Transistor Funktionsweise?
Kann jemand mir erläutern wie ein Transistor funktioniert, ich blick irgendwie nicht hinter wann der leitet und wann nicht. Und wieso ein kleiner Strom plötzlich nen größeren Strom rausbringt...
Wo fängt man da mit Erklären nur an. Weist du mit PN-Übergang, Diode oder Halbleiter etwas anzufangen?
PN Übergang weis ich nur, es ist ein Bereich der P-Dotiert ist (also wo Löcher sind) und N ist halt wo mehr Elektronen sind
Diode ist so ein „Gerät“ was nur in eine Richtung leitet
10 Antworten
Du findest hier viele Antworten, die sich teilweise widersprechen (steuert/schaltet nun der Strom zwischen Basis und Emitter oder die Spannung?) oder sogar völlig falsch sind.
Der Transistor ist nun wirklich nicht in seiner Wirkungsweise hier zu erklären - vor allem muss man zwischen den beiden Betriebsarten unterscheiden: Verstärker- oder Schalter-Betrieb.
Zunächst solltest Du unbedingt versuchen, das Prinzip der Diode (pn-Übergang) zu verstehen - so ein pn-Übergang bestimmt auch das Wirkungsprinzip des Transistors.
Am besten ist wirklich ein vernünftiges Lehrbuch - trotz moderner Zeiten mit Internet. Da findet man nämlich auch sehr viel Unsinn....
Ein Transistor ist znächst einmal ein Schalter - und entspricht im stromlosen Zustand einem Schalter vom Typ "Schliesser" (schliesst den Stromkreis bei Betätigung).
Der Transistor besteht eben nur aus einem besonderen Material, welches man "Halbleiter" nennt, weil dieses Material nicht wirklich gut leiten kann - sich aber unter gewissen Bedinungen in einen "guten Leiter" verwandeln kann.
Wenn man in Deinem Schaltbild zwischen den Anschlüssen C (Collector) und E (Emitter) eine Spannung anlegt - so geschieht GAR NISCHT! Die bezeichnete CE-Strecke bleibt - wie bei einem Schalter einfach offen. Somit gibt es eine Verbindung zwischen der obersten und unteren Leitung.
Jetzt kommt der Zaubertrick: Schliesst man eine zusätzliche Spannung (mindestes 0,6 Volt, abhängig vom Transistor) an die Anschlüsse B (Basis) und E an, so schaltet der Transistor.
"Schalten" in dem Sinne bedeutet: Die Leitung zwischen C und E wird durchlässig, der Schalter wird geschlossen, und ein Strom fliesst von C nach E - also vonb oben nach unten.
Dein Schaltbild ist natürlich unvollständig, da ein Verbraucher fehlt. Baust Du in der Zeichnung zwischen der Obersten Linie und dem C- Anschluss eine Lampe ein, so ist es viel einfacher zu erklären:
Spannung an BE: Lampe leuchtet
KEINE Spannung an BE : Lampe leuchtet NICHT.
Warum das Ganze?
Ein Transistor ist ein sehr schneller Schalter. Abhängig vom verwendeten Typ schaltet er im Mikrosekundenbereich. Tatsächlich bilden Transistoren die Grundlage für jeden modernen Computer - denn der CPU-Baustein enthält Millionen und abermillionen von klitzekleinen Transistoren, welche die ganze Zeit hin und her schalten.
Kurzum gesagt ist der Transistor ein Stellglied, was mit einem kleinen Eingangsstrom (Basisstrom) einen identischen großen Kollektorstrom fließen lässt. So kann man ein kleines schwaches Signal, das an der Basis ankommt, in ein großes starkes Signal, was aus dem Emitter kommt, "kopieren". Letztlich nennt man das "Verstärkung".
Der leitet sobald die Basis Emitterspannung mindestens etwa 0.6V beträgt oder hier gleichbedeutend wenn Strom in die Basis fließt.
Naja du kannst es auf unterschiedliche Weisen beschreiben je nachdem wie genau du es betrachten möchtest aber jede dieser Beschreibungen erfordert eben ein gewisses Verständnis von Halbleiterphysik.
Im wesentlichen injiziert der Emitter Minoritätsladungsträger in die Basisregion. Diese Ladungsträger sorgen jetzt dafür dass die Sperrschicht zwischen Collector und Basis aufgehoben wird und es fließen nun die Minoritätsladungsträger über die Basis zum Collector und der Transistor leitet.
Wenn du keine BE Spannung hast werden auch keine Ladungsträger in die Basis wandern und daher auch nicht zum Collector denn da ist ja eine Sperrschicht in Sperrrichtung.
Das Prinzip ist wie ein Schalter nur Elektronisch.Die Spannung zwischen Basis und Emitter ist Interessant. Beträgt diese Spannung 0,7 Volt dann leitet der Transistor. Also dann fließt Strom zwischen Emitter und Kollektor. Gesperrt ist die Strecke wenn die Spannung zwischen Basis und Emitter über 0,7Volt liegt oder darunter.
Und wieso leitet der, also ich verstehe halt den ganzen Weg dahin nicht....sorry wenn es eine dumme frage ist.