Hallo zusammen, laut http://de.wikipedia.org/wiki/Kollektor-Emitter-Spannung liegt die Collector-Emitter-Spannung bei normalen Bipolar-Transistoren im durchgeschalteten Zustand bei etwa 0,2V. Andererseits kann man sich einen npn-Transistor ja als zwei entgegengesetzt gepolte Dioden vorstellen, in deren Mitte die Basis liegt. (Wie im angehängten Bild) Müsste denn dann Uce nicht bei mindestens 0,7V liegen, wie bei jeder normalen Diode auch? Danke und VG Karl
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Karl-alfred Römer schrieb: > Müsste denn dann Uce nicht bei mindestens 0,7V liegen, wie bei jeder > normalen Diode auch? Nein, das Ersatzschaltbild aus zwei Dioden ist bei vielen Effekten unbrauchbar. Siehe Transistoreffekt.
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Als Jugendlicher wollte ich mir einmal aus zwei Dioden einen Transistor bauen. Leider hat meine "geniale" Idee nicht geklappt...
John Drake schrieb: > Leider hat meine "geniale" Idee nicht geklappt... Das war etwas vom ersten was uns in der Vorlesung zum Diodenersatzschaltbild gesagt wurde.
Ich finde, das kann man in Deinem Bild schön erkennen. Wenn die BE-Diode 0V8 zum leiten benötigt und die BC-Diode 0V6 dann muss der Collector auf 0V2 liegen damit in der BE-Diode Strom fliessen kann.
Was Wiki da schreibt, ist etwas zu wenig. Üblicherweise rechne ich mit Uce sat 0,4V bei Ic = Ic max. 0,2V wären allenfalls bei Ic << Ic max zu schaffen.
John Drake schrieb: > Als Jugendlicher wollte ich mir einmal aus zwei Dioden einen Transistor > bauen. Leider hat meine "geniale" Idee nicht geklappt... Ich glaube, da hat jeder schon mal probiert. Oder mitm Ohmmeter versuchen die 75 Ohm beim Antennenkabel nachzumessen. Oder mitm Amperemeter direkt an der Steckdose messen. Das Multimeter kann doch bis 20 A und aus der Steckdose kommen doch nur 16 A raus. Bumm Dunkel!
Max H. schrieb: > Das war etwas vom ersten was uns in der Vorlesung zum > Diodenersatzschaltbild gesagt wurde. Damals hatte ich meine Informationen nur aus einem Elektronikbaukasten bezogen. Vorlesungen kamen erst später.
Das hat etwas Philosophisches: unsere Vorstellungen von der Wirklichkeit, also 'Naturgesetze', Modelle, Simulationen &c., können sich dieser nur mehr oder weniger annähern (in diesem Fall wohl weniger), aber nie erreichen.
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D a r i u s M. schrieb: > Wenn die BE-Diode 0V8 zum leiten benötigt und die > BC-Diode 0V6 dann muss der Collector auf 0V2 > liegen damit in der BE-Diode Strom fliessen kann. Das würde ich jetzt mal als Rohrkrepierer bezeichnen. In dem Dioden-Ersatzschaltbild des Transistors kann die Kollektorspannung gar nicht kleiner als die Basis-Emitter-Spannung sein, weil selbst bei kurzgeschlossener B-K-Diode Ube stehen bleibt. In einem normalen npn-Transistor wird die Kollektor-Basis-Diode in Sperrichtung betrieben. Darius, was du da geschrieben hast, würde bedeuten, dass der Kollektorstrom von der Basis geliefert wird und die Kollektor-Basis-Diode in Durchlassrichtung betrieben wird.
ArnoR schrieb: > Darius, was du da geschrieben hast, würde bedeuten, dass der > Kollektorstrom von der Basis geliefert wird und die > Kollektor-Basis-Diode in Durchlassrichtung betrieben wird. In Sättigung wird sie das auch (Vbc= ca. 0.5V), der Kollektorstrom fließt aber Trotzdem nicht aus der Basis.
D a r i u s M. schrieb: > Ich finde, das kann man in Deinem Bild schön erkennen. > Wenn die BE-Diode 0V8 zum leiten benötigt und die > BC-Diode 0V6 dann muss der Collector auf 0V2 > liegen damit in der BE-Diode Strom fliessen kann. Blödsinn. Im Dioden-Ersatzschaltbild kann nie ein Kollektorstrom fließen, weil die Kollektor-Basis Diode immer falsch gepolt ist. XL
Der Collectorstrom fliesst von Collector nach Emitter. Natürlich nicht über die Dioden, die BC-Diode ist ja schliesslich in Sperrichtung. Bedingung für den Stromfluß C-->E ist, dass ein Strom Durch die BE-Diode fliesst. Wenn die BE-Diode eine höhere Flussspannung als die BC Diode hat, und die Differenzspannung 0V2 beträgt, fallen 0V2 zwischen Collector und Emitter ab. Ist das echt so schwer zu verstehen? ???
Karl-alfred Römer schrieb: > Die Collector-Emitter-Spannung liegt bei normalen Bipolar-Transistoren > im durchgeschalteten Zustand bei etwa 0,2V. Bei manchen Transistoren liegt sie sogar noch deutlich darunter > Andererseits kann man sich einen npn-Transistor ja als zwei > entgegengesetzt gepolte Dioden vorstellen, in deren Mitte die Basis > liegt. (Wie im angehängten Bild) Dabei handelt sich es aber nur um ein Modell, und ein solches Modell hat nun mal keine Allgemeingültikeit. Beim Transistor reicht dieses Modell gerade mal dazu, um mit einem Ohmmeter festzustellen, ob ein Transistor vermutlich heil oder kaputt ist. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Bei manchen Transistoren liegt sie sogar noch deutlich darunter Insbesondere, wenn kein Strom fließt. :-)
Jörg Wunsch schrieb: >> Bei manchen Transistoren liegt sie sogar noch deutlich darunter > > Insbesondere, wenn kein Strom fließt. :-) Wenn nur geringe Ströme fliessen, kann man auch Emitter und Collector vertauschen. Dann beträgt die Restspannung nur wenige mA. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Dann beträgt die Restspannung nur wenige mA. War "mA" nicht die Einheit des Stromes?
Harald Wilhelms schrieb: > Dabei handelt sich es aber nur um ein Modell, und ein solches > Modell hat nun mal keine Allgemeingültikeit. Beim Transistor > reicht dieses Modell gerade mal dazu, um mit einem Ohmmeter > festzustellen, ob ein Transistor vermutlich heil oder kaputt ist. > Gruss > Harald Ich finde, dass dieses Modell den Sachverhalt sehr gut erklärt. Schalte mal eine Schottky 0V3 als BC-Diode und eine PN 0V7 als BE-Diode. Dann ist auch klar, warum ein Schottky-Transistor bis in diesem Fall nur bis 0V4 Uce runter kommt. Bedingung immer: Ohne Strom in der BE-Diode kein Collectorstrom. Was ist dabei nicht Verständlich?
D a r i u s M. schrieb: > Dann ist auch klar, warum ein Schottky-Transistor bis > in diesem Fall nur bis 0V4 Uce runter kommt. Insbesondere ist dann klar, dass du Schottky-TTL nichtmal ansatzweise verstanden hast, aber diskutier das bitte in einem anderen Thread.
Max H. schrieb: >> Dann beträgt die Restspannung nur wenige mA. > War "mA" nicht die Einheit des Stromes? Ja, Schreibfehler: Es waren Millivolt gemeint.
