calcolo resistenza di saturazione transistor pnp

Ciao.
Parto dicendo subito che non sono un elettrotecnico/nico e più di un 4, in materia, non ho mai racimolato a scuola, per cui mi scuso di tutte le castronerie e termini impropri che utilizzerò.

Ho un circuito, "funzionante", che serve a pilotare 5 coppie di 2 led ciascuna in base ad uno sketch e l'ho realizzato per alleggerire il flusso di corrente sia su ogni singolo pin di arduino che sull'atmega in generale quando sono accesi tutti e 10 i led (nonostante comunque ci stia dentro, sia ai 40 di ogni pin che ai 200 dell'atmega).

E' il classico circuito in cui si utilizza un PNP come switch (anche se si preferiscono gli NPN per questo scopo, ma in casa avevo solo dei PNP) dove la maglia pilotante è sostanzialmente quella del mio arduino con un pin collegato alla base e la maglia pilotata ha 6v sul collettore (senza resistenza) e il carico (led + relativa resistenza) sull'emettitore.

Inizialmente avevo il problema che i led rimanessero leggerissimamente accesi anche quando il segnale sulla base era HIGH, ma dopo aver inserito una resistenza di pull-up tra base e i +6v del circuito pilotato l'ho risolto. Attualmente, quindi, ho una resistenza da 4,7k sulla base e 9,4k come pull-up.

Ripeto, tutto funziona, ma dal momento che ho voglia di imparare, capire e far le cose per bene, la mia domanda è la seguente (nonostante ci abbia provato con varie ricerche su internet non ci sono riuscito): come faccio a calcolare correttamente la resistenza di saturazione sulla base e quella di pull-up?
Il mio transistor è un BC308B, quindi con un voltage drop down tipico di 0.7V, hfe tipico di 120 (anche se ho visto che per la versione B danno un range più alto, 200-380), Vcb 30, Vce 25, Veb 5 e Ic max 100mA.

Se qualcuno fosse così gentile da illuminarmi sul calcolo della resistenza di saturazione e quella di pull-up gliene sarei grato.

Grazie 1000

p.s.: dimenticavo: i 2 led collegati come carico sono rossi da 3mm quindi ho considerato 1.8V come caduta e 15mA di corrente.

Benvenuto. Essendo il tuo primo post, nel rispetto del regolamento, ti chiediamo cortesemente di presentarti QUI (spiegando bene quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione ... possibilmente evitando di scrivere solo una riga di saluto) e di leggere con attenzione il su citato REGOLAMENTO... Grazie.
Qui una serie di link utili, non inerenti al tuo problema:

Ciao, Giovanni.

Un emitter follower (configurazione a collettore comune, con uscita di emettitore) non va MAI in saturazione, perché l'emettitore segue la base, mantenendosi circa 0,6V sotto (se è NPN). Se deve saturare bisogna adottare una configurazione a emettitore comune (cioè a massa se è NPN o a +V se è PNP). Per avere una piena saturazione la regola è considerare un hfe pari a 1/10 di quello reale (o 1/10 di quello minimo dichiarato dal costruttore). Per un singolo esemplare puoi anche procedere sperimentalmente: metti la resistenza calcolata sul guadagno minimo dichiarato, misuri la Vce sat, quindi provi con una resistenza di valore maggiore e vedi se la Vce aumenta.

Se con un PNP vuoi pilotare un LED alimenato a 6V non lo potrai con i 5V di arduino mai spegnere il transistore.
Ciao Uwe

Se la tensione di alimentazione del LED è diversa dai 5V di Arduino, devi usare un transistor NPN con emettitore a massa, mettendo il LED fra i +6V e il collettore tramite una resistenza adatta.

Ciao e grazie ad entrambi per le risposte.
Infatti dopo la risposta di uwe avevo già capito che dovevo andare su un NPN.
Però rimane la mia domanda iniziale: riuscite a dirmi con che formula calcolare la resistenza da mettere sulla base e quella, nel caso di NPN, tra base e massa (non so se è corretto chiamarla di pull-down)?

Grazie

Per quella in serie alla base te l'ho detto ieri sera; quella tra base e massa non è necessaria, perché l'ATMEGA328P di Arduino è in grado di assorbire corrente quando l'uscita è a livello basso (non è open collector).

OK, quindi vediamo se ho capito bene.

Ora ho preso degli NPN PN3904 con hFE = 50.
Il carico sul collettore (i 2 led) verrà pilotati con una corrente di 20mA.
Se devo considerare 1/10 dell'hFE vuol dire che avrò:

Ib = 0.02 / 5 = 0.004 mA

da cui

Rb = 5 - 0.7 / 0.004 = 1075 ohm (approssimato 1Kohm oppure 1.1Kohm)

in questa maniera dovrei portare il transistor in saturazione corretto?

Sempre se non ho capito male, considerando l'hFE tipico, cioè 50 anzichè 5, potrei rischiare di lasciare il transistor in zona di linearità senza arrivare alla saturazione. Corretto?

Sì, tutto esatto. :slight_smile:

Grazie 1000 Gianluca, il tuo contribuito mi è stato di grande aiuto.

La cosa strana del transistor è che, in saturazione (parlando di un NPN), la Vce diventa minore della Vbe (anche meno di 0,1V, contro gli 0,6V circa di B-E), perciò la giunzione B-C viene aa trovarsi polarizzata direttamente, contrariamente a come è negli altri normali stati di funzionamento.