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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie den Transistor in Schalter umwandeln?


Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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Hallo!

Ich brauche eure Hilfe!

In der gegebenen Schaltung fällt an UCE laut icaps 11V (ib 3,9µ; ic 
396µ).

So wie ich es verstehe, wird der Transistor als Verstärker verwendet. 
Was muss ich nun ändern, damit der Transistor als Schalter arbeitet???

Ich danke für eure Mühe

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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ihn einfach in die Sättigung fahren.
Datenblatt Seite 3.
Allerdings sitzt der Emitter schon sehr hoch.

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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was muss ich dafür tun? Soll ich die Widerstandsgrößen erhöhen?

Autor: karadur (Gast)
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Hallo


der Transistor arbeitet als Emitterfolger. Uce ist dann V1 - 2xV2- ca. 
0,65 für die Diode.

Wenn der Transistor schalten soll mußt du die Gegenkopplung R3,R2 
aufheben.

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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kÖNNTEST Du mir bitte kurz erklären, warum das mit UCE in Verbindung 
steht?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>ihn einfach in die Sättigung fahren.
>Datenblatt Seite 3.
>Allerdings sitzt der Emitter schon sehr hoch.

Einen Emitterfolger in die Saettigung fahren geht nicht.

>So wie ich es verstehe, wird der Transistor als Verstärker verwendet.

Das ist richtig. Der Transistor ist als Emitterfolger geschaltet. Sein 
Potential am Emitter folgt der Basis in einem Abstand von 0.7V.

Das ganze dient dazu den Ausgangsstrom des OPs zu verstaerken.


>Was muss ich nun ändern, damit der Transistor als Schalter arbeitet???
Warum soll er als Schalter arbeiten ? Damit wuerde die 
Spannungsverstaerkerstufe ihren Sinn verlieren. Der OP zusammen mit dem 
Transistor verstaerkt die Eingangsspannung um den Faktor 2

V = R2/R3 + 1

Erklaer mal genauer was du mit der Schaltung vorhast.


Gruss Helmi

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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helmi1@Es geht mir um das Verstöndnis von UCEsat. Ich habe ein Problem 
mit dem Begriff Sättigung von UCE. Wie würde man denn UCEsat 
ermitteln/berechnen?

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

Das Potential am Kollektor ist V1. Der Emitter liegt auf 2x V2 wegen der 
Verstärkung vom OP plus der Flussspannung der Diode da die Gegenkopplung 
erst unter der Diode ausgekoppelt wird. Die Differenz ist Uce.

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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Karadur@Richtig! Wie kommst Du drauf? Ich kann das nicht nachvollziehen?

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

in dieser Schaltung wirst du es kaum schaffen den Transistor in die 
Sättigung zu fahren.

Wenn du dir die Kennlinie eines Transistors anschaust, siehst du einen 
linearen Bereich in dem der Kollektorstrom dem Basisstrom folgt. Dann 
kommt ein Bereich in dem eine weitere Erhöhung des Basisstromes keine 
oder nur sehr geringe Erhöhung des Kollektorstromes zur Folge hat. Hier 
ist der Transistor in der Sättigung. Ucesat ist die Spannung am 
Transistor in diesem Kennlinienbereich.

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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karadur@Es geht mir nur um das Verstöndnis. Ich möchte den transitor 
nicht mit dieser Schaltung in die Sättigung fahren.

Muss ich nun nur für den richtigen IB sorgen, damit der Transistor in 
die Sättigung fährt?

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

Kollektorpotential ist V1. ok.

Denk dir mal den Transistor und die Diode weg und verbinde den Ausgang 
des OPs mit R2. Dann hast du die Grundschaltung für einen nicht 
invertierenden Verstärker mit ( wie Helmi schon schrieb ) V= R2/R3 +1. 
Verstärkt wird V2.
Am Ausgang des OPs liegt also 2x V2.

