Eine gemeinsame Basis schaffen

Sie sehen genau das Verhalten, das ich erwarten würde.

Beim Einschalten benötigen Silizium-BJT-Transistoren a$V_{be}$(das ist die Spannung der Basis relativ zum Emitter) von ungefähr$\approx0.7\mathrm{V}$. Das heißt, wenn Ihr Arduino-Ausgang an ist$5\mathrm{V}$, dann wenn der Emitter höher ist als$5-0.7=4.3\mathrm{V}$, wird der Transistor ausgeschaltet.

Wenn Sie den Motor zwischen Emitter und Masse platzieren, bedeutet dies, dass Sie nicht mehr als haben können$4.3\mathrm{V}$über den Motor, weil der Transistor abschalten würde. Sie werden jedoch genug Strom fließen lassen, um die Motorspannung ungefähr darauf zu bringen. Wenn Sie keinen Basiswiderstand haben, ist der Strom, der in diesem Szenario in die Basis fließt, ziemlich hoch und übersteigt die Stromlieferfähigkeit des ATMega-ICs bei weitem, was dazu führt, dass die Ausgangsspannung aufgrund des Innenwiderstands abfällt Deshalb sieht man näher hin$3\mathrm{V}$über deinen Motor.

Wenn Sie stattdessen den Emitter an Masse und den Motor an den Kollektor (und die andere Seite des Motors an die Stromversorgung) anschließen, dann wenn Sie sich bewerben$5\mathrm{V}$zur Basis, hättest du$V_{be}=5\mathrm{V}$weil der Emitter auf Massepotential liegt. Dies würde den Transistor vollständig einschalten und Sie hätten schließen müssen$12\mathrm{V}$über den Motor. Dies ist jedoch auch nicht gut - es würde entweder Ihren Transistor oder den Steuerstift (oder beides) braten.

BJT-Geräte sind stromgesteuerte Stromquellen – das bedeutet, dass der Strom, der vom Kollektor zum Emitter fließt, proportional zum Strom ist, der von der Basis zum Emitter fließt. Das heißt, durch Erhöhen der Basisspannung steuern Sie nicht den Ausgang, sondern Sie müssen den Strom ändern. Wenn Sie die Basisspannung am Transistor zu hoch erhöhen, fließen am Ende sehr hohe Ströme in die Basis (der Transistor ist praktisch eine Diode von der Basis zum Emitter), die ihn beschädigen.

Was Sie also tun müssen, ist die Konvertierung$5\mathrm{V}$Spannungsausgang des Arduino-Pins an den$\approx0.7\mathrm{V}$vom Transistor bei einem sicheren Strompegel benötigt wird - dies geschieht durch einfaches Hinzufügen eines Widerstands geeigneter Größe zwischen dem Arduino-Pin und der Basis des Transistors wie folgt:

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