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Grundlagen |
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| Um das Verhalten eines Transistors in einer Schaltung
planen zu können, benötigt man möglichst genaue Daten. Wichtig
ist z.B. der Stromverstärkungsfaktor, der maximal erlaubte Kollektorstrom,
die maximale Kollektor-Emitterspannung und die maximale Verlustleistung.
Noch genauer lässt sich das Verhalten eines Transistors mit Kennlinien
beschreiben, wie sie z.B. in den Datenblättern der Hersteller zu finden
sind. Eine Kennlinie ist in x-y-Diagramm, in dem man zwei Messgrößen
gegeneinander aufträgt. Siehe auch: Diodenkennlinie Die einfachste Kennlinie ist die Ic/Ib-Kennline. In einem einfachen Messaufbau misst man Wertepaare des Basisstroms Ib und des Kollektorstroms Ic. Sie werden in das Diagramm eingetragen und mit einer Ausgleichslinie verbunden. Der Messaufbau benötigt eine Einstellmöglichkeit des Basisstroms, z.B. durch ein Potentiometer. Genaugenommen sollte die Kennlinie mit konstanter Kollektorspannung aufgenommen werden. Zum Schutz des Transistors wird aber hier ein Kollektorwidestand verwendet, der den maximalen Kollektorstrom bestimmt. |
Messung der Stromverstärkung
| Die Tabelle zeigt typische Messergebnisse für
einen Kleinsignal-NPN-Transistor wie z.B. den BC548. Aus den Werten lässt
sich eine Stromverstärkung von 200 bestimmen. Der Kollektorstrom geht
bei IC=4,9mA in die Sättigung, weil er durch den Arbeitswiderstand
begrenzt wird.
Das Diagramm zeigt einen linearen Anstieg des Kollektorstroms mit dem Basisstrom. Beim Sättigungstrom 4,9 mA geht die Kurve in eine horizontale Gerade über. Dieser Teil des Diagramms beschreibt nicht mehr die Kennlinie des Transistors selbst, sondern das Verhalten der Gesamtschaltung. |
Die Ic/Ib-Kennlinie
| Aufschlussreich ist auch die Abhängigkeit des Kollektorstroms von der Basis-Emitterspannung. Der Basisstrom folgt dem Verlauf einer üblichen Diodenkennlinie. Deshalb zeigt auch der Kollektorstrom einen exponentiellen Verlauf. Im linearen Maßstab ergibt sich ein Knick bei ca.. Ube=0,5V und ein steiler Anstieg über Ube=0,6V. |
Messung der Ic/Ube-Kennlinie
| Die Messergebnisse zeigen wieder eine Sättigung
des Kollektorstroms bei 4,9 mA, die auf den Kollektorwiderstand zurückzuführen
ist. Während der steile Anstieg für alle Transistoren typisch
ist, variiert die genaue Lage der Kurve sehr stark mit dem Transistortyp
und auch zwischen Exemplaren gleichen Typs.
YouTube-Kurzvortrag: Typen von Transistoren |
Die Ic/Ube-Kennlinie
Siehe auch: Messung von Kennlinien mit dem Oszilloskop
