Usare il transistor come switch - Elettronica per Maker - Video 53

00:09:13
https://www.youtube.com/watch?v=idW1WvWmK_k

Summary

TLDREste video enseña cómo usar un transistor como interruptor para encender un LED. Se comienza con un circuito básico que incluye una resistencia, un LED y un transistor, alimentado a 5V. Se realizan cálculos para dimensionar correctamente el circuito, considerando la corriente del LED y la corriente de colector del transistor. Se revisa la hoja de datos del transistor (P2N2222) para asegurarse de que es adecuado para el circuito. Se calculan las resistencias necesarias para la base y el colector, y se simula el circuito en Tinkercad, verificando que la corriente y la tensión se mantengan dentro de los límites seguros para el transistor.

Takeaways

  • 🔌 Usar un transistor como interruptor permite controlar dispositivos como LEDs.
  • 💡 La corriente del LED debe ser calculada para un funcionamiento correcto.
  • 📊 La hoja de datos del transistor es esencial para entender sus límites.
  • ⚙️ La resistencia de base se calcula para asegurar que el transistor entre en saturación.
  • 🔍 La simulación en Tinkercad ayuda a verificar el funcionamiento del circuito.
  • 📏 La corriente de colector no debe exceder los límites especificados.
  • 🧮 Las fórmulas son clave para dimensionar correctamente el circuito.
  • 🔋 La alimentación del circuito debe ser adecuada para el transistor.
  • 🛠️ Se pueden ajustar las resistencias para optimizar el rendimiento.
  • 📈 La potencia disipada debe mantenerse por debajo de los límites del transistor.

Timeline

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    En este video, se explica cómo utilizar un transistor como interruptor para encender un LED. Se comienza por establecer el circuito, que incluye una resistencia, el LED y el transistor, alimentado por 5 voltios. Se discuten las consideraciones necesarias para dimensionar correctamente el circuito, incluyendo la corriente del LED y la necesidad de que el transistor funcione en la zona de saturación. Se revisa la hoja de datos del transistor P2N2222A para asegurarse de que es adecuado para el circuito, analizando la corriente de colector y la tensión entre colector y emisor. Se realizan cálculos para determinar la resistencia necesaria y la corriente de base, asegurando que el transistor se active correctamente. Finalmente, se simula el circuito en Tinkercad, verificando que la corriente calculada coincide con la simulación y se discuten consideraciones sobre la potencia del transistor para evitar daños.

Mind Map

Video Q&A

  • ¿Qué es un transistor como interruptor?

    Un transistor puede funcionar como un interruptor al permitir o bloquear el paso de corriente en función de la señal en su base.

  • ¿Cómo se calcula la resistencia para el LED?

    La resistencia se calcula usando la fórmula: R = (Vfuente - Vled - Vce) / Iled.

  • ¿Qué es la corriente de saturación en un transistor?

    Es la corriente máxima que puede fluir a través del transistor cuando está completamente encendido.

  • ¿Por qué es importante la hoja de datos del transistor?

    La hoja de datos proporciona información crucial sobre las características eléctricas y límites del transistor.

  • ¿Qué significa 'beta' en un transistor?

    Beta es la ganancia de corriente del transistor, que indica cuánta corriente de colector se puede controlar con la corriente de base.

  • ¿Cómo se determina la resistencia de base?

    Se calcula usando la fórmula: Rb = (Vfuente - Vbe) / Ib, donde Ib es la corriente de base.

  • ¿Qué sucede si la corriente excede los límites del transistor?

    Si la corriente excede los límites, el transistor puede dañarse o fallar.

  • ¿Qué es la corriente de colector?

    Es la corriente que fluye a través del colector del transistor cuando está en funcionamiento.

  • ¿Cómo se simula un circuito en Tinkercad?

    Se puede crear un circuito virtual en Tinkercad arrastrando componentes y conectándolos según el diseño.

  • ¿Qué se debe considerar al elegir un transistor para un circuito?

    Se deben considerar la corriente de colector, la tensión máxima y la potencia disipada.

