Frage von Purzelkaktus, 73

NOT-Schaltung durch Transistor und Widerstand?

Hallo Zusammen

Ich versuche das System der NOT-Schaltung durch den Transistor und Widerstand zu verstehen und bin mir nicht sicher ob ich es richtig verstanden habe. Kann mir einer sagen, ob meine Erklärung so richtig ist. http://www.pohlig.de/Unterricht/Inf2004/Kap11/11.3_Vom_Transistor_zum_Gatter.htm

Wenn ich die Steuerelektrode E auf Plus stelle, dann geht der Strom vom Plus durch den Widerstand durch den Transistor durch den linken Voltmeter, weil beim E Plus und unten Minus ist.

Stelle ich ihn jedoch auf Minus, so geht der nicht von E zum Minus, da beide Minus sind, sonder er geht vom Widerstand durch den Rechten Voltmeter zu Minus.

Aber ich verstehe nicht, wieso bei der 1. Variante der Strom nicht auch durch den Rechten Voltmeter geht. In der Erklärung heisst es, da Punkt 2 und 3 gleich gepolt sind, jedoch verstehe ich das nicht so recht. Und was bedeutet das A?

Antwort
von atoemlein, 9

Die Beschreibungen in deinem Beispiel sind idealisiert, wie man das immer macht. Ein leitender Transistor ist nicht identisch mit einem Kurzschluss, somit würde ein Voltmeter am Ausgang immer noch ein paar Millivolt anzeigen.
Wichtig ist, dass man damit eine logische 0 erzeugt, also einen Pegel, der nahe bei Null ist.

Löse dich vielleicht vom Gedanken, dass da zwingend Voltmeter sein müssen, und dass "durch ein Voltmeter" etwas fliessen muss. Ein Voltmeter soll einfach eine Potentialdifferenz oder einen Pegel anzeigen, nicht unbedingt Strom leiten.

In meinem Bild siehst du meine Erklärung des NOT aus meinem Kurs.
Hier erklärt mit einem normalen Transistor (nicht FET, also rede ich von Basisstrom und Kollektorstrom).

Antwort
von Mikkey, 43

In der ersten Variante entsteht durch den Transistor ein Schluss zwischen 2 und 3. Das Potential von E wirkt sich auf Kollektorseite nicht aus (das Schaltbild ist idealisiert dargestellt, normalerweise ist die Basis durch einen Spannungsteiler voreingestellt).

"A" bedeutet Ausgang.

Antwort
von Gluglu, 48

Ich würde das nicht ganz so kompliziert sehen: Dein E ist der Eingang des NOT- Gatters und A der Ausgang. Liegt am Eingang ein L an so ist Dein Ausgang auf H und umgekehrt. Deine beiden Voltmeter zeigen Dir jeweis nur den Pegel an: Das Linke den Eingangspegel und das Rechte den Ausgang.

Legst Du am Eingang keine Spannung an, ist der Transistor gesperrt. Jetzt würde am Ausgang aber nix, also ein "Undefiniert" anliegen... es sollte aber bei L am Eingang ein H am Ausgang anliegen: Und das macht Dein Widerstand.
Legst Du nun ein H am Eingang an, schaltet der Transistor durch und legt damit den Ausgang A auf Masse. Jetzt hängt aber noch der Widerstand mit drin... und der ist hochohmig (weil er letztlich nur ein Pull-Up-Widerstand ist); daß heisst, die ganze Spannung fällt, wenn der Transistor schaltet, am Widerstand ab und gut isses. Damit hast Du bei geschalteten Transistor (H am Eingang) ein L am Ausgang und bei nicht geschalteten Transistor (L am Eingang) über den Pull-Up- Widerstand ein H am Ausgang.

Mfg

Kommentar von Purzelkaktus ,

Also nachdem du mit L und H begonnen hast kam ich nicht mehr nach. Ich bin kein Elektriker =(

Kommentar von Gluglu ,

Passt doch... Mit L meine ich 0V, also Low; und H sind 5V, also High!

