Conmutación de 9V con un transistor NPN y un Arduino

Question

En primer lugar, me gustaría decir que no soy ingeniero eléctrico, así que tened paciencia. No tengo un boceto de lo que estoy tratando de lograr, pero espero que pueda explicarlo bien.

Tengo un transistor NPN (2n2222 específicamente) y estoy haciendo lo siguiente.

• Conectar la pila de 9V al colector del transistor
• Conecta la base del transistor al pin de salida PWM de Arduino (transistor de 1k en medio)
• Conecta la tierra de la batería de 9V a la tierra del Arduino
• Escribe un bucle for (i = 0-255) que incremente en 1 cada 100ms y haz analogWrite(PWMOutputPin, i)

Luego cojo un multímetro para medir la tensión entre tierra y la pata del emisor y lo que estoy obteniendo son valores entre 0-4,5 voltios mientras que la batería tiene unos 7,68V midiéndolo directamente.

Pensaba que el propósito del transistor es enviar toda la tensión entre el colector y el emisor siempre que haya suficiente tensión enviada a la base. ¿Es esto correcto? ¿Estoy haciendo algo mal?

Answer 1

Lo que estás haciendo es una "conmutación de lado alto". El voltaje entre la base y la tierra es mucho menor que el voltaje entre el colector y la tierra, así que eso es lo que estás conmutando, menos la caída a través del transistor. Como la caída de tensión entre la base y el emisor (V _BE ) es típicamente 0,6 en saturación, estás viendo el voltaje del Arduino (aproximadamente 5V) menos esta caída.

Como estás utilizando un dispositivo de tipo N, quieres realizar una "conmutación por el lado bajo". El emisor está conectado a tierra, y la tensión se mide entre la alimentación alta y el colector.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

R1 debe ser dimensionado de manera que se permita el paso de suficiente corriente para saturar el transistor sin permitir que V _BE para que la tensión de alimentación caiga demasiado.

Si todavía quieres realizar la conmutación del lado alto de un voltaje más alto, entonces debes cambiar a un dispositivo de tipo P en su lugar y poner un dispositivo de tipo N delante de él para conmutarlo.

simular este circuito

Answer 2

El circuito que describes es un seguidor de emisor: la tensión del emisor sigue a la de la base y siempre es de unos 0,7 voltios negativos respecto a la base. Al transistor no le importa dónde creas que está la "tierra", su funcionamiento sólo depende de las tensiones entre sus pines.

Si conectas a tierra el emisor, y pones tu carga entre el colector y la alimentación positiva, podrás acercarte mucho a la tensión de alimentación a través de la carga cuando la salida del Arduino sea alta. Deberías tener una resistencia de 1K más o menos entre el pin de salida del Arduino y la base del transitor, para limitar la corriente de la base y la carga del pin de salida del Arduino.