Confundido sobre la operación del transistor

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Estoy tratando de usar un transistor BC108A ( datasheet ) como interruptor para un Fuente de alimentación de 12 V que utiliza los pines de salida digital de 5 V en una placa Arduino Uno.

He conectado el colector al suministro de 12V, la base al pin de 5V en el arduino y el emisor a tierra a través de un multímetro.

Aquí hay una foto de la configuración: Donde el rojo es el multímetro al suelo, el azul 5V y el blanco 12V.

Pensé que esto daría como resultado que salieran 12V del emisor cuando la base estaba alta y que nada salía del emisor cuando la base estaba baja.

Sin embargo, mi multímetro reporta 6.1V desde el emisor.

Creo que me di cuenta de los pines así que no entiendo estos resultados.

¿Alguien puede explicar estos resultados? Soy nuevo en este campo, así que es posible que haya algo básico totalmente incorrecto ...

    
pregunta monoceres

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Tiene una configuración incorrecta: conecte el emisor a tierra y agregue algunas resistencias.

La unión base-emisor es como un diodo, y la base será 0.7 V más alta que el emisor. Si solo aplicara 5 V, está creando un cortocircuito: no hay resistencia entre 5 V y 0,7 V. Agregar una resistencia de 2 kΩ limitará la corriente según la Ley de Ohm:

\ $ I = \ dfrac {V} {R} = \ dfrac {5 V - 0.7 V} {2 k \ Omega} = 2.15 mA \ $

Entonces la corriente del colector será un múltiplo de eso. Si eso es 100 veces (puede encontrar el valor en la hoja de datos del BC108 como \ $ H_ {21E} \ $, que es un nombre que nadie usa, todo el mundo habla de \ $ H_ {FE} \ $) entonces la corriente del colector será 215 mA, 100 veces la corriente base.

Pero su transistor será inútil: siempre tendrá 12 V en el colector, sin importar la corriente. Y se calentará: ¡12 V a través de él y 215 mA a través de él es de 2.58 W !! Demasiado para los pobres. Entonces agregue una resistencia entre el colector y 12 V:

(AquítambiéntenemosunLED,peropodemoshacerlosoloconlaresistenciade1kΩ).

Teníamosunacorrientedecolectorde215mA,loquecausaríaunacaídadevoltajeenlaresistenciade215mA\$\veces\$1kΩ=215V!,deacuerdoconlaLeydeOhm.Peroesoesimposible,solotenemos12Vy12Vatravésdelaresistenciacausaránunacorrientede12mA,nomásqueeso.Asíquelaresistencialimitalacorriente,inclusocuandoeltransistorintentarádibujarmás.

SiincrementáramosR2a100kΩ,entonceslacorrientebaseserá50vecesmáspequeña,o43\$\mu\$A,ylacorrientedelcolectorsería100vecesesa,o4.3mA.Entonces,lacaídadevoltajeenR1seráde4.3mA\$\veces\$1kΩ=4.3V.Porlotanto,elcolectorserá4.3Vmásbajoquelos12V,oestaráa7.7V.

Porlotanto,alelegirlacorrientedebasecorrecta,puedecrearunciertovoltajeenelcolector,ycuandolacorrientedebaseesdemasiadoalta,elvoltajedelcolectorllegaráacero.

Nota
Ustedpuedehaceruncircuitocomolohizo,conunaresistenciaentreelemisorylatierra,peroluegolaresistenciadeberíasermuchomáspequeñaqueladelmultímetro,queamenudoesde10MΩ;unvalorde100Ωharáamenudo.Inclusoenestecasonoesunbuencircuito,yaqueelvoltajedelemisornuncadebesersuperiora4,3V(elemisordebasede5Ven-0,7V).Nuncatendrás12Vallí,ynisiquierapuedoexplicartequetienesunvoltajemayorque4,3V.

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"Estaba pensando en multiplexar cuatro de mis pantallas al colocar un transistor antes de cada ánodo común y luego conectar los cátodos de 32 segmentos a 8 transistores".

Esto funcionará bien. Lo que describí es el controlador para un segmento. Conecte todos los cátodos para los mismos segmentos de las diferentes pantallas y use 8 salidas para controlar los 8 transistores.

Entonces necesitas algo para pasar de una pantalla a la siguiente.

EsaserálapartedelcircuitoalrededordeQ1yQ2(Q3eselcontroladordesegmento).Q1esuntransistorPNP,quegenerarácorrienteenlossegmentosde1pantalla,porloquenecesitará4deellos,máslaspartescircundantes(Q2,R1,R2yR3).Q1generarácorrienteasucolectorsihayunacorrientedesdeelemisor(12V)alabase.ObtenemosesacorrienteactivandoQ2,untransistorNPNcomovimosanteriormente.Entonces,sihacequela"Pantalla 1" sea alta, fluirá una corriente de 12 V a través de la base de emisor de Q1 y R2 al colector de Q2. Puedes usar un BC807 para Q1.
Nota: me gustaría deshacerme del bc108. Es una vieja bestia, y Digikey, que vende todo, ni siquiera lo menciona. Alternativa: BC337; alta \ $ H_ {FE} \ $ selecciones disponibles y 500 mA de corriente máxima.

    
respondido por el stevenvh

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