对晶体管操作感到困惑

我正在尝试使用BC108A（数据表）晶体管作为Arduino Uno板上5V数字输出引脚的12V电源开关。

我已将集电极的12V电源，基极连接到arduino的5V引脚，并将发射极通过万用表接地。

这是设置的图片： 红色是接地的万用表，蓝色是5V，白色是12V。

我认为这将导致在基极为高电平时从发射极流出12V的电压，而在基极变为低电平时则无发射极流出的12V电压。

但是我的万用表从发射极报告了6.1V。

我想我已经弄清楚了针脚，所以我不明白这些结果。

谁能解释这些结果？我是该领域的新手，所以我可能有一些基本完全错误的信息...

您的设置有误：将发射极接地，并添加一些电阻。

基极-发射极结就像一个二极管，基极将比发射极高0.7V。如果仅对其施加5 V，则可能会造成短路：5 V至0.7 V之间没有电阻。根据欧姆定律，添加2kΩ电阻将限制电流：

$I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{5 V - 0.7 V}{2 k\Omega} = 2.15 mA$

那么集电极电流将是该电流的倍数。如果是100倍（您可以在BC108的数据表中找到该值，$H_{21E}$，这是没人用的名字，大家都在谈论$H_{FE}$），则集电极电流将为215 mA，是基础电流的100倍。

但是您的晶体管将毫无用处：无论电流如何，它的集电极始终将具有12 V的电压。而且它会变热：通过它12 V和215 mA通是2.58 w ^！可怜的东西太多了。因此，在集电极和12 V之间添加一个电阻：

（这里我们也有一个LED，但是我们只需要一个1kΩ的电阻即可。）

我们的集电极电流为215 mA，这将导致215 mA电阻两端的电压降 $\times$根据欧姆定律，1kΩ= 215 V!。但这是不可能的，我们只有12 V，而跨接电阻的12 V会产生12 mA电流，仅此而已。因此，即使晶体管将尝试消耗更多电流，电阻也会限制电流。

如果我们将R2增加到100kΩ，则基本电流将减小50倍，即43 $\mu$A，集电极电流将是该值的100倍，即4.3 mA。那么R1两端的电压降将为4.3 mA$\times$ 1kΩ= 4.3V。因此，集电极将比12 V低4.3 V，或者为7.7V。

因此，通过选择正确的基极电流，可以在集电极上产生一定的电压，而当基极电流太高时，集电极电压将一直为零。

注意
您可以像制作电路那样在发射极和地之间建立一个电阻，但是该电阻应比万用表的电阻小得多，后者通常为10MΩ；通常，万用表的电阻应为10MΩ。100Ω的值通常会起作用。即使这样，这里也不是一个好电路，因为发射极电压绝不能高于4.3 V（在-0.7 V基极-发射极中为5 V）。您那里永远不会有12 V，我什至无法解释您的电压高于4.3V。

编辑

“我当时正在考虑通过在每个公共阳极之前放置一个晶体管，然后将所有32个分段阴极连接到8个晶体管来多路复用四个显示器。”

这样就可以了。我描述的是一个细分市场的驱动程序。将不同显示器的相同部分的所有阴极连接在一起，并使用8个输出来驱动8个晶体管。

然后，您需要一些内容才能从一个显示切换到下一个显示。

这将是Q1和Q2周围电路的一部分（Q3是段驱动器）。Q1是一个PNP晶体管，它将向1个显示屏的分段提供电流，因此您将需要其中4个，以及周围的部分（Q2，R1，R2和R3）。如果发射极（12 V）至基极之间有电流，则Q1将向其集电极提供电流。我们通过激活Q2来获得该电流，Q2是我们之前看到的NPN晶体管。因此，如果将“ Display 1”设为高电平，则电流将从12 V流过Q1的发射极-基极和R2到Q2的集电极。您可以将BC807用于Q1。
注意：我会抛弃BC108。这是一个古老的野兽，出售所有产品的Digikey甚至都没有列出。备选：BC337；高$H_{FE}$ 提供多种选择，最大电流为500 mA。