Confundido por el comportamiento del transistor

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Noob pregunta por venir ...

He conectado un pin de salida digital en 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), luego se apaga durante unos segundos y se repite. He notado que cuando uso una resistencia de lK Ohm que incluso si la batería de 9v no está conectada, el LED se encenderá (aunque no tan brillante). Pensé que el transistor era un interruptor y no entiendo por qué la energía llega de la base al LED; ¡Estaría muy agradecido si alguien pudiera explicar lo que está sucediendo!

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

[EDITAR] He notado que si coloco el LED y la resistencia en el lado del colector, solo se enciende cuando está conectado a la batería de 9v (incluso usando la resistencia de 1k en el lado de la base) ... así es como deberían usarse los transistores ?

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ninjaPixel
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Respuestas:

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Lo que estás viendo tiene sentido. Dentro de nada conectado al colector, el transistor actúa como un diodo de B a E. La corriente fluye a través 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 pizarra digital. El LED está débilmente iluminado porque efectivamente tiene 1.47 kΩ y la caída de voltaje BE en serie con él y un suministro de 5V. Eso probablemente da como resultado una corriente de LED de aproximadamente 1.5 mA, que es visible pero tenue.

Cuando se aplica 9V al colector, el transistor puede amplificarse. La corriente del colector será la corriente base multiplicada por su ganancia. Digamos que el LED cae 2 V y la unión BE 700 mV. Eso deja 2.3 V a través de la resistencia de 470 Ω (¡use designadores ya!) Para una corriente de LED de aproximadamente 5 mA. Si el transistor tiene una ganancia de 50, entonces 1 parte de este proviene de la base y 50 partes del recolector. La corriente base es entonces solo de aproximadamente 96 µA, lo que provoca una caída de solo 96 mV a través de la resistencia base.

No hay necesidad de la resistencia base en su configuración con el LED y su resistencia en la pata del emisor. Simplemente deshágase de él y ate la salida digital directamente a la base.

Olin Lathrop
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La resistencia base puede proteger el GPIO y la unión de cortocircuitos accidentales del emisor debido a un "error del usuario".
tyblu
Siempre me gusta incluir una resistencia base, incluso si es una cantidad simbólica (330 ohmios más o menos) en caso de falla del transistor.
akohlsmith