Jetzt bau den Transistor wieder ein ohne Diode. Der Transistor ist in 
Kollektorschaltung= Emitterfolger. Heißt die Spannung am Emitter folgt 
der Basisspannung ( - Basis-Emitterspannung ca. 0,65 V ).
Durch die Gegenkopplung liegt der Emitter also auf 2x V2.
Jetzt die Diode dazu. Dadurch liegt der Emitter um ca. 0,65V ( 
Diodenflussspannung ) höher.
Die Differenz von Kollektorpotential und Emitterpotential ist dann Uce. 
siehe oben

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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karadur@ja, jetzt kappiere ich es. Allerdings weiß ich nun nicht, wie 
ich Ic berechnen soll?

Autor: karadur (Gast)
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Hallo


Ic ~ Ie.

Die Eingänge der OPs kannst du vernachlässigen. Dann hast du das 
Potential an der Diode= 2x V2. Der Strom ist dann gegeben durch 2xV2/ 
((R2+R3)||(R4+R7+R8))= Ic

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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karadur@Danke Dir, das Stichtwort hier war "Eingänge nicht 
berücksichtigen".

Nehmen wir mal an, ich würde eine Worst Case Berechnung durchführen und 
ich muss die Verlustleistung von R1 berechnen. Wie mache ich das dann? 
Es fließt doch dann ein sehr sehr kleiner Strom durch R1, weil der 
Eingangswiderstand des OP sehr groß ist?

Autor: Michael (Gast)
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Im Idealfall fließt überhaupt kein Strom in den OP. Real liegen OP 
Eingangsströme im Bereich weniger Nanoamperé bis einige hundert 
Nanoamperé bzw. wenige Mikroamperé. Die Verlustleistung von R1 dürfte 
also auch im Worst Case nicht nennenswert sein.

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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Ich danke Dir, Du hast mir echt weitergeholfen.

Allein schon das Du sachlich bleibst, ist wunderbar. Sonst muss man sich 
hin und wieder mit sehr dummen Kommentaren über die gestellte Frage 
abgeben.

Also, danke!

Autor: Code in anderen Sprachen (Gast)
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Indem du E und C mechanisch überbrückst!

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Yücel,

ein Transistor ist ein stromgesteuerter Widerstand, daher auch sein 
Name. Mit einem Strom durch die Basis Emitter Strecke kannst du den 
Widerstand der Kollektor Emitter Strecke steuern.

Einen Transistor in die Sättigung treiben, heißt, ihm zum Fließen eines 
bestimmten Kollektroms mehr Basisstrom zu geben, als er aufgrund seiner 
Stromverstärkung benötigt.

Also in deinem Beispiel mit den 396µA Kollektorstrom eben nicht 3,9µA 
Basistrom, sondern vielleicht 39µA. Wenn der Transistor eine 
Stromverstärkung von rund 100 hat, dann bekommt er jetzt viel mehr Strom 
als er eigentlich braucht. Das hat zur Folge, daß der Widerstand der 
Kollektor Emitter Strecke auf ein Minimum fällt und als Resultat die 
Kollektor Emitter Spannung auf sagen wir mal 200mV rutscht. Das wäre 
dann die Ucesat bei 396µA.

Jetzt bedingen sich Basisstrom/Kollektorstrom Verhältnis und Uce aber 
gegenseitig. Wenn du, wie in deiner Schaltung, dem Transistor eine Uce 
aufzwingst, die deutlich größer ist als die Ucesat, dann holt er sich 
automatisch weniger Basisstrom, so wie in deinem Fall eben nur die 
3,9µA, die er aufgrund seiner Stromverstärkung benötigt.

Achtung, die Stromverstärkung eines Transistors wird immer bei einer 
recht hohen Uce angegeben (z.B. Uce=5V). Will man den gleichen 
Kollektorstrom bei kleinerer Uce fließen lassen, sinkt der 
Stromverstärkungsfaktor des Transistors in der Regel, d.h. man benötigt 
jetzt einen höheren Basistrom. Das ist ja auch klar, weil der Widerstand 
der Kollektor Emitter Strecke dann noch kleiner sein soll.

Kai Klaas

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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Super erklärt, danke sehr!!!

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