Jörg Wunsch schrieb: > D a r i u s M. schrieb: >> Ich finde, dass dieses Modell den Sachverhalt sehr gut erklärt. >> Schalte mal eine Schottky 0V3 als BC-Diode und eine PN 0V7 >> als BE-Diode. >> Dann ist auch klar, warum ein Schottky-Transistor bis >> in diesem Fall nur bis 0V4 Uce runter kommt. > > Insbesondere ist dann klar, dass du Schottky-TTL nichtmal ansatzweise > verstanden hast, aber diskutier das bitte in einem anderen Thread. Ich kann echt nichts dafür, dass die Leuthe hier ein Ersatzschaltbid nicht verstehen, dass in der realen Welt jeder Techniker sofort peilt. OK, ich bin aus diesem Thread raus.
Danke an euch alle, natürlich auch an Darius, denn er hat eine sehr interessante Diskussion angeregt. Wäre zu schön, wenn seine Erklärung funktioniert hätte. Wenn das 'Ersatzschaltbild' mit den zwei Dioden dermaßen realitätsfern ist, dann ist meine Frage wohl hinfällig. Andererseits wird es ja auch benutzt, um die 0,7V Basisspannung zu erklären. Gibt es überhaupt eine für Halblaien wie mich halbwegs verständliche Erklärung dafür, dass UCE so gering werden kann? Oder muss ich das einfach nur so hinnehmen?
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Karl-alfred Römer schrieb: > Andererseits wird es ja auch > benutzt, um die 0,7V Basisspannung zu erklären. Die BE-Strecke funktioniert ja auch im Betrieb weitgehend wie eine Diode (die Rückwirkung vom Kollektor auf die Basis ist zumindest gleichspannungsmäßig verhältnismäßig gering). > Gibt es überhaupt eine für Halblaien wie mich halbwegs verständliche > Erklärung dafür, dass UCE so gering werden kann? Das hat einfach mit einer Diodenfunktion nicht das geringste zu tun. Es ist eher eine Art (steuerbarer) Halbleiterwiderstand, aber auch kein ohmscher, daher hat er ja überhaupt eine Sättigungsspannung. Anbei mal ein Beispiel aus dem Datenblatt eines BC847 von NXP.
Karl-alfred Römer schrieb: > Gibt es überhaupt eine für Halblaien wie mich halbwegs verständliche > Erklärung dafür, dass UCE so gering werden kann? Oder muss ich das > einfach nur so hinnehmen? Wenn du es wirklich verstehen willst, wird dir nicht viel bleiben, als die "richtige" Modellierung auf halbleiterphysikalischer Ebene zu studieren. In den meisten Fällen reicht es jedoch zu wissen, daß die Raumladungszonen der BE- und BC-pn-Übergänge sich überlappen. So daß ein Stromfluß in den BE-pn-Übergang dazu führt daß in die eigentlich fast ladungsträgerfreie Sperrzone des BC-pn-Übergangs Ladungsträger injiziert werden. Da diese Ladungsträger die Potentialbarriere zwischen Basis und Emitter jedoch schon überwunden haben, kann auch das Kollektorpotential unter das Basispotential fallen ohne daß der Stromfluß versiegt. Für die genaue Herleitung der Sättigungsspannung muß man dann mehr mit Ladungsträgerdichten herumhantieren als mir lieb ist. Ich fand auch immer, daß die exakte Kenntnis der Vorgänge im Transistor relativ wenig dazu beiträgt, ihn korrekt in einer Schaltung verwenden zu können. Falls du Prozeßingeneur bei einem Halbleiterhersteller werden willst, sieht das natürlich anders aus ;) XL
Hallo Forum, ich kann nicht verstehen, warum die Moderation nun schon heute zum zweiten Mal Thread-Meinungen in sonderbarer Weise unterdrückt. Im Moment hat es Darius getroffen. Ich hab mir eben die Mühe gemacht, rund 50 Transistoren auf Schwellspannungen der BE- sowie der BC-Dioden durchzumessen. Solltet Ihr auch mal machen! Tatsächlich war die Spannung über die BC-Strecke stets kleiner als die Spannung über die BE-Strecke. Darius Modellvorstellung scheint also nicht ganz so falsch zu sein, wie uns hier eingeredet wird. VG Fred
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Also Leute, einige sollten sich unbedingt noch mal den Transistor genau anschauen. Auch rein technisch ist ein Transistor zwei antiserielle geschaltete Dioden die sich ein Gebiet jedoch teilen. Einfach nochmal schaun was da drin wirklich passiert. Dann wird auch klar, warum man aus zwei diskreten Dioden keinen Transistor bauen kann. So groß kann halt schlicht die RLZ der BC-Diode gar nicht werden. Ich nenn den Transistor ja auch gerne Elektronenverarscher. Er macht den Elektronen aus dem Emittergebiet das Basisgebiet schmackhaft und wenn die dann erst mal in der Basis sind klaut sie sich der Kollektor aus der Basis mit Hilfe seiner RLZ.
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Fred Quinny schrieb: > Ich hab mir eben die Mühe gemacht, rund 50 Transistoren auf > Schwellspannungen der BE- sowie der BC-Dioden durchzumessen. Solltet Ihr > auch mal machen! > > Tatsächlich war die Spannung über die BC-Strecke stets kleiner als die > Spannung über die BE-Strecke. Hab ich auch schon oft gemacht. Die Differenz liegt bei den BC54x in der Größenordnung von 10mV. > Darius Modellvorstellung scheint also nicht ganz so falsch zu sein, wie > uns hier eingeredet wird. Darius behauptet, dass es bei dem Diodenmodell funktioniert: Beitrag "Re: Warum UCE bei Bipolar-Transistoren nur 0,2V im durchgeschalteten Zustand?" was natürlich Schwachsinn ist.
Karl-alfred Römer schrieb: > Gibt es überhaupt eine für Halblaien wie mich halbwegs verständliche > Erklärung dafür, dass UCE so gering werden kann? Oder muss ich das > einfach nur so hinnehmen? Einfach so hinnehmen, macht es einfach. Man hat es da als Laie auch immer mit spekulativen Anteilen bei der "Forschung" zu tun. Was man sagen kann ist, das es bei Saettigung teilweise getrennte Stromwege zu geben scheint, für die Strecke B-E, bzw. K-E. Die Spannung b-e ist nämlich bei Sättigung hoeher als die Spannung K-E. Danach erscheint es einfach, eine Art Feldwirkung, Induktion oder Ladungstraegerverschiebung hinzunehmen. Ganz so einfach ist es dann aber doch nicht. Transistoren wurden aus konkreten Schichten aufgebaut, und das funktioniert nur dann, wenn die Basis sehr duenn ist. Als nächstes wird man sich denken, das ein Ladungstraeger-relevantes Ereignis auf der b-e Strecke auf die k-b Strecke einwirken muss. Warum dann aber k-e auf unter U b-e fallen kann, kann ich mir so erklären, das es Orte in der Basiszone mit größeren Strömen von Elektronen nur aus dem Kollektor gibt, aehnlich von Tunneln oder Gullis. Das war jetzt mal meine Laien Forschung, vielleicht gibt dann weniger Kopfschmerzen? MfG Matthias
ArnoR schrieb: > Darius behauptet, dass es bei dem Diodenmodell funktioniert: > Beitrag "Re: Warum UCE bei Bipolar-Transistoren nur 0,2V im durchgeschalteten Zustand?" > was natürlich Schwachsinn ist. Hallo Arno, so hab ich Darius nicht verstanden. Er hat lediglich gesagt, warum er das Ersatzschaltbild mit den zwei Dioden so "griffig" findet. Es erklärt ihm, warum Uce des gesättigten BJT in dem 200mV-Bereich verbleibt. Denn würde die Spannung höher sein, so wäre die BC-Modelldiode noch nicht leitend und der BJT noch nicht gesättigt. Und tiefer kann die Spannung auch nicht sinken, weil dann der BE-Strom über die gedachte BC-Diode abfließen würde, die auch tatsächlich in der Realität eine geringere Flussspannung hat. Ich hab das Modell auch noch nie so verstanden wie Darius. Aber es hat für mich einen gewissen Charme. Denn so recht konnte ich mit dieser BC-Diode im Modell nie was anfangen. Sie sperrte ja stets und erklärte nicht, wieso ein Kollektorstrom fließen kann. Darius redete natürlich stets nur über seine Interpretation des 2-Dioden-Modells. Er ist ja nicht doof. VG Fred
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Fred Quinny schrieb: > Es erklärt ihm, warum Uce des gesättigten BJT in dem 200mV-Bereich > verbleibt. Die „Erklärung“ mag für ihn ja reichen, aber sie ist ansonsten Unfug, daher wehren sich alle anderen zumindest dagegen, dass er sowas einem Neuling mit unschlagbarer Selbstsicherheit als bare Münze verkauft. (Wenn er sich selbst das nur so vorstellen kann, muss er halt dabei bleiben.) Wie du obigen Diagrammen für einen BC847 entnehmen kannst, kann die Sättigungsspannung durchaus auch mal (exemplarabhängig) bis 40 mV heruntergehen, bei kleinen Strömen natürlich. Die korrekte Erklärung hat Axel ansonsten geliefert. Die ist leider nicht ganz so „griffig“ wie die Vorstellung, die beiden Dioden wären völlig unabhängig voneinander (dann wär' es nämlich eine Doppeldiode und kein Transistor).
