5-3 해지면 빛나리

어두워지면 LED가 켜지는 회로를 만듭니다. 전압 배분 원리와 트랜지스터의 스위칭 기능을 이용합니다.

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트랜지스터의 스위칭 작동 조건

5-1 장에서 트랜지스터는 일종의 스위치라고 말한 적 있습니다.
손으로 누르는 스위치와 달리, 트랜지스터는 전기적인 신호로 스위치가 작동됩니다.
즉, 트랜지스터는 약 0.6~0.7V의 전압을 베이스(B) 단자에 가함으로써 회로를 연결합니다.(NPN 트랜지스터 기준)

일반적인 누름 스위치와 트랜지스터

해지면 빛나리의 작동 원리 – 주변이 밝을 때

주변이 밝으면 CdS의 저항값이 작아집니다.
CdS 상단에 맞물려 있는 저항은 그대로인데 반해 CdS의 저항값이 상대적으로 작아짐으로 인해서 트랜지스터 베이스(B)에 낮은 전압이 들어갑니다.
즉, 베이스(B)에 걸린 전압이 0.6V 이하가 되면서 트랜지스터는 작동되지 않고 LED에 불도 들어오지 않습니다.

해지면 빛나리의 작동 원리 - 주변이 밝을 때

예를 들어서, 고정 저항이 약 33kΩ이고, CdS 저항값이 약 3kΩ이라고 하면(주변이 밝아서), 저항과 CdS 사이의 전압은 약 0.25V가 됩니다. 이 전압이 트랜지스터의 베이스(B)에 들어가는데, 이 정도의 전압으로 트랜지스터는 작동되지 않습니다.

해지면 빛나리의 작동 원리 – 주변이 어두울 때

주변이 어두워지면 CdS의 저항값이 커집니다.
CdS 상단에 맞물려 있는 저항은 그대로인데 반해 CdS의 저항값이 상대적으로 커짐으로 인해서 트랜지스터 베이스(B)에 높은 전압이 들어갑니다.
즉, 베이스(B)에 걸린 전압이 0.6V 이상이 되면서 트랜지스터가 작동되어 LED에 불이 들어옵니다.

해지면 빛나리의 작동 원리 - 주변이 어두울 때

예를 들어서, 고정 저항이 약 33kΩ이고, CdS 저항값이 약 33kΩ이라고 하면(주변이 어두워서), 저항과 CdS 사이의 전압은 약 1.5V가 됩니다. 이 전압이 트랜지스터의 베이스(B)에 들어가는데, 이 전압은 트랜지스터를 작동시키기에 충분한 전압이 됩니다.

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