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    oggi tratteremo il transistor come
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    switch quindi come interruttori
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    inizieremo a vederlo nel caso on quindi
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    quando attive fa passare corrente
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    trasmettitore e collettore andremo a
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    fare due semplici conteggi con delle
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    formulette per poi vedere tutto su
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    tinker cad
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    iniziamo subito usare il transistor come
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    interruttore per andare ad accendere un
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    led
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    segna prima il circuito abbiamo la
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    nostra resistenza per chiamiamo rc
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    abbiamo poi il led che andremo ad
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    accendere e il transistor collegato poi
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    alimentiamo 5 volt dall'altra parte
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    avremo circuito che può pilotarla base
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    sempre che prende limite del 5 volt
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    questo caso lo terremo sempre acceso
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    vedremo poi un prossimo video come
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    andare a spegnerlo quindi metto la
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    resistenza di base collegate alla base
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    del transistor vogliamo dimensionare
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    correttamente questo circuito
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    devo fare alcune considerazioni
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    assumiamo che la corrente hp del led si
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    di due volte e lo avremo la in cina
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    corrente che attraversa la rc il quindi
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    nel transito quindi possiamo chiamarla
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    ici queste per accendere correttamente
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    il led deve essere di 20 mila europea
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    dobbiamo far sì che il transistor
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    funzioni nella zona di saturazione
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    dobbiamo andare a vedere il datasheet
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    per ricavare qualche informazione questa
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    data sheet del transito che utilizziamo
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    un p2 n 22 22 a sud da ci troviamo varie
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    informazioni che dobbiamo capire se il
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    nostro dell'aristor è adatto e perché
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    abbiamo scelto questo lo vediamo che la
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    corrente di collettore quindi che arriva
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    a 600 milan per aveva una bici e o che
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    sta per bce a circuito aperto la
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    tensione di collettore emettitore queste
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    di 40 volte visto che noi vogliamo
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    lavorare a 5 volte la bce o è adatta
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    perché è la massima tensione che possa
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    avere tra emettitore e collettore quindi
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    lavorando a 5 volt bici e o di 40 volte
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    è adatta e non danneggeremo il
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    transistor abbiamo la potenza massima
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    del dispositivo che a 25 gradi
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    viene data attorno
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    a 625 poi controlleremo che quella se è
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    a norma
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    andiamo a cercare il metro del
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    transistor questo caso dipende anche
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    dalla corrente di collettore noi siamo
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    attorno a 10 miglia per quindi siamo tra
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    un 35 diciamo 35 50 fino a 300 quindi
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    sapete che molto variabile ci siamo per
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    esempio una caffè di 200 andiamo a
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    vedere le curve pro questo grafico che
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    riporta la corrente di collettore quindi
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    dedicano a famiglie di curve e ci vuole
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    un ampere di e 150 500 tracciate sulla
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    bce cono corrente di base che dobbiamo
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    andare a capire se per 20 milioni per
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    dove andiamo a cascare devo far sì che
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    il transistor vada a cascare in una zona
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    di lavoro qua sotto
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    immaginiamo di lavorare 10 milan per
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    ball mente la cura sarà leggermente
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    spostato a destra perché noi siamo venti
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    avendo una bce in saturazione molto
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    bassa saremo minori di 0 1
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    vediamo che necessaria corrente di base
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    di 0 1 0 2 milioni per possiamo anche
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    andare a controllare nella data sheet la
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    bce di saturazione solitamente ha un
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    valore basso di 01 02
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    qui troviamo collettore mentre
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    saturation volte la bce di saturazione
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    qui la da per 150 milioni per verde che
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    di 0,3 quindi massimo 0,3 quindi terremo
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    un valore minore o uguale di questo che
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    abbiamo trovato ora andiamo a fare i
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    calcoli per fare il nostro calcolo
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    dovremmo scrivere un equazione ci
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    mettiamo sul lato del collettore
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    emettitore e scendiamo facendo i calcoli
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    di 35 volte deve essere pari a rc per
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    ici poi abbiamo i due volte del led e
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    poi abbiamo la bce bce di saturazione
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    mettono a essere piccolina che assumiamo
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    pari a 0 1 0 2 volte facciamo 01 volt
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    quindi quando il transito era in
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    saturazione significa che come se fosse
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    l'interruttore chiuso quindi questa
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    tensione che troviamo qui è quasi pari a
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    zero nel nostro caso è di circa 0 1
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    quindi visto che è come se il connettore
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    el emettitore si toccassero viene fatto
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    passare la corrente e ladies recente