Wenn die Spannung UCE kleiner als UBE ist, warum fließt dann kein Strom von der Basis in den Kollektor?
Karl-alfred Römer schrieb: > Wenn die Spannung UCE kleiner als UBE ist, warum fließt dann kein Strom > von der Basis in den Kollektor? Uce und Ube zu vergleichen ist Äpfel mit Birnen. Das eine ist eine Sättigungsspannung über einem Weg, der normalerweise gar nichts leiten würde. Das andere ist eine normale Diode. Überleg mal: es fließen beispielsweise 1 mA „von außen“ in die Basis und von da zum Emitter. Im Gegenzug fließen vielleicht 100 mA aus der am Kollektor angeschlossenen Quelle ebenfalls zum Emitter. Wenn du dir jetzt den Aufbau betrachtest, dann ist der Emitter auf der einen Seite von der Basis (dahin wollen die Ladungsträger alle), der Kollektor auf der anderen Seite. Warum zum Geier sollte irgendein Ladungsträger das Bedürfnis verspüren, auf seinem Weg zum Emitter den Umweg über den Kollektor zu nehmen?
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Es ist nicht so einfach mit zwei Dioden und Schwellspannungen zu erklären. Schau dir das Bändermodell an. Wir haben das damals wochenlang gepaukt und ich weiß bis heute nicht, ob ich da alles begriffen habe.
Jörg Wunsch schrieb: > Karl-alfred Römer schrieb: >> Wenn die Spannung UCE kleiner als UBE ist, warum fließt >> dann kein Strom von der Basis in den Kollektor? > > Uce und Ube zu vergleichen ist Äpfel mit Birnen. Eigentlich nicht. Ein bestimmter Punkt kann nur ein Potenzial haben. Das liegt in der Definition des Potenzials. Wenn man also nach dem Diodenmodell davon ausgeht, dass die Basis der Punkt ist, der "zwischen" Kollektor und Emitter liegt (der Verbindungspunkt der beiden Anoden), dann kann die Basis nicht gleichzeitig auf höherem Potenzial als der Kollektor liegen. Das geht einfach nicht. In diesem Punkt hat Kurt Bind... ähhh Karl-alfred Römer völlig Recht. Aus dieser Betrachtung folgt: Die Basis ist entweder kein Punkt, oder sie liegt nicht "zwischen" Kollektor und Emitter (oder alles beides). Ich plädiere für: Die Basis ist kein Punkt . Insbesondere gilt: Der von außen zugängliche Basis-Anschluss hat nicht dasselbe Potenzial wie die Übergangszone zwischen Kollektor und Emitter. > Warum zum Geier sollte irgendein Ladungsträger das Bedürfnis > verspüren, auf seinem Weg zum Emitter den Umweg über den > Kollektor zu nehmen? Wenn die Potenziale passen - warum nicht?
Possetitjel schrieb: > Wenn die Potenziale passen - warum nicht? Offenbar kümmert sich die Physik ausreichend darum, dass sie eben nicht passen. ;-)
Possetitjel schrieb: > Ich plädiere für: Die Basis ist kein Punkt. Ähhm. > Insbesondere > gilt: Der von außen zugängliche Basis-Anschluss hat nicht > dasselbe Potenzial wie die Übergangszone zwischen Kollektor > und Emitter. Das würde ich genauso sehen. Schon allein weil das Dioden-Ersatzschalt- bild einen solchen Zusammenhang suggeriert, ist es unzulänglich. Daß es außerdem weder die Stromverstärkung oder überhaupt die Möglichkeit eines Kollektorstroms entgegen der Diodenpolung erklären kann, kommt dann noch oben drauf. Eine wesentlich bessere Modellierung des Transistors besteht aus der Basis-Emitterdiode und einer gesteuerten Stromquelle (\beta * I_b) zwischen Emitter und Kollektor. Die erklärt zwar auch nicht die innere Funktion, gibt aber in guter Näherung das von außen beobachtbare Verhalten wieder. XL
Karl-alfred Römer schrieb: > Wenn die Spannung UCE kleiner als UBE ist, warum fließt dann kein Strom > von der Basis in den Kollektor? Weil du zwischen Basis und Kollektor eine riesige Raumladungszone hast während du zwischen Basis und Emitter eine verschwindend geringe Raumladungszone hast.
Michael Köhler schrieb: > Karl-alfred Römer schrieb: >> Wenn die Spannung UCE kleiner als UBE ist, warum fließt dann kein Strom >> von der Basis in den Kollektor? > > Weil du zwischen Basis und Kollektor eine riesige Raumladungszone hast > während du zwischen Basis und Emitter eine verschwindend geringe > Raumladungszone hast. Man könnte glatt meinen die Halbleiterhersteller kennen den Unterschied zwischen einer Doppeldiode und einem Transistor. :-)
Fred Quinny schrieb: > Tatsächlich war die Spannung über die BC-Strecke stets kleiner als die > Spannung über die BE-Strecke. Das hat mit der Spannung über der EC-Strecke aber nur wenig zu tun, was man m.E. schon daraus erkennen kann, das ein Transistor auch mit vertauschten e und C funktioniert, allerdings mit sehr geringer Stromverstärkung. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Fred Quinny schrieb: >> Tatsächlich war die Spannung über die BC-Strecke stets kleiner als die >> Spannung über die BE-Strecke. > Das hat mit der Spannung über der EC-Strecke aber nur wenig zu tun, > was man m.E. schon daraus erkennen kann, das ein Transistor auch mit > vertauschten e und C funktioniert, allerdings mit sehr geringer > Stromverstärkung. > Gruss > Harald Hallo Harald, ich hab lediglich nachvollzogen, wie Darius das Ersatzschaltbild mit den zwei Dioden versteht. Es geht weder um die Physik noch um die reale Funktion. Hätte Darius gesagt, dass er bei dem Bild immer an eine Diode und an eine Stromquelle denken muss, so wär das in meinen Augen nicht ok gewesen, weil das Bild ja nun einmal zwei Dioden zeigt. Keiner von uns hier im Forum hat sich dieses international bekannte Ersatzschaltbild ausgedacht. Auch nicht Darius. Das dürfen wir ihm nicht anlasten. Aber es zeigt nun einmal zwei Dioden. Und basta. Was sollen die davon abweichenden Erklärungen uns bringen? Darius ist beim Thema geblieben. Als einziger! Trotz des harschen Angriffs des Moderators und der kollektiven Zustimmung für diesen Angriff. VG Fred
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Fred Quinny schrieb: > ich hab lediglich nachvollzogen, wie Darius das Ersatzschaltbild mit den > zwei Dioden versteht. Allerdings hat das eben leider nichts mit dem Thema zu tun. Nur zur Erinnerung, die Frage war, warum Ucesat (deutlich) kleiner als eine Diodenflussspannung ist. Diese Frage lässt sich mit dem Diodenersatzschaltbild einfach nicht beantworten.
