Confusión por el comportamiento de los transistores

Question

Pregunta de novato que viene...

He conectado un pin de salida digital de mi placa Arduino a la base de un transistor NPN ( BD135 ). Hay una batería de 9v conectada entre el colector y el emisor, junto con una resistencia y un LED. El Arduino simplemente enciende el pin 6 durante unos segundos (enviando 5v) y luego lo apaga durante unos segundos y repite. Me he dado cuenta de que cuando se utiliza una resistencia de lK Ohm que incluso si la batería de 9v no está conectado que el LED se iluminará (aunque no tan brillante). Pensaba que el transistor era un interruptor y no entiendo por qué la energía pasa de la base al LED; ¡estaría muy agradecido si alguien pudiera explicar lo que ocurre!

Si cambio la resistencia de 1k por una de 47k, el LED sólo se enciende cuando la batería de 9v está conectada.

[EDITAR] Me he dado cuenta de que si pongo el LED y la resistencia en el lado del colector sólo se enciende cuando se conecta a la pila de 9v (incluso usando la resistencia de 1k en el lado de la base)... ¿es así como se deben usar los transistores?

Answer 1

Lo que está viendo tiene sentido. Sin nada conectado al colector, el transistor actúa como un diodo de B a E. La corriente fluye fuera de la salida digital, a través de la resistencia de 1 kΩ, a través del transistor de B a E, a través de la resistencia de 470 Ω, a través del LED, y de vuelta a la placa digital. El LED se ilumina débilmente porque efectivamente tiene 1,47 kΩ y la caída de voltaje de B-E en serie con él y un suministro de 5V. Eso probablemente resulta en alrededor de 1,5 mA de corriente del LED, que es visible pero tenue.

Cuando se aplican 9V al colector, el transistor puede amplificar. La corriente de colector será la corriente de base por su ganancia. Digamos que el LED cae 2 V y la unión B-E 700 mV. Eso deja 2,3 V a través de la resistencia de 470 Ω (¡utiliza ya los designadores!) para unos 5 mA de corriente del LED. Si el transistor tiene una ganancia de 50, entonces 1 parte de ésta proviene de la base y 50 partes de ésta provienen del colector. La corriente de base es entonces sólo unos 96 µA, lo que provoca sólo 96 mV de caída a través de la resistencia de base.

No hay necesidad de la resistencia de base en su configuración con el LED y su resistencia en la pierna del emisor. Simplemente deshazte de ella y ata la salida digital directamente a la base.