Hallo, Vielleicht kann ja jemand bei der Aufgabe helfen. Besten Dank und Lg
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stefan krainer schrieb: > Vielleicht kann ja jemand bei der Aufgabe helfen. Gerne, wenn du eine konkrete Frage stellst, bzw. deine Überlegungen dazu kund tust.
Da wurden wohl die beiden Widerstände vertauscht. Aber die Frage in der Aufgabe zielt auf etwas anderes ab.
Also die konkrete Frage ist die was im Bild beschrieben ist...welche Eigenschaften haben die Transistoren. Bei gleichbleibender Spannung ensteht unter Erwärmung ein höherer Stromfluss. Ein höherer Stromfluss bedeuted aber auch einen Leistungsverlust. Bei 470kOhm sollte die Diode schon schwächer leuchten als bei 3,3kOhm. Egal ob erwärmt oder nicht. Warum leuchtet sie beim erwärmen des Transistors mit 470kOhm stärker? Stehe glaube Ich gerade Tierisch auf der Leitung. Der Basisstrom wir durch erwärmen ja nicht verändert. Sonst wäre es ein invertierendes Verhalten.
Stefan K. schrieb: > Bei gleichbleibender Spannung ensteht unter Erwärmung ein höherer > Stromfluss. Ich denke, du sollst erklären, warum mehr Strom fließt und wo (je nach dem welcher Transistor erwärmt wird). > Ein höherer Stromfluss bedeuted aber auch einen Leistungsverlust. Da muss man differenzieren, welche Leistung einen interessiert. Wenn mich die Helligkeit der LED interessiert, dann ergibt doppelter Strom auch annähernd doppelte Helligkeit (das Auge reagiert allerdings logarithmisch). Ich sehe da keinen Leistungsverlust. Wenn du allerdings auf die Abwärme der Widerstände schaust, dort ist jede Leistung Verlust. Es sei denn, du musst ohnehin parallel dazu noch die Wohnung beheizen. > Bei 470kOhm sollte die Diode schon schwächer leuchten > als bei 3,3kOhm. Egal ob erwärmt oder nicht. Ja, aber darum geht es in der Frage nicht. Gehe einfach mal davon aus, dass die LED mittel hell leuchtet, ganz unabhängig von den konkreten Widerstandswerten. Und probiere es nicht aus, denn die Diskrepanz zwischen Realität und Theorie könnte dich unnötig verwirren :-) > Warum leuchtet sie beim erwärmen des Transistors mit 470kOhm stärker? Überlege dir, wie Wärme die Eigenschaften der Transistoren ändert. Insbesondere die Eigenschaft Flussspannung der Basis-Emitter Strecke (Diode). > Der Basisstrom wir durch erwärmen ja nicht verändert. Sicher? Schau mal, der linke Transistor wird als Diode missbraucht. Wie viel Volt fallen an der Diode ab? Der rechte Transistor leitet, wenn er mit ungefähr 0,7V angesteuert wird. Wie ändert sich das, wenn du den Transistor heiß oder kalt machst? Die Welchen Transistor (Diode der Basis-Emitter Strecke) wird der von R2 kommende Strom wohl fließen, wenn die Flussspannungen der beiden Transistoren aufgrund von Temperaturunterschieden nicht gleich sind? Ich hoffe die Fragen bringen dich auf den richtigen Weg.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Die Welchen Transistor (Diode der Basis-Emitter Strecke) wird der von R2 > kommende Strom wohl fließen, wenn die Flussspannungen der beiden > Transistoren aufgrund von Temperaturunterschieden nicht gleich sind? Sorry, ich habe diese Frage versaut. Nochmal: Durch welchen Transistor (Diode der Basis-Emitter Strecke) wird der von R1 kommende Strom wohl fließen, wenn die Flussspannungen der beiden Transistoren aufgrund von Temperaturunterschieden nicht gleich sind?
Die Basis-Emitterdioden der Transistoren haben je Grad Temperaturerhöhung ca. 2 mV weniger Durchlassspannung. Je nachdem, welcher Transistor erwärmt wird, teilt sich der aus R1 (der wohl 470 kOhm sein soll) kommende Strom unterschiedlich auf.
H. H. schrieb: > https://de.wikipedia.org/wiki/Stromspiegel Ich denke, das ist kein Stromspiegel. "Sind die Transistoren eines Stromspiegels dicht benachbart (gleiche Temperatur) und durch den gleichen Fertigungsprozess (d. h. auf einem Chip) entstanden, lassen sich präzise Stromspiegel bauen; mit diskret aufgebauten Schaltungen ist das nicht möglich."
Stefan K. schrieb: > Der Basisstrom wir durch erwärmen ja nicht verändert Guck dir in nem beliebigen Datenblatt eines PNPs (z.B. BC857) die Diagramme "I_C vs Temperatur" und "V_CE vs I_B" an
Stefan ⛄ F. schrieb: > H. H. schrieb: >> https://de.wikipedia.org/wiki/Stromspiegel > > Ich denke, das ist kein Stromspiegel. Aber sicher ist das einer. > "Sind die Transistoren eines Stromspiegels dicht benachbart (gleiche > Temperatur) und durch den gleichen Fertigungsprozess (d. h. auf einem > Chip) entstanden, lassen sich präzise Stromspiegel bauen; mit diskret > aufgebauten Schaltungen ist das nicht möglich." "präzise"
H. H. schrieb: > Aber sicher ist das einer. In der Aufgabe geht es gerade darum, dass die beiden Transistoren nicht die gleiche Temperatur haben. Gleiche Temperatur ist aber Voraussetzung für einen Stromspiegel.
Wird T1 erwärmt, fließt bedingt durch thermischen Effekt bei Halbleitern mehr Strom. Da T1 Basisspannungsteilerbestandteil für T2 ist, verschiebt sich die Basisspannung für T2 nach "unten", dadurch wird der Arbeitspunkt des T2 in Richtung "mehr sperren" verschoben. Und wenn ausschließlich T2 erwärmt wird, dann ist bei gleicher Basisspannungsteilereinstellung die Stromsteigerung des T2 durch Temperaturerhöhung maßgebend. Man sollte es aber nicht bis zum Avalancheeffekt treiben. https://de.wikipedia.org/wiki/Lawinendurchbruch Genau, um das zu vermeiden, gibt es ja die Gegenkopplungsschaltungen. Also, das war nur ein Vorgeschmack, was jetzt als nächste Aufgabe kommt. ciao gustav
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Also Zusammengefasst... Wenn T1 warm wird, sinkt die Spannung an Basis-Emitter und nimmt T2 den Basisstrom weg. Umgekehrt wenn T2 warm wird, sinkt die Flussspannung, der bekommt mehr Basisstrom und leitet besser
Generell gilt: Höhere Temperatur lässt den Koll.Strom steigen, der durch Verringerung der B-E-Spannung wieder auf den alten Wert zurückgeführt werden kann. Das wird formelmäßig ausgedrückt durch den Temp.koeffizienten von d(Vbe)/d(T)=-2mV/K (gilt für konstanten Koll.strom). * Effekt bei T1: Steigender Strom erhöht den Spannungsabfall am Koll. widerstand bei Erwärmung - und damit wird die Spannung über der als Diode geschalteten Strecke reduziert, was die B-E Spannung für T2 und damit den Koll.strom von T2 reduziert. * Effekt bei T2: Die steuernde Spannung Ube für T2 bleibt konstant und deshalb steigt (bei Erwärmunng von T2) gemäß der oben genannten Temp. abhängigkeit der Koll.strom von T2. (Man muss also wissen, dass der Koll.strom von Ube bestimmt/gesteuert wird, wie es ja auch der oben genannte Temp.koeffizient ausdrückt.)
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Stefan ⛄ F. schrieb: > H. H. schrieb: >> Aber sicher ist das einer. > > In der Aufgabe geht es gerade darum, dass die beiden Transistoren > nicht die gleiche Temperatur haben. Gleiche Temperatur ist aber > Voraussetzung für einen Stromspiegel. Nein.
@Stefan hat nicht weit genug runtergescrollt bei dem Wiki-Link zu Stromspiegel https://de.wikipedia.org/wiki/Stromspiegel Was sagt Wiki?: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Widlar_Patent.PNG ciao gustav
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Stefan K. schrieb: > Wenn T1 warm wird, sinkt die Spannung an Basis-Emitter und nimmt T2 den > Basisstrom weg. Umgekehrt wenn T2 warm wird, sinkt die Flussspannung, > der bekommt mehr Basisstrom und leitet besser Bestätigt! Es wird sich sogar ergeben, dass wenn beide (Einzeltransistoren) nicht von außen erwärmt werden die LED trotzdem immer heller wird. Warum? Kannst es dir ja mal überlegen ... Stefan ⛄ F. schrieb: > Da wurden wohl die beiden Widerstände vertauscht. Das geht auch mit den 3k3. > Aber die Frage in der Aufgabe zielt auf etwas anderes ab. War mir schon klar. Aber wenn die Aufgabe schon schlampig gestellt wurde, darf die Antwort auch am Ziel vorbei treffen 😀
Mädels, ihr seid klasse - ihr habt alle die Jahrgangsstufe geschafft. Weiter so! Der Stefan Krainer geht leider leer aus. Plagiirete Schulaufgaben sind verläpperte Zeit - nur eingeständiges Erarbeiten einer Lösung wären hier zielführend. Und zwar im doppelten Sinne, weil erst mal wäre Stefan dann gezwungen, dem Unterricht zu folgen - statt seine Zeit in der hintersten Reihe zu verblödeln.
HildeK schrieb: > Stefan K. schrieb: >> Wenn T1 warm wird, sinkt die Spannung an Basis-Emitter und nimmt T2 den >> Basisstrom weg. Umgekehrt wenn T2 warm wird, sinkt die Flussspannung, >> der bekommt mehr Basisstrom und leitet besser > > Bestätigt! > Wieso bestätigt? Wieso "sinkt die Flussspannung" (wenn T2 warm wird) und wieso "bekommt der mehr Basisstrom"? Die Erläuterung dazu würde mich mal interessieren.
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Lieber Alois, Danke für Ihr Feedback. Ich muss mich zwar nicht Rechtfertigen, aber bei so Menschen wie Ihnen mache ich das doch gerne. Vor 10 Jahren habe ich meine Elektro Lehre abgeschlossen. Mit Auszeichnung. Danach habe ich 3 Lehrberufe( Elektroinstallationstechniker, Elektrobetriebstechniker und Elektroenergietechniker bis 110kV) mit Auszeichnung bestanden. Da ich stets bemüht bin mich weiterzuentwickeln und sich das Halbleiterkapitel in meiner Lehrzeit nur mit den Standard Funktionen von Bauteilen befasste, möchte ich mein Wissen Selbstständig erweitern. Deswegen stosse ich auch immer wieder auf Aufgabenstellungen wie die Obrige. Da mein "Selbststudium" keinen Lehrer beinhaltet, bin ich Froh über Mitmenschen die mir weiterhelfen. Danke an die Zahlreichen Antworten.
Stefan K. schrieb: > > Da ich stets bemüht bin mich weiterzuentwickeln und sich das > Halbleiterkapitel in meiner Lehrzeit nur mit den Standard Funktionen von > Bauteilen befasste, möchte ich mein Wissen Selbstständig erweitern. > Deswegen stosse ich auch immer wieder auf Aufgabenstellungen wie die > Obrige. > Da mein "Selbststudium" keinen Lehrer beinhaltet, bin ich Froh über > Mitmenschen die mir weiterhelfen. Auch wenn jemand meinte, dass es sich hier um "plagiirete Schulaufgaben" handeln würde, kann man an den unterschiedlichen (und sich teilweise sogar widersprechenden) Antworten/Kommentaren zu solch einfachen (einfach erscheinenden ?) Aufgabenstellungen seinen eigenen Kenntnisstand überprüfen. Und der Stefan K. hat nun die Aufgabe, sich das "richtige" rauszusuchen... (kleiner Tip: Auch in der Elektronik nie einfach nur glauben - man kann alles erklären!)
Für mich ist jede Sichtweise Hilfreich. Die Zahlreichen Antworten werde ich Natürlich genauer unter die Lupe nehmen. Für einige gelehrte sicher Einfach zu verstehen doch für mich ein komplexes Thema.
Stefan K. schrieb: > Für mich ist jede Sichtweise Hilfreich. Die Zahlreichen Antworten werde > ich Natürlich genauer unter die Lupe nehmen. > Für einige gelehrte sicher Einfach zu verstehen doch für mich ein > komplexes Thema. Wer was lernen will, hat bei mir ganz gute Karten. Daher noch ein Tipp an dich: Die von dir angefügte Schaltung ist interessant, zeigt sie doch (wurde im Faden aber schon erwähnt) das Kernelement der "Bandgap Voltage Reference" (Brokaw-Zelle), eine von A. Paul Brokaw beschriebenen Schaltung. (duckduckgo ist dein Freund). Ich mag ansich keine "Filmchen" - aber in diesem Fall habe ich doch eine Empfehlung: https://archive.org/details/APaulBro1989 Sehr gute Erklärung der Schaltung (sorry, hab im Moment keinen besseren Link): https://usermanual.wiki/m/074d691a9dd565cee8e3ee5541f8ede0f33f22302f3b655d8f65446f414e0c71 Das Brokaw'sche Original-Paper findet sich hier: https://web.archive.org/web/20170812034848/http://www.cems.uvm.edu/~abonacci/ee222/Images/JSSC_Brokaw.pdf Natürlich haben sich viele andere Autoren damit beschäftigt, u.A. auch Bob Pease (NS) und Jim Williams (LT). Die Beiden zu lesen mach richtig Spaß! Die Fragestellung deiner Aufgabe ist allerdings etwas unglücklich gewählt, da diese eben die besonderen Eigenschaften der Bandgap-Referenz ins Negative umkehrt. Merkst du während des Studiums aber selbst. Falls du mehr Info brauchst, melde dich zeitnah bei brokaw.joelisa (at) spamgourmet.com
Lutz V. schrieb: > Wieso "sinkt die Flussspannung" (wenn T2 warm wird) und wieso "bekommt > der mehr Basisstrom"? > Die Erläuterung dazu würde mich mal interessieren. > Wieso bestätigt? Was verstehst du daran nicht? Lies mal den Abschnitt 'Temperaturabhängigkeit' in https://de.wikipedia.org/wiki/Diode Die Temperaturabhängigkeit einer Diode und somit auch einer B-E-Diode ist mit ca. -1.7mV/K angegeben. Und schaue dir auch die U/I-Kennlinie einer Diode an. Wenn T1 kalt ist, dann ist die Spannung UBE und damit auch an UCE z.B. 0.7V. Wenn T2 heiß ist, dann wäre seine Flussspannung UBE kleiner als 0.7V und zum Ausgleich fließt deshalb mehr Basisstrom in T2, so dass auch dort wieder die 0.7V erreicht werden. Mehr Basisstrom → mehr Kollektorstrom, hellere LED. Umgekehrt dann so: Wenn T1 heiß ist, ist dessen UBE=UCE kleiner. Der T2 bekommt dann nicht genügend Spannung an der Basis um ausreichend Basisstrom fließen zu lassen → weniger Kollektorstrom und die LED bleibt dunkel (zumindest dunkler). Wenn du es nicht glauben willst: bau es auf dem Steckbrett mal auf. Voraussetzung: die 470k sollten passend zur LED kleiner sein und die Transistoren sollten möglichst aus der selben Einkaufstüte stammen.
HildeK schrieb: :::::::::::::: > Was verstehst du daran nicht? Weil es leider falsch und unlogisch ist. > Lies mal den Abschnitt 'Temperaturabhängigkeit' in > https://de.wikipedia.org/wiki/Diode > Die Temperaturabhängigkeit einer Diode und somit auch einer B-E-Diode > ist mit ca. -1.7mV/K angegeben. Und schaue dir auch die U/I-Kennlinie > einer Diode an. Danke für den Tipp - aber ich brauch Wikipedia nicht. Lies Dir doch mal meine Antwort vom 5.4 (17:42) durch. Da habe ich von der Temperaturanhängigkeit (richtigen) Gebrauch gemacht > Wenn T2 heiß ist, dann wäre seine Flussspannung UBE kleiner als 0.7V und > zum Ausgleich fließt deshalb mehr Basisstrom in T2 Nein, Ube von T2 wird natürlich nicht kleiner - wieso auch? Wird doch von T1 (als Diode, nicht erwärmt) vorgegeben. Und wieso "zum Ausgleich" bei einer kleineren Spannung Ube ein größerer Basis-Strom fließen soll, bleibt mir weiterhin unerklärlich. Da würde Herr Ohm sich im Grabe umdrehen...Das meinte ich oben mit "unlogisch".
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Karl B. schrieb: > Wird T1 erwärmt, fließt bedingt durch thermischen Effekt bei Halbleitern > mehr Strom. > Da T1 Basisspannungsteilerbestandteil für T2 ist, verschiebt sich die > Basisspannung für T2 nach "unten", dadurch wird der Arbeitspunkt des T2 > in Richtung "mehr sperren" verschoben. > Und wenn ausschließlich T2 erwärmt wird, dann ist bei gleicher > Basisspannungsteilereinstellung die Stromsteigerung des T2 durch > Temperaturerhöhung maßgebend. So würde ich es auch beschreiben. Lutz V. schrieb: > wieso "zum Ausgleich" bei einer kleineren Spannung Ube ein größerer > Basis-Strom fließen soll, bleibt mir weiterhin unerklärlich. Aber hier habe ich ein Verständnisproblem. Durch Erwärmung sinkt die Ube eines Transistors (oder Diode) um besagte -2mV/K. Das Wort 'Ausgleich' mal weggedacht, dies hat doch logischerweise einen Anstieg des Basisstroms zur Folge. Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich denke, das ist kein Stromspiegel. Doch, ist es. Aber kein idealer. Die Frage hinter der Frage könnte lauten: 'wie verhält sich ein Stromspiegel wenn die BE-Strecken durch unterschiedliche Erwärmung verschiedene Spannungen haben'? Basis eines Stromspiegels ist ja, daß ein eingeprägter Kollektorstrom an T1, bedingt durch gleiche Ube, an Kollektor von T2 wieder auftaucht.
Mohandes H. schrieb: > Aber hier habe ich ein Verständnisproblem. Durch Erwärmung sinkt die Ube > eines Transistors (oder Diode) um besagte -2mV/K. Das Wort 'Ausgleich' > mal weggedacht, dies hat doch logischerweise einen Anstieg des > Basisstroms zur Folge. Also in Kurzform wiederholt: Bei sinkendem Ube hat das "logischerweise einen Anstieg des Basisstroms zur Folge". Dabei habe nun ich ein Verständnisproblem - diese Logik muss man mir mal erklären. Mit Verlaub - der Hintergrund ist eine falsche Interpretation der Wirkung des Temp.koeffizienten. Wie kann denn Ube bei Erwärmung von T2 sinken? Das ist doch immer eine von außen vorgegebene (angelegte) Spannung (in diesem Fall die Dioden-Durchlasspannung von T1). Nein, es ist so wie ich zuvor erklärt habe (17:42 am 5.4): Der Temp.beiwert von d(Ube)/d(T)=-2mV/K (oder meinetwegen auch -1,7mV/K) besagt folgendes: Weil durch Temperaturerhöhung (bei konstanter von außen angelegter Vorspannung Ube) der Koll.strom steigen würde (weil nämlich der Vorfaktor Is bei der Spannungssteuer-Funktion Ic=Is[exp(Ube/Ut)-1] stark temperaturabhängig ist), muss die Spannung Ube von außen (!) um diese ominösen 2mV/K reduziert werden, um Ic wieder auf den alten Wert bringen zu können. Deshalb lautet die Definition ja auch: d(Ube)/d(T)=-2mV/K für Ic=const. Das ist ja auch das ganze Geheimnis der Gegenkopplung mit einem Emitterwiderstand, weil der bei steigendem Ic (bzw. Ie) die Spannung Ube reduziert! Im Übrigen ist dieser Temp.Koeffizient (und as Verständnis für seine Aussage) einer der vielen Nachweise, dass der Transistor ein spannungsgesteuertes Element ist (was ja komischerweise auch heute noch von vielen nicht so gesehen wird).
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Lutz V. schrieb: > muss die Spannung Ube von außen (!) um diese ominösen 2mV/K reduziert > werden, um Ic wieder auf den alten Wert bringen zu können. Ja, natürlich von außen (!), das habe ich vorausgesetzt, daß die BE-Strecke keine Spannung aus sich selbst erzeugt. Auch sonst stimmt natürlich alles was Du schreibst. Also scheint es so, daß Du, HildeK und ich genau dasselbe Phänomen beschreiben, daß es da nur begriffliche oder kommunikative Mißstände gibt. Alles weitere wäre unnötige Sophisterei. Die umgedrehten Aussage ist dann trotzdem richtig: wenn durch Temperaturerhöhung Ube sinkt, dann steigt (bei unveränderten Verhältnissen an der Basis, z.B. Basisspannungsteiler) der Basis- und damit der Kollektorstrom. Oder (Ube) 'muß reduziert werden' und wenn sie nicht reduziert wird, dann steigt eben Ib.
Mohandes H. schrieb: > Auch sonst stimmt natürlich alles was Du schreibst. Also scheint es so, > daß Du, HildeK und ich genau dasselbe Phänomen beschreiben, daß es da > nur begriffliche oder kommunikative Mißstände gibt. Alles weitere wäre > unnötige Sophisterei. > > Die umgedrehten Aussage ist dann trotzdem richtig: wenn durch > Temperaturerhöhung Ube sinkt, dann steigt (bei unveränderten > Verhältnissen an der Basis, z.B. Basisspannungsteiler) der Basis- und > damit der Kollektorstrom. Oder (Ube) 'muß reduziert werden' und wenn sie > nicht reduziert wird, dann steigt eben Ib. Na ja....es ist wohl doch ein wenig mehr als nur "begriffliche oder kommunikative Missstände". Die Aussage, dass "bei sinkendem Ube das logischerweise einen Anstieg des Basisstroms zur Folge" hat, ist schlichtweg falsch. Das sollte - schon im Interesse des Fragestellers - klargestellt werden. Es tut mit leid, aber Dein letzter Absatz ist nicht "trotzdem richtig". Schon wieder sprichst Du davon, dass Ube "sinkt". Wieso denn - wodurch soll das bewirkt werden? Muss ich zum 3. Mal wiederholen? Bei - wie auch Du voraussetzt - unveränderten Verhältnissen an der Basis steigt Ic (warum, habe ich zuvor in meiner Antwort erklärt). Wieso sagst Du dann wieder, dass Ube sinken würde? Und wieso erwähnst Du überhaupt den Basisstrom? Der bleibt praktisch konstant und hat mit der ganzen Geschichte nichts zu tun! Der Transistor wirkt doch als spannungsgesteuerte Stromquelle. Nur darauf beruht doch die Wirkung und Funktionsweise des Stromspiegels. Ic steigt wegen der Temperatur-Abhängigkeit von Is bei der der Ic=f(Ube)-Kennlinie (und fester Vorspannung an der Basis). Thats all!
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stefan krainer schrieb: > Vielleicht kann ja jemand bei der Aufgabe helfen. ehrlich gesagt? kein Bock zu helfen, wer noch nicht mal die Bilder richtig einstellt dem scheinen die Helfenden egal zu sein!
Lutz V. schrieb: > Muss ich zum 3. Mal wiederholen? Lutz V. schrieb: > Generell gilt: Höhere Temperatur lässt den Koll.Strom steigen, der durch > Verringerung der B-E-Spannung wieder auf den alten Wert zurückgeführt > werden kann. Habe ich schon gelesen. Was ist Ursache, was Wirkung? Steigt der Kollektorstrom durch pure Erwärmung? Oder ist die Ursache des Anstieges die Änderung der Ube, was zwangsläufig den Ib und damit den Ic ändert? Vielleicht ist es ein Irrtum, aber ich habe immer letzteres als Ursache vermutet. Wenn die Ursache nicht in der Ube-Verkleinerung liegt, dann verstehe ich auch worauf Du hinaus möchtest. Daß sich der erhöhte Ic durch eine Verkleinerung der Ube wieder verringern läßt ist ja klar. Ob nun spannungs- oder stromgesteuert - diese Diskussion ist mir in Erinnerung.
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Lutz V. schrieb: >> Wenn T2 heiß ist, dann wäre seine Flussspannung UBE kleiner als 0.7V und >> zum Ausgleich fließt deshalb mehr Basisstrom in T2 > > Nein, Ube von T2 wird natürlich nicht kleiner - wieso auch? Wird doch > von T1 (als Diode, nicht erwärmt) vorgegeben. Hatte auch nicht 'wird kleiner' geschrieben, sondern mit dem Konjunktiv 'wäre kleiner'. Weil sie nicht kleiner werden kann wegen T1, steigt stattdessen der Basisstrom so weit an, dass UBE wieder passt. > Und wieso "zum Ausgleich" bei einer kleineren Spannung Ube ein größerer > Basis-Strom fließen soll, bleibt mir weiterhin unerklärlich. Da würde > Herr Ohm sich im Grabe umdrehen...Das meinte ich oben mit "unlogisch". Da dreht sich niemand im Grab um. Schon gar nicht Georg Simon Ohm, denn der beschreibt Widerstände und nicht das Verhalten von Dioden. Du kannst der BE-Diode entweder einen konstanten Strom vorgeben, dann sinkt bei steigender Temperatur UBE. Oder du gibst eine konstante Spannung vor (durch T1), dann steigt IB von T2.
Mohandes H. schrieb: > Habe ich schon gelesen. Was ist Ursache, was Wirkung? Steigt der > Kollektorstrom durch pure Erwärmung? Oder ist die Ursache des Anstieges > die Änderung der Ube, was zwangsläufig den Ib und damit den Ic ändert? > Die Antwort ist klar und eindeutig - kann man in jedem guten (!) Buch nachlesen, wo auch der Wert von -2mV/K rechnerisch über die Transistor-Physik nachgewiesen wird: Der Strom Ic steigt als Folge der starken Temperaturabhängigkeit des Faktors Is vor der e-Funktion Ic=f(Ube). Und dabei wird natürlich Ube konstant gehalten, um die Effekte eindeutig zu trennen und identifizieren zu können. Und daraus folgt dann das, was man in der Transistorpraxis auch immer macht: Dieser unerwünschten temperaturbedingten Ic-Erhöhung entgegen wirken durch DC-Gegenkopplung mit der Folge, dass die von außen an die B-E-Strecke gelegte Vorspannung Ube reduziert wird.
