Hallo,
Transistoren haben doch eine bestimmte Anstiegsgeschwindigkeit!?!
Wenn man bei einer NF-Endstufe "zu langsame" Transistoren einsetzt,
können sie die höheren Frequenzen nicht richtig wiedergeben, es kommt in
dem Frequenzbereich zu hässlichen Verzerrungen...
Frage 1: wie nennt man diese Anstiegsgeschwindigkeit
fachbegriffstechnisch?
Frage 2: wie sieht das bei (alten) Ge-Transistoren aus, haben die
generell schlechtere Werte als ihre Si-Kollegen?
Frage 3: gibt es irgendwo im Netz eine große
Transistorvergleichsdatenbank, wo man solche Werte direkt nachschauen
kann?
Es geht übrigens darum, dass ich u.a. mit Ge-Transistoren für
Kleinleistungsendstufen experimentieren will...
Ich glaube nicht, dass im NF-Bereich die Schaltgeschwindigkeit der
Transistoren eine Rolle spielt. So langsame Transistoren gibt es ja gar
nicht mehr. Eher das Rauschen.
1. rise time oder aehnliches
2. kommt auf den Zweck an
3. ja google
Herr_Mann schrieb:
> Transistoren haben doch eine bestimmte Anstiegsgeschwindigkeit!?!
Nein, erstens ist "Anstiegsgeschwindigkeit" ein Begriff aus der
Digitaltechnik, und zweitens haben Transistoren bestimmte
Eigenschaften, die dazu führen, dass man in einer konkreten
Schaltung bestimmte Anstiegsgeschwindigkeiten erreicht.
> Frage 1: wie nennt man diese Anstiegsgeschwindigkeit> fachbegriffstechnisch?
Der wesentliche Parameter für deinen NF-Verstärker ist die
sogenannte Transitfrequenz. Das ist die Frequenz, bei der die
Verstärkung einer Transistorstufe den Wert 1 erreicht. Diese
Frequenz hängt von der Schaltungsart ab, die Transitfrequenz
eines Verstärkers in Basisschaltung ist sehr viel höher als die
eines Verstärkers in Emitterschaltung (weshalb früher HF-Stufen
mit Transistoren sehr oft in Basisschaltung ausgeführt waren).
> Frage 2: wie sieht das bei (alten) Ge-Transistoren aus, haben die> generell schlechtere Werte als ihre Si-Kollegen?
Im Allgemeinen schon, allerdings gab es dennoch auch UHF-Transistoren
aus Germanium (AF139 fällt mir spontan ein).
> Frage 3: gibt es irgendwo im Netz eine große> Transistorvergleichsdatenbank, wo man solche Werte direkt nachschauen> kann?
Nein, leider nicht. Für Germaniumtransistoren könntest du noch sehen,
ob du irgendwo ein altes Exemplar von Klaus K. Streng's "Transistor-
daten" antiquarisch erhalten kannst. Auch wenn das Werk von Ende
der 1970er Jahre stammt, Germanium-mäßig hat sich seither nicht
mehr viel getan. Es ist die vollständigste mir bekannte Sammlung
wesentlicher Transistordaten (ihrer Zeit natürlich).
Für deine NF-Verstärker dürfte das im Wesentlichen aber nicht von
Belang sein, mit derartigen Frequenzen hatten selbst die Leistungs-
transistoren keine nennenswerten Probleme. Warum aber willst du
sowas noch mit Ge-Transistoren aufbauen? Die Dinger waren verdammt
schnell kaputt zu bekommen, haben hohe Restströme, eine hohe
Temperaturempfindlichkeit und was man sich sonst alles noch nicht
wünschen würde.
Danke für die Antworten!
Habe in dem Buch "Gitarrenverstärkersound" ein Diagramm gefunden, in
welchem die Frequenz gegen den Klirrfaktor aufgetragen ist.
Daneben steht:
"Bei alten Transistor-Endstufen mit langsamen Leistungstransistoren
(etwa 2N3055) steigen die Klirrverzerrungen ab einer bestimmten Frequenz
steil an, weil die Anstiegsgeschwindigkeit nicht ausreicht und das
Signal an den Flanken beschnitten wird" (Zitat Ende)
Auch wenn die Verzerrungen erst knapp über 20KHz einsetzen, kommt es
wohl wegen Intermodulationseffekten mitunter zu starken
Beeinträchtigungen im hörbaren Bereich...
Ge-Transistoren sind in Gitarristenkreisen irgendwie wieder stark in
Mode gekommen. Abgesehen von ihren "krümmeren" Kennlinien haben sie auf
jeden Fall den Vorteil, dass sie mit einer viel geringeren
Basisschwellspannung auskommen.
Und ja, sie sterben gerne, wenn man sie falsch behandelt, den Hitzetod.
>>"...steigen die Klirrverzerrungen ab einer bestimmten Frequenz
steil an, weil die Anstiegsgeschwindigkeit nicht ausreicht..."
oszi40 schrieb:
> Deswegen wurde u.a. die Wiki und die Gegenkopplung erfunden.
Sicher, dass in dem Fall eine Gegenkopplung weiterhilft???
Herr_Mann schrieb:
> "Bei alten Transistor-Endstufen mit langsamen Leistungstransistoren> (etwa 2N3055) steigen die Klirrverzerrungen ab einer bestimmten Frequenz> steil an, weil die Anstiegsgeschwindigkeit nicht ausreicht und das> Signal an den Flanken beschnitten wird"
OK, diese Boliden waren sicher wirklich langsam. Andererseits:
wenn bei 10 kHz die Klirrverzerrungen ansteigen, wen interessiert
das? Bereits die erste Oberwelle mit 20 kHz hören dann höchstens
noch deine Kinder.
