Verwirrt über den Transistorbetrieb

Sie haben das falsche Setup: Verbinden Sie den Emitter mit Masse und fügen Sie ein paar Widerstände hinzu.

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

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

Dann ist der Kollektorstrom ein Vielfaches davon. Wenn das 100 Mal ist (Sie finden den Wert im Datenblatt des BC108 als$H_{21E}$, das ist ein Name, den niemand benutzt, über den alle reden$H_{FE}$) dann beträgt der Kollektorstrom 215 mA, das 100-fache des Basisstroms.

Aber Ihr Transistor wird nutzlos sein: Er wird immer 12 V am Kollektor haben, egal welcher Strom. Und es wird heiß: 12 V darüber und 215 mA durch sie 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 auskommen.)

Wir hatten einen Kollektorstrom von 215 mA, was einen Spannungsabfall über dem Widerstand von 215 mA verursachen würde$\times$1 kΩ = 215 V!, nach dem Ohmschen Gesetz. Aber das ist unmöglich, wir haben nur 12 V und 12 V über dem Widerstand verursachen 12 mA Strom, nicht mehr als das. Der Widerstand begrenzt also den Strom, auch wenn der Transistor versucht, mehr zu ziehen.

Wenn wir R2 auf 100 kΩ erhöhen würden, wäre der Basisstrom 50-mal kleiner oder 43$\mu$A, und der Kollektorstrom wäre das 100-fache oder 4,3 mA. Dann beträgt der Spannungsabfall an R1 4,3 mA$\times$1 kΩ = 4,3 V. Der Kollektor ist also 4,3 V niedriger als 12 V oder liegt bei 7,7 V.

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

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

bearbeiten

„Ich dachte daran, vier meiner Displays zu multiplexen, indem ich vor jede gemeinsame Anode einen Transistor schalte und dann alle 32 Segmentkathoden mit 8 Transistoren verbinde.“

Das wird gut funktionieren. Was ich beschrieben habe, ist der Treiber für ein Segment. Verbinden Sie alle Kathoden für die gleichen Segmente der verschiedenen Displays miteinander und verwenden Sie 8 Ausgänge, um die 8 Transistoren anzusteuern.

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

Das wird der Teil der Schaltung um Q1 und Q2 sein (Q3 ist der Segmenttreiber). Q1 ist ein PNP-Transistor, der die Segmente von 1 Display mit Strom versorgt, Sie benötigen also 4 davon sowie die umgebenden Teile (Q2, R1, R2 und R3). Q1 liefert Strom an seinen Kollektor, wenn ein Strom vom Emitter (12 V) zur Basis fließt. Wir erhalten diesen Strom, indem wir Q2 aktivieren, einen NPN-Transistor, wie wir zuvor gesehen haben. Wenn Sie also "Display 1" hoch machen, fließt ein Strom von 12 V durch die Emitter-Basis von Q1 und R2 zum Kollektor von Q2. Sie können einen BC807 für Q1 verwenden.
Hinweis: Ich würde den BC108 fallen lassen. Es ist ein altes Biest, und Digikey, das alles verkauft, listet es nicht einmal auf. Alternative: BC337; hoch$H_{FE}$Auswahlmöglichkeiten und 500 mA Maximalstrom.