使用NPN晶体管和Arduino切换9V

首先，我想说我不是电气工程师，所以请多多包涵。我还没有获得要实现的目标的草图，但是希望我可以解释一下。

我有一个NPN晶体管（特别是2n2222），并且正在执行以下操作。

• 将9V电池连接到晶体管集电极
• 将晶体管基极连接到Arduino PWM输出引脚（介于两者之间的1k晶体管）
• 将9V电池的接地连接到Arduino接地
• 编写一个for循环（i = 0-255），该循环每100ms递增1并执行AnalogWrite（PWMOutputPin，i）

然后，我用万用表测量地面和发射极之间的电压，我得到的值是0-4.5伏之间，而电池中直接测量的电压约为7.68V。

我认为晶体管的目的是在集电极和发射极之间传送完整的电压，前提是要向基极发送足够的电压。它是否正确？难道我做错了什么？

您描述的电路是一个射极跟随器-射极电压跟随基极电压，并且始终为基极负0.7伏。晶体管不在乎您认为“接地”的位置，它的操作仅取决于其引脚之间的电压。

如果将发射极接地，并将负载置于集电极和正电源之间，则当Arduino输出为高电平时，您将能够非常接近负载两端的电源电压。在Arduino输出引脚和转接器基极之间应该有一个大约1K的电阻，以限制基极电流和Arduino输出引脚的负载。

您正在做的是“高端切换”。基极和地之间的电压远低于集电极和地之间的电压，因此，这就是您要切换的电压减去晶体管两端的压降。由于基极和发射极之间的电压降（V _BE）在饱和时通常为0.6，因此您会看到Arduino的电压（约5V）减去此电压降。

由于您使用的是N型设备，因此您想执行“低侧切换”。发射极接地，在高压电源和集电极之间测量电压。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

R1的大小应确定为允许有足够的电流通过，以使晶体管饱和，而又不允许V _BE引起电源电压骤降。

如果仍要执行较高电压的高端开关，则应改为使用P型器件，并在其前面放置一个N型器件以进行开关。

^{模拟该电路}