Der npn-Transitor

Auf der Suche nach Informationen zu bipolaren Transistoren bin ich auf ein interessantes Video gestoßen.

Das Video stammt von der Seite mg-spots, auf der auch weitere interessante Videos zur Elektrotechnik zu finden sind.

In dem Video wird der Aufbau eines einfachen Verstärkers mit Hilfe einer Emitterschaltung hergeleitet.

Angefangen bei der Betrachtung der verschiedenen Kennlinien,. also der Eingangskennlinie

Steuerkennlinie und Ausgangskennlinie, eines npn-Transistors werden die wichtigsten Kenndaten eines Transistors gezeigt.

Konstruktion der Widerstandsgeraden

Um das Ausgangsverhalten des Transistors zu zeigen, wird die Widerstandsgerade in die Ausgangskennlinie gelegt.

Die Konstruktion der Widerstandgeraden wird anhand der beiden Situationen

  • Transistor sperrt
  • Transistor leitet

erläutert.

Sperrt der Transistor fällt die gesamte Spannung zwischen Kollektor und Emitter ab, die Stromstärke IC ist dann 0.

Würde der Transistor voll durchleiten, fiele zwischen Kollektor und Emitter keine Spannung ab. Die Stromstärke würde nur durch RC begrenzt und wäre I= UB / RC .

Arbeitspunkt

Der Arbeitspunkt, der sich am Ausgang einer Transistorschaltung für andere Spannungswerte ergibt, wird anhand des Ausgangskennlinienfeldes erläutert.

Nach dieser Einführung werden die einzelnen Kennlinien in die Vierquadranten-Darstellung überführt und die Verknüpfung der einzelnen Kennlinien erläutert.

Hier wird auch sehr schön deutlich, wie sich der Arbeitspunkt zwischen den Kennlinien übertragen lässt.

Weil Halbleiter-Bauelemente temperaturempfindlich ist, ist die Leistung, die an Halbleiterbauelementen in Wärme umgewandelt wird begrenzt.

Diese maximale Gesamtverlustleistung Ptot lässt sich in die Ausgangskennlinie als Verlustleitungshyperbel eintragen und darf vom Arbeitspunkt nicht nach oben überschritten werden.

Am Ende des Videos werden die dynamischen Kennwerte erläutert. Bei dynamischen Kennwerten sind die Kennwerte abhängig vom Arbeitspunkt.

Am Ende Video wird gezeigt, wie man mit Hilfe der Vierquadranten-Darstellung eine Wechselspannungs-Ansteuerung zur Verstärkung von Wechselspannungen realisieren kann.