HildeK schrieb: ............................. >> Und wieso "zum Ausgleich" bei einer kleineren Spannung Ube ein größerer >> Basis-Strom fließen soll, bleibt mir weiterhin unerklärlich. Da würde >> Herr Ohm sich im Grabe umdrehen...Das meinte ich oben mit "unlogisch". > Da dreht sich niemand im Grab um. Schon gar nicht Georg Simon Ohm, denn > der beschreibt Widerstände und nicht das Verhalten von Dioden. > Du kannst der BE-Diode entweder einen konstanten Strom vorgeben, dann > sinkt bei steigender Temperatur UBE. Oder du gibst eine konstante > Spannung vor (durch T1), dann steigt IB von T2. Der letzte Satz ist falsch - meinetwegen muss das aber nicht weiter diskutiert werden...(kann man einen Fehler nicht auch mal zugeben?). Lies Dir stattdessen doch bitte meine letzten Antworten an Mohandes durch. Außerdem: Herr Ohm kannte noch keine Dioden - aber seine Gesetzmäßigkeit wird mit viel Erfolg auch auf Dioden und Transistoren angewendet. Oder wo kommen sonst die Widerstände r_be, r_ce, r_z .... her?
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Lutz V. schrieb: >> Oder du gibst eine konstante >> Spannung vor (durch T1), dann steigt IB von T2. > > Der letzte Satz ist falsch - meinetwegen muss das aber nicht weiter > diskutiert werden...(kann man einen Fehler nicht auch mal zugeben?). Ich kann Fehler zugeben, wenn ich einen mache. Ich sehe hier nur keinen; aus deinen Ausführungen kann ich nicht erkennen, was ich falsch betrachtet haben soll. Natürlich steigt auch IC, wenn der Transistor wärmer wird - die LED wird ja heller. Aber wegen IB = IC/B steigt auch IB; auch wenn B selber noch Abhängigkeiten von mehreren Parametern (U_BE, U_CE) hat, so bleibt trotzdem ein Anstieg von IB bei konstant vorgegebenem U_BE und wachsender Temperatur. Ob man das jetzt rückwärts von IC aus betrachtet oder vorwärts von IB aus ist doch gleichwertig. Für mich ist die Änderung des IB die Ursache für eine Änderung des IC. Und dass sich der Strom durch die BE-Diode, wie durch jede andere Diode, bei einer konstanten angelegten Spannung und einer Temperaturänderung verändert, sieht man doch schon an einer einfachen Kennlinie mit T als Parameter ... Man kann es auch mit LTSpice eruieren, siehe Anhang. Die untere Kurve ist bei 0°C, die obere bei 50°C. Vielleicht kann ich einfach auch nur schlecht erklären ... Lutz V. schrieb: > Oder wo kommen sonst die Widerstände r_be, r_ce, r_z .... her? r_BE z.B. ist nicht einfach U_BE/IB sondern der differentieller Wert δU_BE/δIB im aktuellen Arbeitspunkt.
Zu der Geschichte mit der sinkenden Ube: Versuch es dir andersrum vorzustellen, bei einer Tmeperatur x ist für einen bestimmten Basisstrom eine bestimmte Spannung zwischen Basis und Emitter nötig. Diese stellst du per Spannungsteiler zur Verfügung. Nun steigt die Temperatur, damit sinkt die notwendige Ube für den gleichen Basisstrom wie vorher. Da du aber immer noch die selben Verhältnisse am Spannungsteiler hast, stellt dieser jetzt mehr Ube zur Verfügung, als für den Basistrom nötig wäre. Damit steigt der Basisstrom und somit auch der Kollektorstrom (vorrausgesetzt, der Translator ist noch nicht gesättigt).
J. T. schrieb: > Zu der Geschichte mit der sinkenden Ube: > > Nun steigt die Temperatur, damit sinkt die notwendige Ube für den gleichen > Basisstrom wie vorher. Da du aber immer noch die selben Verhältnisse am > Spannungsteiler hast, stellt dieser jetzt mehr Ube zur Verfügung, als > für den Basistrom nötig wäre. Damit steigt der Basisstrom und somit auch > der Kollektorstrom (vorrausgesetzt, der Translator ist noch nicht > gesättigt). Also noch einmal: "...die selben Verhältnisse am Spannungsteiler....stellt dieser mehr Ube zur Verfügung....." Muss/kann man das verstehen? Ich wollte hier eigentlich keine Grundsatz-Diskussion anregen - es geht aber scheinbar nicht anders. Die ganze "Rum-Eierei" (Entschuldigung, aber es ist nichts anderes) mit Behauptungen von "sinkendem Strom bei steigender Spannung" und jetzt "mehr Ube bei unverändertem Spannungsteiler" resultiert einzig allein aus dem unmöglichen Versuch, den Stromspiegel erklären zu wollen mit der falschen Annahme (dem Glauben), der Transistor sei durch den Basisstrom steuerbar [Ic=f(Ib)]. Und es ist wirklich nur ein Glaube (weil man es irgendwo gelesen oder so gelernt hat), ohne einen einzigen Nachweis! Oder kann den jemand bringen? So ein Erklärungsversuch kann ja auch nicht ohne logische Kurzschlüsse funktionieren. Es gibt dagegen eine Reihe von Nachweisen der Spannungssteuerung Ic=f(Ube): Drei davon habe ich in dieser Diskussion schon angeführt: (1) Das Wesen des Temperaturkoeffizienten und (2) Gegenkopplung mit Emitterwiderstand (bei Verstärkerstufen) (3) jetzt hier der Stromspiegel. Die Funktion des Stromspiegels beruht nun mal darauf, dass die beiden Basis-Emitter-Strecken die gleiche Spannung haben und deshalb beide Ströme Ic (bei gleicher Temperatur) auch gleich sind. Dabei können die beiden Transistoren auch unterschiedlich sein mit unterschiedlichen B-Werten und unterschiedlichen Basisströmen, die dabei keine Rolle spielen. Wer solche und ähnliche Schaltungen (auch Verstärkerstufen) wirklich verstehen und vielleicht sogar entwerfen (und nicht nur nachempfinden) will, der muss sich wirklich von dem Irrglauben lösen, der Koll.Strom würde durch den Basisstrom gesteuert. Ich weiß, dass das leider in manchen Büchern auch heute noch immer falsch zu lesen ist. (Tietze-Schenk erklärt es im Übrigen völlig korrekt). ABER: Hat irgendjemand schon mal dafür einen physikalischen Nachweis gefunden? Es ist eine schlichte Behauptung, nichts anderes. Die Beziehung Ic=B*Ib sagt ja nun über Ursache und Wirkung noch nichts aus, da es eine einfache mathematische Manipulation von Ib=Ic/B ist. Also: Ib ist ein mehr oder weniger kleiner und ziemlich konstanter Teil von Ic - aber steuert diesen doch nicht! Das kann man am allerbesten anhand der Basisschaltung verdeutlichen. Bitte - nicht einfach glauben, sondern nachdenken und sich Nachweise verschaffen! Sorry .. es ist viel geworden....
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Lutz V. schrieb: > Wer solche und ähnliche Schaltungen (auch Verstärkerstufen) wirklich > verstehen und vielleicht sogar entwerfen (und nicht nur nachempfinden) > will, der muss sich wirklich von dem Irrglauben lösen, der Koll.Strom > würde durch den Basisstrom gesteuert. Das soll ein Irrglaube sein? Pfffft! Dann erkläre mir mal, warum ein bipolarer Transistor keinen Strom vom Emitter zum Kollektor fließen lässt, solange kein Basis-Strom fließt. Der Basis-Strom ermöglicht, dass ein Kollektor-Strom fließen kann. Also steuert der Basis-Strom den Transistor. > Hat irgendjemand schon mal dafür einen physikalischen Nachweis > gefunden? Ja sicher. Jede Transistorschaltung die ich baue beruht darauf. Zeige uns einen Aufbau, der beweist, dass diese Schlussfolgerung falsch ist. Ich will sehen, dass ein Strom vom Emitter zum Kollektor fließt, während zugleich der Strom an der Basis Null ist. Du bist hier derjenige, der 70 Jahre alte Erkenntnisse nicht akzeptiert. Also bist du derjenige, der seine Kühne Behauptung beweisen soll.
Lutz V. schrieb: > Also noch einmal: "...die selben Verhältnisse am > Spannungsteiler....stellt dieser mehr Ube zur Verfügung....." > Muss/kann man das verstehen? Doch, für mich ist das klar: wenn Ube (durch Temperaturzunahme) sinkt und der Basisspannungsteiler dieselbe Spannung zur Verfügung stellt, dann wird das Delta größer und Ib steigt. Was mir noch nicht klar ist, sind die kausalen Verhältnisse. Transistor strom- oder spannungsgesteuert mal außen vor. Also der Emitterstrom steigt nicht alleine durch innere Vorgänge bei Temperaturänderungen. Der steigende Emitterstrom wird also durch Änderungen an der Basis verursacht. Das werde ich nachlesen, denn das Problem stellt das Grundverständnis des Transistors in Frage. Ein paar gute Bücher habe ich hier. Und wie bei allen Annahmen der Physik: das sind Modelle. Nicht jedes Modell läßt sich sinnvoll in jedem Fall anwenden bzw. jedes Modell hat seine Grenzen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > > Zeige uns einen Aufbau, der beweist, dass diese Schlussfolgerung falsch > ist. Ich will sehen, dass ein Strom vom Emitter zum Kollektor fließt, > während zugleich der Strom an der Basis Null ist. > > Du bist hier derjenige, der 70 Jahre alte Erkenntnisse nicht akzeptiert. > Also bist du derjenige, der seine Kühne Behauptung beweisen soll. Ja - mit so einer Reaktion hab ich schon gerechnet....ich weiß, dass es manchen Menschen schwer fällt, sich und sein Denken zu korrigieren. Deshalb nur zwei Bemerkungen - mehr lohnt nicht bei so einer Reaktion: 1.) Wo hast Du was von "Strom an der Basis Null" gelesen? Bei mir jedenfalls nicht. Also nicht phantasieren, sondern sauber zitieren. Dass ein Basisstrom fließt, heißt ja noch nicht, dass er steuert. (Einer der bekanntesten Analog-Entwickler - Barrie Gilbert - spricht beim Basisstrom von einem unerwünschten parasitären Effekt (wörtlich: Defekt).) 2.) Wenn Du meinst, ich sei jemand, der eine 70 Jahre alte Erkenntnis nicht akzeptieren würde, dann zeugt das nur davon, dass Du Dich in der Fachliteratur nicht so gut auskennst - was beileibe kein Vorwurf sein soll. Aber dann sollte man sich einfach mit solchen Sprüchen doch besser zurückhalten, wenn man sich nicht lächerlich machen will.
Mohandes H. schrieb: > Doch, für mich ist das klar: wenn Ube (durch Temperaturzunahme) sinkt > und der Basisspannungsteiler dieselbe Spannung zur Verfügung stellt, > dann wird das Delta größer und Ib steigt. Danke, deutlich besser formuliert als meine Variante, ich denke, nun sollte zu verstehen sein, was gemeint war. Lutz V. schrieb: > der Transistor sei durch den Basisstrom steuerbar [Ic=f(Ib)]. Der (bipolare) Transistor IST aber ein stromgesteuertes Bauteil. Lege eine Spannung von 0.1V an die Basis. Messe den Kollektorstrom. Er wird in guter Näherung 0A sein. Nun verdoppele die Spannung auf 0.2V, immer noch 0A Kollektorstrom. Verdoppele nochmal, immer noch 0A. Bei der nächsten Verdopplung sind wir bei 0.8V. Da könnte dann schon (je nach Schaltung) ein Kollektorstrom fließen, der den Transistor den Deckel aufmachen lässt. Nun das ganze aus Sicht des Stromes. Lasse 1mA in die Basis fließen, es stellt sich ein Kollektorstrom von 1mA mal Stromverstärkung ein. Nun verdoppele den Basisstrom, der Kollektorstrom wird sich auch verdoppeln. Und das nächste verdoppeln bringt auch keine neuen Erkenntnisse. Also für mich ist das eindeutig stromgesteuert, wenn der Kollektorstrom einfach dem Basisstrom mal Verstärkungsfaktor folgt.
Lutz V. schrieb: > Barrie Gilbert Ist das der Erfinder der Gilbert-Zelle? Aber davon ab, nicht alles was in Büchern steht, muss stimmen.
Mohandes H. schrieb: > Also der Emitterstrom > steigt nicht alleine durch innere Vorgänge bei Temperaturänderungen. Der > steigende Emitterstrom wird also durch Änderungen an der Basis > verursacht. > > Das werde ich nachlesen, denn das Problem stellt das Grundverständnis > des Transistors in Frage. Ein paar gute Bücher habe ich hier. > Ich hab doch versucht, die Physik dahinter deutlich zu machen: Wenn bei fester Basisspannung die Temperatur steigt, dann steigt der Faktor Is in der Steuerkennlinie Ic=Is[exp(Ube/Ut)-1]. Das ist der Hintergrund des Temp.koeffizienten von etwa -2mV/K. Warum der Strom Is (Tietze-Schenk nennt ihn "Sättigungs-Sperrstrom") steigt, kann man hier nicht kurz erklären...das ist Ladungsträger-Physik. (Und noch einmal: Ube "sinkt" nicht, sondern muss extern reduziert werden, wenn temperaturbedingte Ic-Erhöhungen aufgefangen werden sollen). Zu den Büchern: Tietze-Schenk ist OK und vor allem auch "Art of Electronics" und weitere etliche englischsprachige Bücher. Leider sonst kaum was zu empfehlen zu diesem Thema an deutschsprachigen Büchern. Aber: Zahllose exzellente Beiträge im Netz (leider zumeist englisch).
J. T. schrieb: > Lutz V. schrieb: >> Barrie Gilbert > > Ist das der Erfinder der Gilbert-Zelle? > Aber davon ab, nicht alles was in Büchern steht, muss stimmen. Mach Dir doch mal das Vergnügen und "google" den Namen.... Andere Experten, auf die ich mich beziehen kann sind Paul Brokav, Jim Williams, Robert A. Pease, Dan Sheingold, ... - alles ausgesprochene Analog-Gurus.
Lutz V. schrieb: > Mach Dir doch mal das Vergnügen und "google" den Namen.. Nett, dass du auf Google verweist. Dann lass mich darauf verweisen, dass das hier ein Diskussionsforum ist. Ich hätte es deutlich netter gefunden, mal ein wenig darüber zu plaudern, Google ist halt doch ein schlechter Plauderpartner. Warum fragst du hier, Google doch einfach.
P.S. Warum gehst du nicht auf meine Einlassungen zum Strom/Spannungssteuerung ein? Das war im Gegensatz zu Gilbert ja immerhin ontopic
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J. T. schrieb: > Nun das ganze aus Sicht des Stromes. Lasse 1mA in die Basis fließen, es > stellt sich ein Kollektorstrom von 1mA mal Stromverstärkung ein. Nun > verdoppele den Basisstrom, der Kollektorstrom wird sich auch verdoppeln. > Und das nächste verdoppeln bringt auch keine neuen Erkenntnisse. > Also für mich ist das eindeutig stromgesteuert, wenn der Kollektorstrom > einfach dem Basisstrom mal Verstärkungsfaktor folgt. Ist leider kein Beweis. Was meinst Du denn mit "lasse 1mA in die Basis fließen"? Das ist zu unscharf - warum sagst Du nicht das, was Du wirklich machst: Nämlich eine Spannung anlegen, welche 1mA fließen lässt. Jetzt kann immer noch entweder diese Spannung oder der Basis-Strom verantwortlich dafür sein, dass Ic fließt. Also diese Messung ist kein Nachweis. Mach doch mal eine andere Messung: Bau einen Emitter-Verstärker auf (oder simuliere) und wähle nacheinander zwei unterschiedliche Transistoren mit unterschiedlicher "Stromverstärkung" (dieserunglückliche Ausdruck führt leider oft zu den falschen Vorstellungen). Wegen des fairen Vergleichs natürlich mit gleichem Arbeitspunkt in beiden Fällen. Dann schau Dir mal die Verstärkung an in beiden Fällen. Sollte diese bei höherer Stromverstärkung (wegen der Stromsteuerung) nicht deutlich größer sein? Ist sie aber nicht! Es ist allein die Steilheit gm, welche die Verstärkung bestimmt - zusammen mit dem Koll.Widerstand. Und was ist die Steilheit ? Es ist die Steigung der Spannungs-Steuerkennlinie Ic=f(Ube), also: gm=d(Ic)/d(Ube). DAS ist ein Beweis! Du schreibst: "Ich hätte es deutlich netter gefunden, mal ein wenig darüber zu plaudern, Google ist halt doch ein schlechter Plauderpartner." Hab ich hier nicht genug geplaudert und geschrieben? Ich kann gar nicht alle Arbeiten von Barrie Gilbert hier aufzählen. Da Du den Namen scheinbar nicht kennst, dachte ich, dass Du Dich über ihn etwas informieren könntest, um mitreden zu können.
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Lutz V. schrieb: > Ist leider kein Beweis. > Was meinst Du denn mit "lasse 1mA in die Basis fließen"? > Das ist zu unscharf - warum sagst Du nicht das, was Du wirklich machst: > Nämlich eine Spannung anlegen, welche 1mA fließen lässt. Nein, du nimmst einfach eine Stromquelle statt einer Spannungsquelle. Das ist aber die alte Geschichte, ist Strom Ursache für Spannung oder ist Spannung Ursache für Strom. Darum geht es hier aber nicht. Der Kollektorstrom folgt dem Basisstrom. Legst du Spannung an, macht der Strom irgendwas. Steilheit ist eine Eigenschaft von Feldeffekttransistoren und Röhren, andere Baustelle, sehr wohl aber eine spannungsgesteuerte "Baustelle".
Lutz V. schrieb: > Hab ich hier nicht genug geplaudert und geschrieben? Ich kann gar nicht > alle Arbeiten von Barrie Gilbert hier aufzählen. Da Du den Namen > scheinbar nicht kennst, dachte ich, dass Du Dich über ihn etwas > informieren könntest, um mitreden zu können. Du hättest ganz einfach "ja genau, der Erfinder der Gilbert-Zelle" oder "Nein, die Gilbert-Zelle hat ein anderer Gilbert erfunden" sagen/schreiben können. Dann hättest du ganz einfach eine ganz einfache Frage beantwortet.
Lutz V. schrieb: > Mach doch mal eine andere Messung: > Bau einen Emitter-Verstärker auf (oder simuliere) und wähle nacheinander > zwei unterschiedliche Transistoren mit unterschiedlicher > "Stromverstärkung" (dieserunglückliche Ausdruck führt leider oft zu den > falschen Vorstellungen). > Wegen des fairen Vergleichs natürlich mit gleichem Arbeitspunkt in > beiden Fällen. > Dann schau Dir mal die Verstärkung an in beiden Fällen. > Sollte diese bei höherer Stromverstärkung (wegen der Stromsteuerung) > nicht deutlich größer sein? > Ist sie aber nicht! Es ist allein die Steilheit gm, welche die > Verstärkung bestimmt - zusammen mit dem Koll.Widerstand. > Und was ist die Steilheit ? > Es ist die Steigung der Spannungs-Steuerkennlinie Ic=f(Ube), also: > gm=d(Ic)/d(Ube). > DAS ist ein Beweis! Der Strom in die Basis entsteht durch Spannung an R_Basis(vor), und die U_BE ist genaugenommen noch von der "Steuerspannung" abzuziehen? Was genau passiert überhpt. ohne R_C? (Kollektor an harter Spannung?)
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J. T. schrieb: > > Steilheit ist eine Eigenschaft von Feldeffekttransistoren und Röhren, > andere Baustelle, sehr wohl aber eine spannungsgesteuerte "Baustelle". Nur zur Information: Wenn B. Gilbert von "transconductance" spricht, dann ist das der englische Ausdruck für die Steilheit (siehe jpg-datei). (Du lernst ungern dazu, oder?)
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Lutz V. schrieb: > (Und noch einmal: Ube "sinkt" nicht, sondern muss extern reduziert > werden, wenn temperaturbedingte Ic-Erhöhungen aufgefangen werden > sollen). Und noch einmal: Wenn ich einen konstanten Strom in die Basis schicke, den Transistor dann erwärme und parallel dazu U_BE messe, dann wird U_BE mit zunehmender Temperatur kleiner. Und umgekehrt, wenn ich eine feste U_BE vorgebe und den Transistor erwärme, dann wird IB steigen. Wenn nur der Transistor T2 in der Schaltung vom TO erwärmt wird, dann passiert genau das. Und seine angeschlossene LED wird heller (wenn deren Vorwiderstand brauchbar wäre). Ich will keine temperaturbedingte Ic-Erhöhungen auffangen, zumindest nicht im Zusammenhang mit der Frage des TO, sondern genau diese ist das Ergebnis.
Lutz V. schrieb: > Nur zur Information: Wenn B. Gilbert von "transconductance" spricht, > dann ist das der englische Ausdruck für die Steilheit Und alle anderen klugen Vorväter der Elektronik sprechen von Steilheit/transconductance nur bei spannungsgesteuerten Bauteilen. Lutz V. schrieb: > Nämlich eine Spannung anlegen, welche 1mA fließen lässt. Nochmals hierzu. Ich nehme eine Stromquelle statt einer Spannungsquelle. Die Spannung die sich dann einstellt hat nichts mit Steuern zu tun. Aber der Kollektorstrom macht 1:1 (mal Verstärkungsfaktor) genau das, was der Basisstrom macht. Lege ich aber eine Spannung an, dann macht der Kollektorstrom ne ganze Weile erstmal nichts. Irgendwann fängt dann mal Strom zu fließen an, aber der wird gleich viel größer, wenn ich die Spannung nur einen Hauch erhöhe. Erhöhe ich die Spannung nochmal um den selben Hauch, wird der Strom um noch mehr größer als beim selben Hauch vorher. Ist es eher eine Steuerung, wenn ich das Lenkrad x nach links drehe und das Auto lenkt umso doller, umso doller ich drehe. Oder ist es eher eine Steuerung, wenn ich in der Kurve mehr Gas gebe, wir kurven gleich weiter. Wir geben noch mehr Gas, der Wendekreis bleibt gleich. Jetzt geben wir soviel Gas, das Traktion der Hinterreifen überwunden wird und das Heck bricht aus. Klar das kann man Steuerung nennen. Ich steuer dennoch lieber mit dem Lenkrad.
J. T. schrieb: > Und alle anderen klugen Vorväter der Elektronik sprechen von > Steilheit/transconductance nur bei spannungsgesteuerten Bauteilen. > Kannst Du etwas englisch und den Text von Gilbert verstehen (voltage-controlled current source)? Auf Deine "Antworten" kann ich jetzt nur noch mit einem Schulterzucken reagieren...Lass es bleiben.
Lutz V. schrieb: > Auf Deine "Antworten" kann ich jetzt nur noch mit einem Schulterzucken > reagieren.. DAS ist allerdings kein Wunder, du bist ja offensichtlich nicht einmal in der Lage, einfachste Tatsachen anzuerkennen, die man mit einem einfachen Multimeter überprüfen kann.
P.S. für den mathematischen Teil fehlt mir übrigens das Rüstzeug, das geb ich freimütig zu, jedoch sind meine einfachen Mathekenntnisse ausreichend, um einen linearen Zusammenhang zwischen zwei Größen zu erkennen. Und der ist halt gegeben zwischen Basisstrom und Kollektorstrom. Miss es nach, du glaubst mir ja nicht. Und was ist eher eine Steuerung? Der lineare Zusammenhang oder ein irgendwie exponentiell verbogener Zusammenhang?
HildeK schrieb: > Lutz V. schrieb: >> (Und noch einmal: Ube "sinkt" nicht, sondern muss extern reduziert >> werden, wenn temperaturbedingte Ic-Erhöhungen aufgefangen werden >> sollen). > > Und noch einmal: Wenn ich einen konstanten Strom in die Basis schicke, > den Transistor dann erwärme und parallel dazu U_BE messe, dann wird U_BE > mit zunehmender Temperatur kleiner. Hilde - wenn wir ernsthaft und sachlich diskutieren wollen, dann funktioniert das nur, wenn Du nicht einfach Behauptungen aufstellst - ohne jeglichen Nachweis. Wenn Du hier sowas behauptest, dann solltest Du wirklich einen irgendwie gearteten Nachweis (in Worten oder als Formel) anführen. Was Du schreibst, ist schlichtweg falsch. Wie kommst Du auf die Idee, dass bei konstantem Strom Ib die Spannung U_BE kleiner wird bei Erwärmung? Kannst Du das begründen? Zur Erinnerung: Ich habe meine Aussage der Ic-Erhöhung durch (a) die Formel Ic=f(Ube) - zweifelst Du die etwa an ? - sowie (b) den Einfluss des bekannten Temp.Koeffizienten belegt, nachgewiesen und anschaulich gemacht. Ich behaupte nicht nur - ich kann alles belegen durch Theorie und Praxis (und durch Zitate von international renommierten Fachleuten, mit denen ich mich nie messen würde).
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Lutz V. schrieb: > Wie kommst Du auf die Idee, dass bei konstantem Strom Ib die Spannung > U_BE kleiner wird bei Erwärmung? Kannst Du das begründen? Bau es doch endlich auf und miss nach. Neben HildeK ist es auch mir gelungen, diesen Effekt zu messen. Erklären kann ich ihn trotzdem nicht.
