Il \ $ V_ {BE} \ $ del transistor è di circa 0,6 V, come hai detto. Il LED rot ha un \ $ V_F \ $ di circa 1,8 V, quindi la tensione attraverso il resistore 470R è di circa 1,2 V. Possiamo ignorare la corrente di base, poiché il BC547 ha tipicamente un \ $ h_ {FE} \ $ di diverse centinaia. Quindi, la corrente del collettore (che è uguale alla corrente del LED) è molto vicina a 1.2V / 470R = 2.55mA, indipendentemente dalla tensione del collettore (e quindi dalla caduta dei LED gelb e grun).

Si noti che questo rimane vero solo mentre il transistor è fuori saturazione, quindi la tensione del collettore del BC547 deve essere superiore a circa 1,3 V, quindi la stringa LED collegata al collettore non può cadere più di 9 V- 1,3 V = 7,7 V.

In che modo il LED rosso (rot) all'ingresso della base fornisce una corrente costante agli altri due LED dopo il collettore, tramite il transistor?

Non è così 't - il LED fornisce una tensione effettivamente costante alla base del transistor.

$$ V_B = V_ {LED} $$

La tensione all'emettitore del transistor è proporzionale alla corrente attraverso il transistor:

$$ V_E = I_E \ cdot 470 \ Omega $$

e la corrente attraverso il transistor è correlata a la tensione attraverso la base e l'emettitore \ $ V_ {BE} = V_B - V_E \ $:

$$ I_E \ approx I_C = I_S e ^ {\ frac {V_ {BE}} {V_T}} $$

Ora, ci sono due importanti osservazioni:

(1) \ $ V_E \ $ aumenta se la corrente del transistor \ $ I_E \ $ aumenta

(2) \ $ V_ {BE} \ $ e quindi \ $ I_E \ $ diminuisce se \ $ V_E \ $ aumenta

In altre parole, se per qualsiasi motivo la corrente del transistor aumenta , la tensione base-emettitore diminuisce che agisce per diminuire la corrente del transistor.

Questo è il segno distintivo del feedback negativo e, in questo caso, il feedback negativo agisce per mantenere costante la corrente del transistor *.

Se metto in corto circuito uno dei LED, la luminosità dei LED verde (grun) e giallo (gelb) non oscilla. Cosa succede quando lo faccio?

Se mettessi un amperometro in serie al collettore del transistor, scopriresti che c'è un aumento insignificante della corrente del transistor (dovuto a l'effetto Early) quando cortocircuitate uno dei LED.

Ricordate dalla sezione precedente, il feedback negativo agisce per mantenere la corrente del transistor effettivamente costante, quindi cortocircuitare uno dei LED non modifica in modo significativo la corrente del LED rimanente e quindi la luminosità non cambia.

* Questa analisi non tiene conto dell ' effetto Early ma, per questo circuito, l'effetto è insignificante.

Se mando in cortocircuito uno dei LED, la luminosità del LED verde (grun) e del LED giallo (gelb) non fluttua. Cosa succede quando lo faccio?

È un circuito a corrente costante (quasi) quindi cortocircuitare uno dei LED non cambia la corrente (molto) attraverso l'altro LED. Ciò significa che la sua luminosità rimane più o meno la stessa.

Con 1,8 V sulla base, l'emettitore è inferiore di circa 0,6 volt a 1,2 V e questo significa che la corrente attraverso i 470 ohm deve essere di circa 2,6 mA indipendentemente da cosa accade principalmente al raccoglitore.

Anche se le altre risposte sono corrette, vorrei aggiungere che il risultato finale quando metti in corto uno dei LED è che la tensione dal collettore all'emettitore del BJT compenserà la mancanza di tensione del LED. Quindi, se uno dei LED stava assorbendo 1,8 volt, quando lo si cortocircuiterà, gli 1,8 volt verranno ora aggiunti alla caduta di tensione del collettore-emettitore del BJT. Il BJT ora consuma quella potenza extra che il LED faceva in precedenza.

Per prestazioni ancora migliori è possibile utilizzare invece due diodi al silicio o un altro NPN e inserire il LED rosso (rosso) nel collettore per combinazioni di colori opzionali RGB. Quindi la corrente sarà solo una caduta del diodo / Re per Re = 33 Ohm I = 0,7 / 33 = 21 mA (valore tipico = 20 mA nom.)

I 3 LED per R, G, B possono aggiungere fino a circa 1,6 + 3,2 + 3,4 = 8,2 lasciando quel tanto che basta per il transistor.

La tolleranza ESR beta o hFE e LED aggiungerà una variazione considerevole, quindi la luminosità potrebbe diminuire quando la batteria da 9V si esaurisce. Il rosso intenso ha una tensione inferiore rispetto al rosso ad alta efficienza.

Metti il ​​10% della corrente del LED nel Vbe per una saturazione efficace e sufficiente per saturare i diodi, richiede> 2 mA o Rb ~ 450 Ohm o leggermente inferiore .