Cambio de 9V usando un transistor NPN y un Arduino

En primer lugar, me gustaría decir que no soy ingeniero eléctrico, así que tengan paciencia conmigo. No tengo un boceto de lo que estoy tratando de lograr, pero espero poder explicarlo bien.

Tengo un transistor NPN (2n2222 específicamente) y estoy haciendo lo siguiente.

• Conecte la batería de 9V al colector de transistores
• Conecte la base del transistor al pin de salida Arduino PWM (transistor 1k en el medio)
• Conecte la tierra de la batería de 9V a la tierra Arduino
• Escriba un bucle for (i = 0-255) que se incremente en 1 cada 100 ms y realice analogWrite (PWMOutputPin, i)

Luego tomo un multímetro para medir el voltaje entre tierra y la pata del emisor y lo que obtengo son valores entre 0-4.5 voltios, mientras que la batería tiene alrededor de 7.68V al medirlo directamente.

Pensé que el propósito del transistor es enviar el voltaje completo entre el colector y el emisor, siempre que se envíe suficiente voltaje a la base. ¿Es esto correcto? ¿Estoy haciendo algo mal?

El circuito que describe es un seguidor de emisor: el voltaje del emisor sigue al voltaje de base y siempre es aproximadamente 0.7 voltios negativo de la base. Al transistor no le importa dónde crees que está "tierra", su funcionamiento solo depende de los voltajes entre sus pines.

Si conecta a tierra el emisor y coloca su carga entre el colector y el suministro positivo, podrá acercarse mucho al voltaje de suministro a través de la carga cuando la salida de Arduino sea alta. Debe tener una resistencia de aproximadamente 1K entre el pin de salida Arduino y la base del transitor, para limitar la corriente de base y la carga del pin de salida Arduino.

Lo que estás haciendo es "cambio de lado alto". El voltaje a través de la base y la tierra es mucho más bajo que el voltaje a través del colector y la tierra, así que eso es lo que está cambiando, menos la caída a través del transistor. Dado que la caída de voltaje a través de la base y el emisor (V _BE ) es típicamente 0.6 en la saturación, está viendo el voltaje del Arduino (aproximadamente 5V) menos esta caída.

Como está utilizando un dispositivo de tipo N, desea realizar un "cambio de lado bajo". El emisor está atado a tierra, y el voltaje se mide entre el suministro alto y el colector.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

R1 debe dimensionarse de modo que se permita suficiente corriente para saturar el transistor sin permitir que V _BE provoque que la tensión de alimentación disminuya demasiado.

Si aún desea realizar una conmutación de lado alto de un voltaje más alto, debe cambiar a un dispositivo de tipo P y colocar un dispositivo de tipo N delante para cambiarlo.

^{simular este circuito}