Lutz V. schrieb: > Wie kommst Du auf die Idee, dass bei konstantem Strom Ib die Spannung > U_BE kleiner wird bei Erwärmung? Kannst Du das begründen? Weil PN-Übergänge einen negativen Temperaturkoeffizienten haben?
stefan krainer schrieb: > Vielleicht kann ja jemand bei der Aufgabe helfen. Man muß die Aufgabe so lange und so stark erwärmen, bis das k bei 470k verschwunden ist, dann kann die Leuchtdiode ihren Dienst aufnehmen und sogar leuchten. Da wurde bestimmt ein Fehler eingebaut. Zwei schöne Daumen hast Du da abgebildet. mfg
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So, nun nochmal von zu Haus. Lutz V. schrieb: > J. T. schrieb: >> Nun das ganze aus Sicht des Stromes. Lasse 1mA in die Basis fließen, es >> stellt sich ein Kollektorstrom von 1mA mal Stromverstärkung ein. Nun >> verdoppele den Basisstrom, der Kollektorstrom wird sich auch verdoppeln. >> Und das nächste verdoppeln bringt auch keine neuen Erkenntnisse. >> Also für mich ist das eindeutig stromgesteuert, wenn der Kollektorstrom >> einfach dem Basisstrom mal Verstärkungsfaktor folgt. > > Ist leider kein Beweis. > Was meinst Du denn mit "lasse 1mA in die Basis fließen"? > Das ist zu unscharf - warum sagst Du nicht das, was Du wirklich machst: > Nämlich eine Spannung anlegen, welche 1mA fließen lässt. Was ist daran unscharf? Du nimmst eine Stromquelle, stellst sie auf 1mA ein und es wird sich schon, je nach Temperatur, eine "beliebige" Spannung zwischen Basis und Emitter einstellen. Siehe dazu angehängtes Bild "Strombasis". Der Basisstrom wird per Stromquelle in einer Sekunde von 0mA auf 1mA gestellt, der Kollektorstrom folgt schnurgerade und temperaturunabhängig. Es stellt sich an der Basis eine Spannung ein, die temperaturabhängig ist (Temperatur gesteppt von -55C bis 125C in 10C-Schritten, falls dir Spice nicht bekannt sein sollte(um auch mal ekelhaft süfisant pseudounauffällig nachzutreten)). > Jetzt kann immer noch entweder diese Spannung oder der Basis-Strom > verantwortlich dafür sein, dass Ic fließt. Also diese Messung ist kein > Nachweis. > > Mach doch mal eine andere Messung: > Bau einen Emitter-Verstärker auf (oder simuliere) und wähle nacheinander > zwei unterschiedliche Transistoren mit unterschiedlicher > "Stromverstärkung" (dieserunglückliche Ausdruck führt leider oft zu den > falschen Vorstellungen). Wie kommst du jetzt auf Verstärker? Wir reden doch von einem bipolaren Transistor! > Wegen des fairen Vergleichs natürlich mit gleichem Arbeitspunkt in > beiden Fällen. > Dann schau Dir mal die Verstärkung an in beiden Fällen. > Sollte diese bei höherer Stromverstärkung (wegen der Stromsteuerung) > nicht deutlich größer sein? Wir betrachten doch, wie gesagt nur einen Transistor. > Ist sie aber nicht! Es ist allein die Steilheit gm, welche die > Verstärkung bestimmt - zusammen mit dem Koll.Widerstand. Soso... aaaaaallein, ganz ganz allein die Steilheit, ähm zusammen mit nem Widerstand. > Und was ist die Steilheit ? > Es ist die Steigung der Spannungs-Steuerkennlinie Ic=f(Ube), also: > gm=d(Ic)/d(Ube). Genau, die Steilheit ist eine Eigenschaft eines spannungsgesteuerten Bauelements, worüber wir hier aber nicht sprechen. Da man ja in üblichen Transistorschaltungen (von denen wir hier ja nicht sprechen) einen Basisvorwiderstand hat, der übrigens aus deiner was auch immer Spannungsquelle für deine Pseudospannungssteuerung, eine Stromquelle macht, ist deine spannungsseitige Betrachtung noch unsinniger. > DAS ist ein Beweis! Meinetwegen... evtl aber auch nicht. Ich bin da nicht so verbissen wie du. Aber weil ich doch auch ein kleines bischn verbissen bin, hab ich nicht nur die Stromsteuerung, sondern auch noch die Spannungssteuerung simuliert. Siehe Bilder Spannungsbasis_basis- und kollektorstrom. Hier wird die Spannung zwischen Basis und Emitter über eine Sekunde von 0V auf 1V erhöht. Wie du siehst, stellt sich je nach Temperatur ein völlig anderer Basisstrom und somit auch Kollektorstrom ein. Bei einer Spannungssteuerung würde ich erwarten, dass sich Wert Y einstellt, wenn ich Wert X vorgebe. Aber nicht, dass sich je nach Temperatur irgend ein Wert ergibt. Kontrolliere ich jedoch den Strom der reinfließt, kontrolliere ich auch den großen Strom, der durchgeht, wenn du mir die blumige Formulierung gestatten magst. Das fühlt sich doch auch ganz unmathematisch schon ein ganz klitzekleines bisschen nach Stromsteuerung an, oder nicht? Ich habs auch noch mit nem BC547 mitsummiliert, bin aber zu faul die Bilder jetzt auch noch mit anzuhängen, da ist im großen und ganzen das selbe Bild, nur das der Kollektorstrom anfänglich nicht schnurgerade folgt, sondern leicht abgeflacht, aber auch dass ohne Abhängigkeit von der Temperatur. Simulation ist angehängt, auch die Geschichte mit dem Spannungsteiler hab ich mit reingebaut. Zur Not kann ich davon auch noch "Messkurven" nachreichen. Sind dir das nun genug "Belege"? Von dem "grenzwertigen Diskussionsstil" mal abgesehen? Über eine Klimakammer verfüge ich leider nicht, und ich bezweifele auch irgendwie, dass du die Messwerte anerkennen würdest.
Lutz V. schrieb: > Mach Dir doch mal das Vergnügen und "google" den Namen.... Andere > Experten, auf die ich mich beziehen kann sind Paul Brokav, Jim Williams, > Robert A. Pease, Dan Sheingold, ... - alles ausgesprochene Analog-Gurus. Siehe auch Beitrag "Re: Transistor, Eigenschaften" Lutz, ist alles vergebene Liebesmüh - ebenso wie der Hinweis auf die Erkenntnisse des Herrn William Shockley. Bei der Majorität, der dem vermeintlichen Dogma "Ic = B x Ib" nachäffenden Hobbybastler, kriegst du damit keinen Fuß in die Tür. Und wenn du dich auf den Kopf stellst: Unser Herrgott wird deswegen kein Hirn regnen lassen ...
Grundsätzlich sehr interessantes Thema. Die Diskussion animiert mich gerade total in den nächsten Tagen nochmal in die physikalischen Hintergründe einzutauchen. Schon wieder viel zu lange her. Meine Vermutung ist, dass es im Gegensatz zum FET keine physikalisch klare Zuordnung gibt. Die gängige Meinung ist jedenfalls nicht nur unter Amateuren: Stromsteuerung. So habe ich es im Studium gelernt und Google findet auf Anhieb Unmengen Uni Skripte in denen klar die Stromsteuerung betont wird. Umgekehrt findet man da schon deutlich weniger bzgl Spannungssteuerung. Aber: Im Beispiel Stromspiegel erfolgt die Steuerung so wie ich das sehe tatsächlich eher über die Spannung. Auch Gegenkopplung mittels R_e und das Verhalten der Temperaturabhängigkeit zeigen dass eine Betrachtung als Spannungssteuerung manchmal sinnvoller ist. Die schöne Folie von Herrn Gilbert zeigt für mich wiederum eher warum die Sicht als spannungsgesteuert schwierig ist. Der Strom steigt exponentiell mit der Spannung. Klingt nach Diode.. Und warum wir die nicht mit Spannung steuern, da sind sich ja hoffentlich alle einig. Auch der angebliche Beweis I_c = f(U_be) ist natürlich Quatsch. Denn es gilt ja genauso I_c = f(I_b). Mal rein argumentativ gesehen haben beide Seiten hier und da ihre Punkte aber auch ihre Patzer. Was allerdings mal wieder ziemlich armselig kommt ist die Arroganz und Abgehobenheit mit der hier teilweise diskutiert wird. Leute ey. Was ist nur mit euren Egos los…
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Dieter D. schrieb: > Mal rein argumentativ gesehen haben beide Seiten hier und da ihre Punkte > aber auch ihre Patzer. In der Tat, wäre ich Schiedsrichter, ich wüßte nicht weiter. Eigentlich dachte ich immer, ein Transistor wäre ein schnöde stromgesteuertes Bauteil, nun bin ich mir nicht mehr sicher. Es geht auch nicht darum, Recht zu behalten sondern die Wahrheit zu finden! Gab ja schon mal diese Diskussion, ob nun strom- oder spannungsgesteuert. Ohne Spannung kein Strom und umgekehrt? J. T. schrieb: > Lutz V. schrieb: > >> Wie kommst Du auf die Idee, dass bei konstantem Strom Ib die Spannung >> U_BE kleiner wird bei Erwärmung? Kannst Du das begründen? > > Bau es doch endlich auf und miss nach. Neben HildeK ist es auch mir > gelungen, diesen Effekt zu messen. Da habe ich aber auch gezuckt. Wie kann sich Ube ändern wenn Ib konstant bleibt oder umgekehrt? Der obige Effekt kommt doch gerade dadurch zustande: Ube sinkt um -2mV/K --> Ib steigt. Simulation, so schön sie ist, zählt übrigens nicht als 'Beweis'. Das können immer auch Artefakte oder Unzulänglichkeiten des Modells sein.
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Martin L. schrieb: > Beim Antwortsatz bitte dieses Mal nicht den Satzpunkt vergessen. Punkt, Satz und Sieg.
Mohandes H. schrieb: > Gab ja schon mal diese Diskussion, ob nun strom- oder > spannungsgesteuert. Hier der Faden von 2020, wer sich das antun mag (und sich nicht durch Rechtschreibfehler abschrecken läßt): Beitrag "Anfänger frage: Wiederstand in Transitor schaltung warum?" Da ist auch das besagte Paper von Gilbert drin, am 29.09.2020, 09:29 hatte Lutz es zitiert.
Lutz V. schrieb: > vor allem auch "Art of Electronics" ... Dieses Buch kann ich nur sehr empfehlen, denn es verbindet eine Leichtigkeit im Stil mit der notwendigen Exaktheit. Ist leider nicht preiswert, ich habe mir jetzt eine ältere Ausgabe antiquarisch geholt. Macht Spaß darin zu lesen! Stichwort: 'Transistor as (improved) transconductance modell (Ebers-Moll Modell)'. Sinngemäß: 'Das Modell, den Transistor als Stromverstärker mit Ic = B•Ib zu betrachten, ist im Großen und Ganzen korrekt. Um jedoch Differenzverstärker, Logarithmierer, u.ä. zu verstehen, müssen wir den Transistor als Transkonduktanz-Verstärker sehen, Ic = f(Ube)'. Schließt das Eine das Andere aus? Sind, wie gesagt Modelle. Und für bestimmte Phänomene ist dieses Modell besser geeignet, für andere Berechnungen ein anderes Modell.
Lutz V. schrieb: > Hilde Ich bin HildeK und männlich. > wenn wir ernsthaft und sachlich diskutieren wollen, dann > funktioniert das nur, wenn Du nicht einfach Behauptungen aufstellst - > ohne jeglichen Nachweis. Reicht dir ein Experiment? Ich will durchaus ernsthaft diskutieren. > Wenn Du hier sowas behauptest, dann solltest Du wirklich einen irgendwie > gearteten Nachweis (in Worten oder als Formel) anführen. In Worten habe ich es ausgeführt. Die Zusammenhänge in Formeln sind mir viel zu lange her, da müsste ich mich neu einarbeiten. Die Erfahrung über Jahrzehnte mit Transistoren geben mir ausreichend Sicherheit, das zu behaupten. Reichen dir nicht die bekannte Temperaturabhängigkeit von einem PN-Übergang (der BE-Diode) mit knapp -2mV/K? Oder, warum kann man Dioden als Temperaturfühler einsetzen - und tut es auch! > Was Du schreibst, ist schlichtweg falsch. Nein. > Wie kommst Du auf die Idee, dass bei konstantem Strom Ib die Spannung > U_BE kleiner wird bei Erwärmung? Kannst Du das begründen? Ich habe extra mit einem Transistor (BCY59VII im TO18 Blechgehäuse) mit 47k an der Basis nach 5V und einer LED im Kollektorkreis ein Beispiel aufgebaut. Ich denke, ich muss die Schaltung nicht aufzeichnen und ich hoffe, dass du mit mir übereinstimmst, dass der Basisstrom über die 47k an 5V (genau:5.2V) ausreichend als Konstantstrom akzeptiert werden können: IB stieg bei dem Versuch von 96µA auf 97µA. Das Blechgehäuse eignet sich hervorragend, um mit dem Feuerzeug den T zu erwärmen. Was ist das Ergebnis? Raumtemperatur: U_BE= 730mV, 5s in der Flamme: U_BE= 620mV. Demnach habe ich den Halbleiter um rund 60K erwärmt.
HildeK schrieb: > IB stieg bei dem Versuch von 96µA auf 97µA. > Was ist das Ergebnis? Raumtemperatur: U_BE= 730mV, 5s in der > Flamme: U_BE= 620mV. Demnach habe ich den Halbleiter um rund 60K > erwärmt. Wenn ich das richtig interpretiere, dann hat sich bei 60 K Ube erwartungsgemäß um 110 mV verringert (-2mV/K) während Ib praktisch konstant geblieben ist. Was ist mit Ic? Bei Erwärmung sollte Ic ja auch steigen. Das läßt sich aber nicht mit Ic = B•Ib in Einklang bringen. Ich hätte jetzt erwartet, daß Ib in dem Maße steigt, in dem Ube sinkt (?).
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Wenn man ausschliessen will, dass man sich beim Löten verbrennt, kann man solch eine Schaltung auch einfach simulieren (Spice etc.): 1.) LED-Strom der Originalschaltung feststellen. 2.) Direkt vor die Basis von T1 eine Spannungsquelle mit (z.B.) 100 mV schalten, (-) an Basis. => Erwärmung von T1 LED-Strom feststellen. 3.) Wie 2.), diesmal Spannungsquelle an Basis von T2
Beitrag #7027017 wurde vom Autor gelöscht.
Mohandes H. schrieb: > Was ist mit Ic? Den hatte ich zunächst nicht gemessen, weil der Transistor fast in Sättigung war (0.5V U_CE). U_CE nimmt dabei um etwa 100mV ab. Mit weiteren Lasten im Kollektorkreis, so dass der T im aktiven Bereich bleibt, kann man eine Zunahme von ca. 17mA auf rund 21mA messen. Steigt also, wie es sein soll und wie du vermutet hast. Da aber auch B temperatur- und arbeitspunktabhängig ist, ist es nicht ein konstant. Wobei 'messen' natürlich mit Vorsicht zu genießen ist: die Temperatur wird ja nicht gemessen, erst recht nicht die Sperrschichttemperatur. Es zeigt aber qualitativ trotzdem sehr gut das Gesamtverhalten. Mohandes H. schrieb: > Ich hätte jetzt erwartet, daß Ib in dem Maße steigt, in dem Ube sinkt > (?). Naja, tut es ja auch. Am Basiswiderstand 47k liegen einmal 5.2V-0.73V an, bei Erwärmung dann 5.2V-0.62V. Macht einmal rechnerisch 95µA und warm dann 97µA. Passt schon, idealerweise wollte ich ja einen konstanten Basisstrom. Da müsste ich das Ganze aber mit einer echten Stromquelle oder wenigstens mit z.B. 50V und 500k aufbauen. Habe ich gerade nicht zur Verfügung ... Mohandes H. schrieb: > Wenn ich das richtig interpretiere, dann hat sich bei 60 K Ube > erwartungsgemäß um 110 mV verringert (-2mV/K) während Ib praktisch > konstant geblieben ist. Vorsicht, die 60° habe ich aus der Verringerung von U_BE geschätzt - und du rechnest sie wieder zurück. So geht's nicht 😀! Ich kann ja die Sperrschichttemperatur nicht mit einfachen Mitteln messen - da müsste man schon in einen Klimaschrank oder mit einer kontrollierten Fremdheizung arbeiten. Dieter D. schrieb: > Mal rein argumentativ gesehen haben beide Seiten hier und da ihre Punkte > aber auch ihre Patzer. Nenne die Patzer. > Was allerdings mal wieder ziemlich armselig kommt > ist die Arroganz und Abgehobenheit mit der hier teilweise diskutiert > wird. Ich sehe keinerlei Arroganz oder Abgehobenheit. Wir argumentieren mit unterschiedlichen Betrachtungsweisen und versuchen, unsere Erkenntnisse zu vermitteln. Das ist doch das Wesen einer Diskussion, oder?
Dieter D. schrieb: > Die schöne Folie von Herrn Gilbert zeigt für mich wiederum eher warum > die Sicht als spannungsgesteuert schwierig ist. Der Strom steigt > exponentiell mit der Spannung. Klingt nach Diode.. Und warum wir die > nicht mit Spannung steuern, da sind sich ja hoffentlich alle einig. Auch > der angebliche Beweis I_c = f(U_be) ist natürlich Quatsch. Denn es gilt > ja genauso I_c = f(I_b). > Ich habe alles gesagt (einschließlich mehrerer Nachweise), was ich zu diesem Thema beizutragen habe. Einige werden vielleicht nachdenklich und sind in der Lage, ihre eigene Position zu überdenken (auch ich hab im Studium, das allerdings schon lange zurück liegt, noch was von Stromsteuerung gehört). Andere bleiben lieber beim (Irr-)Glauben. Vielleicht auch deshalb, weil es ihnen nicht ums Verstehen geht und weil sie denken, dass Formeln automatisch etwas über Ursache und Effekt aussagen (können). Ist ja auch viel einfacher. Dazu bietet der oben zitierte Beitrag ein schönes Beispiel: > "...klingt nach Diode..." > Tolle Erkenntnis! Ja, ist Dir denn nicht klar, dass der BJT aus zwei pn-Übergängen besteht. Warum sollen die sich denn total anders verhalten als die pn-Diode? > "Auch der angebliche Beweis I_c = f(U_be) ist natürlich Quatsch" > Natürlich ! Deine Erkenntnis hat sich nur noch nicht bei den Fachleuten (ich habe ja einige mit internationalem Renomme genannt) durchgesetzt. Das kommt aber bestimmt noch....(sorry, aber manchmal gehts nicht ohne Ironie).
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Lutz V. schrieb: > Einige werden vielleicht nachdenklich und sind in der Lage, ihre eigene > Position zu überdenken. Man kann das mit einem praktischen Versuch überdenken, indem man mit einer veränderbaren Basisspannung von etwa 0,5V bis 0,8V den Kollektorstrom steuern kann. Dass dabei ein Basisstrom fließt, könnte man als einen ungewollten Nebeneffekt betrachten.
Lutz V. schrieb: > in der Lage, ihre eigene Position zu überdenken ... Sollte man! Recht zu behalten kann nicht das primäre Ziel sein. Hier geht es nicht darum, Recht zu behalten, sondern darum die Wahrheit herauszufinden. Ich bin immer noch dabei, in verschiedenen Büchern nachzulesen. Vorläufige Erkenntnisse: 1. Die Welt ist nicht schwarz-weiß. Warum soll das Modell 'stromgesteuerter Transistor' das andere Modell 'spannungsgesteuerter Transistor' ausschließen? Jedes für seinen (Anwendungs-) Fall. 2. Modelle sind 'nur' Modelle. Ein Modell bildet immer nur einen Teil der Wahrheit für bestimmte Parameter ab. Beispiel Dualismus Licht = Welle und zugleich Partikel. Diese beiden, scheinbar widersprüchlichen, Modelle schließen sich nicht aus sondern ergänzen sich. Wer weiß schon, was auf subatomarer Ebene in einem Transistor geschieht. Für das Verständnis und die praktische Anwendung genügt es meist, den Transistor als 3-beinige Black-Box zu betrachten und zu schauen, was passiert: wenn ich xyz mache, dann messe ich zyx. Die tiefergehenden Modelle (Quantenmechanik) wiederum helfen nicht, einen einfachen Verstärker zu berechnen.
@ Lutz wie wär’s denn wenn du nicht nur Teilsätze aus ihrem Kontext reist sondern mal versuchst die eigentliche Aussage zu erfassen. Oder verstehst du es wirklich nicht? Stichwort Diode ist natürlich nicht neu. Der Knackpunkt ist nur was daraus folgt. Du nennst hier Aussagen wie I_c = f(U_be) als Beweis. Was beweist das? Eine Abhängigkeit von U_be. Nur das bestreitet niemand. Im Kontext der Diskussion beweist es nichts. Im Kontext der Diskussion müsstest du zeigen dass I_c = f(I_b) nicht gilt. Denn darum geht es ja hier, du streitest ab dass der T stromgesteuert ist. Auf den Hinweis darauf reagierst du mit Ironie? Bitte. Das sagt aber nur etwas über dich persönlich aus. Nicht über irgendwen sonst und es trägt auch nichts zum Thema bei.
Alois schrieb: > > Lutz, ist alles vergebene Liebesmüh - ebenso wie der Hinweis auf die > Erkenntnisse des Herrn William Shockley. > > Bei der Majorität, der dem vermeintlichen Dogma "Ic = B x Ib" > nachäffenden Hobbybastler, kriegst du damit keinen Fuß in die Tür. Und > wenn du dich auf den Kopf stellst: Unser Herrgott wird deswegen kein > Hirn regnen lassen ... Ja - Du hast wohl leider recht (Weisheit bei fortgeschrittenem Alter?). Ich bin wohl immer noch ein Optimist, der denkt und hofft, dass Argumente mehr zählen als unbewiesene Behauptungen. Aber innerhalb der letzten beiden Jahre hat man ja (auf einem ganz anderen Gebiet) gesehen, dass dem nicht immer so ist.
Lutz V. schrieb: > und weil sie denken, dass Formeln automatisch etwas über Ursache und > Effekt aussagen (können) Ahja, und deshalb schreibst du ne Formel hin und nennst es Beweis. Du solltest dir, was du schreibst, selbst zu Herzen nehmen. Lutz V. schrieb: > .(sorry, aber manchmal gehts nicht ohne Ironie). Schön, dass wenigstens diese Erkenntnis bei dir angekommen ist.
Mohandes H. schrieb: > Sollte man! Recht zu behalten kann nicht das primäre Ziel sein. Hier > geht es nicht darum, Recht zu behalten, sondern darum die Wahrheit > herauszufinden. Das kann man, so wie es steht, unterschreiben. Mohandes H. schrieb: > Die Welt ist nicht schwarz-weiß. Warum soll das Modell 'stromgesteuerter > Transistor' das andere Modell 'spannungsgesteuerter Transistor' > ausschließen? Jedes für seinen (Anwendungs-) Fall. > > Modelle sind 'nur' Modelle. Ein Modell bildet immer nur einen Teil der > Wahrheit für bestimmte Parameter ab. Beispiel Dualismus Licht = Welle > und zugleich Partikel. Diese beiden, scheinbar widersprüchlichen, > Modelle schließen sich nicht aus sondern ergänzen sich. Auch viel wahres dran. Dieter D. schrieb: > Im Kontext der Diskussion müsstest du zeigen dass I_c = f(I_b) nicht > gilt. Und das kann er nicht zeigen. Lutz V. schrieb: > Ich bin wohl immer noch ein Optimist, der denkt und hofft, dass > Argumente mehr zählen als unbewiesene Behauptungen. Dann hör doch selbst damit auf, unbewiesene Behauptungen aufzustellen.
Lutz V. schrieb: > Tolle Erkenntnis! Ja, ist Dir denn nicht klar, dass der BJT aus zwei > pn-Übergängen besteht. Warum sollen die sich denn total anders verhalten > als die pn-Diode? Genau genommen besteht der Transistor aus einem pn-Übergang und einem np-Übergang. Dann schalte doch mal 2 Dioden antiseriell, und schau nach, ob sich das Gebilde wie ein Transistor verhält. Spoiler: Es verhält sich anders.
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J. T. schrieb: > Dann schalte doch mal 2 Dioden antiseriell, und schau nach, ob sich das > Gebilde wie ein Transistor verhält. Das klappt eher schlecht als recht. Mit einem 1k Basiswiderstand leuchtet die grüne LED (sogar ohne Vorwiderstand) nur sehr schwach!
Dieter D. schrieb: > Du nennst hier Aussagen wie I_c = f(U_be) als Beweis. Was beweist das? > Eine Abhängigkeit von U_be. Nur das bestreitet niemand. Im Kontext der > Diskussion beweist es nichts. > Falsch! Die Formel allein ist natürlich kein Beweis! Aber: Ich habe anhand der Formel gezeigt, wo der Temperaturkoeffizient herkommt, der verantwortlich ist für die Temperatur-Effekte, die der ursprünglichen Frage zugrunde liegen. Das gleiche gilt für die Transistor-Steilheit, die aus der exponentiellen Abhängigkeit resultiert. Diese Transistor-Steilheit ist wesentlicher Teil jeder Verstärkungsformel. Außerdem habe ich weitere aus der Schaltungspraxis bekannte Effekte und Beobachtungen erwähnt, die aber von den "Diskussionsgegnern" geflissentlich ignoriert werden. Also: Eine Formel kann nie alleine - ohne physikalisch-technischen Hintergrund - als Beweis für eine Ursache-Wirkung-Abhängigkeit herangezogen werden, denn mathematisch kann man jede Beziehung nach jeder Größe auflösen... Im > Kontext der Diskussion müsstest du zeigen dass I_c = f(I_b) nicht gilt. > Habe ich nie behauptet - im Gegenteil: Natürlich fließt ein Strom Ib=Ic/B. > Denn darum geht es ja hier, du streitest ab dass der T stromgesteuert > ist. Auf den Hinweis darauf reagierst du mit Ironie? Bitte. Das sagt > aber nur etwas über dich persönlich aus. Nicht über irgendwen sonst und > es trägt auch nichts zum Thema bei. Ich streite nicht ab - ich zeige an Beobachtungen und Erklärungen zur Wirkungsweise von Schaltungen, dass der BJT nicht stromgesteuert ist. Erkläre doch mal mit Stromsteuerung * die Funktion des Stromspiegels * die PTAT-Schaltung * die Bandgap-Referenzschaltung * die tan-h-Charakteristik des Diff.verstärkers * die Gegenkopplungswirkung eines Emitterwiderstandes * die Übernahme-Verzerrungen bei Gegentaktbetriebs *........ Macht Dich das nicht stutzig?
