Az áramkör működése és működés elmélete elég egyszerű, de reményem szerint ezt az egyszerű kapcsolást több ifjú kolléga is megépíti majd. Így a kezdő kollégák segítésére és az adatlapok használatának bemutatása céljából, talán mégsem érdemtelen kissé taglalni az eszközök kiválasztásának elveit.

Elsősorban szót érdemlő, maga a kisütő ellenállás, az izzó. Ezzel az egyszerű eszközzel most két legyet ütünk egy csapásra.

• Tekintve, hogy célkitűzésünk volt a kisütés állapotának jelzése is, lámpát alkalmaztam. Led diódát nem igen használhatunk, mert annak minimális nyitófeszültsége 1,5V (piros), amely még egy teljesen feltöltött cella esetében sincs meg. Így a jelzésre és terhelésre, egy 1,2V-os 300mA-es lámpát használunk.
• Másodsorban, a lámpa (a wolfram pozitív hő együtthatója miatt) közel áramgenerátorként működik. Ezzel biztosítja, hogy a kisütés alatt az áram értéke ne változzon jelentősen, mely a kisütés elhúzódását vonná maga után. A felvett karakterisztikából kiolvasható, hogy amíg 1,2V és 0,9V között egy ellenállás esetén a kisütő áram 30%-ot változik a feszültséggel arányosan, addig a lámpa árama csupán mintegy 10%-al változik.

3. ábra Izzó-Ellenállás karakterisztika 1,2V/300mA töltésre vonatkoztatva.

A lámpa típusa egy Energized gyártmányú T1.1-es típusjelölésű izzó. Ennek beszerzési ára viszonylag magas, de a bevásárlóközpontokban alkalmanként árulnak egyszerű 1db AAA elemmel működő lámpákat (nem led-es), melyben hasonló kaliberű izzó a lámpával együtt esetenként olcsóbban megvehető.

Az áramkörben két egyforma kvalitású, de PNP-NPN tranzisztor került alkalmazásra. A Q1 lámpameghajtó tranzisztornak egy 2 A maximális kollektoráramú tranzisztort választottam. Látszólag indokolatlan a nagyáramú tranzisztorok használata, de a következők miatt esett választásom erre a két eszközre:

4. ábra: Szaturációs feszültség megállapítása

• A lámpa árama mintegy 300 mA. A 2 A végáramú tranzisztor szaturációs feszültsége (a telítésbe vezérelt kollektor-emitter átmenet maradék feszültsége) közel 100mV-ra lehozható, értelmes bázisáram mellett. A mellékelt diagram mutatja a bázis-emitter és kollektor-emitter szaturációs feszültségét (igaz, 10:1 arányú kollektor-bázis áram mellett). A Q1 tranzisztor bázisáramát az R3 ellenállás korlátozza, közel 10mA értékre.

5. ábra: Áramerősítési tényező megállapítása

• Az áramerősítési tényező grafikonján látható, hogy a 300 mA-es kollektoráram mellett még mintegy 80-as bétára lehet még számítani. Így a 10 mA bázisáram még erősen nyitásba vezérli a tranzisztort, a maradék CE feszültség így alacsony szintű lesz.
• Az alacsony szaturációs feszültség fontos, mert a feszültség figyelését az R1/R2 osztó alkalmazásával oldjuk meg. Tekintve, hogy az osztó a Q1 kollektorából nyeri a feszültségét, a magas maradékfeszültség (vagy annak változása) jelentősen befolyásolná a lekapcsolási feszültséget.
• Tekintve, hogy a Q1 300 mA-es kollektor áramához 0,1V kollektor-emitter feszültség tartozik, annak disszipációja (hővé alakuló teljesítménye) kb. 30 mW. Ezt a teljesítményt a tranzisztor minden különösebb hűtés és melegedés nélkül elviseli.

 A Q2 tranzisztor számára tulajdonképpen felesleges a teljesítmény tranzisztor alkalmazása, de azt a következő indokok alapján alkalmaztam:

• Tekintve, hogy az áramkörben referencia gyanánt ennek a tranzisztornak a bázis-emitter nyitófeszültség könyökét alkalmazzuk, előnyös, ha a nyitó feszültség állandó, és nem változik jelentősen. Ennek a feszültségnek az értéke szobahőmérsékleten közel 650 mV. A feszültség hőfokfüggése mintegy –2,2 mV/°C. R1/R2 miatt, az akkumulátorra viszonyítva ez az érték közel -3 mV/°C-ra nő. Ha a környezeti hőmérséklet +-10 °C között változik, akkor a lekapcsolási feszültség mintegy +-30 mV-os pontatlanságot szenved. Viszont ez a hibaérték a kisütőhöz még éppen megfelelő.
• Kisáramú tartományban, (bár ez a gyártók elnagyolt adatlapjának köszönhetően, a megadott karakterisztikákból ma már nehezen olvasható ki) elég „hirtelen” bázis-emitter feszültségkönyökkel rendelkezik. Így az éles könyöknek, és a jelentős pozitív visszacsatolásnak köszönhetően, a lekapcsolás néhány mV-on belül létrejön.
• Hogy a tranzisztort ténylegesen a bázis-emitter feszültség vezérelje (létrejöjjön a feszültséggenerátoros meghajtás), a bázisosztónak megfelelően alacsony impedanciájúnak kell lennie.
• A Q2 10 mA-es kollektoráram-tartományában a tranzisztornál több mint 100-as bétára számíthatunk. A szükséges bázisáram értéke így kb. 10 uA. A bázisosztóban, hogy létrejöjjön a 650 mV feszültségesés, az R1-es (100 Ohm-os) ellenálláson viszont 6,5 mA áramnak kell  folyni. Így a bázis feszültséggenerátoros meghajtása biztosított.
• Tekintve, hogy a 650 mV lekapcsolási feszültség a cellának alacsony lenne, a szükséges lekapcsolási feszültséget, az R2/R1 osztóval biztosítjuk. A pontos lekapcsolási feszültséget az R2 változtatásával fogjuk beállítani.
• A tranzisztor hűtése nem szükséges, saját felülete biztosítja a környezeti hőmérséklet felvételét. Egy nagyáramú tranzisztor bázisárama akár 0,5A-t is meghaladhatja, így feltöltött cellák esetén fellépő „jelentős” bázisáram növekedés nem okoz kárt benne.

Az R2 ellenállás kiszámításánál a következőképpen járunk el:

• Az akkumulátor lekapcsolási feszültségéből kivonjuk a Q2 szükséges bázis-emitter feszültségét, valamint a Q1 maradék kollektor-emitter feszültségét, így megkapva UR2 feszültséget.
• Tekintve, hogy most mát tudjuk az R2-re jutó feszültséget és a bázisosztó szükséges áramát, az R2 értéke már meghatározható. (1 V - 0,65 V - 0,1 V) / 6,5 mA = 38 Ohm
• Természetesen a tranzisztorok áramerősítési szórása, valamint a bázis-emitter küszöbfeszültség, illetve a szaturációs feszültség szórása miatt, ez az érték legegyszerűbben a gyakorlatban, méréssel határozható meg.

 
Szükség esetén a kapcsolás némi engedmények árán, BC639 / BC640-es komplementer párral is megvalósítható. A BC tranzisztor bekötése azonos a kis BD-vel, abban az esetben, ha a feliratok azonos irányból olvashatók.