Jörg Wunsch schrieb: > Fred Quinny schrieb: >> ich hab lediglich nachvollzogen, wie Darius das Ersatzschaltbild mit den >> zwei Dioden versteht. > > Allerdings hat das eben leider nichts mit dem Thema zu tun. Nur zur > Erinnerung, die Frage war, warum Ucesat (deutlich) kleiner als eine > Diodenflussspannung ist. Diese Frage lässt sich mit dem > Diodenersatzschaltbild einfach nicht beantworten. Ich schaffe es nicht mehr zuzuschauen. Du lügst uns ja hier die Hucke voll! Der Karl will wissen warum Uce 0V2 beträgt und das anhand des Diodenmodells. Beitrag "Warum UCE bei Bipolar-Transistoren nur 0,2V im durchgeschalteten Zustand?" Überschrift: Warum UCE bei Bipolar-Transistoren nur 0,2V im durchgeschalteten Zustand? Das Bild, der Link zu Wikipedia. Ich habe es Dir nochmal für den Schottky-Transistor erklärt, wird weggeredet. Meine Güte!!! Und hier nochmal mein Antwort-Text den die Fachleuthe nicht verstehen und verdreht wiedergeben: D a r i u s M. schrieb: > Der Collectorstrom fliesst von Collector nach Emitter. > Natürlich nicht über die Dioden, die BC-Diode ist ja > schliesslich in Sperrichtung. > > Bedingung für den Stromfluß C-->E ist, dass ein Strom > Durch die BE-Diode fliesst. > > Wenn die BE-Diode eine höhere Flussspannung als die > BC Diode hat, und die Differenzspannung 0V2 beträgt, > fallen 0V2 zwischen Collector und Emitter ab. > > Ist das echt so schwer zu verstehen? ???
D a r i u s M. schrieb: > Der Karl will wissen warum Uce 0V2 beträgt > und das anhand des Diodenmodells. Das kann man anhand dieses Modells nur nicht erklären. Die korrekte Erklärung des Phänomens hat Axel geliefert, aber die passt halt nicht in das einfache Modell. > Ich habe es Dir nochmal für den Schottky-Transistor erklärt, > wird weggeredet. Meine Güte!!! Der „Schottky-Transistor“ ist nur etwas anderes als das Diodenmodell. Dort gibt es eine echte Diode parallel zur BC-Strecke des Transistors. Diese wird bei durchgeschaltetem Transistor in der Tat leitend und verhindert damit die Sättigung des Transistors.
Jörg Wunsch schrieb: > Das kann man anhand dieses Modells nur nicht erklären. Ich habe es trotzdem getan und man kann das auch nur mit der parasitären BC-Diode erklären. Mag sein, dass Du das nicht verstehst oder nicht verstehen willst. Da der Axel ja ganz gut austeilen kann, soll der den mal Einstecken: Die Erklärung von Deinem Lieblinsuser "ohne Gruß Axel", der hier wie MAWIN in den Himmel gelobt wird, ist nichts weiter als heiße Luft. Der schreibt ja beinahe so geschwollen wie mb aus der Bude! Währe die BC-Diode im Ersatzschaltbild nicht vorhanden, so würde der BJT nicht nur in der Lage sein den Collector auf das Emitter-Potential zu ziehen ohne bei z.B.0V2 zu verharren, er könnte dann auch umgepolte Ströme verarbeiten wie der IG-FET. Die PWR-MOS-FETs haben auch eine parasitäre Diode Eingebaut, die liegt zwischen Drain und Source. Läge sie zwischen Drain und Gate, könnte der FET nur bis UTH minus Diodenflussspannung runter ziehen. Jetzt sollte aber der Groschen gefallen sein. Jörg Wunsch schrieb: > Der „Schottky-Transistor“ ist nur etwas anderes als das Diodenmodell. > Dort gibt es eine echte Diode parallel zur BC-Strecke des > Transistors. Die parasitäre BC-Diode ist eine echte Diode. Wenn Du eine Schottky-Diode parallel schaltest, übernimmt die Schottky- Diode die Aufgabe der parasitären BC-Diode. Da die Schottky halt eine geringere Flussspannung als die PN-Diode hat, kann der BJT dann ach nicht mehr so weit herunterzeihen.
D a r i u s M. schrieb: > Die Erklärung von Deinem Lieblinsuser Axel, der hier wie MAWIN > in den Himmel gelobt wird, ist nichts weiter als heiße Luft. Was anderes hätte ich von dir mittlerweile eigentlich auch nicht mehr erwartet, sorry. Was du nicht verstehst, kann für dich halt nur „heiße Luft“ sein. > Die parasitäre BC-Diode ist eine echte Diode. Im leitenden Zustand des Transistors ist sie das nicht mehr. Sie wird durch den Strom durch die BE-Strecke in ihrer gewöhnlichen Diodenfunktion beeinflusst. Wenn dem nicht so wäre, würde der Transistor ja nie Kollektorstrom führen können, denn die BC-Diode ist in Sperrrichtung vorgespannt. Die parallel geschaltete Schottky-Diode bei STTL hingegen ist separat und verhält sich immer wie eine normale Diode. Aber du vergisst, dass Karl-alfred gar nicht danach gefragt hatte, warum Ucesat nicht kleiner als einige 10 ... 100 mV werden kann, sondern er sich nur gewundert hatte, dass sie überhaupt so gering werden kann. Das wiederum lässt sich mit dem Diodenersatzschaltbild absolut nicht erklären, weil dieses eben die eigentliche Transistorfunktion nicht erklären kann.
Jörg Wunsch schrieb: > Das kann man anhand dieses Modells nur nicht erklären. Da stimme ich Dir voll zu, insbesondere, wenn man an die wenigen MilliVolt Uce denkt, die man im Inversbetrieb erreichen kann. Aber manche Menschen glauben eben, man muss eine falsche Meinung nur oft genug wiederholen, damit sie wahr wird. Mit dem heute all- gemein üblichen Planarprozess zur Herstellung von Transistoren kann man m.W. auch keine Schottkydioden herstellen. Gruss Harald
Jörg Wunsch schrieb: > Im leitenden Zustand des Transistors ist sie das nicht mehr. Sie > wird durch den Strom durch die BE-Strecke in ihrer gewöhnlichen > Diodenfunktion beeinflusst. Wenn dem nicht so wäre, würde der > Transistor ja nie Kollektorstrom führen können, denn die BC-Diode > ist in Sperrrichtung vorgespannt. D a r i u s M. schrieb: > Der Collectorstrom fliesst von Collector nach Emitter. > Natürlich nicht über die Dioden, die BC-Diode ist ja > schliesslich in Sperrichtung. > > Bedingung für den Stromfluß C-->E ist, dass ein Strom > Durch die BE-Diode fliesst. > > Wenn die BE-Diode eine höhere Flussspannung als die > BC Diode hat, und die Differenzspannung 0V2 beträgt, > fallen 0V2 zwischen Collector und Emitter ab. > > Ist das echt so schwer zu verstehen? ??? Jetzt klar?
Jörg Wunsch schrieb: > D a r i u s M. schrieb: >> Jetzt klar? > > Ja. Dass du einfach nichts begriffen hast. > > Macht nichts. Eben. Nur das ich keinen Lösch- und Editknopf für Beiträge anderer User habe.
