Transistor Schaltung mit Inverter?
Hi,
ich bin gerade sehr verwirrt was eine Folie angeht zum Thema Transistor und Inverter Schaltung. Ich lade die Folie mal hoch
Wie darf ich die Schaltung jetzt verstehen? Also ich weiß grob wie ein Transistor funktioniert. Es gibt eine Spannung zwischen Emitter und Kollektor, aber die Basis unterbricht den Stromkreis. Aber wenn man eine kleine Spannung auf die Basis gibt, wird der Kreis wieder aktiviert.
Mein Frage ist wo ich das im Diagramm wiederfinde? Ich kann das Diagramm nicht nachvollziehen. Von wo nach wo fließt den die große Spannung? Sowohl U+ als auch der große Strich unten scheinen + Pole zu sein. Was sin IN und OUT? Hat es eine Bedeutung, dass der Pfeil beim Transistor richtung E zeigt?
Ich würde mich freuen, wenn mir jemand kurz das Diagramm erklären könnte, es ist sehr fundamental für das was noch kommt...
Viele Grüße
3 Antworten
Naja...
Ein Transistor ist ein stromgesteuertes Bauelement, er verstärkt Strom durch den Kollektor im Verhältnis zum Strom durch die Basis, jedenfalls in dieser Schaltungsvariante. Wenn durch die Basis-Emitter Diode also ein Strom in Flussrichtung fließt, dann leitet der Kollektor. Das siehst du auch so Im Schaltzeichen. Besser wäre es, wenn an einen Vorwiderstand vor die Basis gezeichnet hätte, in der Realität würdest du das Bauteil sonst zerstören.
Der Emitter liegt übrigens auf Ground Potential, ist somit "minus".
Zur Schaltung:
Ein Strom durch die Basis ergibt einen leitenden Kollektor, der den Ausgang OUT auf Ground zieht. Daher invertiert die Schaltung. Ohne Basisstrom liegt OUT auf U+. Begründung: durch R fließt kein Strom und der Spannungsabfall beträgt 0 V. Daher liegt am Kollektor die gleiche Spannung wie U+.
ok klingt gut :D!! Danke schonmal das du dir Zeit nimmst :)
Hi Ralf, dir auch Danke fürs Zeit nehmen :)!!
Ok also der Strom fließt Prinzipiell erstmal von U+ zu K von dann nach OUT.
Es sei denn der Strom von IN ist groß genug um die Basis "zu aktivieren". Dann fließt der Strom von U+ über K zu B und schließlich zu E. Richtig soweit?
Bleibt aber die Frage das sogar oben Steht das der Strom eigentlich von Emmiter zum Fließt. Wie passt das?
Ja mit p und n dotierung hab ich mir schon durchgelesen.
Fall1, an der Basis gibt es keine Spannung: Strom fließt dann von U+ nach K und von K nach Out. Bzw. eigentlich fließt der Strom nur nach R. Der Wiederstand R ist größer als der Strom.
Da geht bei was gehörig durcheinander, dass mus ich entwirren.
vorab: Damit alles sinnvoll wird, denk dir alle Strippen von Messgeäten und denkbaren Netzteilen an dem Punkt vereint, der das Ground Zeichen besitzt, der umgedrehte Tannenbaum. Alle genannten Spannung sind positiv gegenüber Ground, auch abgekürzt Gnd. Wenn ich +5V sage, meine ich 5 Volt positiver als die Basis.
Wenn die Basis keine positive Spannung erhält, ist der Transistor gesperrt, vergleichbar einem Schalter, den du geöffnet hast. oder Kabel durchgeschnitten ;-)
Von U+ über den Kollektor zum Emitter fließt somit kein Strom und damit aucvh in RicvhtungGnd, denn der Emitter ist damit direkt verbunden. Da durch R kein Strom fließt, kannst du an K genau diese U+ messen.
Also: keine Spannung an der Basis ergibt am Kolletor U+, das ist die Invertierung (der Kollektor "dreht" die Spannung um). Legst du nun U+ an die Basis, dann fließt ein Strom druch die Basis in Richtung Emitter, wobei der Kollektor sich denkt: "Hey, da mache ich doch mit und er wird leitend. In dem Moment fließt ein Strom (der ist typisch größer als der Basisstrom) von U+ über R durch den Kollektor in Richtung Gnd. Da ist das Netzgerät mit seinem Minuspol angeschlossen.
