トランジスタをアクティブにするために必要な電圧を効果的に削減するにはどうすればよいですか？

私は基本的に音楽再生デバイスのライン出力（オーディオ出力）を一連のLED（実際には約200のLEDの巨大なストリップ）に接続する回路を構築したので、それらは音楽に合わせて点滅します（インターネットチュートリアル-私は初心者です）。

^{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}

私の回路は、ラップトップをオーディオデバイスとして使用すると非常にうまく機能します（回路をその上のヘッドフォンジャックに接続します）。しかし、iPodなどの小さいものを使用すると、ライトがほとんど点灯しません。

ダーリントンペア（下記）を使用してみましたが、問題がさらに悪化します。これが、TIP31Cトランジスタをアクティブにするために必要なベースとエミッタ間のオーディオライン出力が0.7ボルトに達していないことが問題だと私が思う理由です（ダーリントンペアは、アクティブにするために1.4ボルトが必要であることを意味します）。

^{この回路をシミュレート}

私の研究によると、TIP31Cトランジスタの前にオーディオライン出力信号を増幅するには、オペアンプを使用するのが良い方法のようです。誰かが提案することができますか、そしてどの入力に接続する必要がありますか？

また、ゲルマニウムトランジスタは、アクティブにするためにベースとエミッタ間で0.3vしか必要としないことも読みましたが、それは役に立ちますか？

簡単に言えば、それはできません。BJTの0.6Vしきい値は、シリコンPN接合の物理的性質の結果です。

ゲルマニウムトランジスタは機能しますが、それを通信販売する必要があり、高価になります。

レールtoレールのオペアンプは確かにオプションかもしれません。

ただし、別の解決策は、トランジスタのしきい値を低くするのではなく、オーディオ信号の電圧を高くすることです。これには次の2つの方法があります。

エミッタ電圧を下げる

^{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}

これで、オーディオ信号はエミッターより0.6V高くなりました。もちろん、0.6Vの電源を取得する方法を考え出して、必要なアクションだけが得られるように調整する必要があるでしょう。別の方法があります...

信号にDCバイアスを追加する

^{この回路をシミュレート}

ここで、ポットを調整して、信号にある程度のDCバイアスを追加して、希望する感度を得ることができます。コンデンサは、AC信号を通過させながら、このDCをオーディオソースから分離する働きをします。これは容量結合と呼ばれます。

R4は、R1を調整しすぎた場合にベース電流を制限するために存在します。トランジスタが常にオンであることを意味するので、信号を0.7Vより高くバイアスしても意味がありません。そのため、R4はR1の有効な調整範囲も広くします。

また、どちらの場合も、トランジスタベースに抵抗を追加したことに注意してください。あなたはこの間違いを犯したくありません。

LM158などの負のレールへの入力を受け入れるオペアンプを使用して、メインスイッチングトランジスタ（BJTまたはMOSFET）を駆動できます。

^{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}

上記の配置により、LEDは150 mV未満のピークツーピーク入力信号で点灯します。

• ゲインを高くするには、R2を減らします。
• LEDが常に点灯している場合は、R2を大きくしてゲインを下げます。
• LEDを流れる最大電流を増やすには、R4の値を減らします（逆も同様）。

の BAR28ショットキーダイオードは、接地レール以下が低すぎる電圧をオペアンプの入力を露出防止するために、グランドへの入力信号の負の部分を分流するために添加されます。

私も、すでに提案されているLM158のようなオペアンプ回路をお勧めします。これは、回路を簡単に変更して、複数の異なるオーディオソースに対応できるようにするための良い方法です。私の唯一の注意は、図のように負の信号をブロックするためにダイオードを使用する場合は、入力に抵抗を必ず追加してください。そうしないと、オーディオがクリッピングされて、可聴歪みが発生します。典型的なイヤフォンのインピーダンスは32オームの近くにあることがわかったので、1K以上の抵抗でこの問題を防ぐことができます。（申し訳ありません-この提案をコメントとして追加しましたが、まだ十分な「評判」がありません）