Hier hilft nur noch einer der neutral für Klarheit sorgen kann: MaWin!! ;)
"Betriebsarten: Der Bipolartransistor wird zum Verstärken und Schalten von Signalen eingesetzt und dabei meist im Normalbetrieb (forward region) betrieben, bei dem die Emitter-Diode (BE-Diode) in Flußrichtung und die Kollektor-Diode (BC-Diode) in Sperrichtung betrieben wird. Bei einigen Schaltanwendungen wird auch die BC-Diode zeitweise in Flußrichtung betrieben; man spricht dann von Sättigung oder Sättigungsbetrieb (saturation region)." Tietze Schenk, Halbleiter Schaltungspraxis 11. Auflage, Seite 40. Darius Erklärung gefällt mir immer besser und besser.
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Boah, dass das soooo kompliziert ist, hätte ich nun wirklich nicht gedacht. Darius, selbst wenn du Unrecht haben solltest, danke ich dir (wie auch allen anderen) trotzdem für deine Antwort und die Hilfsbereitschaft. Ich habe dich übrigens nicht so verstanden, dass deine Schaltung im anderen Thread (Emitterschaltung) ohne Gegenkopplung das Non-plus-Ultra ist, sondern nur, dass DU sie gerne verwendest und dass es demnach Anwendungen gibt, in denen sie ausreicht.
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Fred Quinny schrieb: > Darius Erklärung gefällt mir immer besser und besser. Sie erklärt jedoch mitnichten, warum auch Transistoren vor den Zeiten von Planar-Epitaxie-Transistoren deutlich höhere Sättigungsspannungen (0,5 V und mehr) aufwiesen.
Jörg Wunsch schrieb: > Sie erklärt jedoch mitnichten, warum auch Transistoren vor den > Zeiten von Planar-Epitaxie-Transistoren deutlich höhere > Sättigungsspannungen (0,5 V und mehr) aufwiesen. Dazu muss man dann im Tietze Schenk weiterlesen.
Fred Quinny schrieb: > Dazu muss man dann im Tietze Schenk weiterlesen. Das kann ich erst heute abend irgendwann.
Fred Quinny (quinny) schrieb:
> Dazu muss man dann im Tietze Schenk* weiterlesen.
Warum dieses schlaumeierisch tuende Herumgeschwurbel anstatt einfach mal
auch für andere VERSTÄNDLICH erklären was Sache ist?
äh ja schrieb: > Fred Quinny (quinny) schrieb: >> Dazu muss man dann im Tietze Schenk* weiterlesen. > > Warum dieses schlaumeierisch tuende Herumgeschwurbel anstatt einfach mal > auch für andere VERSTÄNDLICH erklären was Sache ist? Weil die verschiedenen technologien nicht zum Thema gehören und ich keine Lust habe, wegen angeblicher Themenverfehlungen wieder meine Beiträge im Müll wiederzufinden. Von Jörg höchstpersönlich gelöscht. Hier gehts um Sättigungen und das Modell. Ich hab zitiert, was ein Fachbuch dazu schreibt. Mehr hab ich nicht gemacht.
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äh ja schrieb: > für andere VERSTÄNDLICH erklären was Sache ist? Die Thematik ist naturgemäß nicht gerade übertrieben verständlich. ;-) Im Vergleich zu Halbleitern war eine Elektronenröhre doch noch recht einfach zu verstehen.
Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) schrieb:
> Die Thematik ist naturgemäß nicht gerade übertrieben verständlich. ;-)
Ich meinte nur diese Verweise auf ein Fachbuch in dem dann schon
irgendwo zwischen den Zeilen die Weisheit verpackt ist, hilft hier
Niemandem weiter, zumal auch nicht jeder der hier mitliest den TS
griffbereit vor der Nase hat. Also besser mit eigenen Worten
wiedergeben, was zum Thema dort drin steht.
Mich wundert sowieso, dass MaWin sich noch nicht gemeldet hat. Er ist
doch sonst immer so eifrig bei der Sache.
äh ja schrieb: > Ich meinte nur diese Verweise auf ein Fachbuch in dem dann schon > irgendwo zwischen den Zeilen die Weisheit verpackt ist,... Tietze Schenk ist DAS Standardwerk für angehende Techniker. Die Bibel. Wer das Werk nicht versteht, hat allerdings wirklich ein Problem. Es ist für Auszubildende geschrieben. VG Fred
äh ja schrieb: > Mich wundert sowieso, dass MaWin sich noch nicht gemeldet hat. Er ist > doch sonst immer so eifrig bei der Sache. Manfred ist eher ein Praktiker, kein Theoretiker. Fred Quinny schrieb: > Es ist für Auszubildende geschrieben. Wobei die „Auszubildenden“ dort angehende Ingenieure sind.
Jörg Wunsch schrieb: > Wobei die „Auszubildenden“ dort angehende Ingenieure sind. "Seite 40" deutet aber schon an, dass da noch nicht recht losgelegt wurde. Das Werk hat knapp 1500 Seiten. Was kann man an diesem Satz.... "Bei einigen Schaltanwendungen wird auch die BC-Diode zeitweise in Flußrichtung betrieben; man spricht dann von Sättigung oder Sättigungsbetrieb (saturation region)." ....nicht verstehen? Er deckt sich exakt mit Darius Modellvorstellung des Sättigungsbetriebes. VG Fred
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Fred Quinny (quinny) schrieb: > Tietze Schenk ist DAS Standardwerk für angehende Techniker. Die Bibel. Ich weiß nicht was du unter "Techniker" verstehst, aber der TS ist von zwei Hochschulprofessoren verfasst und primär für Studierende der ET geschrieben worden. > Wer das Werk nicht versteht, hat allerdings wirklich ein Problem. Du übersiehst wohl dabei, dass viele dieses sündhaft teure Buch gar nicht besitzen. Folglich können sie's auch nicht verstehen und du solltest anstatt hier darauf herumzuschwurbeln in dem du auf das Buch verweist lieber deine eigenen Gedanken dazu in eigenen Worten hier darlegen. Ist das so schwer?
äh ja schrieb: > und du > solltest anstatt hier darauf herumzuschwurbeln in dem du auf das Buch > verweist lieber deine eigenen Gedanken dazu in eigenen Worten hier > darlegen. Ist das so schwer? Ja äh ja, das ist schwer, weil Du nicht liest, was ich schreibe. Ich habe mich bei Jörg Wunsch darüber beschwert, dass er Darius gemaßregelt hat. Und ich beschwerte mich darüber, dass ihm dafür welche zugeklatscht haben. Sowohl meine gestrigen Messungen als besonders auch Tietze Schenk unterstützen jedoch Darius modellhafte Vorstellung. Was Darius geschrieben hat, kannst Du unschwer in seinen Beiträgen selbst nachlesen. Wenn die noch nicht gelöscht wurden, wie diese hier: Beitrag "Röhrentechnik: Katodyn mit gleichen Ausgangsimpedanzen" Darius Beiträge sind auch verständlicher als mein "Geschwurbele" oder das für Dich so unverständliche Fachbuch. VG Fred
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Jörg Wunsch schrieb: > Fred Quinny schrieb: >> Darius Erklärung gefällt mir immer besser und besser. > > Sie erklärt jedoch mitnichten, warum auch Transistoren vor den > Zeiten von Planar-Epitaxie-Transistoren deutlich höhere > Sättigungsspannungen (0,5 V und mehr) aufwiesen. Das Diodenmodell mag erklären, warum die Sättigungsspannung nicht unter einen gewissen Wert fallen kann. Nämlich weil dann die Kollektor-Basis Diode effektiv parallel zur Basis-Emitter Diode liegt und den Basisstrom zum Emitter hin "um den Transistor herum" ableitet. Also genauso wie das beim Schottky-Transistor die Schottky-Diode zwischen Kollektor und Basis tut. Nur war das eben gerade nicht die Frage von Karl. Ihm war zwar klar, daß die Kollektor-Basisdiode irgendwie leitend werden muß. Aber dann ist der Kollektorstrom ja immer noch nur bis zum Basisgebiet geflossen. Und von da gehts (zumindest nach dem Diodenmodell) nur über die Basis-Emitter Diode weiter. Ergo dürfte nach dieser Vorstellung die Sättigungsspannung nie kleiner als eine Diodenflußspannung sein. Da sich reale Transistoren aber nicht so verhalten, kann das Modell so nicht stimmen. Und in der Tat fließt der Kollektorstrom eben nicht vom Kollektor ins Basisgebiet (zumindest nicht in den von außen als Basisanschluß kontaktierten Teil) sondern mehr oder weniger direkt zum Emitter. Dieses Aspekt des Transistors gibt das Diodenmodell nicht wieder. Das Modell mit der gesteuerten Stromquelle zwischen Kollektor und Emitter hingegen schon. XL
Fred Quinny (quinny) schrieb: > das für Dich so unverständliche Fachbuch. Ich schrieb was ganz anderes. > Sowohl meine gestrigen Messungen als besonders auch Tietze Schenk* > unterstützen jedoch Darius modellhafte Vorstellung Stetige Fortsetzung deines Geschwurbels.