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Michael M. schrieb: > Das klappt eher schlecht als recht. Mit einem 1k Basiswiderstand > leuchtet die grüne LED (sogar ohne Vorwiderstand) nur sehr schwach! Leuchtet sie auch noch ohne den "Basiswiderstand"? Ich hätte nicht erwartet, dass da überhaupt etwas leuchtet. Ist das der Leckstrom durch 1n4148 oder "transistort" das Gebilde tatsächlich vor sich hin? Gelernt hab ich mal, dass das nicht geht, es aber ehrlich gesagt nie ausprobiert.
J. T. schrieb: > Leuchtet sie auch noch ohne den "Basiswiderstand"? Ohne den Basiswiderstand leuchtet nix. Es würde wahrscheinlich besser funktionieren wenn die beiden Dioden direkt zusammenhängend in einem Gehäuse sind, ohne Steckbrett dazwischen. Quasi wie ein echter NPN-Übergang, so wie bei der Doppeldiode BAW56 im SOT-23 Package.
Lutz V. schrieb: > Erkläre doch mal mit Stromsteuerung > * die Funktion des Stromspiegels > * die PTAT-Schaltung > * die Bandgap-Referenzschaltung > * die tan-h-Charakteristik des Diff.verstärkers > * die Gegenkopplungswirkung eines Emitterwiderstandes > * die Übernahme-Verzerrungen bei Gegentaktbetriebs > *........ Stimmt. Aber schließt dies das andere Modell Ic = f(Ube) zwangsläufig aus? Könnte man nicht beide Modelle nicht-konkurrierend betrachten, je nach Anwendungsfall? > ... dass der BJT nicht stromgesteuert ist. Wieder die Frage: ist die beobachte Funktion Ic = f(Ib) kausal?
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Michael M. schrieb: > Das klappt eher schlecht als recht. Nettes Experiment aber was sagt das aus? Zwei Dioden ergeben eben keinen Transistor. Das 2-Dioden-Modell als Erklärung ist eben nur ein Modell welches die beiden pn-Übergänge demonstriert, nicht aber die Eigenschaften des Transistors.
Mohandes H. schrieb: > Nettes Experiment aber was sagt das aus? Zwei Dioden ergeben eben keinen > Transistor Genau dass sagt es aus, aber unser allwissender Lutz behauptet: Lutz V. schrieb: > Tolle Erkenntnis! Ja, ist Dir denn nicht klar, dass der BJT aus zwei > pn-Übergängen besteht. Warum sollen die sich denn total anders verhalten > als die pn-Diode?
@ Lutz Ich glaube du verstehst mich falsch. Ich bin inhaltlich zwischen den Seiten. Allein schon weil es physikalisch die Spannung ist, die den Strom verursacht. Was das angeht bin ich bei dir. Auch einige Schaltungsbeispiele die du ja genannt hast zeigen die Spannungssteuerung. Andererseits sehe ich schaltungstechnisch (obwohl nicht mein Fachgebiet) auch gute Gründe für eine Stromsteuerung*. Ich denke aber dass es hier einfach eine Entwurfsfrage ist. Man kann den T schaltungstechnisch je nach Bedarf strom- oder spannungsbasiert steuern. Im Endeffekt gilt I_c = f(U_be, I_b). So wie ich das sehe kannst du trotz deiner guten Beispiele für eine Spannungssteuerung nicht die Stromsteuerung ausschließen. Beim FET schließen wir sie nur wegen des isolierten Gates aus. Da ist eine Stromsteuerung tatsächlich nicht möglich. Hier beim Bipolartransistor haben wir aber einen durch U_be verursachten Strom (DC). Daher ist schaltungstechnisch auch die Stromsteuerung möglich. Für mich scheint die Quintessenz aktuell die Frage zu sein, wie wir Spannungs- / Stromsteuerung definieren wollen. Geht es um physikalische Ursachen im Halbleiter? Dann liegt IMHO klar Spannungssteuerung vor. Geht es darum wie wir den T schaltungstechnisch ansteuern? Da kommt es auf die Schaltung an. (*) Ich kann mir vorstellen dass gerade an der Uni gerne auf Stromsteuerung gepocht wird weil wir die gleiche exponentielle Spannungs-Abhängigkeit wie bei der Diode haben und damit eben auch ähnliche Probleme bei einer Spannungssteuerung kriegen. Die Diode selbst ist im Endeffekt physikalisch auch spannungs-gesteuert. Trotzdem prägen wir schaltungstechnisch einen Strom ein.
Das ist nicht richtig. Nur der Strom durch die Basis bestimmt, wie viel Strom am Ausgang fließt. Die Spannung hat darauf keinen direkten Einfluss. Das kannst du ausprobieren. Steuere den Transistor mit einem konstanten Strom an, und messe den Ausgangsstrom. Nun ändere die Temperatur, so dass sich die B-E Spannung ändert, behalte jedoch den gleichen Strom bei. Der Ausgangsstrom ändert sich nicht.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Nun ändere die Temperatur, so dass sich die B-E Spannung ändert, behalte > jedoch den gleichen Strom bei. Der Ausgangsstrom ändert sich nicht. Dem logischen Schluss kann ich nicht folgen. Mit dem Experiment zeigst du ja nur dass eine Änderung der B_E-Spannung durch Temperaturänderung kompensierbar ist, sodass am Ende der gleiche Ic fließt. Um deine Aussage zu bestätigen müsstest du zeigen dass eine Änderung U_be keinen Einfluss auf Ic hat bei sonst gleichbleibenden Parametern.
Dieter D. schrieb: > Um deine Aussage zu bestätigen müsstest du zeigen dass eine > Änderung U_be keinen Einfluss auf Ic hat bei sonst gleichbleibenden > Parametern. Dazu musst du die Temperatur ändern. Ansonsten ist es unmöglich, U_be zu ändern ohne dass sich dadurch auch I_be ändert.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Das ist nicht richtig. Nur der Strom durch die Basis bestimmt, wie viel > Strom am Ausgang fließt. Die Spannung hat darauf keinen direkten > Einfluss. Was ist nicht richtig? Du solltest schon zitieren, damit man Deine Aussage einordnen kann. Daß Ic = f(Ib) ist, ist ja klar. Aber ist das ein kausaler Zusmmenhang? Und ebenso ist auch Ic = f(Ube). J. T. schrieb: > Genau dass sagt es aus, aber unser allwissender Lutz behauptet Lutz wird für sich selber sprechen können. Ich verstehe seine Aussage so, daß er sich auf das 2-Dioden-Modell bezieht und das ist ja auch in 1. Näherung zutreffend. In der Praxis gibt es eben viele Vereifachungen (Modelle), mit denen sich z.B. ein Transistorverstärker berechnen läßt. Aber diese sagen wenig über die tatsächliche, innere Funktion eines Transistors aus. Hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Mathematische_Beschreibung_des_Bipolartransistors finden sich viele Formeln, die jedoch über die realen Vorgänge im Inneren wenig Aufschluß bieten. Beispiel Kleinsignalgleichungen. Damit läßt sich ein Transistorverstärker berechnen, Verstärkung, Ein- & Ausgangswiderstand, usw. ohne die Funktion zu erklären. Viele Formeln sind auch empirischer Natur D.h. man macht Messungen oder Beobachtungen und 'gießt' diese dann in eine zutreffende Funktion ohne die Zusammenhgänge zu erklären.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Dazu musst du die Temperatur ändern. Ansonsten ist es unmöglich, U_be zu > ändern ohne dass sich dadurch auch I_be ändert. Ja eben.. Es zeigt dass die Aussage Stefan ⛄ F. schrieb: > Nur der Strom durch die Basis bestimmt, wie viel > Strom am Ausgang fließt. Die Spannung hat darauf keinen direkten > Einfluss. falsch ist.
Dieter D. schrieb: > Um deine Aussage zu bestätigen müsstest du zeigen dass eine Änderung > U_be keinen Einfluss auf Ic hat bei sonst gleichbleibenden Parametern. Die Parameter sind doch alle ineinander verwoben. Wenn Ube sich ändert, ändern sich auch Ib und Ic, das wird sich wieder in einer Temperaturänderung des Transistors zeigen. Wenn ich also Ube auf einem Wert festhalte, dann kann ich den Transistor bzw die Ströme Ib und damit auch Ic mit der Temperatur steuern. Würde jetzt jdm behaupten wollen, der Transistor ist temperaturgesteuert? Evtl sollte man vorher erst einmal klären, was man unter Steuerung versteht, wie Mohandes auch schon andeutete. Für mich ist eine Steuerung am ehesten ein linearer Zusammenhang zwischen dem Stellwert und dem gesteuerten Wert. Und das ist beim bipolaren Transistor nun am ehesten der Zusammenhang zwischen Ib und Ic. In diesen Zusammenhang greift auch die Temperatur nicht ein, wobei diese jedoch Einfluss auf alle Zusammenhänge zwischen Spannungen und Strömen hat.
Mohandes H. schrieb: > Aber diese sagen > wenig über die tatsächliche, innere Funktion eines Transistors aus. Die physikalischen Vorgänge lassen sich über das Bändermodell nachvollziehen. Um einen Ladungsträgerfluss zu ermöglichen, müssen die erlaubten Energiezustände (Lösungen der Schrödingergleichung, genannt Bänder, entsprechen einem el. Potenzial) dahingehend verschoben werden, dass Ladungsträger keine Energiebarriere beim Wechsel in das nächste Gebiet 'sehen'. Wie die Bänder zueinander stehen wird durch 3 Parameter bestimmt: Das Material, Dotierung, anliegende Spannung (Verschiebt die Potenziale). Mit deinem Einwand zur eingeschränkten Gültigkeit von Modellen hast du natürlich Recht. Das Bändermodell verändert aber nichts bzgl irgendwelcher Ströme. Die gibt es intra-atomar nicht. Hier gibt es nur Bereiche in denen sich ein Elektron mit bestimmter Wahrscheinlichkeit aufhalten kann oder nicht. Das Bändermodell stellt dar, ob Elektronen im Leitungsband oder im Valenzband sind. Im Halbleiter-Gitter entscheiden nur diese Energieniveaus, ob Strom fließen kann oder nicht.
J. T. schrieb: > der Transistor ist temperaturgesteuert? Guter Einwand, der wiederum die Frage aufwirft: was ist kausal verbunden und was sind (nur) korrelierte Verbindungen.
J. T. schrieb: > Die Parameter sind doch alle ineinander verwoben. Wenn Ube sich ändert, > ändern sich auch Ib und Ic, das wird sich wieder in einer > Temperaturänderung des Transistors zeigen. Wenn ich also Ube auf einem > Wert festhalte, dann kann ich den Transistor bzw die Ströme Ib und damit > auch Ic mit der Temperatur steuern. Würde jetzt jdm behaupten wollen, > der Transistor ist temperaturgesteuert? > Evtl sollte man vorher erst einmal klären, was man unter Steuerung > versteht, wie Mohandes auch schon andeutete. > Für mich ist eine Steuerung am ehesten ein linearer Zusammenhang > zwischen dem Stellwert und dem gesteuerten Wert. Und das ist beim > bipolaren Transistor nun am ehesten der Zusammenhang zwischen Ib und Ic. > In diesen Zusammenhang greift auch die Temperatur nicht ein, wobei diese > jedoch Einfluss auf alle Zusammenhänge zwischen Spannungen und Strömen > hat. Ja eben, da hast du absolut Recht. Deswegen meinte ich ja oben auch wir müssten mal überlegen wie wir die Steuerung definieren. Für mich wäre es physikalisch gesehen z. B. was die Ursache ist. Schaltungstechnisch wäre für mich die Frage anhand welcher Größen man die Steuerung de facto vornimmt. Und das macht man aufgrund praktischer Vorteile eben meist gerne mit dem Parameter der sich linear verhält (siehe Diode).
Hallo, Dieter D. schrieb: > Für mich scheint die Quintessenz aktuell die Frage zu sein, wie wir > Spannungs- / Stromsteuerung definieren wollen. Nein, darum geht es nicht, denn: > Geht es um physikalische Ursachen im Halbleiter? Dann liegt IMHO > klar Spannungssteuerung vor. Lutz hat recht. Physikalisch gesehen ist ein Transistor ein spannungsgesteuertes Bauteil wie man unschwer aus der Shockley-Gleichung erkennen kann. ABER: > Geht es darum wie wir den T schaltungstechnisch ansteuern? Da kommt es > auf die Schaltung an. Und das ist der Punkt. Denn zufällig besteht beim Bipolartransistor zwischen dem Basis- und dem Kollektorstrom ein (zumindest annähernder) linearer Zusammenhang. Und Ingenieure lieben lineare Zusammenhänge, weil es Berechnungen drastisch vereinfacht. Stichwort "Kleinsignalverhalten bei Verstärkerschaltungen". Da werden so kleine Auslenkungen um den Arbeitspunkt herum betrachtet, das man das Ganze in guter Näherung als linear "durchgeht". Oder man denke nur mal an die Anwendung eines Transitors als Schalter. Da will ich doch nicht Ube über die Shockley-Gleichung berechnen müssen wenn ich das mit Ic=(B/Sicherheitsfaktor)*Ib in Sekundenschnelle im Kopf überschlagen kann. Deshalb ist es schon rein pragmatisch sinnvoll eine Stromsteuerung einzuführen, wenn das auch streng physikalisch nicht richtig ist. rhf
Mohandes H. schrieb: > > Guter Einwand, der wiederum die Frage aufwirft: was ist kausal verbunden > und was sind (nur) korrelierte Verbindungen. Kausal steht am Anfang der Halbleiter mit seinen Energieniveaus. Die Niveaus werden durch Parameter wie Temperatur (hatte ich in meinem vorletzten Kommentar vergessen), Material, Dotierung und anliegende el. Spannung direkt kausal verschoben und ermöglichen / verändern so einen el. Stromfluss. Grundlagen Halbleiterphysik.
Hallo, Dieter D. schrieb: > Warum sagst du am Anfang nein. Das ist doch genau was ich sagen will. Das habe ich anders verstanden. rhf
Beim Blick in meine Unterlagen muss ich mich nochmal korrigieren. Die Temperatur hatte ich doch nicht vergessen. Aber sie beeinflusst nicht die Energieniveaus sondern nur die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Ladungsträger in den Bändern. Beschrieben durch dir Fermi-Dirac-Verteilung. Bei T = 0 K ist die Aufenthaltswahrscheinlichkeit im Leitungsband 0. Daher kann es dann auch keinen Stromfluss geben. Erst bei T > 0 wächst auch die Aufenthaltswahrscheinlichkeit im L-Band und damit wird der Halbleiterkristall el. leitend.
Dieter D. schrieb: > Bei T = 0 K ist die Aufenthaltswahrscheinlichkeit im Leitungsband 0 Hieße das, ein Supraleiter bekäme, könnte man ihn auf 0K abkühlen, einen unendlichen Widerstand?
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J. T. schrieb: > Hieße das, ein Supraleiter bekäme, könnte man ihn auf 0K abkühlen, einen > unendlichen Widerstand? Nein, denn Supraleiter sind keine Halbleiter. Bei Supraleitern (bzw el. Leitern allgemein) überlappen sich das Valenz- und das Leitungsband. Bei Halbleitern sind die Bänder getrennt aber dicht beieinander. Siehe Anhang.
Dieter D. schrieb: > Siehe Anhang. Vielen Dank für deine direkte Antwort, ohne Verweise auf Google und Co.
Dieter D. schrieb: > Bei Supraleitern (bzw el. Leitern allgemein) überlappen sich das Valenz- > und das Leitungsband. Wobei beim Weitergrübeln stellt sich mir noch die Frage, ob das Bändermodell beim Supraleiter überhaupt anzuwenden ist? Ich erinner mich dunkel, mal gelesen zu haben, dass bei der Cooperpaarbildung die Elktronen aufhören, Bosonen zu sein und als Paare dann Fermionen sind? Oder andersrum, ich kann mir nie merken welche welche sind. Ist aber alles nur mal sehr oberflächlich angelesen und lange her.
J. T. schrieb: > Wobei beim Weitergrübeln stellt sich mir noch die Frage, ob das > Bändermodell beim Supraleiter überhaupt anzuwenden ist? Kann dazu nicht viel sagen weil ich von Supraleitern 0 Ahnung habe, aber grundsätzlich wüsste ich jetzt auch nicht was einem das Bändermodell bei el. Leitern noch groß helfen soll (außer die reine Zuordnung Leiter, Halbleiter, Isolator)
Dieter D. schrieb: > > Für mich scheint die Quintessenz aktuell die Frage zu sein, wie wir > Spannungs- / Stromsteuerung definieren wollen. Geht es um physikalische > Ursachen im Halbleiter? Dann liegt IMHO klar Spannungssteuerung vor. Jeder, der mal was von Sperrschicht und Diffusionsspannung U_diff=(0,6...0,7) Volt im Innern des Transistors gehört kann, der kann sehr leicht verstehen, wieso es eine zu U_diff entgegengesetzte äußere (!) Spannung sein muss, die diese Sperre abbauen kann. Jeder Strom (Ie, Ic, Ib) ist dann die Folge des Abbaus dieser Sperre. > Geht es darum wie wir den T schaltungstechnisch ansteuern? Da kommt es > auf die Schaltung an. (*) Ich kann mir vorstellen dass gerade an der Uni > gerne auf Stromsteuerung gepocht wird weil wir die gleiche exponentielle > Spannungs-Abhängigkeit wie bei der Diode haben und damit eben auch > ähnliche Probleme bei einer Spannungssteuerung kriegen. Welche Probleme denn? Die Spannungssteuerung ist doch so leicht zu erklären (hab ich oben ja versucht). Eine Stromsteuerung innerhalb des Transistors kann man nicht erklären - wer hat denn mal eine Erklärung gelesen? Ich weiß, manchen reicht eine Formel (und deren falsche Interpretation). > Die Diode selbst > ist im Endeffekt physikalisch auch spannungs-gesteuert. Trotzdem prägen > wir schaltungstechnisch einen Strom ein. Nein, kein Unterschied beim Abbau der "Sperre" (Sperrschicht mit Diffusionsspannung). Eine Diode wird zumeist in Reihe mit einem R betrieben nach dem Prinzip eines Spannungsteilers. _______________________________________________________________ Ich hab noch mal ein schönes Beispiel für die (babylonische) Sprachverwirrung: Stichwort: Schaltbetrieb mit Sättigung im on-Zustand. Jeder Praktiker sagt zumeist (und so kann man es auch oft lesen), dass man die Basis mit einem "großen" Strom fluten muss (jedenfalls deutlich größer als der Strom. der sich über Ib=Ic/B ergeben würde), um den Transistor in Sättigung zu bringen. Und das funktioniert auch - allerdings wird bei dieser Beschreibung die Ursache mit der Wirkung vertauscht. Wieso? Weil "Sättigung" ganz anders definiert ist. Dieser Zustand tritt nur dann ein, wenn nicht nur der B_E-Übergang, sondern auch der B_C-Übergang in Durchlassrichtung betrieben wird (weil durch den großen Ic der Abfall am Koll.widerstand so groß ist, dass Uce so klein wird, womit die Spannung Ubc>0 (Durchlassbetrieb). Was heißt das? Der große Strom in die Basis ist die FOLGE der Tatsache, dass beide pn-Übergänge offen sind und Ib eben nicht mehr nur dieser kleine Anteil Ic/B ist. Trotzdem sagen wir oft vereinfacht, dass der große Basisstrom den Transistor in Sättigung bringen würde (damit ist er aber nur ein INDIZ/Anzeichen für den Sättigungszustand). Vielleicht hilft dieses Beispiel den scheinbaren Widerspruch aufzuklären zwischen (a) Spannungssteuerung beim Beschreiben des Transistorprinzips und (b) scheinbarer Stromsteuerung beim Beschrieben einer Schaltung
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Lutz V. schrieb: > Was heißt das? Der große Strom in die Basis ist die FOLGE der Tatsache, > dass beide pn-Übergänge offen sind und Ib eben nicht mehr nur dieser > kleine Anteil Ic/B ist. Dann so ein Ignorant wie ich und knipst dir den Kollektor ab. Der Basis-Strom ändert sich dadurch nur marginal und die Theoretiker staunen Bauklötze. Manchmal habe ich das Gefühl, das Theoretiker/Akademiker in einer Art Matrix leben, die ihresgleichen geschaffen haben.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Dann so ein Ignorant wie ich und knipst dir den Kollektor ab. Der > Basis-Strom ändert sich dadurch nur marginal und die Theoretiker staunen > Bauklötze. > Manchmal habe ich das Gefühl, das Theoretiker/Akademiker in einer Art > Matrix leben, die ihresgleichen geschaffen haben. Ich bin ja selten einer Meinung mit dir, aber besonders bei der Theoretikermatrix absolut bei dir.
Stefan ⛄ F. schrieb: > > > Dann so ein Ignorant wie ich und knipst dir den Kollektor ab. Der > Basis-Strom ändert sich dadurch nur marginal und die Theoretiker staunen > Bauklötze. > > Manchmal habe ich das Gefühl, das Theoretiker/Akademiker in einer Art > Matrix leben, die ihresgleichen geschaffen haben. Es ist eigentlich schade, dass durch solche geist- und inhaltslosen Sprüche eine technische Diskussionsrunde (ja ein ganzes Forum) entwertet wird.
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Lutz V. schrieb: > Es ist eigentlich schade, dass durch solche geist- und inhaltslosen > Sprüche eine Diskussionsrunde (ja ein ganzes Forum) entwertet wird. Tschuldigung, das wollte ich nicht bewirken. Ich wollte nur los werden, dass ich mental überfordert bin.
Lutz V. schrieb: > Jeder, der mal was von Sperrschicht und Diffusionsspannung > U_diff=(0,6...0,7) Volt im Innern des Transistors gehört kann, der kann > sehr leicht verstehen, wieso es eine zu U_diff entgegengesetzte äußere > (!) Spannung sein muss, die diese Sperre abbauen kann. Jeder Strom (Ie, > Ic, Ib) ist dann die Folge des Abbaus dieser Sperre. Lieber Lutz, warum erzählst du mir das? Ich weiß das. Es widerspricht keiner meiner Aussagen in irgendeiner Form. Im Gegenteil. Ich bin in der Frage der physikalischen Ansteuerung zu 100% bei dir. Also wo ist der Zweck dieser Antwort? > Welche Probleme denn? Die Spannungssteuerung ist doch so leicht zu > erklären (hab ich oben ja versucht). Eine Stromsteuerung innerhalb des > Transistors kann man nicht erklären - wer hat denn mal eine Erklärung > gelesen? Ich weiß, manchen reicht eine Formel (und deren falsche > Interpretation). Man kann auch eine Stromsteuerung innerhalb der Diode als ursächlich erklären. Und trzd. nimmt man schaltungstechnisch eine Stromansteuerung vor. Du prangerst hier nach allen Seiten permanent an man würde deine Argumente nicht verstehen oder beachten und dabei merkst du gar nicht, dass du selbst deinen eigenen Maßstäben nicht gerecht wirst. Es wurden nun zig fach von mehreren Seiten Beispiele und Gründe für eine schaltungstechnische Stromansteuerung genannt. Ignorierst du die aktiv oder verstehst du es wirklich nicht? > Nein, kein Unterschied beim Abbau der "Sperre" ... Nein, physikalisch nicht. Das stimmt. Die Rede ist von schaltungstechnischer Perspektive. Welcher Wert wird in der Schaltung gesteuert? > Vielleicht hilft dieses Beispiel den scheinbaren Widerspruch aufzuklären > zwischen > (a) Spannungssteuerung beim Beschreiben des Transistorprinzips und > (b) scheinbarer Stromsteuerung beim Beschrieben einer Schaltung Es gibt keinen Widerspruch. Auch keinen scheinbaren. Es gibt nur die Frage nach der Definition. Wenn ich beim Schaltungsentwurf einen Transistor rein systemtheoretisch als Vierpol betrachte muss ich nicht wissen was physikalisch da drin los ist. Ich muss nur wissen welche Übertragungseigenschaften der hat - und in denen hat die Spannung keinen Vorzug ggü dem Strom. Die Frage ist hier ausschließlich welche größe meine Schaltung steuert.
Dieter D. schrieb: > Man kann auch eine Stromsteuerung innerhalb der Diode als ursächlich > erklären. * Korrektur: da fehlt ein 'nicht'
Dieter D. schrieb: > Die Frage ist hier ausschließlich welche größe meine Schaltung steuert. Danke. Weiter kann ich auch gar nicht denken. Es war wohl richtig, dass ich nach den 3 Probe-Monaten das Fern-Studium abgebrochen habe.
Lutz V. schrieb: > Stefan ⛄ F. schrieb: >> > >> Dann so ein Ignorant wie ich und knipst dir den Kollektor ab. Der >> Basis-Strom ändert sich dadurch nur marginal und die Theoretiker staunen >> Bauklötze. >> >> Manchmal habe ich das Gefühl, das Theoretiker/Akademiker in einer Art >> Matrix leben, die ihresgleichen geschaffen haben. > > Es ist eigentlich schade, dass durch solche geist- und inhaltslosen > Sprüche eine technische Diskussionsrunde (ja ein ganzes Forum) entwertet > wird. 100% Zustimmung. @ Stefan wenn dich theoretische Hintergründe nicht interessieren dann beschäftige dich halt nicht damit. Aber es kann doch nicht so schwer sein trzd respektvoll zu bleiben. Ohne Theretiker gäbe es keine Transistoren mit denen du spielen könntest.
