对晶体管操作感到困惑


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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: BC108A晶体管 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...

Answers:


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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:

一世=V[R=5V-0.7V2ķΩ=2.15一个

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,H21Ë,这是没人用的名字,大家都在谈论HFË),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:

在此处输入图片说明

(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 ×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 μA,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× 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
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。

在此处输入图片说明

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HFË 提供多种选择,最大电流为500 mA。


谢谢,我将研究您的响应并尝试使用适当的电阻器。不过,有一个小问题,我在晶体管之后将有10-100 mA的负载(在我的另一个问题中为七段显示),考虑到这一点,我需要考虑些什么?
monoceres 2012年

@monoceres-是的,是的,那是您的显示器。原理图中的LED代表1段,但在您的情况下,将连续显示4段。它们造成大约9 V的压降,对吗?那么您将为R1剩下3 V,然后10 mA表示300Ω 100 mA是30 Ω,但请注意,显示不能连续那么多,因此请选择300 Ω。甚至一个mA基本电流也足以获得10 mA,因此选择例如4.7 kΩ对于R2。那么将是限制电流的R1,而不是晶体管。
stevenvh 2012年

在Vcc和发射极之间进行@stevenvh测量可能会在您的笔记中引起测量。要么交换收集器末端发射器。
jippie 2012年

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@jippie-不,我想的是 一世CËØ漏电流。6.1 V(超过10 M)Ω是610 nA,这似乎是一个现实值。
stevenvh 2012年

尖锐。已取得点,但无法在数据表中进行验证。
jippie 2012年
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