Hier wurde doch erwähnt, das Röhren einfacher als Transistoren zu verstehen seien. Axel Schwenke schrieb: > Nur war das eben gerade nicht die Frage von Karl. Ihm war zwar klar, > daß die Kollektor-Basisdiode irgendwie leitend werden muß. Aber dann ist > der Kollektorstrom ja immer noch nur bis zum Basisgebiet geflossen. > Und von da gehts (zumindest nach dem Diodenmodell) nur über die > Basis-Emitter Diode weiter. Ergo dürfte nach dieser Vorstellung die > Sättigungsspannung nie kleiner als eine Diodenflußspannung sein. Bei der Röhre sinkt die Anodenspannung doch auch unter eine positivere Gitterspannung. Wenn Du jetzt die parasitären Dioden aus dem Ersatzschaltbild drannklemmst, die rechte Diode 0V7 und die linke 0V5 hat, hast Du die in der Überschrift erwähnten 0V2. Und nach den 0V2 hat der Karl gefragt. Siehe Überschrift Axel Schwenke schrieb: > Das Diodenmodell mag erklären, warum die Sättigungsspannung nicht > unter einen gewissen Wert fallen kann. Ja, dafür ist das Modell u.A. da. > Nämlich weil dann die > Kollektor-Basis Diode effektiv parallel zur Basis-Emitter Diode liegt > und den Basisstrom zum Emitter hin "um den Transistor herum" ableitet. > Also genauso wie das beim Schottky-Transistor die Schottky-Diode > zwischen Kollektor und Basis tut. "effektiv parallel" bedeutet dann wohl soviel wie "nur an einem Ende verbunden" Mit dem Schottky-Transistor - das hast Du schon ganz gut. Vielleicht solltest Du Dich mal dazu durchringen meine Erklärung genau zu lesen. Du bist auf dem richtigen Weg.
Axel Schwenke schrieb: > Dieses Aspekt des Transistors gibt das Diodenmodell nicht > wieder. Das Modell mit der gesteuerten Stromquelle zwischen Kollektor > und Emitter hingegen schon. Hallo Axel, keiner von uns hier hat das Diodenmodell erfunden. Gleichwohl sollte man es erklären können, wenn der TE danach fragt. Und sich nicht alternativ einfach eigene Modelle ausdenken, die - möglicherweise - andere Unzulänglichkeiten haben. Oder wenn schon, dann richtig! Dann muss man klar sagen, dass dieses 2-Dioden-Ersatzschaltbild der größte Humbug unter der Sonne ist und Tietze Schenk verschrobene Knisterköpfe und Axel und Jörg es besser wissen. Aber dazu gehört Mut und Rückrat. Denn DANN seid Ihr im Kreuzfeuer der Kritiker. Aber wie gesagt: der arme Darius kann nichts dafür, dass es das Diodenmodell gibt. Er hat uns allen nur einen Weg aufgezeigt, wie man damit halbwegs leben kann. Und dieser Weg hat mir gefallen. Wenn man das 2-Diodenmodell überhaupt irgendwie nutzen kann, dann nur mit Darius bzw. Tietze Schenks Erklärung. VG Fred
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Fred Quinny schrieb: > Oder wenn schon, dann richtig! Dann muss man klar sagen, dass dieses > 2-Dioden-Ersatzschaltbild der größte Humbug unter der Sonne ist Das ist vielleicht etwas übertrieben, aber es ist halt eine sehr starke Vereinfachung des Transistors, die nur einen geringen Anwendungsbereich hat. (Eigentlich nicht viel mehr als die, mit einem Durchgangsprüfer die Schichtfolge überhaupt festzustellen.) http://de.wikipedia.org/wiki/Ersatzschaltungen_des_Bipolartransistors#Modelle_f.C3.BCr_das_statische_Verhalten Selbst das dort als einfachstes Modell für einen Bipolartransistor angegebene Ebers-Moll-Modell ist halt kein reines 2-Dioden-Modell, sondern hat noch zwei zusätzliche Stromquellen.
Jörg Wunsch schrieb: > http://de.wikipedia.org/wiki/Ersatzschaltungen_des_Bipolartransistors#Modelle_f.C3.BCr_das_statische_Verhalten > > Selbst das dort als einfachstes Modell für einen Bipolartransistor > angegebene Ebers-Moll-Modell ist halt kein reines 2-Dioden-Modell, > sondern hat noch zwei zusätzliche Stromquellen. Das finde ich aber kompliziert. Das Modell welches ich beschreiben habe kommt mit einer Stromquelle aus die zwischen Collector und Emitter liegt: D a r i u s M. schrieb: > Der Collectorstrom fliesst von Collector nach Emitter. > Natürlich nicht über die Dioden, die BC-Diode ist ja > schliesslich in Sperrichtung. > > Bedingung für den Stromfluß C-->E ist, dass ein Strom > Durch die BE-Diode fliesst. > > Wenn die BE-Diode eine höhere Flussspannung als die > BC Diode hat, und die Differenzspannung 0V2 beträgt, > fallen 0V2 zwischen Collector und Emitter ab. > > Ist das echt so schwer zu verstehen? ??? Und erklärt den Transistor komplett.
Jörg Wunsch schrieb: > Eigentlich nicht viel mehr als die, mit > einem Durchgangsprüfer die Schichtfolge überhaupt festzustellen.) So hatte ich bisher auch immer gedacht, Jörg. Genau deswegen freu ich mich ja so über Darius Erklärung. WENN es schon dieses unsägliche Modell sein soll, dann muss es halt so erklärt werden, wie das im Tietze Schenk steht oder Darius das erzählt hat. Natürlich muss aber allen klar sein, dass das Ersatzschaltbild nur eine ganz üble Krücke ist. Aber das wird wohl jeder wissen, der mal aus zwei Dioden einen BJT zusammenlöten wollte. VG Fred
Ich mach Dir mal eben ein Modell für einen PWRMOSFET: BUZ11 oder so. Eine Diode. Katode= Darin Anode= Source Ein Strom von Drain nach Source wird über die Gate--> Source Spannung gesteuert. Ist das unsäglich?