Dieter D. schrieb: > u prangerst hier nach allen Seiten permanent an man würde deine > Argumente nicht verstehen oder beachten und dabei merkst du gar nicht, > dass du selbst deinen eigenen Maßstäben nicht gerecht wirst Das Lutz auf mich nicht mehr eingehen will, hat er ja explizit gesagt. Daher hoffe ich, dass er es in deinem Beitrag lesen wird. Ich hab ja auch schon vorsichtig drauf hingewiesen. Lutz V. schrieb: > Es ist eigentlich schade, dass durch solche geist- und inhaltslosen > Sprüche eine technische Diskussionsrunde (ja ein ganzes Forum) entwertet > wird. Und eigentlich schade ist auch, dass in einem technischen Forum jemand daher kommt, hochgestochene Formeln um sich wirft und dabei in keinster Weise (in der Lage?)/(Willens?) ist, sehr valide Gegenargumente anzuerkennen oder sie wenigstens zu sehen. Denn wenn man meint, es ist schon eine Steuerung, wenn irgend ein Wert irgendeinem anderen Wert, in irgendeiner (nun gut nicht so zufälligen Weise, das es nicht mehr in einer Formel fassbar wäre) Weise folgt, dann kann man den Transistor genausogut als temperaturgesteuert betrachten, wie ich vorhin herleitete, falls du dir doch noch die Mühe machen willst, meine Beiträge zu lesen.
Dieter D. schrieb: > 100% Zustimmung. @ Stefan wenn dich theoretische Hintergründe nicht > interessieren dann beschäftige dich halt nicht damit. Aber es kann doch > nicht so schwer sein trzd respektvoll zu bleiben. Ohne Theretiker gäbe > es keine Transistoren mit denen du spielen könntest. Stefanus hat sich ja entschuldigt. Es ist keine Schande, sich nicht für die (trockene) Theorie zu interessieren. Es gibt sogar gute Entwickler, die von der Theorie keine Ahnung haben. Ebenso wie es Theoretiker gibt, die über die Vorgänge im Transistor im Detail Bescheid wissen jedoch keinen funktionierenden Transistorverstärker zusammengebaut bekommen. Und wieder Andere haben von Theorie und Praxis ein gesundes Halbwissen.
Dieter D. schrieb: > 100% Zustimmung. @ Stefan wenn dich theoretische Hintergründe nicht > interessieren dann beschäftige dich halt nicht damit. Aber es kann doch > nicht so schwer sein trzd respektvoll zu bleiben. Ohne Theretiker gäbe > es keine Transistoren mit denen du spielen könntest. Mit dem respektvoll bleiben hast du an und für sich recht, jedoch kann ich auch Stefanus sehr gut verstehen. Da kommt halt einer daher, und behauptet "irgendetwas" und belegt es mit einer Formel. Dann kommt jdm anders und behauptet "das kann nicht sein weil", wenn auch ohne direkt auf die erste Behauptung und die Formel einzugehen. Dann wäre es doch, um der Diskussion Willen, sinnvoller auf das "weil" einzugehen, statt nochmal zu sagen "aber ich hab hier doch die Formel". So etwa "fühlt" sich die Diskussion für mich an. Bei einer Diskussion ist doch auch ein wenig das "Wie man in Wald ruft, so schallt es heraus"-Prinzip dabei, zumindest in meiner Welt. Und da ist Lutz, zumindest in meiner Wahrnehmung, eher der Elefant im Porzelanladen. Er will Ansagen machen, wie die Diskussion zu laufen hat und legt Maßstäbe an andere, aber nicht an sich selbst. Da kann man dann schon mal ungehalten werden. Sicher haben wir den Theoretikern viel zu verdanken, aber son lüt beten leben die doch schon in ihrer eigenen Welt, oder nicht? ;-)
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Dieter D. schrieb: > Lutz V. schrieb: >> Jeder, der mal was von Sperrschicht und Diffusionsspannung >> U_diff=(0,6...0,7) Volt im Innern des Transistors gehört kann, der kann >> sehr leicht verstehen, wieso es eine zu U_diff entgegengesetzte äußere >> (!) Spannung sein muss, die diese Sperre abbauen kann. Jeder Strom (Ie, >> Ic, Ib) ist dann die Folge des Abbaus dieser Sperre. > > Lieber Lutz, warum erzählst du mir das? Ich weiß das. Es widerspricht > keiner meiner Aussagen in irgendeiner Form. Im Gegenteil. Ich bin in der > Frage der physikalischen Ansteuerung zu 100% bei dir. Also wo ist der > Zweck dieser Antwort? Dieter, es tut mir leid - da hab ich mich nicht genau genug ausgedrückt (bei technischen Dingen gebe ich mir mehr Mühe). Ich wollte Deine Aussage durch ein paar zusätzliche Erläuterungen ergänzen und erhärten. Mehr nicht! > > Es wurden > nun zig fach von mehreren Seiten Beispiele und Gründe für eine > schaltungstechnische Stromansteuerung genannt. Ignorierst du die aktiv > oder verstehst du es wirklich nicht? Schade, jetzt wirst Du persönlich. Bitte: Nenne mir einen Beitrag (Du sprichst sogar von -zigfach), in dem Gründe (oder meinst Du Nachweise?) für Stromsteuerung genannt werden und die ich ignoriert habe. Ich wäre Dir wirklich dankbar. Wenn allerdings jemand total abenteuerlich formuliert (sinkender Strom bei steigender Spannung; oder es wird behauptet, dass für den BJT keine Steilheit definiert ist, dann gehe ich auf offensichtlichen Unsinn nicht ein...das stimmt). Und - das mit dem "verstehen" solltest Du Dir sparen.... > > Es gibt keinen Widerspruch. Auch keinen scheinbaren. Es gibt nur die > Frage nach der Definition. Na, dazu hab ich doch weiter oben ein aktuelles Beispiel gebracht. Weil nämlich jemand, der die Definition (in diesem fall: Sättigung) nicht kennt, auch den Widerspruch nicht bemerkt. Er versteht also nichts und reagiert mit einem dummen Spruch (wie man ja sehen und lesen konnte). > Wenn ich beim Schaltungsentwurf einen > Transistor rein systemtheoretisch als Vierpol betrachte muss ich nicht > wissen was physikalisch da drin los ist. Ich muss nur wissen welche > Übertragungseigenschaften der hat - und in denen hat die Spannung keinen > Vorzug ggü dem Strom. Die Frage ist hier ausschließlich welche größe > meine Schaltung steuert. Erinnerst Du Dich noch an den Start dieser Diskussion? Da wollte jemand wissen, wie sich die zwei Transistoren bei Erwärmung verhalten (Stromspiegelschaltung). Das ist eine Schaltung - und nicht nur 1 nackter Transistor. Hast Du hier auch nur einen einzigen Satz von den Stromsteuer-Anhängern gefunden, der die Beobachtungen richtig erklärt? Ich habe etliche Schaltungsbeispiele genannt, die ausschließlich mit Spannungssteuerung zu erklären sind. Dazu gab es Null Reaktion - DAS nenne ich Ignoranz (weil Du meinst, mir Ignoranz vorwerfen zu müssen).
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J. T. schrieb: > Sicher haben wir den Theoretikern viel zu verdanken, aber son lüt beten > leben die doch schon in ihrer eigenen Welt, oder nicht? ;-) Ach, ich weiß nicht. Ich finde es gut, daß die Thematik hier gerade auch aus Sicht derer, die keinerlei Mathematik > Mittlerer Reife drauf haben (/mir) etwas verständlicher beleuchtet wird, indem hier mehrfach Argumente wie auch Gegenargumente diversester Formulierung entstehen/angesetzt werden. (Von Leuten mit diversen Kenntnissen und Kenntnis-Graden - so finde auch ich etwas einfacher Zugang.) Leider bin auch ich mit vielerlei Einzel-Erklärungen mangels div. Grundlagen (für mich ist das nur Hobby, von Halbleiterphysik habe ich wenig bis gar keinen Schimmmer) überfordert - gebe ich zu. Daher hilft mir genau das gerade genannte, oder kommt mir halt wenigstens gerade so vor. :-) Ich bilde mir ein, wenigstens ein bißchen mehr zu verstehen, als noch anfangs des Tages. Ehrlich gesagt bin ich jedem von Euch für diese Diskussion dankbar, obwohl die persönlichen Angriffe tatsächlich verzichtbar wären. Jedoch verstehe ich schon auch, daß Standpunkte mit einer gewissen Vehemenz vertreten werden (/können), wenn man von diesen nun mal überzeugt ist, daher gehört das ja vielleicht irgendwie dazu, ich weiß es nicht genau. Jedenfalls dürft Ihr von mir aus (und nein, das ist keine Ironie) gerne weiterdiskutieren, so lange Ihr Euch nicht zu sehr an die Gurgel zu gehen vor habt - obwohl "ruhiger" durchaus besser wäre.
Ich denke tatsächlich dass inzwischen alles gesagt ist. Und ich verstehe auch dass wir ‚Theoretiker‘ manchmal Zähneknirschen auslösen können wenn wir zu sehr von uns überzeugt sind und dann im Eifer vergessen das Große und Ganze zu sehen, bzw andere Perspektiven. Gleichzeitig ist ein gutes theoretisches Verständnis von Vorgängen Gold wert. Ich finde auf die Schnelle keine eindeutige allgemein gültige Definition die in der breiten Elektrotechnik nun etabliert wäre, was Spannungssteuerung und was Stromsteuerung ist. Von daher ist es nur logisch dass man das aus der Perspektive der eigenen Expertise heraus betrachtet und evtl. zu einem anderen Schluss kommt als der andere. Ich würde mit jmd der die systemtheoretische Brille auf hat niemals diskutieren dass ein BJT stromgesteuert sein kann. Ich verstehe absolut dass er das so sieht. Gleichzeitig weiß ich, dass es rein physikalisch betrachtet im Halbleiter anders ist. Jetzt ist die Frage was mache ich damit. Und ich komme sicher nicht weit wenn ich einfach nur versuche allen zu erklären dass ich der einzige bin der alles richtig verstanden hat. Besser ist, erstmal verstehen warum andere es anders sieht und draus lernen oder auf Augenhöhe drüber diskutieren.
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Danke für die Argumentationen Dieter und Lutz, ich habe bisher nie verstanden, wie die Stromsteuerung mit meinem begrenzten Verständnis von Halbleiterphysik funktionieren soll (das mit dem Strom hat mir nie eingeleuchtet). Nun habe ich zumindest eine Erklärung :) . Ich schaue bei Zeiten aber nochmal in meinen Tietze-Schenk.
Dieter D. schrieb: > Ich > würde mit jmd der die systemtheoretische Brille auf hat niemals > diskutieren dass ein BJT stromgesteuert sein kann. Ich verstehe absolut > dass er das so sieht. Gleichzeitig weiß ich, dass es rein physikalisch > betrachtet im Halbleiter anders ist. Jetzt ist die Frage was mache ich > damit. Und ich komme sicher nicht weit wenn ich einfach nur versuche > allen zu erklären dass ich der einzige bin der alles richtig verstanden > hat. Besser ist, erstmal verstehen warum andere es anders sieht und > draus lernen oder auf Augenhöhe drüber diskutieren. Sehr löblicher Ansatz 👍.. Aber der fähige Theoretiker wird nach langem Nachdenken zugeben müssen, dass man den Transistor durchaus stromgesteuert betrachten kann. Allerdings ist die Stromsteuerung mit Ic=Beta * Ib ungenauer, da Beta eigentlich ein Dreckeffekt der Halbleiterherstellung ist, der von vielen Unbekannten abhängt. Die stromgesteuerte Betrachtung ist aber deutlich einfacher in der Praxis zu verstehen und anzuwenden. Und sogar für Präzisionsschaltungen sehr nützlich, da man gerade da diesen Dreckeffekt "Basisstrom" nicht verleugnen darf. Physikalisch genauer ist der Transistor spannungssteuert mit Ic = Is * exp( Ube / (N k T/q) ). Diese Gleichung ist über mehrere Zehnerpotenzen von Mikroampere bis zu Ampere hin genau. Wobei das ja auch nur die halbe Wahrheit ist, mit der man aber schon gut angeben kann. In Wahrheit ist das aber eine Wellenbewegung, also noch etwas komplizierter. Die Gleichung sagt also nur, das wir uns nicht auskennen. Und gerade diese Gleichung erklärt die Temperaturabhängigkeit nur schlecht. Es ist ja sowohl der Vorfaktor Is als auch der Exponent stark Temperaturabhängig. Und zwar in umgekehrter Richtung! Die Erklärung von Lutz zur Temperaturabhängigkeit ist ja etwas dürftig 😉. Und natürlich kann man auch mit Stromsteuerung den Stromspiegel erklären. Man braucht nur das richtige Ersatzschaltbild herzunehmen => das machen wir ein anderes Mal. Wenn man also nur exp(Ube/(k * T / q)) anschaut, dann sinkt der Strom ja mit steigender Temperatur bei konstanter Basis-Emitter Spannung! Umso grösser die Temperatur, umso kleiner wird der Strom. Das kann ja jetzt nicht sein. Das Rätsel liegt im Sättigungstrom Is, der ist nämlich stark positiv temperaturabhängig. Im Sättigungsstrom Is ist die Beweglichkeit der Ladungsträger enthalten, und die steigt mit der Temperatur sehr stark. So, das hätten wir, jetzt aber weiter zur Steuerung des Transistors 🍦: Was geht im Transistor jetzt aber physikalisch vor??? Wir haben eine gesperrte Kollektor-Basis Diode, an der praktisch die gesamte Kollektor-Emitter Spannung abfällt. In der Sperrschicht gibt es daher ein starkes Elektrischen Feld, das ja Spannung/Dicke ist, also etliche Megavolt/Meter. Dann haben wir eine schwach leitende Basis-Emitter Sperrschicht, die an die gesperrte Kollektor-Basis Sperrschicht angrenzt. Da fliesst erst mal ein kleiner Basisstrom. Elektronen fliessen also vom Kollektor durch die Sperrschicht zur leicht positiven Basis (+0.65V). Und da passierts 🚀: Die Elektronen kommen in die Nähe des starken elektrischen Feldes der Kollektor-Basis Sperrschicht, und da werden sie praktisch wie mit einem Staubsauger weggesaugt! Die Elektronen landen also nie in der Basis, sondern fliessen durch die Sperrschicht zum Kollektor! Natürlich will die Basis trotzdem ihre Elektronen haben, ein paar wenige müssen also auch zur Basis fliessen. Sonst würde sich die Basis ja negativ aufladen und der Zauber wäre schnell vorbei. Der Prozess ist ja bei normalen Temperaturen nicht selbsterhaltend, bei höheren Temperaturen und Vce Spannungen allerdings schon. Und das ist auch die Begründung, warum der Transistor eben auch stromgesteuert gesehen werden kann. Wenn keine Elektron von der Basis abfliessen, dann würde sich die Basis negativ aufladen, und vorbei ist es mit den Elektronenfluss zum Kollektor. Ca. eins von 200 Elektronen muss an der Basis ankommen. Also die Erklärung hat eigentlich sogar gewisse Ähnlichkeiten mit einer Elektronen-Röhre, da kenne ich mich ja nicht so genau aus, aber ganz daneben ist das nicht. Ist eine Elektronenröhre jetzt stromgesteuert oder Spannungsgesteuert 😁🤷♀️ Oh je. Besten Gruss, Udo
Im Absatz sind Kollektor und Emitter vertauscht: *** Dann haben wir eine schwach leitende Basis-Emitter Sperrschicht, die an die gesperrte Kollektor-Basis Sperrschicht angrenzt. Da fliesst erst mal ein kleiner Basisstrom. Elektronen fliessen also vom **EMITTER** durch die Sperrschicht zur leicht positiven Basis (+0.65V). *** Noch eine Bemerkung zur Formel: Ic=Is * exp(Ube/Ut). Die Formel ist aus einem eindimensionalen Model mit idealen Halbleitern berechnet, wo es eigentlich nur um "Löcher-. und Elektronenwolken" und elektrische Potentiale geht. Im ganzen Model gibt es schlichtweg keine Basisstrom, sondern es wird angenommen, dass sich gewisse Potentiale auf magische Weise einstellen. Es ist erstaunlich wie gut die Formel trotz der Vereinfachungen funktioniert.
Am Ende könnte man sich dann noch Gedanken machen, ob die Formeln der Welt vorgeben wie sie zu sein hat, oder ob die Welt die Formeln in ihre Form zwingt. Ich hab schon viele Diskussionen geführt, in denen in etwa gesagt wurde "dies und jenes ist so, weil die Formel das sagt". Dabei ist die Formel doch viel eher wie sie ist, weil sie die "Wirklichkeit" zu beschreiben versucht. Die Wirklichkeit selbst, was auch immer sie sein mag, interessiert sich eventuell kein bisschen für Mathematik, lässt sich aber erstaunlich oft erstaunlich gut mit Mathematik beschreiben.
Ich schmeisse mal als Anregung die Begriffe pn- Übergang und intrinsische Ladungsträgergeneration in den Raum. Ausserdem kann ich das Buch "Semiconductor Power Devices" sehr empfehlen.
Michael M. schrieb: > Das klappt eher schlecht als recht. Mit einem 1k Basiswiderstand > leuchtet die grüne LED (sogar ohne Vorwiderstand) nur sehr schwach! Ich hab das jetzt auch mal aufgebaut. Mangels LED in der schlecht gefüllten Bastelkiste hab sie mit nem 37ohm Widerstand ersetzt. Über dem fallen für etwa 20us etwa -100mV ab(mit nem Rigol 1054z gemessen), wenn ich den "Basiswiderstand" mit plus verbinde. Der Verlauf der Spannung lässt auf das Laden einer Kapazität schließen. Kann dann das sein, dass deine obere Diode kaputt ist? Anderseits sollte dann der "Basiswiderstand" keinen Einfluss mehr auf LED an oder aus haben.
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Fakt bleibt bipolare Transistoren sind stromgesteuert! Der alte Brauch wird nicht geknickt auch heute wird im Bett geschlafen! Fakt ist auch das kein Strom ohne Spannung existiert, aber Stefanus hat mal Recht, man kneift den Kollektor ab und der Basisstrom fliesst trotzdem. Akademiker in der Blase stimmt absolut! In deren Welt ist alles möglich sogar Urknall, Materie aus dem Nichts usw. da sind sie auf einer Ebene mit Theologen.
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Wow, danke udok für die Erklärung. Da sind ein paar Dinge drin, die ich nochmal recherchieren muss :) Joachim B. schrieb: > Fakt bleibt bipolare Transistoren sind stromgesteuert! Alles nur Modelle. Für die meisten Anwendungsfälle reicht stromgesteuert wohl aus. Ich finde die Überlegungen bezüglich Ursache Wirkung ziemlich interessant. Hilft es mir praktisch? Vermutlich nicht viel? Ist das schlimm? Nein. Ich bin allerdings beeindruckt von der Starrsinnigkeit, nur weil jemand das Mal in dem richtigen Kontext (Unterricht) so von dich gegeben hat. > Der alte Brauch wird nicht geknickt auch heute wird im Bett geschlafen! Was soll denn das heißen? > Fakt ist auch das kein Strom ohne Spannung existiert, aber Stefanus hat > mal Recht, man kneift den Kollektor ab und der Basisstrom fliesst > trotzdem. > Akademiker in der Blase stimmt absolut! In deren Welt ist alles möglich > sogar Urknall, Materie aus dem Nichts usw. da sind sie auf einer Ebene > mit Theologen. Und wenn man Materie-Antimaterie-Pärchen beobachten kann? Mich würden die Unkenrufe als man sich vor 200 Jahren mit Elektrizität beschäftigt hat, eigentlich gerne Mal hören 😁 Ich verstehe diese direkte Ablehnung, obwohl man Dinge nicht versteht, echt nicht.
Joachim B. schrieb: > Fakt bleibt bipolare Transistoren sind stromgesteuert! Nein, Fakt ist, daß bipolare Transistoren bipolare Transistoren sind. Fakt ist ebenfalls, daß die Physik die Frage nach dem "warum" nicht beantwortet, dafür sind die Theologen zuständig (die gibts auch unter Physikern!). Die Physik beantwortet das "wie", vorzugsweise mit Mathematik. Und in der Physik kann ich frei wählen, ob ich ein stromgesteuertes Modell oder ein spannungsgesteuertes Modell anwende. Entscheidend ist nur, ob sich der Transistor auch daran hält, was mein Modell aussagt. Sorry, konnte ich mir nach dem vielen Geschwurbel mit theologischem Einschlag leider nicht verkneifen. Keine Ahnung, ob es hilft. Gruß Klaus (der soundsovielte)
Klaus S. schrieb: > Keine Ahnung, ob es hilft. nö es sind Physiker die die Urknalltheorie an Hand von Beobachtungen auf das Podium brachten, dabei wann begann die Physik, nachdem Atome verschmolzen sind? also Wasserstoff zu Helium wurde, da kann man auch die Theologie heran ziehen.
Lutz V. schrieb: > Alois schrieb: >> >> Lutz, ist alles vergebene Liebesmüh - ebenso wie der Hinweis auf die >> Erkenntnisse des Herrn William Shockley. >> >> Bei der Majorität, der dem vermeintlichen Dogma "Ic = B x Ib" >> nachäffenden Hobbybastler, kriegst du damit keinen Fuß in die Tür. Und >> wenn du dich auf den Kopf stellst: Unser Herrgott wird deswegen kein >> Hirn regnen lassen ... > > Ja - Du hast wohl leider recht (Weisheit bei fortgeschrittenem Alter?). > Ich bin wohl immer noch ein Optimist, der denkt und hofft, dass > Argumente mehr zählen als unbewiesene Behauptungen. Wird wohl so sein. Mit einem gewissen Maß an Expertise ausgestattet, entstehen Erkenntnisse mitunter aus Erfahrung - was schon ein gewisses Alter impliziert. Erkenntnisse vertiefen sich durch eine gewisse innere Ruhe, welche sich automatisch einstellt, sowie man vom Tagesgeschäft entlastet ist. Aber zu Dir: Argumente zählen nur dann, wenn deine Diskutanten imstande sind, diese zu erfassen - was hier offenkundig nur punktuell der Fall ist. Gemeinhin quittieren diese dann per argumentum ad hominem... Nun - Expertise, auch eine gute Prise Weisheit, kann ich Dir attestieren, aber vielleicht solltest Du Dir abseits dessen Salomon 26,4 zu Herzen nehmen: "ne respondeas stulto iuxta stultitiam suam ne efficiaris ei simili". Vergebene Liebesmüh, aber das hatte ich schon zuvor erwähnt. QED
Eins N00B schrieb: > Und wenn man Materie-Antimaterie-Pärchen beobachten kann? kann man? wer denn? > Ich verstehe diese direkte Ablehnung, obwohl man Dinge nicht versteht, > echt nicht. wir bauten Geräte doch mit Ic = ß x Ib ganz gut, klar kann man neue Theorien erfinden, nur helfen die nicht im praktischen Leben. Man muss nicht alles verstehen, aber manches klappt gut mit der Beobachtung, aber in Grenzen. Ich wette mal, mit der Spannungsdefinition wären manche Geräte nicht gebaut worden, da nicht so leicht berechenbar. Übrigens frage mal einen Astrophysiker nach dem Urknall ohne Masse, Zeit und Raum, der wird ziemlich wortkarg.
Joachim B. schrieb: > wir bauten Geräte doch mit Ic = ß x Ib ganz gut, klar kann man neue > Theorien erfinden, nur helfen die nicht im praktischen Leben. Aha - Wieviel "Geräte" hast Du denn auf der Grundlage Ic=B*Ib schon gebaut? > > Ich wette mal, mit der Spannungsdefinition wären manche Geräte nicht > gebaut worden, da nicht so leicht berechenbar. > Die Wette würdest Du glatt verlieren. Höfliche Nachfrage: Hast Du dafür mal ein Beispiel? Nicht so leicht berechenbar? Genau das Gegenteil stimmt, weil man nämlich weiß, dass und warum der Transistor so temperaturempfindlich ist und weil man den zugehörigen Temp.-Beiwert von etwa -2mV/K kennt. Darf ich einige Gegenbeispiele bringen (Nur zur Information - Da viele mich für einen beklagenswerten Nur-Theoretiker halten: 10 Jahre Industrie, 5 Jahre Forschung und 15 Jahre praxisbezogene Lehre): 1.) Üblicherweise wird bei der bekannten Emitter-Verstärkerschaltung ein relativ niederohmiger Spannungsteiler an der Basis benutzt: Teilerstrom etwa 10*Basisstrom, damit dieser sich mit seinen Unsicherheiten (Toleranzen) nur wenig auswirkt und die Basisspannung als fest und eingeprägt angesehen werden kann. 2.) Diese Methode - zusammen mit dem Emitterwiderstand RE - führt zu vorhersehbarer Verstärkung und temperaturstabilen Stufen. Ach ja: Die Gegenkopplung mit RE funktioniert nur weil es die Spannung U_BE ist, die den Strom bestimmt. 3.) Die guten und linearisierten Eigenschaften des Differenzverstärkers, der nun eine extrem wichtige Rolle in der Schaltungspraxis spielt, beruhen auf der Abhängigkeit Ic=f(U_BE). 4.) Der Stromspiegel wurde ja oft genug schon als Beispiel genannt 5.) Alle Gegentaktstufen funktionieren nur und werden dimensioniert auf der Grundlage Ic=f(U_BE). Das sieht man sogar, wenn man sich auf dem Oszi die Übernahme-Verzerrungen ansieht. Wie groß macht man wohl U_BE bei den beiden Transistoren - warum wohl U_BE<0,6 Volt? 6.) Ohne das Wissen um die Funktion Ic=f(U_BE) hätte der schon mal erwähnte Barrie Gilbert vor vielen Jahren das Prinzip der "Translinearen Schleifen" gar nicht entwickeln können. Dieses Prinzip erlaubt analoge Signalverarbeitung bei vergleichsweise sehr kleinen Versorgungsspannungen und findet bereits zahlreiche Anwendung in integrierten Schaltungen. _________________________________ Alle diese Schaltungsprinzipien und Dimensionierungs-Regeln konnten nur entwickelt bzw. formuliert werden, weil man wusste wie der Transistor wirklich funktioniert. Wo ist ein Beispiel, welches nur bei Stromsteuerung funktioniert? In der gesamten Diskussion habe ich noch keines gelesen.....vielleicht überlesen? Und noch einmal zur Klarstellung: Ich rede nicht über Modelle, sondern wirklich nur und ausschließlich über den Transistor als Bauteil, wie er auf die an ihn gelegten Spannungen reagiert. Ich engagiere mich auch deshalb so für dieses Thema, weil ich es für sehr schlimm halte und mich ständig darüber ärgere, dass es heute noch immer viele Bücher - gerade auch im deutschsprachigen Raum - gibt, die den Transistor falsch beschreiben - allerdings nur als Behauptung ohne jegliche Begründung. DAS sind die hier zu Recht "gescholtenen" Theoretiker, die vielleicht nie so`n Ding in der Hand gehalten haben. Oder noch schlimmer: Einfach abgeschrieben haben.
