Bipolarer Transistor als Schalter

Eine einfache Anwendung des bipolaren Transistors ist die Verwendung als Schalter.
Transistoren werden in der Elektronik als Schalter oder Verstärker eingesetzt. Während der Transistor als Verstärker in einen Arbeitspunkt gebracht wird und ein hierzu addiertes Wechselsignal am Ausgang der Schaltung verstärkt zur Verfügung steht, kenn die Verwendung des Transistors als Schalter nur zwei Zustände.
Entweder sperrt der Transistor oder er leitet.
In dem Video dieses Artikels wird zunächst einmal das Grundprinzip dieser Nutzung als Schalter gezeigt.
In späteren Videos geht es dann um die Verbesserung der Funktion. Um beispielsweise bessere Schaltungseigenschaften zu erhalten. Durch eine Übersteuerung des Transistors erreicht man beispielsweise eine noch bessere Leitung des Transistors im Ausgangsbereich.
Aber, wie gesagt: Hier geht es zunächst einmal um die Grundlagen.

Wie verwendet man einen bipolaren Transistor als Schalter?

Die Verwendung des Transistors als Schalter wird am Beispiel eines npn-Transistors gezeigt. (Hier findest Du Informationen zum MOSFET).
Mit Hilfe eines Spannungssignals am Eingang der Schaltung wird die Leitfähigkeit des Transistors gesteuert.
Beträgt das Eingangssignal beispielsweise 0 V sperrt der Transisor. Ab einer bestimmten Eingangsspannung wird der Transistor leitend.
Bei der Verwendung des Transistors als Schalter nutzt man genau diese beiden Zustände.
Entweder ist das Eingangssignal so klein ( z.B. 0V ), dass der Transistor sicher sperrt, oder die Eingangsspannung ist so groß, dass der Transistor sicher leitet.
Zustände, die zwischen diesen beiden Eingangsspannungen liegen, werden nicht verwendet. Bzw. sollen beim Umschalten zwischen den beiden Zuständen nur sehr schnell durchlaufen werden.

Das Video zum Transistor als Schalter

Im Video zum bipolaren Transistors als Schalter wird mit Hilfe von zwei Schaltern in PSpice die Eingangsspannung geschaltet und Ein-und Ausgangsspannung im Probefenster aufgezeichnet.
Man erkennt, dass man mit einem kleinen Eingangsstrom, dem Basisstrom, einen großen Ausgangsstrom (den Kollektorstrom) schalten kann.
Auch diese Schaltung steht wieder als Download bei FlowCAD zur Vefügung.
Viel Spaß mit dem Video und dem Experimentieren mit PSpice.

Wolfgang Bengfort

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