Usando el transistor NPN como interruptor

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Antes de hacer mi pregunta, debo decir que soy muy nuevo en el trabajo con la electrónica y es posible que no sepa cómo describir mi problema.

Estoy tratando de usar un pin en mi microcontrolador msp430 que tengo como reemplazo de un botón en un dispositivo. El msp430 es 3.3v y el dispositivo que estoy cambiando es de 5 voltios. Tenía la impresión de que podría usar un transistor 2n3904 en lugar del botón aplicando corriente encendiendo el pin en el msp430 que dejaría pasar la corriente desde el colector al emisor y con suerte "presionar" el botón.

Esta es mi configuración actual

Sin embargo, encender el pin no activa el circuito. Cuando conecto el puente para el LED integrado, puedo verificar que el pin funciona. Además, cuando conecto los 5v del colector a la base usando un cable, puedo activar el transistor.

¿Qué otra información me falta para resolver esto? Gracias por adelantado

EDITAR: después de leer los comentarios, agregar una resistencia de 4.6k entre la base y el pin IO y conectar mi tierra de 3v y tierra de 5v me permitió controlar el transistor sin ningún problema notable. ¡Gracias!

Strayermm
fuente
SI conectó el 5V a la base MIENTRAS estaba conectado al pin MSP430 ... uC, entonces puede haber dañado el uC. Además, conectar 5V a la base del transistor correctamente puede dañar o destruir el transistor. La unión Vbe generalmente opera a aproximadamente 0.6 a 0.8V. El transistor "ajusta" el voltaje real y se basa en la corriente suministrada a través de (generalmente) una resistencia. Como dice Ricardo, la resistencia de 10k debería ser correcta. Si eso no funciona, entonces el pin uC (o más) puede estar dañado.
Russell McMahon
Dudo si el pin del microcontrolador está dañado. La corriente de cortocircuito para un solo pin de salida MSP430 se ve como 45 mA y no creo que eso perjudique al microcontrolador o al transistor. Dado que el controlador es una parte de 3.3V, la disipación de potencia será de alrededor de 100mW, la disipación de potencia del emisor base es de aproximadamente 40mW.
Joe Hass
Las respuestas que figuran a continuación parecen suponer que lo que desea hacer es un interruptor del lado bajo, ¿es este el caso? ¿Cómo está conectado el botón que desea reemplazar? ¿Conecta Vcc (5v) al circuito que conduce o a tierra?
alexan_e
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Espero que puedas entender lo confuso que es tu esquema. Tener 5v conectado al colector sin mostrar que proviene de una resistencia pullup o el botón desplegable que intenta anular no nos ayuda a comprender el problema para ayudarlo. La próxima vez incluya todos los componentes relevantes en el esquema.
alexan_e

Respuestas:

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Parece que necesita una resistencia limitadora de corriente entre su pin de salida y la base del transistor (suponiendo que no la haya omitido a propósito, por brevedad). Sin la resistencia, cuando configura el pin de salida en ALTO, está causando un cortocircuito a tierra. Eso puede dañar el pin, si aún no lo ha hecho.

Supongo que una resistencia de 10K lo haría. Eso es lo que uso con mis ATmegas y ATminis. Pero consulte la hoja de datos de MCU para conocer los valores adecuados.

Es un error bastante común pensar que la unión base-emisor ya tiene algún tipo de propiedad limitante de corriente, pero no la tiene. Tiene muy baja impedancia. Por lo general, pienso en él como un cable plano. Eso me ayuda a evitar este tipo de errores. Lo mismo se aplica a la unión colector-emisor.

Por cierto, su ruta colector-emisor no tiene resistencia o carga limitante de corriente. ¡Cuidado! 

Ricardo
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Gracias por la respuesta. Debo agregar que antes del botón con el que estoy tratando de interactuar hay una resistencia de 4.6k en el lado del colector. Además, como no tengo muchas opciones de resistencias disponibles, ¿hay una variedad de resistencias que pueda usar? Actualmente solo estoy recuperando partes de algunas PCB que tengo por ahí. ¡Gracias!
Strayermm
1
Supongo que podría usar cualquier resistencia de 1K a 10K, pero debe leer la hoja de datos para estar seguro. Busque la corriente máxima que puede generar un pin de salida y luego calcule la resistencia usando V = Ri para que la corriente no sea más de la mitad de ese valor. Esto se debe a que los valores máximos suelen ser DEMASIADO.
Ricardo
Aquí hay un enlace a una hoja de datos , pero no estoy seguro de que se aplique a su MCU.
Ricardo
Bueno, tu MCU está MUY por encima de mi cabeza. Estoy más familiarizado con ATmega328 y ATtiny85 de AVR, que generalmente pueden generar hasta 20 mA por salida, 100 mA en total por MCU. La suya parece tener una fuente menor que esa, por lo que usaría resistencias de 5K en adelante. Pero es mejor esperar la orientación de los usuarios más experimentados.
Ricardo
Con MSP430, tuve éxito con una resistencia de 10K ohmios. Cualquier cosa en ese estadio probablemente debería funcionar.
mouseas
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Su circuito solo funcionará como un interruptor del lado bajo, lo que significa que debe conectarse al lado de tierra de la carga como

Interruptor NPN del lado bajo

Si entiendo correcto, desea hacer un interruptor del lado alto (conectado al lado Vcc de la carga). En ese caso, necesitará un PNP utilizado como

PNP del lado alto con traductor NPN

(Hice el esquema para una pregunta similar, así que no importa el suministro de 9 V, es lo mismo para 5 V)

Lea mi respuesta a Arduino, NPN y RGB de cátodo común .

alexan_e
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¿Puedo saber cuál es el punto de R3?
xmen
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@ xmenW.K. La capacitancia de la base del colector de Q2 puede ralentizar la conmutación cuando Q3 se apaga, por lo que R3 puede acelerar el apagado tirando de la base hacia arriba. La otra razón es purgar las corrientes de fuga de Q2 que pueden encender el transistor. También desvía señales de ruido que también pueden encender el transistor.
alexan_e
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Además de una resistencia limitadora de corriente mencionada por Ricardo, también querrá asegurarse de que tanto el 3.3v MSP430 como el dispositivo de 5V tengan sus tierras conectadas. Esto hará que 0V para el MSP430 tenga el mismo potencial que 0V para el dispositivo de 5V.

Acabo de terminar un proyecto este fin de semana donde usé una MSP430 G2553 para controlar los botones de encendido y función de una cámara barata con transistores, y tuve exactamente el mismo problema. Tuve que agregar resistencias limitantes de corriente, y tengo que asegurarme de que los emisores y colectores de los transistores estén conectados correctamente a los botones. Antes de agregar las resistencias, parecía que mi botón de encendido / transistor funcionaba, pero realmente había estado cortando el transistor y la cámara estaba leyendo directamente el pin del MSP430.

Como referencia, mi pregunta de hace unos días.

mouseas
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