El transistor puede ser utilizado para controlar una carga en forma de interruptor. Por ejemplo si la carga tiene otra tensión que la señal o si esa señal no puede manejar la corriente de la carga.
El transistor como interruptor en Arduino
Un ejemplo concreto es si utilizamos un Arduino sus salidas entregan 5V y manejan un corriente máxima de 40mA. Si este límite de corriente no nos permite manejar la carga o si simplemente queremos proteger la placa Arduino, podemos utilizar un transistor como interruptor.
Para el ejemplo utilizaremos un transistor 2N2222, que es del tipo NPN. Tenemos en cuenta que el pin de Arduino entrega el positivo, el cual debe conectarse a la base del interruptor.
El circuito en una protoboard quedaría así:
El circuito es muy simple. En este caso queremos controlar un buzzer con una batería de 9V. El transistor controlará esa carga y el Arduino dará la señal de encendido o apagado.
Ya dijimos que utilizaremos un transistor del tipo 2N2222, nos quedaría calcular la resistencia de base.
¿Cómo calcular la resistencia de base de un transistor?
En este caso ya hemos elegido el transistor (2N2222), debemos buscar su valor de ganancia (β) en la hoja de datos del fabricante (datasheet). El fabricante indica un valor de β=75. Luego debemos conocer la corriente del colector (en este caso la del buzzer), en nuestro ejemplo son 9mA. Con estos datos podemos calcular la corriente de la base:
Si β = Ic / Ib => Ib = Ic / β
Ib = 9mA / 75
Ib = 0.12 mA
Donde:
β es la ganancia del transistor
Ic es la corriente de colector
Ib es la corriente de base
Luego debemos encontrar la tensión que deberá caer en la resistencia para entregar a la base del transistor los 0,7V necesarios para superar la barrera y comenzar a conducir:
Vr = V arduino – Vt
Vr = 5V – 0.7V
Vr = 4.3V
Entonces debemos aplicar la ley de ohm:
R = U / I
R = 4.3V / 0.12mA
R = 35833.33 Ω = 35,84kΩ
Debemos encontrar el valor comercial inmediato inferior. Nuestra resistencia de base será entonces de 33kΩ. (Resistencia de color naranja – naranja – naranja).
