Transistor Funktionsweise NPN?


16.03.2025, 06:01

Achso. Dieser "VorCollectorStrom" ist quasi der Collectorstrom. Dann begrenzt also der CollectorStrom den Emitterstrom...ok, das ist dann einfach die andere Richtung der Gleichung. Ich glaub so langsam wird nen Schuh draus^^ oder bin ich jetzt komplett verwirrt. Ums mal einfach zu machen: Spannungsqulle 5V Widerstand an der Basis: 100k; Ib = 0,05 mA. Widerstand am Collector: 1k Ic = 5mA. Heißt wir haben einen Verstärkungsfaktor von: 100 und Ie wäre dann = (5+0,05)mA = 5,05mA

6 Antworten

5V Widerstand an der Basis: 100k; Ib = 0,05 mA

Das stimt nicht... Du hast noch einen U_BE von ca 0,7V zu berücksichtigen (Datenblatt des Transistor beachten)...

I_B=(U-U_BE)/R_B=(5V-0,7V)/100kOhm=0,043mA

Der Verstärkungsfaktor liegt nur am Basis-Emitterstrom,was für ein Widerstand vor dem Kollektor ist spielt keine Rolle.Dazu solltest du ein Datenblatt des Transistors haben,da kann man erkennen wie hoch oder niedrig der Basis -Emitter Strom sein muss um dann welchen Verstärkungsfaktor zu erreichen,also den Kollektor-Emitterstrom zu steuern.


Lutz28213  16.03.2025, 11:28

Total falsch! Der Kollektorwiderstand spielt sogar die Hauptrolle

Hallo,

ja das wird sogar öfters angewendet.

Das nennt man "Open-Collector" oder besser OC.

Von der Schaltung her, ist der Open-Collector ein NPN-Transistor, dessen Emitter auf Masse liegt und der Kollektor als Ausgang dient.
Der Kollektor des Transistors wird dabei ohne weitere innere Beschaltung an den Ausgang des integrierten Schaltkreises geführt.
Dadurch ist es möglich, den Ausgang des integrierten Schaltkreises ohne weitere Beschaltung auf Masse zu ziehen.
Ist der Transistor nicht durchgesteuert, ist der Ausgang hochohmig. Spannung liegt keine an.

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Hansi

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1206121.htm

 - (Physik, Elektrik, Elektrizität)

Funktioniert ein NPN Transistor auch, wenn kein Strom in den Collector hineinfließt?

Als was sollte er denn "funktionieren?

Der Emitterstrom errechnet sich doch einfach Ie = Ib + Ic

Also taucht dieser "VorCollectorStrom"

Sowas gibt es nicht.

Ich will mal versuchen, Dir das Transistor-Prinzip kurz und knapp zu erklären.
Eigentlich ist es ganz simpel:
Zwischen zwei Anschlüssen - Kollektor und Emitter - befindet sich eine (halb-)leitende Schicht durch die ein Strom fließen kann, wenn eine Spannung dazwischen existiert.
Die Durchlässigkeit dieser Schicht kann von außen durch einen (in der Mitte dieser Schicht befindlichen) dritten Anschluss (die Basis) gesteuert werden.

Beim npn-Transistor bewegen sich Elektronen vom Emitter (sie werden dort ausgesendet - also "emittiert") in Richtung Kollektor (er sammelt diese also ein) und bilden den Emitterstrom. Ein sehr kleiner Teil dieser Elektronen (0,5 bis 1%) schafft es aber nicht zum Kollektor, sondern wandert zur Basis ab.

Das ist der Basisstrom, der nicht ganz zu vermeiden ist, aber eine unerwünschte Erscheinung ist. In manchen Büchern und anderen Artikeln steht, dass dieser winzige Basisstrom die Größe des 100-200 mal größeren Kollektorstromes "steuern" würde, was aber unsinnig und falsch ist.
Es ist einfach nur die von außen anzulegende SPANNUNG zwischen Basis und Emitter, welche die innere Durchlässigkeit der Emitter-Kollektor-Strecke beeinflusst.

Wie bei einer Diode muss diese Spannung ungefähr 0,6---0,7 Volt betragen (denn zwischen Basis und Emitter liegt ein pn-Übergang).

Die Elektronen bewegen sich also vom Emitter in Richtung Kollektor - der zugehörige Strom I ist aber in Gegenrichtng definiert - also fließt beim npn-Transitor der Kollektorstrom Ic vom Koll. in den Emitter und der winzige Basisstrom Ib von der Basis auch in den Emitter und es gilt Ie=Ic+Ib.

Verstärker-Wirkung: Eine kleine Änderung der Spannung an der Basis (Delta-Ube) bewirkt eine Änderung der Leitfähigkeit der Strecke Koll.-Emitter und damit auch eine Änderung des Stromes Ic (Delta-Ic).
Der Zusamenhang zwischen Ube und Ic ist dabei durch eine e-Funktion gegeben, wie bei einer Diode.

Wenn nun zwischen der Spannungsquelle am Kollektor ein Widerstand Rc liegt, wird diese Strom-Änderung wieder in eine Spannungsänderung an diesem Widerstand umgewandelt, wobei diese dann größer ist als die Änderung an der Basis. Der Grund dafür ist die Abhängigkeit des Stromes Ic über die steile e-Funktion von der Spannung Ube:
Eine kleine Änderung von Ube macht eine relativ große Änderung von Ic.

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Weil ein Widerstand vor der Basis erwähnt wurde:

Zur Erzeugung der Basis-Emitterspannung (0,6--0,7 Volt) wird normalerweise ein Spannungsteiler eingesetzt, der an die oben am Kollektor angeschlossenen Spannungsquelle angeschlossen wird.

Einen Längs-Vorwiderstand Rv vor der Basis benutzt man im Allgemeine nur dann, wenn der Transistor als Schalter (und nicht als Verstärker) benutzt wird, weil dann die den Schaltvorgang auslösende Eingangsspannung nicht 0,7 Volt, sondern so 5...6 Volt beträgt (High-Low-level). Dann gibt es durch den Basisstrom einen Spannunfabfall an dem Widerstand Rv, der so groß gemacht werden muss (durch die Größe des Widerstandes), dass an der Basis nur diese 0,7V ungefähr übrig bleiben.

Funktioniert ein NPN Transistor auch, wenn kein Strom in den Collector hineinfließt?

dann fließt bstenfalls ein Basisstrom von B zu E. Das ist dann aber praktisch eine Diode und der Transistor ist in dieser Betriebsart sinnlos: gerade auf Ic kommt es ja an.