Modo de "saturación" NPN y conmutación

Sin embargo, si VB = 5v y Vc es 5V, ¿no violaría eso la condición de que Vb > Vc? Ve < Vb verifica, porque Ve está en el lado GND del circuito.

Si$V_B = 5\:\mathrm V$, tu transistor probablemente esté en llamas. ¿Por qué? Porque la unión base-emisor es un diodo de silicio y la corriente aumenta muy rápidamente después de aproximadamente 0,65 V.

Creo que el error que está cometiendo es considerar los voltajes no en el transistor, sino en los componentes conectados al transistor.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

$V_B$es el voltaje en la base del transistor, no el voltaje en la salida del microcontrolador ($V_{in}$).$V_C$es el voltaje en el colector, no la fuente de alimentación ($V_{cc}$). En este circuito,$V_B$será 0V (cuando esté apagado) o alrededor de 0,65V (cuando esté encendido).$V_C$será de 5 V (cuando esté apagado) o alrededor de 0,2 V (cuando esté encendido). Recuerde que cuando la corriente fluye a través de una resistencia, también habrá un voltaje a través de esa resistencia, según la ley de Ohm.

El voltaje que se ve en el colector no es de 5 V, ya que hay una caída de voltaje tanto en el LED como en la resistencia. Entonces, Vb será mayor que Vc y se cumplen todas las condiciones.

Por ejemplo, digamos que el LED es de 20 mA, vería una caída de 2 V en la resistencia (V = IR) y una caída de voltaje en el LED igual a su voltaje directo (fácilmente más de 1 V). Vc sería entonces 5V menos 2V menos el voltaje directo del LED.

Siempre he pensado que la comparación Ve,Vb,Vc es difícil de usar.

Mire la unión base-emisor como un diodo. Envía algo de corriente a través de él, probablemente usando una fuente de voltaje y una resistencia. En el ejemplo de Sparkfun, es una señal de control de 5V y una resistencia de 1kOhm. Esto conduce a (5-0,7)/1k = 4,3 mA.

Una vez que sepa la corriente base, el transistor permitirá hasta una corriente de$Ib*\beta$para fluir hacia el colector. Si el circuito en el colector intenta poner más que esto, el transistor lo limita y está en modo activo hacia adelante. Si el circuito en el colector limita la corriente, el voltaje en el colector será de aproximadamente 0,2 V por encima del emisor y el transistor estará saturado.

Suponga que el transistor en los ejemplos de Sparkfun tiene$\beta=100$, entonces la corriente máxima permitida en el colector es de 430 mA. Dado que la pata del LED/resistencia solo permite que fluyan unos 35 mA, el transistor se saturará, es decir, estará saturado. Otra forma de verlo es que está "encendido", ya que el circuito externo lo permitirá.

Si no entra corriente en la base, no entra corriente en el colector y el transistor está en corte. No se preocupe por el reverso activo, en realidad no se usa.