¿Por qué el siguiente circuito no puede tener un transistor activo?

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Figura 1. Q1 está configurado como un seguidor de voltaje. El voltaje de la base aumentará cerca del PWM 1.8 V, el emisor lo seguirá con una caída de aproximadamente 0.7 V, por lo que a 1.1 V no puede subir más. Ic será de 1.1 mA, si eso es de cualquier preocupación.

  

¿No debería abrirse el transistor? ¿Cómo puede alguien posiblemente extraer más voltaje que el VBase si el transistor depende de dichos voltajes? Si este fuera el principio de operación, nunca podría usar un voltaje más pequeño para controlar la salida de un transistor de un voltaje más grande. ¡pero puedes! ¡Y estas respuestas no tienen sentido, el transistor debería permitir el flujo hasta que el colector y los voltajes del emisor sean iguales!

Eso sería cierto si el emisor está conectado a tierra. No está en tu esquema.

Si el transistor se abriera más, el voltaje del emisor aumentaría, Vbe disminuiría y el transistor se cerraría un poco hasta que se restableciera el equilibrio, como se muestra en el diagrama. Es bastante similar al amplificador de emisor común.

Figura2.Laresistenciadelemisor,R4,seutilizaparaproporcionarretroalimentaciónnegativaalcircuitoyhacequeelcircuitosecomportedemanerabastanteconsistenteconlostransistoresconparámetrosdegananciavariables.

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Figura 2. (a) Esquema de OP. (b) El camino correcto.

  

Veo a personas que usan voltajes más altos y hacen algo como esto:   y funciona muy bien, sin ninguna caída de voltaje de \ $ V_ {ec} en absoluto! Pero este circuito solo reduce el voltaje. ¿Por qué es esto?

No lo es. Has creado de nuevo un seguidor de voltaje. El voltaje del emisor no puede elevarse por encima de Vb - 0.7 V, por lo que la lámpara obtiene 4.3 V y 19.7 V se descargan a través del transistor.

La forma correcta de cambiar se muestra en la Figura 2b. En este modo, el transistor se puede conducir a la saturación con \ $ V_ {CE} \ $ < 0.5 V o menos.

No funcionará. El seguidor del emisor no tiene ganancia de voltaje y una compensación de aproximadamente 0.7V, por lo que reducirá su 1.8V a aproximadamente 1.1V.

El problema es que el voltaje del emisor aumenta cuando el transistor comienza a encenderse, lo que significa que su Vbe cambia.

Puede usarlo en forma de emisor común (conecte a tierra el emisor y tome la señal en el colector con 1K pullup a +5), sin embargo, la señal se invertirá. Puede agregar otro transistor y resistencia para invertir la señal nuevamente y obtener una señal de cambio de nivel de 0 / 5V.

Editar Ej.

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Si puede tolerar una inversión de nivel de la señal pwm, puede usar este circuito:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si no desea la inversión, solo use otro inversor. Tenga en cuenta que este cambiador de nivel es de una sola dirección.

En cuanto a su circuito, se apagará cuando la señal PWM esté desactivada, pero la salida es a lo sumo 1.1V (y probablemente menos) como dijo Spehro.