Antwort
von Halswirbelstrom, 40

Wenn am Gate (E) des n-Kanal S-FET eine ausreichend negative
Steuerspannung anliegt, dann steuert der Transistor voll durch und das
Potenzial am Drain (A) wird auf Massepotenzial, also ca. 0 Volt gezogen. Der Spannungsmesser am Ausgang (A) zeigt diesen Wert an. Ist die Spannung am Gate (E) 0 Volt, dann sperrt der Transistor und der Drainstrom ist fast 0. Die gesamte Spannung fällt nun am Transistor ab und am Ausgang (A) liegt fast die gesamte Betriebsspannung.  

LG     

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Berichtigung! Ich habe mich etwas vom Link irritieren lassen.

Wenn am Gate (E) des n-Kanal S-FET eine ausreichend negative Steuerspannung anliegt, dann sperrt der Transistor, der Drainstrom ist Null und die gesamte Betriebsspannung fällt am Transistor ab; am Ausgang (A)  liegt diese Spannung an.

Ist die Spannung am Gate (E) 0 Volt, dann steuert der
Transistor durch, der Drainstrom erzeugt am Drainwiderstand einen Spannungsabfall; die Drainspannung an (A) ist fast 0.

Der Text im Link ist etwas verwirrend. Wenn man die
Kennlinie des Transistors zugrunde legt, ist die Funktion der Schaltung leichter verständlich.  sorry

Kommentar von Purzelkaktus ,

könntet ihr das so erklären, dass auch ein neuling draus kommt? Ich habe das i einem Buch gelesen und will nicht weiter lesen, bevor ich damit dfaus komme =/

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Auf der Punkt gebracht lautet mein Kommentar: "Die im Link dargestellte Schaltung ist keine NOT-Schaltung." Außerdem darf am Gate keine positive Spannung anliegen, weil in diesem Fall die Sperrschicht (Gate-Source) in Durchlassrichtung gepolt ist und, wenn keine Begrenzung des (nicht zulässigen) Gatestromes erfolgt, der Transistor zerstört wird. Als Neuling ist es deshalb dringend erforderlich, sich mit Aufbau und Funktion unipolarer Transistoren zu befassen und insbesondere deren Kennlinien zu studieren. Grundkenntnisse zum elektrischen Leitungsvorgang in Halbleitern (Eigenleitung, Störstellenleitung) sind dabei sehr von Nutzen. Eine alles umfassende Kurzfassung zu dieser Thematik ist m.E. leider nicht zu stemmen.

LG

  

Antwort
von Purzelkaktus, 37

http://www.pohlig.de/Unterricht/Inf2004/Kap11/Bilder/TrScha3.gif

Das ist das dazugehörige Bild.

Ich kann es nicht direkt einfügen trotz JPEG oder PNG Format und 2 Links gehen unter Spamm -.-

Antwort
von Missingo1996, 32

Naja...deine Erklärung ist etwas seltsam.

1. Der Strom nimmt immer denn Weg des geringsten Widerstands

2. Das Voltmeter hat einen so hohen Widerstand, das so gut wie gar kein Strom hindurch fließt, man nimmt also an, das kein Strom durch das Voltmeter fließt.

3. Wenn der Transistor voll durschaltet, kann man ihn vereinfacht als Kurzschluss sehen.

Phase 1: Transistor sperrt

Es gibt keinen Strompfad durch denn Transistor zur Masse. D.h. man kann die Spannung am Ausgang abgreifen. Jedoch nicht die komplette Versorgungsspannung, weil am Widerstand ein Teil abfällt.

Phase 2: Transistor leitet = Kurzschluss

Man kann denn Transistor nun vereinfacht kurzschließen und der Strom fließt über denn Widerstand zur Masse (Weg des geringsten Widerstands). Die ganze Spannung fällt am Widerstand ab.

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