2n2222a como interruptor

Acabo de conectar un transistor muy básico como un circuito de interruptor y estaba tratando de controlarlo con un generador de funciones con un esquema que se muestra a continuación.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Configuré la salida del generador de funciones a 1HZ, pico de 5V (0-5v) PWM con un ciclo de trabajo del 50%. Sin embargo, el circuito mostró un comportamiento extraño.

Cuando el suministro de voltaje estaba en 5V, obtuve una salida esperada en la resistencia con un pico de 5V.ingrese la descripción de la imagen aquí

Sin embargo, el comportamiento comenzó a cambiar cuando superé los 5V. A 5,9 V, la salida era algo así como:

ingrese la descripción de la imagen aquí

La amplitud de ese timbre aumenta con el voltaje de entrada. ¿Alguna idea de por qué podría estar pasando esto?

Mi conjetura es que podría deberse a que el extremo superior de la resistencia se vuelve flotante cuando el transistor está APAGADO. Si es así, ¿por qué muestra una salida limpia hasta 5V?

Esto parece una simulación. Verificaría los parámetros de simulación exactos del generador de funciones y V1 para asegurarme de que no haya ningún problema con ellos. Tenga en cuenta que cuando la base tiene un voltaje más alto que el colector, actúa más como un diodo que como un transistor.
Esta es una toma de sonda de osciloscopio.
¿No se usa el típico transistor 2n2222a/2n3904 npn como interruptor cuando está en el emisor común (carga en el colector)? ¿O estás poniendo intencionalmente la carga en el emisor?

Respuestas (2)

El alto voltaje de salida del emisor de Q1 nunca excederá Vb-Vbe. Si el voltaje de excitación base máximo es de 5 V, entonces el emisor nunca podrá elevarse por encima de aproximadamente 4,3 voltios cuando Q1 esté saturado.

Si la fuente de alimentación aumenta a 5,9 voltios, entonces el transistor está operando en una región lineal y la diferencia de 5,9 a 4,3 se disipa a través de la unión CE. Tan pronto como el emisor intenta elevarse, sujeta la base y se apaga un poco hasta que alcanza el equilibrio. Si la traza que muestra es del circuito real y no de una simulación, lo más probable es que el timbre se deba a alguna fuente de ruido en el circuito, ya que 1 Hz es demasiado lento para que sea una respuesta transitoria.

El extremo superior de R1 nunca flota. Está unido por la unión Vbe de Q1.

Si desea utilizar un controlador de lado alto, quizás considere un dispositivo PNP. Si desea un controlador de lado bajo, use un dispositivo NPN. esto liberará a R1 de Vbe.

Este es un problema común en el mundo analógico.

Los seguidores de emisor son propensos a la oscilación cuando hay una fuente de base rígida (por ejemplo, en derivación) y alguna inductancia parásita dando vueltas, especialmente cuando tienen una carga capacitiva (como una sonda de alcance). Si miras el arreglo, ¡es realmente un oscilador Colpitts !

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Su oscilación parece ser de una frecuencia relativamente baja, pero es probable que su osciloscopio digital le mienta (aliasing), como suelen hacer.

Pruebe con una resistencia base en serie de 100 ~ 1000 ohmios y apuesto a que la oscilación desaparece.

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