Was passiert wenn ein Transistor "verstärkt"?

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3 Antworten

Der Transistor hat 3 Anschlüsse; Emitter, Collector und Basis.

Der Emitter-Collector-Strom kann durch die Spannung am Basis-Anschluss (eigentlich den Basisstrom, der i.A. von der Basisspannung abhängt) gesteuert werden.

Der Basissstrom ist dabei üblicherweise klein gegenüber dem E-C Strom. (daher Verstärkung)

Die Kennline ist aber nur innerhalb eines gewissen Bereichs linear.
Ab einem bestimmten Basisstrom flacht die Kennline ab, und der E-C Strom steigt nicht mehr linear (d.h. hat nicht mehr den selben Faktor), bis er auf einen Maximalwert steigt. Eine weitere Steigerung des Basisstroms führt dann zu keinem weiteren Anstieg des EC Stroms.

In Computern werden Transistoren häufig so betrieben, daß der Basisstrom  entweder nahe 0 oder oberhalb des linearen Bereichs ist, so daß er effektiv als Schalter betrieben wird.

In Audioverstärkern usw. sollte er im linearen Bereich bleiben, da sonst Verzerrungen des Ausgangsignals auftretten (Clipping). Ein eingehendes Sinussignal z.B. wird dann so "abgeschnitten", daß es Trapez- oder gar fast Rechteckähnlich aussieht. Das heisst, es entstehen Oberwellen, die man als Verzerrung hört (Gitarristen nutzen das geziehlt, um der Gitarre den typischen Sound zu geben).

Eine typische Kennlinie sieht so aus:

http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/ausgangskennl3\_transistor\_ver.gif

Man sieht links eine relativ lineare Linie, die dann in einen Sättigungsbereich übergeht. Der lineare Bereich ist der, in dem der Transistor als Verstärker genutzt werden kann.


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Kommentar von sarahj
06.12.2015, 01:42

oops, ich glaube ich habe den falschen Link (andere Kennlinie) fürs Bild reingetan, kann aber nicht mehr editieren...

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Stell dir vor, die Ampeln fallen aus, und du bist Verkehrspolizist.
Dann nimmt du deine Kelle und allen Mut, den du hast, stellst dich mitten auf die Kreuzung, und regelst den Verkehr.

Mit deiner mikrigen Kraft in den Armen bewegst du dann ultraschnelle Motorräder, Kleinwagen, SUVs und sogar 40Tonner.
Oder eben nicht, die bewegen sich schon aus eigener Kraft, aber du steuerst sie.
MIt der Energie eines halben Brötchens bewegst du zigtausende Tonnen. Ach ja, du steuerst sie nur.
Aber der Alien-Schüler, der von außen zuguckt, der denkt, dass die Energie der Brötchen "verstärkt" wird.

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Die Sperrschicht wird kleiner und somit der Widerstand auch.

Ein Transistor verstärkt ja nicht wirklich, er lässt nur mehr Energie durch, weil der Widerstand kleiner wird.

Genauso wie wenn man ein Ventil aufdreht.


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