Und schon wieder die Invertierung: Basis hat Spannung, Kollektor nicht. Der wirkt jetzt wie ein Schalter, der Kollektor mit Gnd verbindet.
In Richtung Out fließt gar nichts, denn da ist ja nichts angeschlossen, dass Messgerät denken wir uns der Einfachheit halber mal weg. Selbst wenn, ein modernes digitales Messgerät hat eine seht hohen Innenwiderstand und wirkst sich daher kaum aus. Also: vorerst wegdenken. Das verwirrirrt nur.
"Fall 2, es gibt eine Spannung an der Basis die groß genug ist: Jetzt Fließt der Strom von U+ nach E."
Exakt so ist es. Wobei bitte nicht mit Spannung argumentieren, das ergibt bei mir Kopfschmerzen. ;-) Es ist der Strom, der die Basis beeinflusst.
"Also ich meine gelernt zu haben das der Strom am Emmitter beginnt und dann durch die Basis zum Kollektor."
Nein, es geht immer um 2 verschiedene Ströme. Der durch die Basis bewirkt, dass ein anderer durch den Kollektor in Richtung Emitter und somit nach Gnd fließt.
Das lässt du jetzt mal sacken und wenn weitere Fragen anstehen, dann "gib Laut". ;-)
also der transistor stellt einen widerstand dar.
das messgerät zwischen out und erde / masse stellt auch einen widerstand dar.
transistor und messgerät stellen eine parallelschaltung dar, welche wiederum in reihe zu R geschaltet ist.
in der parallelschaltung liegt an allen widerständen die gleiche spannung an, in der reihenschaltung verhält sich die teilspannung proportional zum teilwiderstand.
soweit klar oder?
legst du jetzt eine spannung an die basis des transistors an (d.h. eigentlich macht man das über den strom), so schaltet der transistor durch und der widerstand verringert sich. damit verringert sich auch der widerstand der parallelschaltung und gleichzeitig die daran anliegende spannung.
"transistor und messgerät stellen eine parallelschaltung dar, welche wiederum in reihe zu R geschaltet ist."
Was hat das mit der Funktion dieser Schaltung zu tun, die eher aus der Sicht der Digitaltechnik betrachtet wird?
das ist eben der grund, warum da dann 0V anliegen. das ist halt etwas weiter gedacht, als "0 setzt sich immer durch"
außerdem ist das eher elektronik, meinst du nicht?
Es ist die mögliche Beschaltung eines digitalen Gatters und die Digitaltechnik gehört nun einmal zur Elektronik.
Der Grund, warum irgendwo eine "0" anliegt, kommt aus dem Ohmschen Gesetz: wenn kein Strom durch einen R fließt, gibt es keinen Spannungsabfall, das heißt: vor dem R herrscht die gleiche Spannung wie nach dem R und somit liegt der Kollektor an U+, wenn die Basis stromlos ist.
Messgeräte haben da nichts zu suchen.
in der digitaltechnik hast du ein quadrat mit einer 1 und einem kringel am ausgang. da gibt es keine transistoren.
und wenn kein strom fließt, liegt auch keine spannung an, oder?
Sorry, aber digitale Schaltungen bestehen aus genau solchen Transistorschaltungen, siehe dazu: https://elektroniktutor.de/digitaltechnik/ttl_cmos.html
Dass deren Schaltzeichen anders aussehen, hat nichts mit deren innerer Funktion zu tun. Selbst mit einem 74HC14 kannst du einen Oszillator bauen: http://www.elektronik-magazin.de/page/digitaler-rc-oszillator-13
Gib mal bei youtube ein: transistor als inverter
Da findest du videos die es besser erklären als es hier schriftlich möglich ist
hmmm ok ich schaue mal ob ich das in meinen eigenen Worten wiedergeben kann:
Fall1, an der Basis gibt es keine Spannung: Strom fließt dann von U+ nach K und von K nach Out. Bzw. eigentlich fließt der Strom nur nach R. Der Wiederstand R ist größer als der Strom.
Fall 2, es gibt eine Spannung an der Basis die groß genug ist: Jetzt Fließt der Strom von U+ nach E.
Hmmm richtig kann das ja nicht sein oder? Also ich meine gelernt zu haben das der Strom am Emmitter beginnt und dann durch die Basis zum Kollektor. Hier fließt der Strom vom Kollektor durch die Basis zum Emmitter. Und wieso sollte die Basis einfluss auf den Wiederstand haben. R kommt ja vor der Basis.