D a r i u s M. schrieb: > Ich mach Dir mal eben ein Modell für einen PWRMOSFET: Jetzt hat aber einer Oberwasser.... ;)
Fred Quinny schrieb: > Jetzt hat aber einer Oberwasser.... ;) Jörg Wunsch schrieb: > D a r i u s M. schrieb: >> Das finde ich aber kompliziert. > > Das wundert mich jetzt nicht … Ich muss da noch ein paar Stromquellen reinfummeln. Sonnst versteht der Moderator das nicht. Also noch eine gesteuerte parallel. OK? ;-)
Jörg Wunsch schrieb: > http://de.wikipedia.org/wiki/Ersatzschaltungen_des_Bipolartransistors#Modelle_f.C3.BCr_das_statische_Verhalten Apropos. Da ist ja auch das von mir vorher schon erwähnte Transportmodell für den Transistor. XL
Axel Schwenke schrieb: > Ihm war zwar klar, > daß die Kollektor-Basisdiode irgendwie leitend werden muß. Tja, da ist der Haken. Die Diode muss irgendwie leitend werden…die Diode ist aber nie in Flussrichtung gepolt sondern immer in Sperrichtung. Da haben nur viele das Problem sich das vorzustellen, dass eine Diode auch in Sperrichtung leiten kann. Axel Schwenke schrieb: > Und in der Tat fließt der Kollektorstrom eben nicht vom > Kollektor ins Basisgebiet (zumindest nicht in den von außen als > Basisanschluß kontaktierten Teil) Oh doch, auch durch diesen Teil fließt der Strom vom Kollektor zum Emitter oder sollte ich besser sagen: grade durch dieses Gebiet muss der Strom fließen? Das ist doch grade der Trick dabei: Man macht die RLZ von Kollektor und Basis so groß dass diese direkt am Emitter grenzt. Die Basis-Emitterdiode ist dabei immer leitend. Und nun schlagen die Fick'schen Gesetze mit Hilfe von Maxwell&Co gnadenlos zu: Durch die RLZ von Kollektor/Basis sind in der Basis praktisch keine Elektronen mehr. Im Emitter sind dafür ohne Ende Elektronen. Die sehen dort nur erstmal das leere Basis-Gebiet und diffundieren dahin einfach ab. Kaum aber sind sie in der Basis stecken sie auch in der RLZ Kollektor/Basis und bevor sie den Basis-Ausgang nehmen können werden sie durch das elektrische Feld der RLZ Kollektor/Basis in den Kollektor abgesaugt…tada!
Diese Modelle in Wiki verstehe ich nicht. Was bedeutet dieser komische Kreis mit dem waagerechten Linie in der Mitte? Eine andere Frage: UCE kann ja bis zu einer bestimmten Spannung heruntergehen. Nehmen wir an, wir hätten einen Transistor, bei dem UCE bis auf 0,2V herunter gehen kann. Wenn ich es richtig verstanden habe, dann hat man die Mindestspannung genau dann, wenn der Strom UCE minimal (oder gleich Null) ist. Wenn ein Strom ICE fließt, kann man dann sagen, dass UCE (im wesentlichen) deshalb steigt, weil der Transistor auch noch einen gewissen ohmschen Widerstand enthält? Könnte man sich dann den UCE ausrechnen aus dem Transistorspezifischen UCE + dem Spannungsabfall an diesem ohmschen Widerstand? Das würde mir im Gesamtverständnis schon wesentlich weiter helfen.
Karl-alfred Römer schrieb: > Diese Modelle in Wiki verstehe ich nicht. Was bedeutet dieser komische > Kreis mit dem waagerechten Linie in der Mitte? http://de.wikipedia.org/wiki/Stromquelle_%28Schaltungstheorie%29
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Karl-alfred Römer schrieb: > Wenn ein Strom ICE fließt, kann man dann sagen, dass UCE (im > wesentlichen) deshalb steigt, weil der Transistor auch noch einen > gewissen ohmschen Widerstand enthält? Richtig. Diese ohmischen Gebiete sind die Halbleiter die sich vom Bereich der Kontaktierung (also wo der Draht am Halbleiter angebracht ist) bis zur Raumladungszone erstrecken. Karl-alfred Römer schrieb: > Diese Modelle in Wiki verstehe ich nicht. Was bedeutet dieser komische > Kreis mit dem waagerechten Linie in der Mitte? Schau dir mal die üblichen Schaltzeichen an. Der Kreis mit der waagerechten Linie stellt üblicher Weise eine Stromquelle da.
> > Axel Schwenke schrieb: >> Und in der Tat fließt der Kollektorstrom eben nicht vom >> Kollektor ins Basisgebiet (zumindest nicht in den von außen als >> Basisanschluß kontaktierten Teil) > > Oh doch, auch durch diesen Teil fließt der Strom vom Kollektor zum > Emitter oder sollte ich besser sagen: grade durch dieses Gebiet muss der > Strom fließen? Das ist doch grade der Trick dabei: Man macht die RLZ von > Kollektor und Basis so groß dass diese direkt am Emitter grenzt. Die > Basis-Emitterdiode ist dabei immer leitend. Und nun schlagen die > Fick'schen Gesetze mit Hilfe von Maxwell&Co gnadenlos zu: Durch die RLZ > von Kollektor/Basis sind in der Basis praktisch keine Elektronen mehr. > Im Emitter sind dafür ohne Ende Elektronen. Die sehen dort nur erstmal > das leere Basis-Gebiet und diffundieren dahin einfach ab. Kaum aber sind > sie in der Basis stecken sie auch in der RLZ Kollektor/Basis und bevor > sie den Basis-Ausgang nehmen können werden sie durch das elektrische > Feld der RLZ Kollektor/Basis in den Kollektor abgesaugt…tada! Hallo super erklaert. Du beschreibst aber den erstmal den Normal o. Verstaerker-betrieb. Da das im Saettigungsbetrieb ja noch weiter getrieben wird, mit von Ladungstraegern ueberfluteter Basis, kann man aber davon reden das sich in diesem Betriebszustand, (nicht die physikalische Schichtfolge, wie sie das Eingangs angefuehrte Bild zeigt, die aendert sich natuerlich nicht) ein neuer Uebergang ausbildet, deshalb ist in der Literatur auch von im Saettigungsbetrieb vorwaertsgepolter bc-Diode die Rede. Denn was steht sich denn da genueber N+ (vollkommen geflutete Basis) zu N (kollektor) Die Basis als Trennschicht aufgefasst ist ja aus Sicht der Ladungstraeger, (hier beim NPN Elektronen) -im gesaettigten Zustand- praktisch verschwunden. Wuerde man die Basisschicht weglassen, was natuerlich keinen Sinn macht, haette man ja auch einen Leiter gleich dem gesaettigten "ein o. durchgeschalteten" NPN-Transistor.
Michael Köhler schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Und in der Tat fließt der Kollektorstrom eben nicht vom >> Kollektor ins Basisgebiet (zumindest nicht in den von außen als >> Basisanschluß kontaktierten Teil) > > Oh doch, auch durch diesen Teil fließt der Strom vom Kollektor zum > Emitter oder sollte ich besser sagen: grade durch dieses Gebiet muss der > Strom fließen? Das ist nicht der Punkt und ich habe dem auch gar nicht widersprochen. Der Punkt ist, daß nach dem Diodenmodell der Kollektorstrom durch die Basis-Emitterdiode muß. Denn vom Kollektor zum Emitter gibt es da nur diesen Weg. Und wenn das so wäre, dann könnte die Sättigungsspannung auch des durchgeschaltetsten Transistors niemals unter eine Dioden- Flußspannung fallen. Dieser Widerspruch war der Anlaß für den Eröffnungspost dieses Threads. Und der Widerspruch wird dadurch gelöst, daß das Diodenmodell die Kollektor-Emitter-Strecke schlicht falsch darstellt. Im durchge- schalteten Zustand enthält dieser Weg keinen pn-Übergang. Insbesondere ist der pn-Übergang zwischen Basis und Emitter kein Teil dieses Wegs. Diesen pn-Übergang gibt es ja unabhängig davon, ob der Transistor durchgeschaltet ist oder nicht. XL
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Sehr schön erklärt! Wie man sieht, ist so ein 'einfacher' Bipolar-Transistor alles andere als einfach. Wenn sich in dieser Sache sogar die Gelehrten so streiten.
