Работа с транзистором часть 1, ключ

В этой статье рассмотрим как рассчитать схему ключа на NPN транзисторе. Попробуем разобраться используя высимулятор LTspice XVII. И используя лишь некоторые основные знания о транзисторах.

Основой причиной для создания статьи, было отсутствие информации об изменении усиления транзистора. Сложно найти простую статью где рассматривалось бы влияние изменения коэфициента усиления. Везде он взят из документации (не указано как именно) и использован как эталон, хотя он меняется в зависимости от многих условий. Мне захотелось разобраться как он меняется и как это влияет на расчёты.

Одним из простейших примеров использования транзистора, является соединение или размыкание цепи, то есть в качестве ключа. Попробуем разработать схему которая будет подключать или отключать нагрузку в 100 Ом к 10 В, при входном напряжении 5 В или 0 В соответственно.

Соберём схему в LTspice XVII для проверки, в качестве нагрузки используется R1, транзистор 2n2222, V1 источник напряжения в 10 В для нагрузки, источник V2 для контроля работы транзистора.

Рис. 1 транзистор как ключ

Как рассчитать транзисторный ключ. Для практики: как зажечь светодиод в темноте

Мне нужно было сделать схемку, чтобы светодиоды загорались в темноте. После того как я потратил кучу времени, но ничего не заработало я понял что совершенно не разбираюсь в операционных усилителях и даже в простейших схемах на транзисторах.
Но затем я наткнулся на это видео, где Ben Krasnow всё отлично объяснил.