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    quando siamo zona contrari
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    all'interdizione come se qua fosse
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    aperto e quindi non abbiamo un passaggio
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    di corrente led sarà spento porto
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    3 cpc sulla sinistra e o cinque volte
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    meno 2 meno 0,1 abbiamo fissato laici
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    che deve essere di 20 milan per per far
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    accendere correttamente il quindi uso
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    questa formula per calcolare la rc
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    quindi rc sarà uguale a 5 meno 2 meno
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    0,1 se non sbaglio 2,9 e qua sotto mi
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    vado a mettere la i chip quindi 2,9
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    diviso la corrente di 20.000 ampera 0,02
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    ampere risolvendo questa divisione
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    abbiamo 145 home possiamo arrotondare a
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    158 fissa da questo adesso dobbiamo
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    ricavare la corrente di base come la
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    corrente che deve scorrere qui per far
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    sì che il transistor vada poi in
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    saturazione
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    se vi ricordate la forma per pecorella i
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    c era uguale a beta per i b il beta è
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    praticamente uguale all'altro f da
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    questa ricavo che i b è uguale aic la
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    corrente di collettore fratto il nostro
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    beta la corrente di collettore mi han
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    detto che 0 0 2 camper e dividiamo per
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    un beta che riteniamo 200 conti vengono
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    più facili troviamo una corrente di
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    0,0001 ampere cioè circa 0,1 milliampere
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    con questa corrente possiamo andare a
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    calcolare la resistenza di base quindi
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    rb a calcoliamo considerando questo
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    percorso quindi dalle cinque volte
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    scendo qui poi qui o la b b e abbiamo un
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    rbi per i b perché la corrente di base è
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    la stessa che circola nella resistenza
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    quindi ai capi di r b quindi arrivi per
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    i b più vivi e sarà uguale a 5 volte la
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    vivi e la assumiamo pari a zero 7 volte
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    in modo che il transito sia attivo
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    quindi r b per i b è uguale 5 meno vivi
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    e quindi ricaviamo conoscendo la ibi che
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    r b dovrebbe essere uguale 5 meno 0,7 fa
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    4,3
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    gesù 0 0 0 0 1 ampere risolvendo questa
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    ottengono 43 kg ham che dovrebbe essere
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    esistenza di base per far sì che il si
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    accenda posso ovviamente mettere un
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    valore minore è meglio così la ii b è un
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    po più alta e quindi sono sicuri di
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    andare in saturazione potrei mettere per
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    esempio un 33 kg o addirittura 10 k e
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    siamo sicuri
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    andiamo a vedere con tinti anche se le
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    cose corrispondono a shooting era da
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    oggi ha impostato un circuito con un
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    alimentatore impostato cinque volte
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    abbiamo il nostro transistor
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    purtroppo non possiamo definire le
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    caratteristiche del tragitto roma solo
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    dire se np np np quindi vedremo poi come
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    si comporterà allora delle differenze
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    sicuramente nelle caratteristiche
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    abbiamo il nostro leggerla l'essenza del
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    150 e sulla base dell'esistenza da 33k
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    con il lato positivo vediamo qui abbiamo
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    il flusso che va dal 5 volt
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    abbiamo collegato lampe rom e trova nel
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    led pasta della resistenza con lettore
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    del transistor esce dall emettitore e
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    val grande
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    in questo è l'anello diciamo di potenza
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    dall'altra parte invece abbiamo né r b
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    che va sulla base e dalla corrente per
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    far funzionare il tutto avviamo la
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    simulazione vediamo in effetti che
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    abbiamo 18 milan per quindi circa una
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    ventina come abbiamo calcolato tenendo
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    conto che abbiamo approssimato l'errore
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    della resistenza un po più grande e
  • 00:07:56
    troppo città dell'agro una volta come
  • 00:07:58
    vice è più o meno come abbiamo
  • 00:07:59
    ipotizzato quindi il tutto torna
  • 00:08:02
    resistenza qui da 33k come dicevamo
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    possiamo anche provare aumentarne il
  • 00:08:07
    valore li mettiamo da 10k avviamo la
  • 00:08:11
    simulazione vedete salita leggermente la
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    corrente ed è diminuita un po la bce
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    un'altra considerazione che si potrebbe
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    fare quella sulla potenza del transistor
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    come abbiamo visto su datasheet la
  • 00:08:23
    potenza ammissibile per questo
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    dispositivo era di circa 650 milliwatt
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    qua per capire se lo stiamo danneggiando
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    oppure no dovremmo fare un calcolo
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    considerando la bce laici la bce che
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    abbiamo è di 19 minjan per e la bce di
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    saturazione di 0 1 quindi
  • 00:08:43
    moltiplicare quindi 0,1 che la bce sat
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    per la corrente 0,02
  • 00:08:51
    abbiamo 0022 milliwatt se non sbaglio
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    quindi siamo ampiamente di sotto dei 600
  • 00:08:58
    previsti come avete visto le forme da
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    usare sono sempre abbastanza semplici e
  • 00:09:03
    bisogna ricordare veramente due cose ci
  • 00:09:05
    fossero dubbi domande lasciatemi un
  • 00:09:07
    commento vi risponderò appena possibile
  • 00:09:08
    vi ringrazio per la pazienza e la
  • 00:09:10
    fiducia ci vediamo domani ciao
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