¿Por qué no se enciende el diodo en este esquema de transistor?

Eltransistorestáapagadoyaquelaunióndelemisordebasetienepolarizacióninversa.Esonopermitequelacorrientefluyaatravésdelcolector,loquemantieneelLEDapagado.

LauniónB-Epareceundiodoalcircuitoexterno.LoespecialquehaceunBJT(transistordeuniónbipolar)espermitirquelacorrienteC-EseaunmúltiplodelacorrienteB-E.Esemúltiploeslaganancia.

Yaquetieneel"diodo" B-E polarizado inversamente, no hay flujo de corriente a través de él. Eso, a su vez, no permite ninguna corriente de coleccionista.

Al ser un diodo de silicio, la unión B-E cae alrededor de 600-750 mV cuando se realiza una corriente útil. Dependiendo del valor del resistor base, puede comenzar a ver que el LED se enciende con una entrada de aproximadamente 1 V o más.

Trabajemos con algunos números para elegir buenos valores para las resistencias. Digamos que este es un LED verde común clasificado para 20 mA, y que cae 2.1 cuando está completamente encendido. La caída de C-E del transistor en saturación es de unos 200 mV. Después de que el LED y el C-E caen, eso deja 6.7 V a través del resistor LED.

Queremos que fluyan 20 mA, entonces use la ley de Ohm: (6.7 V) / (20 mA) = 335 Ω, que es la resistencia mínima para no sobrecargar el LED. Redondearía eso hasta por lo menos el siguiente valor común de 360 para dar algo de margen. Trabajando hacia atrás, la corriente del LED sería de 18.6 mA. No notaría la diferencia de brillo entre eso y 20 mA, incluso en una comparación lado a lado.

Exigamos que el transistor tenga al menos una ganancia de 30, lo cual es muy fácil de encontrar en una pequeña señal NPN. Desea una corriente de colector de 20 mA, por lo que necesita al menos (20 mA) / 30 = 670 µA de corriente de base.

Supongamos que desea controlar este LED desde una salida digital típica que es 0 V para apagado y 3.3 V para encendido. La figura de la unión B-E caerá 700 mV, por lo que deja 2.6 V a través de la resistencia de base. Nuevamente, utilizando la ley de Ohm, la resistencia de base no debe ser más de 3.9 kΩ. Redondee al siguiente valor común de 3.6 kΩ.

El transistor está trabajando en la región de corte aquí. De modo que no circula corriente en el circuito del colector.

Un modelo mental para la semántica de un BJT (NPN) es una fuente de corriente ideal desde el colector al emisor, donde la corriente real es una ganancia de veces la corriente desde la base hasta el emisor. Ve dentro del BJT un diodo entre la base y el emisor y debería inmediatamente piense "caída de diodo" : siempre que la polarización de voltaje de la base al emisor esté sobre el voltaje de caída, puede fluir una gran cantidad de corriente. Para obtener realmente la ganancia y la caída, debería consultar las hojas de datos del fabricante de su BJT en cuestión.

Su diodo tiene polarización inversa, lo que hace que no fluya corriente de la base al emisor y, por lo tanto, la fuente de corriente se establece en 0.

No fluirá corriente ya que el transistor está "cerrado", porque Vbe = -2V y debería ser al menos positivo y estar completamente abierto por encima de ~ 0.7V.