Karl-alfred Römer schrieb: > Wenn sich in dieser Sache sogar die Gelehrten so streiten. Die Gelehrten streiten sich überhaupt nicht, denn die Halbleiter- Physik ist da ziemlich eindeutig. Leider lässt sie sich nicht beliebig einfach vollständig ohne entsprechende Grundkenntnisse erklären. Zum Aufbau von Transistorschaltungen ist die Kenntnis der Halbleiterphysik aber völlig unnötig. Gruss Harald
Axel Schwenke schrieb: > Das ist nicht der Punkt und ich habe dem auch gar nicht widersprochen. > Der Punkt ist, daß nach dem Diodenmodell der Kollektorstrom durch die > Basis-Emitterdiode muß. Denn vom Kollektor zum Emitter gibt es da nur > diesen Weg. Auch im Transistor gibt es nur diesen Weg Axel Schwenke schrieb: > Und wenn das so wäre, dann könnte die Sättigungsspannung > auch des durchgeschaltetsten Transistors niemals unter eine Dioden- > Flußspannung fallen. Flussspannung ist relativ. Reden wir über die Flussspannung einer PN-Diode oder einer (N+,N)-Diode? Da spielen jetzt die RLZs gewaltig mit, insbesondere wenn die RLZ der BC-Diode an die RLZ der BE-Diode grenzt. Und was würde wohl passieren, wenn die BC-Diode wirklich leitend werden würde? Würde das ihre RLZ nicht wieder verringern und würde das nicht den Stromfluss zum erliegen bringen? Meiner Meinung nach sollte man einen Transistor nicht nur durch die äußeren Spannungen bewerten. ;)
Karl-alfred Römer schrieb: > Wie man sieht, ist so ein 'einfacher' Bipolar-Transistor alles andere > als einfach. Ich denke, in dieser Einschätzung sind sich hier alle einig. ;-)
Michael Köhler schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Das ist nicht der Punkt und ich habe dem auch gar nicht widersprochen. >> Der Punkt ist, daß nach dem Diodenmodell der Kollektorstrom durch die >> Basis-Emitterdiode muß. Denn vom Kollektor zum Emitter gibt es da nur >> diesen Weg. > > Auch im Transistor gibt es nur diesen Weg Jein. > Axel Schwenke schrieb: >> Und wenn das so wäre, dann könnte die Sättigungsspannung >> auch des durchgeschaltetsten Transistors niemals unter eine Dioden- >> Flußspannung fallen. > > Flussspannung ist relativ. Reden wir über die Flussspannung einer > PN-Diode oder einer (N+,N)-Diode? Ein (N+, N)-Übergang ist keine Diode. Lies doch einfach mal, was ich schreibe (bzw. geschrieben habe). Es gibt im Transistor immer den Basis-Emitter pn-Übergang. Egal ob ein Kollektorstrom fließt oder nicht und wenn er fließt dann egal ob die Kollektor-Emitter Strecke schon in Sättigung ist oder nicht. Das Potential an der Basis muß immer eine Diodenflußspannung über dem Emitterpotential sein, damit ein Basisstrom fließt. Diesen Aspekt (und fast nur diesen) des Transistors beschreibt das Diodenmodell korrekt. Es versagt hingegen vollkommen bei der Modellierung der Kollektor-Emitter-Strecke. Das Modell behauptet da, der Kollektorstrom müsse über den Punkt fließen, wo die Basis angeschlossen ist, mithin durch den (wie oben dargelegt immer vorhandenen) Basis-Emitter pn-Übergang. Und das ist falsch. Wenn man mal vereinfachend annimmt, daß sich Basis- und Kollektorstrom im Transistor irgendwo "treffen" um dann gemeinsam zum Emitter weiterzufließen, dann liegt dieser Treffpunkt nicht da wo die Basis angeschlossen ist, sondern weiter drinnen, im gefluteten n+ Bereich. Das und nur das schrieb ich jetzt mehrfach (mit wechselnden Worten natürlich). Auch im von dir bekrittelten Absatz: Axel Schwenke schrieb: > ... in der Tat fließt der Kollektorstrom eben nicht vom > Kollektor ins Basisgebiet (zumindest nicht in den von außen als > Basisanschluß kontaktierten Teil) Es ist klar, daß der "Treffpunkt" der Ströme irgendwo im p-dotierten Teil des Kristalls (bei einem npn-Transistor) liegen muß. Das ist das, was du wohl meinst wenn du sagst der Kollektorstrom müsse durch das Basisgebiet. Deswegen mein "Jein" oben. Nur ist dieser Punkt beim durchgesteuerten Transistor eben nicht identisch mit dem Basisanschluß, sondern von diesem durch eine Potentialbarriere (vulgo: eine Diodenflußspannung) getrennt. Deswegen kann man also auch nicht sagen, der Kollektorstrom würde über die Basis zum Emitter fließen. Er fließt in Wirklichkeit um die Basis herum. Diesen Aspekt des Transistors modelliert das Transportmodell (siehe Wikipedia) wieder recht genau. Da ist ein direkter Weg zwischen Kollektor und Emitter mit der Charakteristik einer Stromquelle. Auch die Basis-Kollektordiode gibts in diesem Modell noch. Und die ist auch beim durchgesteuerten Transistor noch intakt. Wieder ein Punkt, wo das Diodenmodell versagt. Denn damit im Diodenmodell ein Kollektorstrom fließen kann, muß die BC-Diode versagen (rückwärts leiten). Tut sie aber gar nicht. Sie leitet im Gegenteil ganz normal vorwärts, sobald die Sättigungsspannung des Transistors erreicht wird. Es ist dieser Strom durch die BC-Diode, den man einem Transistor zusätzlich in den Basisanschluß schieben muß um ihn in die Sättigung zu bringen. XL
Axel Schwenke schrieb: > Ein (N+, N)-Übergang ist keine Diode. Öhm, doch. Auch das ist eine Diode, nur keine PN-Diode die man für gewöhnlich meint wenn man von einer Diode spricht. Schau dir nur man die Energie-Niveaus an, es bildet sich sogar eine RLZ aus zwischen den Gebieten und auch das Anlegen einer Sperrspannung vergrößert diese RLZ, genau wie bei einer PN-Diode ;). Axel Schwenke schrieb: > Das Modell behauptet da, der > Kollektorstrom müsse über den Punkt fließen, wo die Basis angeschlossen > ist Also das hab ich noch nie irgendwo gelesen. Immer nur, dass der Strom durch die Basis muss aber da sind wir uns ja einig. Aber dass der Kollektorstrom durch die Bondstelle muss, ja da hast du recht. Das ist Quatsch. Da hatte ich dich falsch verstanden. Axel Schwenke schrieb: > Nur ist dieser Punkt beim durchgesteuerten Transistor eben nicht > identisch mit dem Basisanschluß, sondern von diesem durch eine > Potentialbarriere (vulgo: eine Diodenflußspannung) getrennt. Deswegen > kann man also auch nicht sagen, der Kollektorstrom würde über die Basis > zum Emitter fließen. Er fließt in Wirklichkeit um die Basis herum. Ich finde deine Ausdrucksweise hier etwas ungünstig. Du sprichst hier von der Basis und meinst in diesem Falle aber den Punkt wo der Draht an das p-Gebiet (NPN-Transistor) angeschlossen ist. Für mich ist die Basis, wie in jeder mir bekannten Literatur, das komplette P-Gebiet. Daher rührt offenbar das Missverständnis zwischen uns. Ich stimme dir aber im Großen und Ganzen zu ;) Axel Schwenke schrieb: > Denn damit im Diodenmodell ein Kollektorstrom fließen kann, muß die > BC-Diode versagen (rückwärts leiten) Das Problem ist wohl eher, dass man sich hier die beiden Stromquellen, die ja zum Diode-Ersatz-Modell gehören, in der Regel spart. Ebers und Moll hätten sonst wohl nie mit diesem Model auch nur ansatzweise den Transistor beschreiben können, geht aber schon recht adäquat ;)
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