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 Wirkungsweise der bipolaren Transistoren 


Wirkungsweise der Transistoren, erklärt am NPN Transistor :

1. Ein Transistor sperrt, wenn kein Basisstrom fließt.

Begründung:

Die Kollektor-Basis-Diode ist in Sperr-Richtung gepolt. Wenn kein Basisstrom fließt, wird die Sperrschicht nicht abgebaut.
Jeder PN-Übergang hat eine ladungsträgerfreie Diffusionsschicht = Sperrschicht. Es kann kein Kollektorstrom fließen.
2. Ein Transistor steuert durch, wenn ein Basisstrom fließt.
Begründung:
Wenn die Spannung UBE den Schwellwert UDiff der Basis-Emitter-Diode überschreitet, beginnt ein Basisstrom IB zu fließen.
Einige Ladungsträger des Basisstromes dringen wegen ihrer kinetischen Energie in die Kollektor-Basis-Sperrschicht ein und öffnen sog. Schleusen, d.h. es entstehen ladungsträgergefüllte Kanäle.
Das am Kollektor liegende positive Potential kann nun zum Emitter durchgreifen und von dort Elektronen in großer Anzahl ansaugen.
Der Vorgang ist reversibel, d.h., wird der Basisstrom kleiner, so werden die Schleusen weniger und der Kollektorstrom wird kleiner. Ein Transistor läßt sich stetig steuern.

3. Die Größe des Kollektorstromes ist abhängig vom Basisstrom, und etwas von der Größe UCE.
 
Messwerte :
IB IC   IC/IB  
0.5 mA 100 mA 200
0.2 mA 50 mA 250
0.1 mA 30 mA 300
50 µA 10 mA 200
Merke: Der bipolare Transistor ist ein Stromverstärker, weil ein sehr kleiner Basisstrom einen sehr viel größeren Kollektorstrom zur Folge hat. Man spricht von Stromsteuerung.


Dieses Verhalten läßt sich mathematisch ausdrücken durch folgende Kenngrößen :
für die Gleichströme gilt:
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für sich ändernde Gleichströme (Wechselströme) gilt:

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