Verwirrt über den Transistorbetrieb

Ich versuche, einen BC108A- Transistor ( Datenblatt ) als Schalter für eine 12-V-Stromversorgung zu verwenden, indem ich die 5-V-Digitalausgangspins auf einer Arduino Uno-Karte verwende.

Ich habe den Kollektor mit der 12-V-Versorgung, der Basis mit dem 5-V-Pin des Arduino und dem Emitter über ein Multimeter mit Masse verbunden.

Hier ist ein Bild des Aufbaus: Wo Rot Multimeter gegen Erde ist, Blau 5V und Weiß 12V.

Ich dachte, dass dies dazu führen würde, dass 12 V aus dem Emitter herausfließen, wenn die Basis hoch ist, und nichts aus dem Emitter herausfließt, wenn die Basis niedrig gedreht wird.

Mein Multimeter meldet jedoch 6,1 V vom Sender.

Ich glaube, ich habe die Stifte herausgefunden, deshalb verstehe ich diese Ergebnisse nicht.

Kann jemand diese Ergebnisse erklären? Ich bin neu in diesem Bereich, daher ist es möglich, dass ich etwas völlig Falsches falsch verstanden habe ...

Sie haben das falsche Setup: Schließen Sie den Emitter an Masse an und fügen Sie einige Widerstände hinzu.

Der Basis-Emitter-Übergang ist wie eine Diode, und die Basis ist 0,7 V höher als der Emitter. Wenn Sie nur 5 V anlegen würden, würden Sie einen Kurzschluss erzeugen: Es gibt keinen Widerstand zwischen 5 V und 0,7 V. Durch Hinzufügen eines 2 kΩ-Widerstands wird der Strom gemäß dem Ohmschen Gesetz begrenzt:

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

$H_{21E}$$H_{FE}$

Ihr Transistor ist jedoch unbrauchbar: Er hat immer 12 V am Kollektor, egal welcher Strom. Und es wird heiß: 12 V darüber und 215 mA durch es sind 2,58 W !! Zu viel für das arme Ding. Fügen Sie also einen Widerstand zwischen Kollektor und 12 V hinzu:

(Hier haben wir auch eine LED, aber wir können nur mit dem 1 kΩ Widerstand arbeiten.)

$\times$

$\mu$$\times$

Durch Auswahl des richtigen Basisstroms können Sie also eine bestimmte Spannung am Kollektor erzeugen. Wenn der Basisstrom zu hoch ist, geht die Kollektorspannung bis auf Null.

Hinweis
Sie können eine Schaltung wie zuvor mit einem Widerstand zwischen Emitter und Masse erstellen, aber dann sollte der Widerstand viel kleiner sein als der des Multimeters, der häufig 10 MΩ beträgt. Ein Wert von 100 Ω reicht oft aus. Selbst dann ist es hier keine gute Schaltung, da die Emitterspannung niemals höher als 4,3 V sein sollte (der 5 V in - 0,7 V Basisemitter). Sie werden dort nie 12 V haben, und ich kann nicht einmal erklären, dass Sie eine höhere Spannung als 4,3 V haben.

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"Ich dachte daran, vier meiner Displays zu multiplexen, indem ich vor jeder gemeinsamen Anode einen Transistor platzierte und dann alle 32-Segment-Kathoden mit 8 Transistoren verband."

Dies wird gut funktionieren. Was ich beschrieben habe, ist der Treiber für ein Segment. Verbinden Sie alle Kathoden für die gleichen Segmente der verschiedenen Anzeigen miteinander und treiben Sie die 8 Transistoren mit 8 Ausgängen an.

Dann brauchen Sie etwas, um von einem Display zum nächsten zu gelangen.

$H_{FE}$