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Lutz V. schrieb: > Üblicherweise wird bei der bekannten Emitter-Verstärkerschaltung ein > relativ niederohmiger Spannungsteiler an der Basis benutzt ... und die Basisspannung als fest und > eingeprägt angesehen werden kann. Nur ein Gegenargument: ebenso gibt es die Emitterschaltung mit Spannungsgegenkopplung, wo über den Rcb der Arbeitspunkt über den Basisstrom eingeprägt wird. (Natürlich stellt sich auch eine Spannung an der Basis ein). Du setzt Dich mit guten Argumenten für die Spannungssteuerung des Transistors ein, und alles was Du schreibst ist auch richtig, in meinen Augen dennoch eine einseitige Sichtweise. Lutz V. schrieb: > Ich rede nicht über Modelle, sondern wirklich nur und ausschließlich > über den Transistor als Bauteil, wie er auf die an ihn gelegten > Spannungen reagiert. Das bezweifle ich. Natürlich sind das Modelle. Ein Modell ist immer eine vereinfachte Sicht auf die Realität, vor allem erklärt ein Modell nicht die ursächlichen Zusammenhänge. Ist jetzt trivial, aber Strom und Spannung stehen beim Transistor im Zusammenhang. Bei einem FET oder einer Röhre kann man näherungsweise von leistungsloser Spannungssteuerung sprechen, beim Transistor geht das nicht. Was ist nun der beobachtete Zusammenhang Ic = B•Ib? Kein kausaler sondern ein 'Schmutzeffekt'?
Lutz V. schrieb: > Wo ist ein Beispiel, welches nur bei Stromsteuerung funktioniert? Naja, nimm eine simple LED-Ansteuerung wo Du den Ic über den Basisvorwiderstand einstellen kannst.
Mohandes H. schrieb: > > Nur ein Gegenargument: ebenso gibt es die Emitterschaltung mit > Spannungsgegenkopplung, wo über den Rcb der Arbeitspunkt über den > Basisstrom eingeprägt wird. (Natürlich stellt sich auch eine Spannung an > der Basis ein). Eben, man realisiert weiter nichts als einen Spannungsteiler zwischen dem Rcb und der B-E-Strecke. Dein Beispiel ist kein Gegenargument, weil das gleiche Prinzip beim OPV angewendet wird, der ja nun wohl von jedem als spannungsgesteuert angesehen wird. Widerstand wird auf den invertierenden Eingang rückgeführt, wo sich beide Ströme (vom Ausgang her und vom Eingang) im Knoten treffen und die Eingangsspannung produzieren, welche verstärkt wird. Zum BJT mit Rcb kann ich später auch noch eine Skizze reinstellen. > Lutz V. schrieb: >> Ich rede nicht über Modelle, sondern wirklich nur und ausschließlich >> über den Transistor als Bauteil, wie er auf die an ihn gelegten >> Spannungen reagiert. > > Das bezweifle ich. Natürlich sind das Modelle. Ein Modell ist immer eine > vereinfachte Sicht auf die Realität, vor allem erklärt ein Modell nicht > die ursächlichen Zusammenhänge. Ja eben - deswegen rede ich ja auch nicht von Modellen. Was bezweifelst Du also? > Ist jetzt trivial, aber Strom und Spannung stehen beim Transistor im > Zusammenhang. Bei einem FET oder einer Röhre kann man näherungsweise von > leistungsloser Spannungssteuerung sprechen, beim Transistor geht das > nicht. > > Was ist nun der beobachtete Zusammenhang Ic = B•Ib? Kein kausaler > sondern ein 'Schmutzeffekt'? Ja natürlich stehen die im Zusammenhang - hab ich doch nie bestritten. In vereinfachter Kurzform: * U_BE baut Sperrschicht zwischen B und E ab und erlaubt (wie bei der Diode) Stromfluss in Richtung Basis-Zone (nicht Basis-Anschluss-Pin). * Extrem dünne Basisschicht: Elektronen "schießen" da durch (Diffusions-Druck bzw. -Prinzip wegen Dotierungsunterschied) plus Anziehung durch pos. Kollektor - bis auf einige, die zum Basis-Pin abwandern (Ib=Ic/B) und den Strom Ib bilden, der somit eine FOLGE der Spannungen U_BE und U_CE ist. * Stromsumme: Ie=Ic+Ib wobei Ib ein relativ fester Prozentsatz von Ic ist, aber natürlich nicht einen größeren Strom (oder dessen Änderungen) steuern kann. * Ib selber und seine Änderungen sind immer nur eine Folge von Ic-Variationen. * Merke: Schon unter energetischen Aspekten ist es unmöglich dass eine kleine Strom_Änderung von Ib (µA) einen 100....500 mal größeren Strom steuern können soll. Es ist immer die Spannung U_BE welche die Durchlass-Eigenschaften der Sperrzone (man spricht auch vom "Atmen" der Sperrschicht-Dicke) beeinflusst und damit den Stromfluss. * Zur letzten Frage: Ja, die Tatsache, dass es den Basisstrom gibt, ist natürlich unerwünscht und nicht umsonst ist man bemüht, dessen Wert klein zu halten, da er leider den Eingangswiderstand von Schaltungen relativ niedrig hält (Also das Verhältnis B groß macht). Es hat historische Gründe, warum B so missverständlich als "Stromverstärkung" bezeichnet wird. (B. Gilbert spricht vom "Defekt" und P. Brokav von "nuisance").
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Angehängte Dateien:
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Stabilization_Line.bmp
21 MB
Im unteren Teil des Bildes hab ich mal grafisch verdeutlicht, wie die Stabilisierung bei Rcb-Gegenkopplung (im Bild RB) wirklich funktioniert - wie also die Stabilisierungsgerade (wie ja auch bei der ersten Schaltung mt RE) dafür sorgt, dass trotz Temperaturänderung nur eine relativ kleine Ic-Änderung auftritt. Das muss verglichen werden mit dem fall ohne Stabilisierung (senkrechte Gerade - wie eingezeichnet).
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Dieter D. schrieb: > > Du prangerst hier nach allen Seiten permanent an man würde deine > Argumente nicht verstehen oder beachten und dabei merkst du gar nicht, > dass du selbst deinen eigenen Maßstäben nicht gerecht wirst. Es wurden > nun zig fach von mehreren Seiten Beispiele und Gründe für eine > schaltungstechnische Stromansteuerung genannt. Ignorierst du die aktiv > oder verstehst du es wirklich nicht? > Moin Dieter, erinnerst Du Dich - ich bat Dich (am 07.04. 16:48): Nenne mir einen Beitrag (Du sprichst sogar von -zigfach), in dem Gründe (oder meinst Du Nachweise?) für Stromsteuerung genannt werden und die ich ignoriert habe. Ich wäre Dir wirklich dankbar. Darf ich noch auf Antwort hoffen? In diesem Forum werden leider so oft total falsche, polemische und ungerechtfertigte Vorwürfe pauschal geäußert, so dass ich das doch mal zum Thema machen möchte - eigentlich und hoffentlich doch auch im Interesse aller. Eine technisch anspruchsvolle und von Missverständnissen bzw. Aggressionen freie Diskussion (fairer Austausch von Argumenten und Standpunkten) ist sonst kaum möglich.
Hallo, Lutz V. schrieb: > ...der ja nun wohl von jedem als spannungsgesteuert angesehen wird. Transimpedanzverstärker: CV-OPV, besitzt einen stromgesteuerten invertierenden Eingang und eine Spannungsquelle am Ausgang Stromverstärker: CC-OPV, besitzt einen stromgesteuerten invertierenden Eingang und einen stromgesteuerten Ausgang > ...aber natürlich nicht einen größeren Strom (oder dessen Änderungen) > steuern kann. Ja und? Selbst wenn das physikalisch nicht zutrifft, hilft diese Annahme einer Stromsteuerung bestens bei der Auslegung einer Schaltung. > * Ib selber und seine Änderungen sind immer nur eine Folge von > Ic-Variationen. Und wo ist jetzt das Problem es genau anders herum zu betrachten, wenn es dabei hilft eigentlich sehr komplizierte Zusammenhänge drastisch zu vereinfachen? rhf
Man ist das echt so schwer zu begreifen? Niemand behauptet, dass dein Modell falsch ist. Nein ich meine sogar, es ist EIN richtiges Modell. Wofür du hier soviel Gegenwind bekommst, ist deine Behauptung wäre DAS EINZIG gültige Modell. Evtl solltest du dich mal ein wenig mit Modellbildung auseinandersetzen. Auf deine Frage, wo du nicht auf etwas eingegangen bist, kann ich dir noch einmal anbieten, auf den nahezu linearen Zusammenhang zwischen Ic und Ib einzugehen. Der ist messtechnisch nachweisbar, also nicht einfach als "den gibs nich" abzutun.
Hallo, Alois schrieb: > Wird wohl so sein. ... Ich habe schon lange keinen mehr so vor Arroganz und Selbstgerechtigkeit triefenden Beitrag gelesen. Und das will in diesem Forum wirklich was heißen. rhf
Hallo, J. T. schrieb: > Der ist messtechnisch nachweisbar, also nicht einfach > als "den gibs nich" abzutun. Aus der Sicht von Lutz nicht. Bei ihm steuert Ube Ic, der wiederum bis auf ein paar Elektronen, die an der BE-Sperrschicht die Kurve nicht kriegen, Ie entspricht. Und die paar Elektronen, die doch in die Basis gelangen bilden Ib, der aus Sicht eines Halbleiteringenieurs natürlich unerwünscht ist. Zufälligerweise besteht aber ein annähernd linearer Zusammenhang zwischen Ic und Ib. Und da lag es nahe für die praktische Anwendung so zu tun als ob das ein wirklicher physikalischer Effekt ist. rhf
Die ganze Diskussion dreht sich nur noch im Kreis. @udok die Potentiale stellen sich nicht auf magische Weise ein. Sie sind Lösungen der Schrödinger-Gleichung. Deiner Erklärung zur physikalischen Stromsteuerung kann ich zugegeben nicht recht folgen. Physikalisch gibt es im Halbleiter nur Spannungssteuerung. Eben wegen der von dir genannten Potenziale. Die entscheiden zusammen mit der Besetzungswahrscheinlichkeit alles. @Lutz ja ich erinnere mich. Da war z. B. mein Hinweis auf die Diodenkennlinie. Schaltungstechnik ist wie gesagt nicht mein Fachgebiet aber ich wollte einwerfen dass das für mich so aussieht als gäbe es hier wahrscheinlich ähnliche Gründe eine schaltungstechnische Stromsteuerung vorzunehmen wie bei der Diode. Es mag sein dass ich da falsch lag. Du hättest es versuchen können zu verstehen und mich ggf aufklären können. Anstatt dessen hast du geantwortet als wäre ich ein dummes kleines Kind ala „Oh Wunder eine Diodenkennlinie?! Könnte das daher kommen dass ein T aus pn-Übergängen besteht?“. Du hast die eigentliche Aussage meines Arguments gar nicht aufgenommen, sondern einen Teilsatz aus dem Kontext gerissen und bist ad Hominem gegangen. Gut. Kann ich ab. Aber gleichzeitig legst du einen ganz anderen Maßstab an deine Diskussionspartner an. Forderst einen anderen Umgang mit deinen Argumenten als du selbst anderen Argumenten beimisst. Und das ist nicht das einzige Beispiel. Deine Kommentare sind intelligente Gedankengänge aber immer wieder gespickt mit mehr oder weniger expliziten Abwertungen anderer.
Roland F. schrieb: > Zufälligerweise besteht aber ein annähernd linearer Zusammenhang > zwischen Ic und Ib Täte mich wahnsinnig interessieren, woher Du weißt, dass das "zufälligerweise" so ist. Gruß Klaus (der soundsovielte)
Roland F. schrieb: > > Transimpedanzverstärker: > CV-OPV, besitzt einen stromgesteuerten invertierenden Eingang und eine > Spannungsquelle am Ausgang > Stromverstärker: > CC-OPV, besitzt einen stromgesteuerten invertierenden Eingang und einen > stromgesteuerten Ausgang OK - wir reden hier aber doch vom Wirkungsprinzip des Transistors. Ich kenne beide Bausteine (CC und CV) und ihr Funktionsprinzip - es führt aber zu weit und hilft nicht beim Thema, darauf jetzt einzugehen. > >> ...aber natürlich nicht einen größeren Strom (oder dessen Änderungen) >> steuern kann. > > Ja und? Selbst wenn das physikalisch nicht zutrifft, hilft diese Annahme > einer Stromsteuerung bestens bei der Auslegung einer Schaltung. > > Und wo ist jetzt das Problem es genau anders herum zu betrachten, wenn > es dabei hilft eigentlich sehr komplizierte Zusammenhänge drastisch zu > vereinfachen? > OK, wenn es Dir hilft - dann ist das natürlich schön und gut. Aber sei mal ehrlich: Stimmt das wirklich? Ich hab doch gerade in einem meiner letzten Beiträge Beispiele für Schaltungen genannt, die alle entwickelt wurden auf der Grundlage der Spannungssteuerung - und auch nur so in ihrer Funktion zu erklären sind. Kläre mich doch mal auf und sage konkret, bei welchem "komplizierten Zusammenhang" die Vorstellung der Stromsteuerung das Verständnis bei Dir "drastisch vereinfacht hat". Wenn ich das sagen darf (ohne persönlichen Vorwurf): Genau so etwas habe ich gemeint, wenn ich zuvor von allgemeinen und pauschalen Behauptungen gesprochen habe, bei denen jedes Beispiel fehlt. Mein Beispiel: Die bekannteste Anwendung des Transistors ist doch wohl eine Verstärkerstufe - egal, ob in E- oder B- oder C-Grundschaltung. Und die wichtigste Eigenschaft davon ist der Verstärkungswert. Frage: Wie hilft Dir die Vorstellung der Stromsteuerung beim Verständnis für die Formel zur Verstärkung? * Formel für Emitterschaltung (ohne Gegenkopplung): V=-gm*Rc (gm: Steiheit). * Koll. schaltung (man bachte auch die Bezeichnung "Spannungsfolger"): V=gm*Re/(1+gm*Re). * Fazit: Du brauchst für das Verständnis und für die Berechnung die Steilheit gm=d(Ic)/d(Vbe), welche einen sehr schön einfachen Wert hat, der aus der Steigung der Spannungssteuerkennlinie folgt: gm=Ic/Ut. Das ist Grundlage für jeden Entwurf und die Dimensionierung von Verstärkerstufen. Wo bleibt da Ib=Ic/B ?
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Lutz V. schrieb:
Wieder viel blabla, ohne mal auf den linearen Zusammenhang zwischen Ic
und Ib einzugehen, und warum man den nicht als Modell nehmen kann, er
lässt sich, wie mehrfach gesagt, messen.
Lass es mich mit einem anderen Beispiel versuchen. Würdest du sagen, Newtons Gravitationstheorie ist falsch, oder nur nicht ganz richtig. Immerhin kann man viele recht genaue Vorhersagen mit ihr machen. Auch wenn Einstein, auf Kosten einer größeren Komplexität, genauer ist. Meiner Meinung nach sind beide gültige Modelle. Und ich vermute, keines von beiden macht dabei Aussagen über das Wesen der Gravitation. Das ist aber auch nicht Aufgabe eines Modells, es soll nur beschreiben.
Lutz V. schrieb: > Eben, man realisiert weiter nichts als einen Spannungsteiler zwischen > dem Rcb und der B-E-Strecke großer Unsinn, für den IB einstellen reicht ein Widerstand! Der Spannungsteiler hat nun mal 2 Widerstände und eine Spannung kannst du nur dann relativ genau einstellen wenn du den Iquer 10x so groß machst wie den Ib. Die stabilisierende Wirkung des Spannungsteilers funktioniert nun mal so das der Iquer eben viel größer ist, sich also eine Änderung des viel kleineren Ib eben wenig Auswirkungen auf Ube hat! Ube wird von Iquer und dem unteren R bestimmt. Sorry mit dem Posting hast du deine Unkenntnis bewiesen!
J. T. schrieb: > Man ist das echt so schwer zu begreifen? Niemand behauptet, dass dein > Modell falsch ist. Nein ich meine sogar, es ist EIN richtiges Modell. > Wofür du hier soviel Gegenwind bekommst, ist deine Behauptung wäre DAS > EINZIG gültige Modell. Evtl solltest du dich mal ein wenig mit > Modellbildung auseinandersetzen. > > Auf deine Frage, wo du nicht auf etwas eingegangen bist, kann ich dir > noch einmal anbieten, auf den nahezu linearen Zusammenhang zwischen Ic > und Ib einzugehen. Der ist messtechnisch nachweisbar, also nicht einfach > als "den gibs nich" abzutun. Jetzt muss ich doch (fast) unhöflich werden. Genau solche Beiträge erschweren doch sehr eine saubere Diskussion. Darunter leidet das Niveau und die Sachlichkeit (Fairness) beim Austausch von Argumenten. Eigentlich sind alle Versuche von Dir, mich zu zitieren, falsch (also erfunden). 1) Ich habe nie von Modellen gesprochen, sondern von physikalisch nachprüfbaren Zusammenhängen. Wenn das für Dein Verständnis ein "Modell" ist: Ja, dann gibt es nur eines, denn die Physik richtet sich danach, ob die Gesetzmäßigkeiten für Dich leicht oder schwer verständlich sind. 2) Deine Behauptung, ich hätte den (nahezu) linearen Zusammenhang abgestritten ("gibs nich") ist auch frei erfunden. Das Gegenteil ist richtig. Nur - es ist eine Sache des technisch-physikalischen Durchblicks, ob man einen zweifellos richtigen mathematischen Zusammenhang (Ic=B*Ib) als Ursache-Wirkung-Formel (falsch) interpretiert oder als das, was es wirklich ist: Eine Korrelation, die aus der Beziehung Ib=Ic/B entstanden ist.
J. T. schrieb: > Lutz V. schrieb: > Wieder viel blabla, ohne mal auf den linearen Zusammenhang zwischen Ic > und Ib einzugehen, und warum man den nicht als Modell nehmen kann, er > lässt sich, wie mehrfach gesagt, messen. Das mit dem "blabla" kannst Du Dir sparen - Du machst Dich nur selbst lächerlich, wenn Du in Deinem Beitrag zeigst, dass Du überhaupt nichts verstanden hast. Wenn Du fair und ehrlich wärest, hättest Du lesen können (mehrere Male), dass ich vom Basistrom Ib=Ic/B sprach (in meiner Kurzbeschreibung der Transistorwirkung). Dass man den Zusammenhang messen kann, ist sogar mir bekannt. Aber was sagt das aus? Du kannst auch die Erwärmung einer Glühlampe messen und einen Zusammenhang zwischen el. Leistung und Erwärmung herstellen. Aber sogar Du würdest doch hoffentlich nicht die Sache umdrehen und die Glühlampe anwärmen, um Strom zu produzieren. Bitte versteh doch: Du kannst doch nicht jede existente Beziehung durch math. Manipulation anders formulieren und daraus dann neue Physikalische Gegebenheiten ableiten. Aber genau DAS ist es, was Du in Deinem Kopf machst!
Joachim B. schrieb: > Lutz V. schrieb: >> Eben, man realisiert weiter nichts als einen Spannungsteiler zwischen >> dem Rcb und der B-E-Strecke > > großer Unsinn, für den IB einstellen reicht ein Widerstand! > Der Spannungsteiler hat nun mal 2 Widerstände und eine Spannung kannst > du nur dann relativ genau einstellen wenn du den Iquer 10x so groß > machst wie den Ib. > Die stabilisierende Wirkung des Spannungsteilers funktioniert nun mal so > das der Iquer eben viel größer ist, sich also eine Änderung des viel > kleineren Ib eben wenig Auswirkungen auf Ube hat! Ube wird von Iquer und > dem unteren R bestimmt. > > Sorry mit dem Posting hast du deine Unkenntnis bewiesen! Du hast nichts verstanden - sorry. Schau Dir doch einfach mal die von mir eingestellt Skizze an. Dann merkst Du vielleicht, wovon ich rede. Zunm Thema Spannungsteiler hab ich hier genug gesagt - Du musst einfach mal nachlesen, bevor Du persönlich wirst. Ist Dir wirklich nicht klar, dass RB und die B-E-Strecke einen Spannungs-Teiler bilden? Glaubst Du, das würde nur mit 2 Widerständen gehen? Mit Deinem letzten Satz blamierst Du Dich nur selber....
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Dieter D. schrieb: > Die ganze Diskussion dreht sich nur noch im Kreis. Ich sehe keinen Kreis. Ich sehe eher 4 Fraktionen. Drei religiöse, die auf drei verschiedene Formeln pochen (Linearität Ic/Ib, Shockley-Gleichung, Schrödinger-Gleichung) und deren Vorrang betonen und eine vierte, die auf die Ergebnisse der letzten 500 Jahre Erkenntnistheorie hinweisen und nicht (wie Platon) die Idee des Transistors verfolgen, sondern (wie Aristoteles) die Idee des Modells vertreten. Gruß Klaus (der soundsovielte) P.S.Obwohl das Ganze sehr technisch aussieht, ist es eher philosophisch und deshalb völlig off topic :-)
Hallo, Klaus S. schrieb: > Täte mich wahnsinnig interessieren, woher Du weißt, dass das > "zufälligerweise" so ist. :-) Du hast es richtig gemacht, ich hätte das zufälligerweise auch in Klammern setzen sollen. rhf
Lutz V. schrieb: > Eigentlich sind alle Versuche von Dir, mich zu zitieren, falsch Und uneigentlich ist deine Arroganz und hochnäsigkeit unglaublich. Wer hat dir denn die Hoheit erteilt, zu entscheiden, worüber ich diskutiere? Dein Thread ist das hier nicht, der TO wie sie oft vom Verlauf abgeschreckt...
Dieter D. schrieb: > @udok die Potentiale stellen sich nicht auf magische Weise ein. Sie sind > Lösungen der Schrödinger-Gleichung. Deiner Erklärung zur physikalischen > Stromsteuerung kann ich zugegeben nicht recht folgen. Physikalisch gibt > es im Halbleiter nur Spannungssteuerung. Eben wegen der von dir > genannten Potenziale. Die entscheiden zusammen mit der > Besetzungswahrscheinlichkeit alles. Hi Dieter. Ich bin da ja nicht 100% sattelfest, lange ist es her 😏 Aber ich habe mal versucht, von der Polemik wegzugehen, und etwas hängengebliebenes Wissen zu vermitteln. Was ich meinte: Die Potentiale die zur Gleichung Ic=Is * exp(Ube/Ut) führen, werden im Modell vorausgesetzt. Aber wie kommt man zu diesen Potentialen? Darauf geht das einfache Model meines Wissens nach nicht ein. Das zeigt sich auch darin, das in dieser Gleichung gar kein Basisstrom vorkommt, weil er im Model nicht enthalten ist. Ohne Basisstrom stellen sich aber die Potentiale nicht ein, die dann zu der fundamentalen Gleichung führen. Auf jeden Fall wird bei der (dynamischen) Steuerung des Transistors immer auch Ladung bewegt, und das geht ohne Basisstrom ja gar nicht? Ich würde das ganze aber entspannter angehen. Letztendlich zählt das Ergebnis. Modelle sind nur ein Hilfsmittel, und es gibt Schaltungen, wo Stromsteuerung "logischer" ist, und andere da passt Spannungssteuerung besser. Und wenn es um das physikalische Verständnis geht, da ist diese Gleichung sowieso nur ein erster Startpunkt. @Lutz: Dennis Feucht (https://de.scribd.com/document/439654239/Dennis-L-Feucht-Transistor-Amplifiers-pdf) hat da einen sehr guten dritten Ansatz, wo er den Transistor als Impedanztransformator betrachtet. Dieser Ansatz hat mich ziemlich überzeugt, weil er es damit schafft, die beiden verkoppelten Schleifen Basis-Emitter und Emitter-Kollektor aufzutrennen. Daraus ergeben sich dann eine intuitivere Schaltungsbeschreibungen. Gruss Udo
> blabla > ad Hominem > Du hast nichts verstanden > Unkenntnis > Arroganz Ach Leute ... muß es denn wieder persönlich werden? Meist wird es ja persönlich wenn die (guten) Argumente fehlen. Daß das Thema Emotionen weckt ist klar. Aber das Thema als solches ist so spannend, daß es doch reicht sich gegenseitig die puren Fakten um die Ohren haut. Und ein wenig zuhört. Klaus S. schrieb: > ist es eher philosophisch Ist es tatsächlich in weiten Teilen. Wilkommen in der philosophischen Runde.
Mohandes H. schrieb: > Und ein wenig zuhört. Das wäre schön, ja. Jedoch ist Lutz ja davon überzeugt, auf unsere Argumente einzugehen, kann aber nicht anerkennen, wenn ihm mehrere Leute sagen, dass er eben nicht drauf eingeht. Dass die ganze Diskussion eher philosophischer Natur ist, seh ich auch so. Und ich finde es gut.
Mohandes H. schrieb: > Meist wird es ja persönlich wenn die (guten) Argumente fehlen. Vermutlich ja, aber in diesem Fall wird es, zumindest von meiner Seite aus, persönlich, weil ich die arrogante Art von Lutz ebenfalls als Beleidigung empfinde. Und ich lebe nach dem Motto "wie es in den Wald ruft, so schallt es heraus".
