単一LED単一トランジスタ回路が機能しない

1つのLEDと1つのトランジスタで回路を作りました。かなり主に私はトランジスタを通常のスイッチとして使用しようとしていました。以下の図はこれです。

したがって、これはNPNトランジスタであり、D1（トランジスタ）の-ve部分をLEDの-ve部分に接続し、D1の他の-veレッグを接地しました。D1の+ ve部分を9V DC電源のプラス側に接続しました。LEDが点灯し、D1の+ ve部分を接続しているワイヤを外すと、LEDがオフになります。しかし、私が直面している問題は、すべてのポイントを接続して回路図に従ってもLEDが点灯しないことです。

また、私が直面している別の問題は、D1の+ ve脚にワイヤーを接続し、ワイヤーのもう一方の端をバッテリーに接続せず、指でワイヤーを保持するだけで、LEDが点灯するが発光することです。非常にわずかな光。回路図に間違いはありますか？

バイポーラ接合トランジスタのベース-エミッタ接合はダイオードです：

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

あなたの回路には別のダイオード、LEDがあります。また、このダイオードを9Vバッテリーに接続する場合、ダイオードにはバッテリー電圧よりも低いほぼ一定の電圧降下があるため、電流制限抵抗が必要であることは明らかです。

問題は、回路内のトランジスタと同じです。ベースがバッテリーのプラス側に接続され、エミッタがマイナス側に接続されています。基本的に、これを実行しました。

^{この回路をシミュレート}

ここで何が起こりますか？バッテリーが供給できなくなるか、何かが溶けるまで、大量の電流が流れます。9Vバッテリーを使用している場合は、十分な電流を供給することができません。回路内のバッテリー電圧を測定すると、バッテリーが完全に消耗していない限り、約0.65Vです。

したがって、次のように、トランジスタのベースにある電流制限抵抗が必要です。

^{この回路をシミュレート}

それを理解したら、「共通のエミッタでLEDを駆動するのはなぜですか？」を読んでください。

次のように回路を変更します。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

あなたの回路では、ベースを+ 9Vに、エミッターを0Vに接続します。これは良くなく、トランジスタを殺すかもしれません。描かれているBJT（バイポーラ接合トランジスタ）は電流駆動型です。コレクタからエミッタに大電流を流すには、小さなベース電流が必要です。ベースからエミッタへの電圧は、0.6〜0.7V程度にしてはいけません。そこで、R2を使用します。

したがって、ベース電圧は約0.7Vになります。ベース電流は次のように計算できます。

$I_B = \dfrac{U_{R2}}{R2}= \dfrac{9\text{V}-0.7\text{V}}{10\text{k}\Omega}\approx0.8\text{mA}$

トランジスタが飽和している場合、コレクタ電流はR1とD1によって制限されます。飽和とは、コレクタとエミッタの間に電圧がほとんどないことを意味します。

$I_C= \dfrac{V1-V_{D1}}{R1} = \dfrac{9-1.8\text{V}}{470\Omega}\approx 15\text{mA}$

したがって、トランジスタに必要な現在の最小電流ゲインは次のとおりです。

$h_{FE} = \dfrac{I_C}{I_B}=\dfrac{15\text{mA}}{0.8\text{mA}} \approx 20$

2N2222のデータシートを見て、h _FE パラメータを調べると、20（データシートによると最小75）よりはるかに大きいことがわかるので、トランジスタで十分です。R2を約33kΩに増やすことを検討することもできますが、それでも問題なく機能するはずです。