NPNトランジスタとArduinoを使用して9Vを切り替える

まず、私は電気技師ではないので、ご容赦ください。達成しようとしていることのスケッチはありませんが、うまくいけば説明できます。

私はNPNトランジスタ（具体的には2n2222）を使用しており、以下を実行しています。

• 9Vバッテリーをトランジスターコレクターに接続します
• トランジスタベースをArduino PWM出力ピンに接続します（間に1kトランジスタ）
• 9VバッテリーのアースをArduinoのアースに接続します
• 100msごとに1ずつ増加するforループ（i = 0-255）を書き込み、analogWrite（PWMOutputPin、i）を実行します。

次に、マルチメーターを使用して、アースとエミッターの脚の間の電圧を測定します。取得しているのは、0〜4.5ボルトの値ですが、バッテリーには約7.68 Vが直接測定されています。

十分な電圧がベースに送られている限り、トランジスタの目的はコレクタとエミッタの間に全電圧を送ることだと思いました。これは正しいです？私は何か間違ったことをしていますか？

説明する回路はエミッタフォロアです。エミッタ電圧はベース電圧に従い、常にベースの約0.7ボルトマイナスです。トランジスタは、「グランド」がどこにあるかを気にしません。その動作は、ピン間の電圧にのみ依存します。

エミッタを接地し、コレクタと正電源の間に負荷を置くと、Arduino出力が高いときに、負荷全体の電源電圧に非常に近づくことができます。Arduino出力ピンのベース電流と負荷を制限するために、Arduino出力ピンとトランジスタベースの間に1K程度の抵抗器が必要です。

あなたがしていることは「ハイサイドスイッチング」です。ベースとグランド間の電圧は、コレクタとグランド間の電圧よりもはるかに低いため、スイッチングしているのは、トランジスタの電圧降下を差し引いたものです。ベースとエミッタ間の電圧降下（V _BE）は通常飽和状態で0.6であるため、Arduinoからの電圧（約5V）からこの降下を差し引いた電圧が表示されます。

N型デバイスを使用しているので、「ローサイドスイッチング」を実行したい。エミッタはグランドに接続され、電圧は高電源とコレクタの間で測定されます。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

R1のサイズは、V _BEが電源電圧を過度に低下させずにトランジスタを飽和させるのに十分な電流が流れるようにする必要があります。

それでも高い電圧のハイサイドスイッチングを実行する場合は、代わりにPタイプのデバイスに切り替え、その前にNタイプのデバイスを配置して切り替えます。

^{この回路をシミュレート}