Hallo, Lutz V. schrieb: > OK - wir reden hier aber doch vom Wirkungsprinzip des Transistors. DU hast zuerst Operationsverstärker in die Diskussion eingeführt, nicht ich. > Kläre mich doch mal auf und sage konkret, bei welchem "komplizierten > Zusammenhang" die Vorstellung der Stromsteuerung das Verständnis bei Dir > "drastisch vereinfacht hat". > Wenn ich das sagen darf (ohne persönlichen Vorwurf): > Genau so etwas habe ich gemeint, wenn ich zuvor von allgemeinen und > pauschalen Behauptungen gesprochen habe, bei denen jedes Beispiel fehlt. Habe ich im einem Beitrag weiter oben getan. > Mein Beispiel: Die bekannteste Anwendung des Transistors ist doch wohl > eine Verstärkerstufe... Aber nicht die einzige, siehe meinen schon genannten Beitrag weiter oben. > Frage: Wie hilft Dir die Vorstellung der Stromsteuerung beim Verständnis > für die Formel zur Verstärkung? Ich glaube du hast immer noch nicht verstanden was ich und Andere dir in dieser Diskussion sagen wollen, deshalb nochmal: Die physikalisch richtige Tatsache das Ic für die Bildung von Ib verantwortlich ist und selbst wiederum von Ube abhängt ist völlig belanglos wenn man auch mit der (physikalisch falschen) Vorstellung das Ib verantwortlich für Ic ist zu korrekt funktionierenden Schaltungen kommt. > * Fazit: Du brauchst für das Verständnis und für die Berechnung die > Steilheit gm=d(Ic)/d(Vbe)... Richtig und wenn ich eine Verstärkerschaltung baue nutze ich auch diesen Zusammenhang, in anderen Fällen eben Ic=B*Ib. > welche einen sehr schön einfachen Wert hat, der aus der Steigung > der Spannungssteuerkennlinie folgt: > > gm=Ic/Ut. > > Das ist Grundlage für jeden Entwurf und die Dimensionierung von > Verstärkerstufen. Wo bleibt da Ib=Ic/B ? Wenn ich mit einem Transistor ein Relais schalte und wissen will wieviel Ib bei bei nötigem Ic fließen wird, um den entsprechenden Basisvorwiderstand zu berechnen, wo bleibt da gm=Ic/Ut? rhf
Lutz V. schrieb: > Wenn Du fair und ehrlich wärest, hättest Du lesen können (mehrere Male), Wenn du ein wenig auf deine arrogante "Ich weiß alles, ihr seid alle dumm"-Art verzichten würdest, hättest du sogar eine Chance gehabt, von mir fair behandelt zu werden. > dass ich vom Basistrom Ib=Ic/B sprach (in meiner Kurzbeschreibung der > Transistorwirkung). Dass man den Zusammenhang messen kann, ist sogar mir > bekannt. Aber was sagt das aus? Genau das selbe kann man dir zu allen deinen (größtenteils ja sogar validen) Argumenten sagen... Es bleiben alles Modelle, die mehr oder weniger Berechtigung haben, angewendete zu werden. Nur ignorierst du diesen Fakt geflissentlich.
Ich möchte ganz gerne - für mich abschließend zum Thema - hier etwas allgemeines loswerden: Warum bin ich - und hoffentlich wohl die meisten anderen Mitglieder - überhaupt in diesem Forum? Eigentlich doch, um was zu lernen, oder? Ich nehme mal an (so ist jedenfalls mein Eindruck), dass sich hier primär praktisch orientierte Menschen „tummeln“ - und das ist auch gut so und für mich deshalb durchaus wertvoll, denn es gibt und gab viele Beiträge zu Bereichen, bei denen ich wenig oder gar keine Erfahrung habe (und mich dann auch nicht zu Wort gemeldet habe). Ich denke aber, umgekehrt sollten doch auch die Praktiker daran interessiert sein, etwas mehr über theoretische Hintergründe von Formeln oder von Design-Regeln zu erfahren/vertiefen. Kann doch nicht schaden, oder? Für manche Forum-Mitglieder trifft das wohl auch bestimmt zu - aber etwas überrascht bin ich trotzdem dann doch, wie hier in abwertender Form vom „Elfenbeinturm der Theoretiker“ gesprochen wurde. Wo kommt sowas her? Ist das nicht auch Arroganz (die mir aber vorgeworfen wird) ? Dazu zwei Beispiele: Wieso eigentlich macht man den Querstrom beim Spannungsteiler mindesten 10mal größer als den Basisstrom (ja - dieser fließt! Hab ich nie bestritten). Oder warum ist die Verstärkung der E-Stufe ungefähr Rc/Re und warum gilt das nicht immer? Es ist doch wichtig, nicht nur solche Design-Regeln zu kennen, sondern auch deren Hintergrund, oder? Und auch negativ überrascht bin ich von der Tatsache, dass innerhalb dieser Diskussion hier eigentlich niemand mal innegehalten hat, um auch nur die Möglichkeit eines Irrtums zuzulassen (na, vielleicht mit 1 oder 2 Ausnahmen). Auch wenn plötzlich jemand etwas sagt, was man früher nicht so gelernt hat, dann sollte man als neugieriger und wissensdurstiger Mensch doch vielleicht mal sich und seinem Wissen gegenüber etwas selbstkritisch sein und die Möglichkeit eines Irrtums nicht sofort ausschließen und nicht stattdessen gleich aggressiv reagieren. Hab ich hier aber erlebt. (Bevor jetzt jemand entgegnen möchte, dass das auch für mich gelten müsse: Ja, stimmt. Aber was den Transistor betrifft, habe ich diese Phase schon lange hinter mich gebracht und entsprechende Diskussionen mit Studenten innerhalb vieler Jahre geführt und dabei festgestellt, dass deutschsprachige Bücher und andere Quellen oft sehr oberflächlich sind.) Einige haben mich bzw. meine Art zu diskutieren, als arrogant und belehrend empfunden. OK - das kann ich akzeptieren und evtl. verstehe ich sogar, wieso manche zu dieser Beurteilung kommen. Aber das kann auch nicht ausbleiben, wenn in einigen Beiträgen * ich persönlich angegriffen werde, * mir Aussagen unterstellt werden, die (böswillig?) erfunden sind, * auf meine Erklärungen und Beispiele keine sachliche Reaktion erfolgt, * mir haarsträubende Aussagen präsentiert werden, welche eindeutig falsch, unlogisch sind oder überhaupt nicht zum Thema gehören - zu denen ich aber Stellung nehmen muss, weil mir sonst Ignoranz vorgeworfen wird (ist ja alles passiert). *wenn die Diskussion unsachlich wird, weil die Dinge durcheinander gebracht werden: Mathematische Kleinsignal-Modelle werden mit der Physik des Transistors verwechselt und Transistor-Gleichungen mit Beziehungen für ganze Schaltungen. Da wird man schon mal etwas ungeduldig und wirkt „belehrend“. * Ja - vielleicht ist wirklich nicht jedem sofort klar, dass eine Gleichung wie Ic=B*Ib nun nicht automatisch als Steuerfunktion aufgefasst werden darf, sondern nur einen Zusammenhang formuliert, der zwar in etwa stimmt, aber nicht falsch interpretiert werden darf. * Das ist doch überhaupt nicht schlimm, wenn man offen ist für eine Korrektur des bisherigen Glaubens. Ja, es ist ein Glaube, oder hat jemand hier einen echten Nachweis für Stromsteuerung geliefert? * Ich habe etliche Schaltungen erwähnt, die NUR mit Spannungssteuerung erklärbar sind. Wo ist eine Schaltung, die NUR mit Stromsteuerung erklärbar ist? * Was soll ich denn z.B. jemandem antworten, der meine Aussage bestreitet, dass für den Transistor eine Steilheit definiert werden kann? Es ist nicht leicht, mit solchen „Argumenten“ umzugehen, ohne unhöflich und belehrend zu werden. * Als letztes habe ich die Transistor-Steilheit bei Verstärkerstufen erwähnt. Was erhalte ich als „Gegenargument“ - beim Schalten eines Relais braucht man nicht die Steilheit! So läuft das hier - und da darf man nicht belehrend sein? *Ein Nicht-Wissen ist doch noch keine Dummheit - aber ein Nicht-Wissen-Wollen könnte man schon so bezeichnen. Natürlich wirkt meine Reaktion dann auch belehrend und für manche dann auch arrogant, weil ich es zufällig mal besser weiß - kann das denn ausbleiben und ist das nicht verständlich? ___________________________ Schade, dass die „Dikussion“ so verlaufen ist - aber vielleicht hat der/die eine oder andere sich zwar nicht zu Wort gemeldet, aber evtl. einige Denkanstöße erhalten das wäre doch auch etwas.... Viel Spaß und Erfolg weiterhin. PS: Lasst mich noch sagen, dass ich auch noch in anderen Foren unterwegs bin (auch international). So viel Unhöflichkeit, Unsachlichkeit und auch Aggressivität erfahre ich in keinem anderen Forum. Wie kommt das?
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Lutz V. schrieb: > Warum bin ich - und hoffentlich wohl die meisten anderen Mitglieder - > überhaupt in diesem Forum? Eigentlich doch, um was zu lernen, oder? Das sehe ich wie du. Lutz V. schrieb: > Ich denke aber, umgekehrt sollten doch auch die Praktiker daran > interessiert sein, etwas mehr Absolut, ja. Lutz V. schrieb: > OK - das kann ich akzeptieren und evtl. verstehe ich sogar, wieso manche > zu dieser Beurteilung kommen. Schön, dass diese Einsicht noch kommt. Ernstgemeint, keine Ironie. Du sagst es ja selbst, die ganzen Punkte die du aufzählst, solltest du dir selbst auch zu Herzen nehmen. Es kam, hier bei mir zumindest, deutlich anders rüber als in deiner Selbstwahrnehmung geschildert. Wenn dir Leute sagen, ihnen reicht Ic = Ib×Verstärkungsfaktor, um funktionierende Schaltungen zu entwerfen, wirkt es halt schon äusserst arrogant und überheblich. Also mich haben viele deiner Äusserungen wirklich wütend gemacht, und zwar nicht weil sie fachlich richtig sind und ich keine Gegenargumente habe, sondern ganz einfach wegen dieser Aroganz/Ignoranz. Normalerweise verabscheue ich Gewalt, aber ich glaube, hätten wir diese Diskussion in der selben Art und Weise von Angesicht zu Angesicht geführt, hätte ich irgendwann nicht mehr an mich halten können und es wäre körperlich geworden. Das sage ich nicht, um dich zu bedrohen oder mich als megasuperduper-macho-schläger hinzustellen, sondern um zu verdeutlichen, wie sehr mir dein "Stil" sauer aufgestoßen ist. Lutz V. schrieb: > Lasst mich noch sagen, dass ich auch noch in anderen Foren unterwegs bin > (auch international). So viel Unhöflichkeit, Unsachlichkeit und auch > Aggressivität erfahre ich in keinem anderen Forum. Wie kommt das? Das allerdings fällt mir auch immer wieder auf. Meine Gründe dafür in diesem Thread hab ich darzulegen versucht, aber normalerweise wunder ich mich auch immer darüber.
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Lutz V. schrieb: > Warum bin ich - und hoffentlich wohl die meisten anderen Mitglieder - > überhaupt in diesem Forum? Eigentlich doch, um was zu lernen, oder? scheint mir aber nicht so! Du willst bekehren und Recht bekommen!
Joachim B. schrieb: > scheint mir aber nicht so! > Du willst bekehren und Recht bekommen! Hab ich im großen und ganzen auch so wahrgenommen, aber immerhin reicht er uns nun den kleinen Finger. Das sollte man auch anerkennen, dazu gehört auch eine gewisse Größe. Da dann nochmal nachzutreten find ich genauso wenig ok, wie Lutz Stil vorher
Joachim B. schrieb: > scheint mir aber nicht so! > Du willst bekehren und Recht bekommen! Bist Du sicher? Bekehrung weist erhebliche Übereinstimmungen mit Belehrung auf; und wer der Gewissheit ist, Recht zu haben, der will es nicht bekommen, sondern allenfalls behalten. Es mag sicherlich auch Foristen geben, die ihr höchstpersönliches Sonderwissen zwar proklamieren, aber letztlich als ihr geistiges Eigentum behalten wollen, so dass ein Meinungsanschluss überhaupt nicht erwünscht ist. Dazwischen sind vielerlei Mischformen denkbar. Bei der Zuordnung eines mutmaßlich erkannten Einzelfalles ist daher Vorsicht geboten. Auch lässt sich nicht generell ausschließen, dass der Betreffende tatsächlich richtig liegt ...
>Also mich haben viele deiner Äusserungen wirklich wütend gemacht, und >zwar nicht weil sie fachlich richtig sind und ich keine Gegenargumente >habe, sondern ganz einfach wegen dieser Aroganz/Ignoranz. > Ich will Dir mal doch noch mal kurz antworten - und ganz deutlich werden: Du hast hier wirklich sehr viel unverständliches/unsinniges und falsches Zeug produziert. Und Du bist persönlich geworden. Ich will das mal belegen: 1) Zitat (06.04): "Nun steigt die Temperatur, damit sinkt die notwendige Ube für den gleichen Basisstrom wie vorher. Da du aber immer noch die selben Verhältnisse am Spannungsteiler hast, stellt dieser jetzt mehr Ube zur Verfügung, als für den Basistrom nötig wäre." ...sinkt Ube...mehr Ube....verstehst Du das? Meine Reaktion war "Muss/soll ich das verstehen" War das Arroganz? 2.) Deine Nachfrage zu B. Gilbert. Ich hab auf Google verwiesen, weil dort Dir erläutert wird, dass und warum dieser Mann eine Kapazität ist. Das hat Dich scheinbar sehr geärgert - wieso eigentlich? War das Arroganz? 3.) Du warst derjenige, der also noch nie was über die Transistor-Steilheit gehört hat - also wirklich keine Ahnung hat von der für die Verstärkung wichtigsten Transistor-Funktion hat. Trotzdem meinst Du mich korrigieren zu müssen, dass es den Steilheitsparameter nur bei FETs und Röhren geben würde! Wie soll ich wohl auf so viel Nicht-Wissen reagieren, ohne dass Du das als Belehrung empfindest? 4.) Jetzt bin ich mal brutal ehrlich: Wenn man so wenig weiß über den Transistor und seine kennzeichnenden Parameter (was ja nun noch keine Schande ist), dann würde ich mich zunächst mal zurückhalten und Beiträge nur lesen, anstatt hier abenteuerliche Behauptungen aufzustellen - und sich dann noch über belehrende Worte tierisch aufzuregen. So konnte ich von Dir lesen: "DAS ist allerdings kein Wunder, du bist ja offensichtlich nicht einmal in der Lage, einfachste Tatsachen anzuerkennen, die man mit einem einfachen Multimeter überprüfen kann." Mal abgesehen vom Ton (Arroganz?) - zeigt der Inhalt Deiner Aussage, dass Du gar nichts verstanden hast von der Thematik. Das ist ja überhaupt nicht zu kritisieren, aber dann wäre ich doch still und produziere nicht noch Unsinn. So etwas persönliches hast Du von mir noch nicht in dieser Form als Antwort erhalten! Worüber regst DU ich also auf? So - das musste noch sein. Weil ich mit Sicherheit der Ältere bin, habe ich mir das hier jetzt mal erlaubt. .
Lutz V. schrieb: > Zitat (06.04): > "Nun steigt die Temperatur, damit sinkt die notwendige Ube für den > gleichen > Basisstrom wie vorher. Da du aber immer noch die selben Verhältnisse am > Spannungsteiler hast, stellt dieser jetzt mehr Ube zur Verfügung, als > für den Basistrom nötig wäre." > ...sinkt Ube...mehr Ube....verstehst Du das? > Meine Reaktion war "Muss/soll ich das verstehen" War das Arroganz? Eher grober Mangel an Leseverständnis: wenn Du hier vernünftig exzerpiert hättest, stünde da "sinkt die notwendige Ube". Und schon wäre die Frage beantwortet ... Aber, um Deine Ursprungsfrage zu beantworten: ja, zumindest ein vernünftiger Mensch sollte das verstehen.
Percy N. schrieb: > Eher grober Mangel an Leseverständnis: wenn Du hier vernünftig > exzerpiert hättest, stünde da "sinkt die notwendige Ube". Und schon wäre > die Frage beantwortet ... Danke. Lutz V. schrieb: > Mal abgesehen vom Ton (Arroganz?) - zeigt der Inhalt Deiner Aussage, > dass Du gar nichts verstanden hast von der Thematik. Das ist ja > überhaupt nicht zu kritisieren, aber dann wäre ich doch still und > produziere nicht noch Unsinn. Jede deiner Äusserungen zeigt, dass es für dich einzig und ganz allein nur deine Sicht der Dinge gibt. Meine Äußerungen hast du ja nicht einmal verstanden. Und du weigerst dich ja anscheinend immer noch, irgendein Modell anzuerkennen, ausser deiner Gleichung. Weil es ja nur so sein kann wie du sagst. Leider hast du denn Sinn eines Modells immer noch nicht verstanden. Ich verrate dir jetzt ein Geheimnis, ich hab auch schonmal im Tietze und Schenk geschmökert, und weiß durchaus mehr über Transistoren, als ich hier zu erkennen gegeben habe. Ich vertrete nur die Meinung, es kann man mehrere Modelle für einen Effekt geben. Und ein Modell ist nur ein Modell. Es sagt rein gar nichts über das aus, was wirklich passiert. Es ist ne eine quantitative Beschreibung der Vorgänge, die dort passieren. Wenn dann aber einer daher gelaufen kommt, und in seiner unendlichen Weisheit alle anderen Modelle für nichtig erklärt (ich weiß, du hast auch einige Male gesagt, ja es gibt die Effekte) dann schalte ich auf Anti. Ic = Ib×Verstärkungsfaktor ist nunmal ein Modell, das richtige Vorhersagen machen kann. Punkt. Auch deine Modelle sind nur quantitative Beschreibungen der Wirklichkeit. Sie sind aber nicht die Wirklichkeit.
J. T. schrieb: > Joachim B. schrieb: > >> scheint mir aber nicht so! >> Du willst bekehren und Recht bekommen! > > Hab ich im großen und ganzen auch so wahrgenommen, aber immerhin reicht > er uns nun den kleinen Finger. Das sollte man auch anerkennen, dazu > gehört auch eine gewisse Größe. Da dann nochmal nachzutreten find ich > genauso wenig ok, wie Lutz Stil vorher Joachim, bitte entschuldige, da war ich wohl zu hoffnungsfroh.
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Lutz V. schrieb: > Wieso eigentlich macht man den Querstrom beim > Spannungsteiler mindesten 10mal größer als den Basisstrom (ja - dieser > fließt! Hab ich nie bestritten). Wie verfährt man denn, wenn ich den AP einer gemeinen Emitterstufe einstellen will? Ich wählt einen Kollektorstrom, z.B. 5mA, "berechnet" anhand Ib = Ic/B den Basisstrom. B schlage ich in Datenblatt nach, z.B. bei Motorola BC547B, und findet ... NICHTS. Ersatzweise verwendet ich h(fe). Das sieht dann so aus wie im Anhang. Spätestens jetzt werde ich unsicher. Wieso gibt es da so viele Werte? Wieso hängt dieses B vom Ic und von Vce ab? Bisher dachte ich immer, B sei eine Konstante ... Unter (IC = 2.0 mA, VCE = 5.0 V) finde ich B = 200(min) / 290(typ) / 450(max) und unter (IC = 100 mA, VCE = 5.0 V) dann -(min) / 180(typ) / -(max) Für meine Ic = 5mA finde ich ... NICHTS. Was nun? Mit Bauchweh nehme ich mal die Werte für Ic=2mA ... Also brauche ich typisch einen Basisstrom von Ib = 5mA/290 ~ 17uA. Es könnten aber auch 5mA/200 = 25uA oder 5mA/450 ~ 11uA sein. Nun denn: Am Re lass ich 1V abfallen (Re = 1V/5mA = 200 Ohm). Den Ib (11 ... 25uA) vergesse ich mal. Ist eh schon alles geschätzt ... Mit Ube = 650mV brauche ich an der Basis 1.65V. Meinem Spannungsteiler spendiere ich 10-fachen Querstrom, also 170uA. Den Teiler-Widerstand nach GND kann ich also berechnen zu R2 = 1.65V/170uA = 9.71 kOhm. Ich wähle 10kOhm, reduziere damit den Querstrom auf 165uA. Meine Ubatt sind 12V, damit berechne ich den oberen Teilerwiderstand zu R1 = (12-1.65V)/(165uA+17uA) = 56.87kOhm. Nun stehen aber immer diese unsicheren Ib = 17uA im Raum. Was würde passieren, wenn ich den Ib = 11uA setzen würde? Kurz nach gerechnet, stünden dann an der Basis 1.70V, ergo ein Ic = 5,26mA. Bei Ib = 25uA ergibt sich ein Ic = 4.66mA. Meine Frage nun: Macht das einen Unterschied? Geht das nicht genauer? Und wenn ich eh schätzen muss, wieso vergesse ich dieses ganze "Ib = Ic/B"-Gedöns dann nicht und setze R1 gleich auf 56k?
Claus schrieb: > Geht das nicht genauer? Da jeder Transistor anders ist, geht es leider nicht genauer. Das muss es auch gar nicht, denn die Arbeitspunktstabilisierung bei einer NF-Stufe stabilisiert den AP automatisch. ...und im Schaltbetrieb wird sowieso nur in der Sättigung gefahren.
J. T. schrieb: > Danke Nichts zu danken. Ich finde es regelmäßig zum Kotzen, wenn irgend ein besonders 'pfiffiger' Zeitgenosse mir eine möglichst unsinnige Aussage unterstellt, um diese dann großkotzig triumphierend zu 'widerlegen'. Derlei Lumpereien geschehen hier deutlich öfter als man glauben möchte; und die Täter sind erstaunlich oft Foristen, denen man solches nicht zugetraut hätte. Ob so etwas hier auch der Fall war, mag ich nicht beurteilen, aber eine Richtigstellung halte ich in jedem Fall für angebracht.
Michael M. schrieb: > Claus schrieb: >> Geht das nicht genauer? > > Da jeder Transistor anders ist, geht es leider nicht genauer. Danke für die schnelle Antwort. Das habe ich soweit schon verstanden - nur nicht wie ich mit dieser Toleranz in B umgehen soll. Was nützt mir einen Rechenvorschrift (Ic = B x Ib), wenn dieses B mit Toleranzen bis 100% behaftet und dazu noch von allem Möglichen (Ic, Uce) abhängig ist? > ...und im Schaltbetrieb wird sowieso nur in der Sättigung gefahren. Auch hier hatte ich gedacht, dass man sich das Ib mit Hilfe des B, und daraus den Basis-Vorwiderstand berechnet. Aber auch hier leuchte mir nicht ein, wie man das denn handhaben soll bei den genannten Toleranzen und Abhängigkeiten. Meine Beispielrechnung ist wohl für'n Lokus - aber wie mache ich es richtig in der Praxis, in den beiden genannten Fällen (Verstärker, Schalter)?
Claus schrieb: > Meine Beispielrechnung ist wohl für'n Lokus - aber wie mache ich es > richtig in der Praxis, in den beiden genannten Fällen (Verstärker, > Schalter)? Claus - ich melde mich bei Dir per mail und versuche, Dir eine technisch korrekte Antwort zu geben. PS: Sehe gerade, dass ich Dich nicht erreichen kann - schade. Wenn Du Interesse hast, melde Dich bitte bei mir per mail.
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Lutz V. schrieb: > Claus - ich melde mich bei Dir per mail und versuche, Dir eine technisch > korrekte Antwort zu geben. Dann bleibt die "technisch korrekte Antwort" für uns aber unsichtbar. Willst du das? Lutz V. schrieb: > PS: Sehe gerade, dass ich Dich nicht erreichen kann - schade. > Wenn Du Interesse hast, melde Dich bitte bei mir per mail. Dann schreibe die "technisch korrekte Antwort" doch hier ins Forum rein! Das ist doch wie dafür gemacht. Dann haben alle was davon. Sonst verbleibt die Antwort für immer in der Stillen Post.
Hallo, Lutz V. schrieb: > * Als letztes habe ich die Transistor-Steilheit bei Verstärkerstufen > erwähnt. Was erhalte ich als „Gegenargument“ - beim Schalten eines > Relais braucht man nicht die Steilheit! So läuft das hier... Was läuft hier so? Und warum beantwortest du meine Frage nicht? > ...- und da darf man nicht belehrend sein? Das ist keine Belehrung, das ist Missionieren... > *Ein Nicht-Wissen ist doch noch keine Dummheit - aber ein > Nicht-Wissen-Wollen könnte man schon so bezeichnen. ... und zeigt deine völlige Respektlosigkeit gegenüber deinen Diskussionspartnern. > ...weil ich es zufällig mal besser weiß... Was weist du besser? rhf
Lutz V. schrieb: > Claus - ich melde mich bei Dir per mail und versuche, Dir eine technisch > korrekte Antwort zu geben. > > PS: Sehe gerade, dass ich Dich nicht erreichen kann - schade. > Wenn Du Interesse hast, melde Dich bitte bei mir per mail. Danke für das Angebot Lutz - ich melde mich bei Dir.
'Und so sehen wir betroffen / Den Vorhang zu und alle Fragen offen' wie Reich-Ranicki am Ende seiner Sendungen sagte (ist eigentlich ein Zitat von Brecht). Für mich sind schon noch ein paar Fragen offen, das macht aber nichts. Das Denken sollte niemals statisch werden. Ich beschäftige mich seit meiner Jugend mit Elektronik und bin immer wieder überrascht und auch fasziniert. Michael M. schrieb: > Dann schreibe die "technisch korrekte Antwort" doch hier ins Forum rein! Finde ich auch. Ohne nun eine neue Grundsatzdiskussion anzustoßen. Claus schrieb: > Meine Beispielrechnung ist wohl für'n Lokus ... Als kleiner Hinweis: alle Größen wie B, Steilheit, rbe, usw. werden für den aktuellen Arbeitspunkt bestimmt und sind nur dort gültig. Mit diesen Größen läßt sich dann ein Verstärker mit den üblichen Näherungsformeln berechnen.
