voltar as páginas. Que tal se dissesse como quer o as luzes se comportem extamente? Ou é só pra aprender teoria mesmo? neste caso... fuiii. Acho que facilita uma melhor condução/chutes e entendimento pois até agora eu NÃO ENTENDI PAUL NEWMAN!!! Se bem que não vos faz diferença. Ignore e aguarde a manifestação do seu novo velho amigo

abç´s

aphawk · 24 de março de 2015

@Isadora Ferraz,

Isso tá pareçendo uma manifestação disfarçada de cíumes..... não esperava isso de uma mulher jovem e esclareçida como voce !

@diisenese,

Caramba !!!! Escolhe uma e parte pros cálculos !!!! Hehehe tem de começar de algum lugar !

Se usar darlington, a única coisa que voce deve observar é que a tensão VBE é de 1,4 Volts, e não 0,7 Volts.... No restante é tudo igual. E nada te impede de fazer o emissor comum com 4 transistores usando um darlington !!!!

Mias uma vez, vou insistir, que tal fazer com um comparador quádruplo ? Envolve pouquíssimo cálculo e tem até um ajuste bem legal de se implementar...

Paulo