Mohandes H. schrieb: > Claus schrieb: >> Meine Beispielrechnung ist wohl für'n Lokus ... > > Als kleiner Hinweis: alle Größen wie B, Steilheit, rbe, usw. werden für > den aktuellen Arbeitspunkt bestimmt und sind nur dort gültig. Mir ging es ja erst mal um den Arbeitspunkt, und dazu hatte ich B benutzt. Nun sagt du mir, B würde (u.A.) vom AP abhängen - was ja auch mehr oder weniger das Datenblatt bestätigt. B hängt vom AP ab - dem AP, den ich anhand von B (bzw. Ib=Ic/B) aber erst berechnen will? Irgendwie nicht sehr intuitiv. Heute in der früh ging mir meine AP-Beispielrechnung nochmals durch den Kopf - und da hatte ich hinterfragt, wieso macht man denn das mit dem hohen "Querstrom" im Basisspannungsteiler. Eigentlich hatte ich ja genau an dem Punkt schon gestern rumgerechnet, nur den Zweck nicht ganz kapiert. Meine Überlegungen gehen nun in dir Richtung: Je höher ich den Querstrom im Teiler mache, umso unabhängiger wird die Basisspannung vom Basisstrom. Ist es etwa das, was man erreichen will, eine konstante Basis-Spannung - und er Basis-Strom wäre dann komplett wumpe? Dann wäre aber meine Beispielrechnung wirklich für'n Lokus ...
Betr. vieles Vorstehende: Viele "Beiträge" wie im Bundestag. --- Früher hätte ich gedacht, 'nur' in "unserem" Parlament, 'nur' in "unserer" Regierung etc. sässen jede Menge (mehrheitlich leider fachfremde, weil aus den Bereichen Jura Bio-Gender- u.ä. kommende) "Fachkräfte". Irrtum, nö. Die gibt es auch anderswo ... ;-)
Leute, ich finde es beschämend, dass hier (schon wieder) ein Thread mit der Diskussion gekapert wird, wie der Transistor wirklich (!) funktioniert! Ist es so schwer, sich damit zu arrangieren, dass es mehrere Gedankliche Modelle gibt? Vergleichbar sehe ich hier den Welle-Teilchen-Dualismus beim Licht. Da haben auch beide Seiten recht. Selbstverständlich richtig ist das physikalische Modell. Hier redet man z.B. über Bänderdiagramme, Ladungsträgerdichten, Trägerlebensdauer und Driftgeschwindigkeiten. Strom ergibt sich eher indirekt als Folge von (multikausal) verursachten Potentialdifferenzen. Temperaturabhängigkeit ist offensichtlich, sie ergibt sich aus der temperaturabhängigen Boltzmann-Verteilung, die Auswirkungen auf die Ladungsträgerverteilung hat. Genauso richtig ist aber auch die phänomenologische Beschreibung, wie sie in der Schaltungstechnik notwendig ist. Zur Schaltungsauslegung müssen vereinfachte Gleichungen verwendet werden. Hier ist der Transistor stromgesteuert, der Kollektorstrom beträgt Ic = B * Ib (solange nicht andere Schaltungsteile das verhindern und man sich der Sättigung nähert). Der Basisstrom lässt sich ausreichend genau durch eine temperaturabhängige Diode beschreiben. Hier sinkt die Basisspannung bei Erwärmung. Und wenn es ganz pragmatisch sein muss hat die Diodenkennlinie einen Knick und Ube ist konstant. Beide Seiten sind richtig und wichtig. Und natürlich gibt es noch einen riesigen Graubereich dazwischen, in dem vereinfachte Gleichungen mit komplizierteren, näher and der Physik liegenden, kombiniert werden, um der Wirklichkeit so weit wie notwendig gerecht zu werden und trotzdem pragmatisch rechnen zu können. Musterbeispiel ist hier Linearisierung im Arbeitspunkt. Das exponentielle Verhalten ist näher an der Physik, die Geradengleichung näher an der der praktischen Schaltungsauslegung. Es gibt unzählig viele Abstufungen zwischen beiden Extremen! Die Kunst des Ingenieurs ist zu wissen, wie weit welche Vereinfachung trägt und wo physikalischen Grundlagen Rechnung getragen werden muss. Lieber Lutz, dir fehlt offensichlich das Gespür für diese Trennung. Die Frage des TO ist ganz offensichtlich eine schaltungstechnische Frage. Dein physikalisches Expertenverständnis ist richtig, hier aber fehl am Platz. Wenn ein Schüler sich mit Bewegungsgleichungen und Beschleunigung beschäftigt, dann sind die Formeln F=m*a, v=a*t und s=1/2 a t² erstmal richtig. Du gibst hier den Schlaumeier, der in dieser Situation anbringt, dass Masse relativistisch nicht unabhängig von Geschwindigkeit ist. Die obigen Formeln wären alle falsch, wer etwas anderes behauptet hat keine Ahnung und sollte besser den Mund halten. Lerne auch du dazu, dass es manchmal besser ist zu schweigen anstatt zu verwirren und die pragmatisch richtige Lösung, für die du kein Verständnis hast, für falsch zu erklären.
Claus schrieb: > Meine Ubatt sind 12V, damit berechne ich den oberen Teilerwiderstand zu > R1 = (12-1.65V)/(165uA+17uA) = 56.87kOhm. Wie du unten sehen wirst, sind vier Stellen für R1 völlig überflüssig. 😀 Und wie du auch erkannt hast, ist B alles andere als ein konstanter Wert. Die Abweichungen von B des einen Exemplars auf dem Tisch ist abhängig von einigen Betriebsparametern, ja. Noch viel größer ist aber die Variation auf Grund von Fertigungsstreuungen. Vermutlich sind die auf dem selben Wafer noch alle einander sehr ähnlich; beim nächsten Wafer der selben Fabrik oder beim nächsten Hersteller wird es schon wieder ganz anders sein ... > Nun stehen aber immer diese unsicheren Ib = 17uA im Raum. > > Was würde passieren, wenn ich den Ib = 11uA setzen würde? Kurz nach > gerechnet, stünden dann an der Basis 1.70V, ergo ein Ic = 5,26mA. Bei Ib > = 25uA ergibt sich ein Ic = 4.66mA. Du brauchst am Kollektor auch einen Arbeitswiderstand (Kollektorwiderstand). Den hast du nicht genannt, sinnvoll wären hier bei 5mA Ic und 12V Versorgung ein Wert von 1k-1k2. An dem liegen dann 5V ... 6V an @5mA und der Rest zu den 12V am Transistor (6V...5V) und das eine Volt am Emitterwiderstand. Das ist der Arbeitspunkt. Wenn dein Ic jetzt zwischen 4.7mA und 5.3mA schwanken kann, so werden am Kollektorwiderstand Spannung zwischen 4.7V und knapp 6.5V abfallen. Ja, ein weiter Bereich, aber eine solche Schaltung ist für Kleinsignalbetrieb ausgelegt und mit solchen Toleranzen musst du beim Entwickeln leben und sie berücksichtigen. Auffallen wird dir auch, wenn du heute eine solche Schaltung dimensioniert hast und sie entspricht deinen Vorstellungen, dann wird ein Nachbau mit einem gleichen Transistor, womöglich von einem anderen Hersteller oder zumindest aus einem anderen Wafer dir deutliche Abweichungen liefern. Um hier genauer zu werden, arbeitet man auch viel lieber mit Operationsverstärkern, weil dessen Verstärkung viel größer ist und damit durch die Gegenkopplung solche Ablagen um mehrere Zehnerpotenzen kleiner sind. Du könntest mit dem Transistor noch immer mit rund 3V Amplitude eine Ausgangswechselspannung erhalten, wobei das schon recht viel ist für einen linearen Kleinsignalbetrieb. > Meine Frage nun: Macht das einen Unterschied? Geht das nicht genauer? > Und wenn ich eh schätzen muss, wieso vergesse ich dieses ganze "Ib = > Ic/B"-Gedöns dann nicht und setze R1 gleich auf 56k? Ja gut, die Größenordnung von R1 musst du schon irgendwie bestimmen. Zumindest einen Spannungsteiler bestimmen, der dir an der Basis nominal die 1.65V abliefert. Deshalb: ganz für die Katz' ist die Rechnung natürlich nicht. Schon deshalb nicht, weil ein anderer Transistor mit anderem B deutlich andere Werte liefern würde. Zudem haben die Toleranzen aller Beteiligten, vor allem des Transistors und auch die Temperaturschwankungen einen großen Einfluss. Und der zehnfache Querstrom ist kein Axiom, sondern einfach nur eine Faustregel für Kleinleistungstransistoren mit dem Hintergedanken, dass die genannten Abweichungen eine noch akzeptable Größe nicht überschreiten. Faktor 100 wäre sicher noch besser, vor allem bei Transistoren mit geringem hFE, aber dann hast du womöglich mehr Querstrom als Kollektorstrom - irgendwie will man ja auch nicht verschwenderisch sein. Claus schrieb: > Ist es etwa das, was man erreichen will, eine konstante > Basis-Spannung - und er Basis-Strom wäre dann komplett wumpe? In der Emitterschaltung mit dem Stromgegenkopplungswiderstand am Emitter will man eine weitgehend konstante Spannung an der Basis erreichen und damit auch eine weitgehend konstante Spannung am Emitter, so dass der Strom durch den Transistor weitgehend konstant ist. Als Basisstrom holt sich der Transistor was er für diesen Kollektorstrom braucht. Da, wie du erkannt hast, der Faktor B oder hFE bei einem Transistortyp auch mal zu 100% schwanken kann, wählt man eben den Faktor 10 für den Querstrom und interessiert sich nicht mehr weiter für den tatsächlichen Basisstrom. Das gibt Ablagen zum gerechneten Wert, die aber in den allermeisten Fällen einfach keine negativen Einflüsse auf die Schaltung haben.
Claus schrieb: > Nun stehen aber immer diese unsicheren Ib Vor den selben Unsicherheiten stehst du übrigens auch, wenn du die Variante von Lutz nutzt. Denn die ganzen Variablen in "seiner" Formel sind am Ende nichts als die quantitativen Beschreibungen von Sachen wie Dotierungsstärke, Größe der Ladungszonen usw. Diese kann man, wenn man weiß wie, natürlich dem Datenblatt entnehmen. Doch wenn man das dann tut, stellt man fest "Huch da stehen ja gar keine festen Werte, da stehen Bereiche". Also weißt du auch nach dem Blick ins Datenblatt immer noch keine exakten Werte, für genau den Transistor, den du gerade in der Hand hältst. Das liegt unter anderem daran, dass das Diffundieren der Dotierungsatome am Ende ein stochastischer Prozess ist. Ich halte es übrigens auch für, zumindest nicht richtig, dass die Spannung immer Ursache für den Strom ist. So ist bspw eine kurzgeschlossene supraleitende Spule denkbar. Diese wurde vor dem kurzschließen mit einem Strom aufgeladen. Nun haben wir also einen Strom ohne Spannung. Dann ersetzt man den Kurzschluss durch einen Widerstand. Plötzlich haben wir eine vom Strom verursachte Spannung. Diese steht dem Strom aber entgegen und "bremst" ihn ab. Nun ist plötzlich Spannung Ursache von kein Strom.
Klaus S. schrieb: > > Ich sehe keinen Kreis. Ich sehe eher 4 Fraktionen. Drei religiöse, die > auf drei verschiedene Formeln pochen (Linearität Ic/Ib, > Shockley-Gleichung, Schrödinger-Gleichung) und deren Vorrang betonen und > eine vierte, die auf die Ergebnisse der letzten 500 Jahre > Erkenntnistheorie hinweisen und nicht (wie Platon) die Idee des > Transistors verfolgen, sondern (wie Aristoteles) die Idee des Modells > vertreten. Da hast du aber etwas ganz falsch verstanden. Einige hier, darunter auch ich, versuchen schon die ganze Zeit herauszustellen, dass es einfach unterschiedliche Abstraktionsebenen gibt auf denen man die Frage eben unterschiedlich beantworten kann. Ich poche nicht auf die Schrödinger-Gleichung. Aber Halbleiterphysik ist mein Fach. Hier kann ich was erzählen und deswegen liefere ich hier in dieser einen Ebene und auch nur für diese eine Ebene Erklärungen. Ich habe nirgendwo in Anspruch genommen dass das die Frage allgemein beantworten würde. Im Gegenteil. Ich habe mehrfach herausgestellt dass diese Ebene allein das gerade nicht kann. udok schrieb: > Was ich meinte: > Die Potentiale die zur Gleichung Ic=Is * exp(Ube/Ut) führen, werden im > Modell vorausgesetzt. > > Aber wie kommt man zu diesen Potentialen? > > Darauf geht das einfache Model meines Wissens nach nicht ein. > Das zeigt sich auch darin, das in dieser Gleichung gar kein Basisstrom > vorkommt, weil er im Model nicht enthalten ist. > Ohne Basisstrom stellen sich aber die Potentiale nicht ein, die dann zu > der fundamentalen Gleichung führen. > > Auf jeden Fall wird bei der (dynamischen) Steuerung des Transistors > immer auch Ladung bewegt, und das geht ohne Basisstrom ja gar nicht? Achso jetzt verstehe ich. Ja das kann ich nachvollziehen. Aber der Basisstrom steckt implizit in der Gleichung drin, nämlich weil er direkt mit U_be und U_t verknüpft ist. Ich finde die Gleichung als Beweis für eine Spannungssteuerung zugegeben auch nicht hinreichend. Man kann die Gleichung auch umformen sodass nur noch I_b drin steht. Dann fehlt U_be und sogar U_t. Nach der Logik könnte man dann behaupten es gäbe keine Temperatur- oder Spannungs-Abhängigkeit. Das ist natürlich Quatsch. Von der Warte aus wären wir wieder bei der systemtheoretischen Ebene. Der T ist dann stromgesteuert wenn ich ihn über den Strom steuere. Er ist Spannungsgesteuert wenn ich ihn über die Spannung steuere. Auf physikalischer Ebene bleibt es in beiden Fällen eine Spannungssteuerung.
Noch wage ist mir in Erinnerung, dass die ersten Transistorradios, welche an den Strand in Italien mitgenommen wurden, an der prallen Sonne nicht mehr funktionierten. Danach wurden Glühbirnen oder Widerstand mit parallelem Elko an den Emitter gesetzt.
HildeK schrieb: > Claus schrieb: >> Ist es etwa das, was man erreichen will, eine konstante >> Basis-Spannung - und er Basis-Strom wäre dann komplett wumpe? > > In der Emitterschaltung mit dem Stromgegenkopplungswiderstand am Emitter > will man eine weitgehend konstante Spannung an der Basis erreichen und > damit auch eine weitgehend konstante Spannung am Emitter, so dass der > Strom durch den Transistor weitgehend konstant ist. Als Basisstrom holt > sich der Transistor was er für diesen Kollektorstrom braucht. Da, wie du > erkannt hast, der Faktor B oder hFE bei einem Transistortyp auch mal zu > 100% schwanken kann, wählt man eben den Faktor 10 für den Querstrom und > interessiert sich nicht mehr weiter für den tatsächlichen Basisstrom. Ich glaube ich hab's. Ich denke, ich habe auch all deine Tips eingebaut. (Aber gewiss habe ich etwas extrem Wichtiges vergessen und ernte drum Rüffel von den Profis hier...) Also -- wieso berechne ich den AP nicht wie folgt? (Werte wie gehabt: BC547B, Ic=5mA, Ubatt=12V). An Re spendiere ich 1V, also Re = 1V/5mA = 200 Ohm. Damit ergibt sich Ub = 1V+0.65V = 1.65V. Ich wähle 1.7V (1 Nachkommastelle reicht, ist ja eh alles leidlich geschätzt). Strom im Teiler lege ich fest auf 10% von Ic, also 0.5mA. Den Abzweig zur Basis ignoriere ich. Damit ist der Ub-Teiler: R1 = (12V-1.7V)/0.5mA = 20.6k und R2 = 1.7V/0.5mA = 3.4k. Rc ist schnell berechnet (den hatte ich oben tatsächlich ausgelassen). Daran soll 5.5V abfallen - die Hälfte der verbleibenden 11V. Das ergibt Uc = 6.5V und Rc = 5.5V/5mA = 1.1kOhm. Wäre das eine saubere Dimesionierung -- oder woran krankt diese? Claus PS: Dumm an meiner Rechnung: Das Datenblatt des BC547B habe ich nirgendwo benutzt, noch nicht mal einen Schätzwert für Ib und erst recht nicht die Gleichung 'Ic = B x Ib'. PPS: Und strunzdumm: Ich schwimme jetzt komplett in meiner Unwissenheit ...
Claus - Du "schwimmst" auf einer Dich tragenden Welle. Es ist genau so wie Du es beschreibst. Du kannst den Einfluss von Ib total vernachlässigen bei ausreichender (stabilisierender) DC-Gegenkopplung und ausreichend niederohmigem Basis-Teiler, der dann als "eingeprägte" Spannungsquelle angesehen werden kann. In der Praxis geht man im Prinzip genau so vor wie Du es beschrieben hast. Allerdings muss man dabei auch an den Eingangswiderstand der Stufe denken, sofern es von dieser Seite Einschränkungen gibt. Notfalls den Teiler doch etwas hochohmiger machen. Die Schätzung mit Ube=0,65V reicht völlig aus. Und für 0,7V hätte sich ein nur geringfügig anderer Arbeitspunkt ergeben - in der Größenordnung der Widerstandstoleranzen. Bei der Wahl von Rc und dem Ruhestrom Ic muss man zusätzlich auch noch die Anforderungen an den Verstärkungswert im Auge haben (Ic bestimmt die Steilheit gm=Ic/Ut) - wobei man aber dann durch die Wahl des Grades einer AC-Gegenkopplung noch einen Freiheitsgrad dazu bekommt (Einsatz eines Kondensators parallel zu Re oder einem Teil davon - Re evtl. aus zwei Teilwiderständen). Formel: v=gm*Rc/(1+gm*re) mit re=resultierender Wechselstromwiderstand im Emitter-Pfad.
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Lutz V. schrieb: > Claus - Du "schwimmst" auf einer Dich tragenden Welle. > Es ist genau so wie Du es beschreibst. Du kannst den Einfluss von Ib > total vernachlässigen bei ausreichender (stabilisierender) > DC-Gegenkopplung und ausreichend niederohmigem Basis-Teiler, der dann > als "eingeprägte" Spannungsquelle angesehen werden kann. > In der Praxis geht man im Prinzip genau so vor wie Du es beschrieben > hast. Danke Claus, mir war erst mal wichtig zu wissen, dass ich mit meiner Vorgehensweise nicht komplett daneben liege. Ich konnte mich heute mit dem Bruder von 'nem Kumpel unterhalten, und der hat mir das zum größten Teil bestätigt (und mir ein paar Seiten aus einem Fachbuch kopiert). Meine Parameter (BC547B, Ic=5mA, Ubatt=12V) waren natürlich aus der Luft gegriffen, besonders aber der Ic. Aber auch da bin ich inzwischen auch etwas schauer. Zur Spannung über Re kann ich noch was sagen. Mit den ausgedachten 1V liegt man nicht schlecht. Diese reduziert die Temperaturabhängigkeit des Kollektorstroms auf ΔIc = (2mV/K)/1V = 0.2%/K. 2V sind aber noch besser. > Allerdings muss man dabei auch an den Eingangswiderstand der Stufe > denken, sofern es von dieser Seite Einschränkungen gibt. Notfalls den > Teiler doch etwas hochohmiger machen. Wie ich inzwischen weiß, spielt hier auch noch der Ic mit rein. 5mA waren frei aus der Luft gegriffen, bei einer praxisgerechten Schaltungsdimensionierung muss man hier viel früher ansetzen und Ic erst mal anständig bestimmen, weil Ic hat z.B. auch einen Einfluss auf den Eingangswiderstand und die Steilheit (wie Du ja unten auch schreibst). Hier hilft ein Blick ins Datenblatt, um mal zu sehen, was sonst noch alles vom Ic abhängt! > Die Schätzung mit Ube=0,65V reicht völlig aus. > Und für 0,7V hätte sich ein nur geringfügig anderer Arbeitspunkt ergeben > in der Größenordnung der Widerstandstoleranzen. Auch die 0.7V sind nicht in Stein gemeißelt, mit 0.65V liegt man aber besser "in der Mitte". (Bei keinem Ic kann man 0.6V wählen. Dazu gibt es ein Diagramm "Übertragungskennlinie Ic vs Ube"). Mit dem Basis-Spannungsteiler hatte ich etwas geschlampert: Claus schreib: > Strom im Teiler lege ich fest auf 10% von Ic, also 0.5mA. Den Abzweig > zur Basis ignoriere ich. Statt 10% kann man hier auch mit 5% gut leben -- aber das hattest Du ja Eingangs schon angedeutet. Damit sähe die Dimensionierung so aus (die 1.7V lass ich mal, aber s.o.): * R1 = (12V-1.7V)/(250uA+25uA) = 37.5k * R2 = 1.7V/250mA = 6.8k. Die 25uA sollen dabei den Basisstrom (wozu man den nur schätzbare "Konstante" B brauchen würde) berücksichtigen. Man braucht die 25uA aber nicht genau, denn die Streuung geht in den 250uA ja fast unter. > Bei der Wahl von Rc und dem Ruhestrom Ic muss man zusätzlich auch noch > die Anforderungen an den Verstärkungswert im Auge haben (Ic bestimmt die > Steilheit gm=Ic/Ut) - wobei man aber dann durch die Wahl des Grades > einer AC-Gegenkopplung noch einen Freiheitsgrad dazu bekommt (Einsatz > eines Kondensators parallel zu Re oder einem Teil davon - Re evtl. aus > zwei Teilwiderständen). > > Formel: v=gm*Rc/(1+gm*re) mit re=resultierender Wechselstromwiderstand > im Emitter-Pfad. Nochmal herzlichen Dank!
Claus schrieb: >> Allerdings muss man dabei auch an den Eingangswiderstand der Stufe >> denken, sofern es von dieser Seite Einschränkungen gibt. Notfalls den >> Teiler doch etwas hochohmiger machen. > > Wie ich inzwischen weiß, spielt hier auch noch der Ic mit rein. 5mA > waren frei aus der Luft gegriffen, bei einer praxisgerechten > Schaltungsdimensionierung muss man hier viel früher ansetzen und Ic erst > mal anständig bestimmen, weil Ic hat z.B. auch einen Einfluss auf den > Eingangswiderstand und die Steilheit (wie Du ja unten auch schreibst). > Hier hilft ein Blick ins Datenblatt, um mal zu sehen, was sonst noch > alles vom Ic abhängt! > Ja, beim Signal-Eingangswiderstand ist es natürlich nicht nur der Basis-Spannungsteiler, sondern auch der Eingangswiderstand r_b es Transistors am Basis-Anschluss, der in die Berechnung mit eingeht: r_in=R1||R2||r_b. (Wichtig: Ohm-Widerstände mit "R" und dynamische Widerstände mit "r" bezeichnen). Aber auch da ist natürlich eine Signal-Gegenkopplung hilfreich, da dadurch der Wert von r_b angehoben wird. r_b=h11*(1+gm*r_e) mit r_e=Effektiver Wechselstrom-Wid.stand im Emitterzweig. Diese Formel folgt der Erkenntnis, dass der Eing.widerstand bei gegenkoppelter Spannung mit dem Faktor (1+Schleifenverstärkung) hoch geht. Für den Vierpolparameter h11 muss man jetzt aber doch einen halbwegs genauen Wert für h21 (beta) kennen wegen h11=h21/gm=h21*Ut/Ic.
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Claus schrieb: > Danke Claus, mir war erst mal wichtig zu wissen [...] Mein Dank geht natürlich an Lutz! > * R1 = (12V-1.7V)/(250uA+25uA) = 37.5k > * R2 = 1.7V/250mA = 6.8k. Und hier muss es natürlich 250uA heißen. > Die 25uA sollen dabei den Basisstrom (wozu man den nur schätzbare > "Konstante" B brauchen würde) berücksichtigen. Ich habe mich inzwischen mal an LTSpice versucht. Das Programm setzt offensichtlich Ib = 17.8uA = I(R1)-I(R2) ein. Mit den geschätzten 25uA liegt man da ziemlich gut. Vor allem, wenn man die ganzen Widerstände aus der E12-Reihe auswählen muss, ist die Rechnung (basierend auf dem geschätzen Ib) mehr als ausreichend genau. >> Bei der Wahl von Rc und dem Ruhestrom Ic muss man zusätzlich auch noch >> die Anforderungen an den Verstärkungswert im Auge haben (Ic bestimmt die >> Steilheit gm=Ic/Ut) [...] Steilheit war mir bekannt, allerdings als Größengleichung S = 39 x Ic/mA. Hatte ich mal bei einem OM aufgeschnappt. Mit Ut = 25.5mV haut das auch perfekt hin. (Lutz, deinen neuen Beitrag 11.04.2022 09:52 muss ich erst mal "verdauen". Ich bin mir sicher, dieser hat auch wieder Hand und Fuss. Antwort kommt - versprochen!) Und nochmals herzlichen Dank für die Privat-Vorlesung!
Angehängte Dateien:
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BJT_emitter_feedback.jpg
18 KB
Claus schrieb: > > (Lutz, deinen neuen Beitrag 11.04.2022 09:52 muss ich erst mal > "verdauen". Ich bin mir sicher, dieser hat auch wieder Hand und Fuss. > Antwort kommt - versprochen!) > > Und nochmals herzlichen Dank für die Privat-Vorlesung! Als "Verdauungshilfe" füge ich noch ein Kleinsignal-Blockschaltbild bei, welches Dir - nach den Gesetzmäßigkeiten der Regelungstechnik - die Verstärkungsformel noch einmal verdeutlicht und vor allem zeigt, wie der Ausdruck für die "Schleifenverstärkung" (gm*Re) abgeleitet werden kann. In dem Block "Rc" sollte noch ein Minuszeichen rein, damit die Signal-Inversion berücksichtigt wird. (Ich habe vereinfachend Ic=Ie angenommen, ansonsten wäre das Blockschaltbild etwas umfangreicher geworden, ohne das Ergebnis zu verändern).
Claus schrieb: > Ich habe mich inzwischen mal an LTSpice versucht. Das Programm setzt > offensichtlich Ib = 17.8uA = I(R1)-I(R2) ein In LTspice kannst du dir nach einer OP Analyse mit View | SPICE Error Log die Modellparameter fÜr den Transistor ansehen (Hybrid Pi Modell). Gm: Steilheit BetaAC: Kleinsignal Stromverstärkung ...
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