Außerdem:
> Ge-Transistoren sind in Gitarristenkreisen irgendwie wieder stark in> Mode gekommen. Abgesehen von ihren "krümmeren" Kennlinien
...scheinen ja die Verzerrungen hier gerade gewollt zu sein. ;-)
> haben sie auf> jeden Fall den Vorteil, dass sie mit einer viel geringeren> Basisschwellspannung auskommen.
Was bringt das? Leicht geringere Verzerrungen im Übernahmegebiet
zwischen beiden Halbwellen, die man aber erstens durch einen höheren
Ruhestrom auch erreichen könnte (der wiederum zu mehr Ruheverlust-
leistung führt, wobei Si-Transistoren die entstehende Wärme weniger
zu scheuen brauchen), die man aber durch die höhere Gegenkopplung
eines Verstärkers mit Si-Transistoren locker unterbieten würde.
Wenn überhaupt, dann müsste man wohl Verstärker mit nicht allzu
hoher Leerlaufverstärkung und möglichst wenig Gegenkopplung bauen,
damit man die "natürlichen" Verzerrungen am besten weiterreichen
kann. Das ist ja letztlich das, was zur Rennaisance der Röhren-
verstärker gerade in diesem Bereich geführt hat. Bei einem Klasse-
A-Verstärker wiederum ist die Schwellspannung komplett wurscht.
"Bei alten Transistor-Endstufen mit langsamen Leistungstransistoren
(etwa 2N3055) steigen die Klirrverzerrungen ab einer bestimmten Frequenz
steil an, weil die Anstiegsgeschwindigkeit nicht ausreicht und das
Signal an den Flanken beschnitten wird" (Zitat Ende)"
Noch schlimmer, das gibt nicht nur Verzerrung der hohen Frequenzen
sondern Intermodulation.
Es gab Ge-Leistungstransistoren (Drift-Field-Typen zB) die schneller
waren als ein 2N3055, der uebrigens aus Silizium ist und in zwei
eigentlich voellig unterschiedlichen Typen existiert - da ist einmal die
Gruppe original RCA 2N3055 und moderner 2N3055H (sehr langsam aber
einiges robuster) und dann gibt es den modernen @N3055 (ein paar mal
schneller aber engere SOA!).
Die ueblichen Datenblattarchive geben einige Vergleichstabellen her,
natuerlich herstellerspezifisch.
"OK, diese Boliden waren sicher wirklich langsam. Andererseits:
wenn bei 10 kHz die Klirrverzerrungen ansteigen, wen interessiert
das? Bereits die erste Oberwelle mit 20 kHz hören dann höchstens
noch deine Kinder."
Naja, wenn ich die Slew Rate-Reserve aufbrauche ist fuer die tieferen
Frequenzen nichts mehr uebrig, und sie werden ebenfalls verzerrt. Das
kennt man ja auch von manchem modernen Verstaerker den man uebelst zum
scheppern bringen kann durch HF-Reste im Eingangssignal....
> Ge-Transistoren sind in Gitarristenkreisen irgendwie wieder> stark in Mode gekommen.
Klar, nachdem der Hoax mit den Röhren zum Ausplündern der Portemonnais
nicht mehr zieht, muss nun eine neue Sau durch's Dorf getrieben werden,
nun sind halt Germaniums wieder dran. Manche Firmen müssen noch ihre
Lager räumen...
MaWin schrieb:
> Klar, nachdem der Hoax mit den Röhren zum Ausplündern der Portemonnais> nicht mehr zieht, muss nun eine neue Sau durch's Dorf getrieben werden,> nun sind halt Germaniums wieder dran. Manche Firmen müssen noch ihre> Lager räumen...
hab ich auch erst gedacht. googel mal "tone bender"! da gibts allerlei
fuzz-varianten mit ein bis drei Ge-Transistoren. die MP3-Klangbeispiele
sprechen für sich...
glaube, die stones haben für "satisfaction" gitarrenmäßig auch so einen
tone bender benutzt.
kannst auch mal hier gucken:
http://forum.musikding.de/cpg/albums/userpics/17258/Tone_Bender_PROFESSIONAL_MKII.jpg
ansonsten, röhre und gitarre ist ein thema für sich und würde den rahmen
dieses beitrags völlig sprengen...
mir geht es hier vor allem um Ge-Transistoren in der Endstufe, bis ca.
10W Sinus.
wie "schnell" ist denn z.B. so ein AD161 oder ein GD241A?
(die hab ich nämlich noch in der Bastelkiste...)
faustian schrieb:
> "OK, diese Boliden waren sicher wirklich langsam. Andererseits:> wenn bei 10 kHz die Klirrverzerrungen ansteigen, wen interessiert> das? Bereits die erste Oberwelle mit 20 kHz hören dann höchstens> noch deine Kinder."
Hab ich auch zuerst gedacht!
Aber wenn noch andere Frequenzen im hörbaren Bereich da sind, und das
ist bei komplexen Signalen wie Musiksignalen so, kommt es zu
unangenehmen Intermodulationen.
Was entsteht denn z.B., wenn man ein Signal von ca. 17Khz mit einem
Signal von 22Khz mischt?!!!
>zum scheppern bringen kann durch HF-Reste im Eingangssignal....
Wenn der Ge-NF-Transistor überhaupt gemerkt hat, daß da "HF" war?
Hier ASZ1015 als praktisches Beispiel aus alter Zeit:
Description = Ge PNP Power BJT
V(BR)CEO (V) = 60
V(BR)CBO (V) = 80
I(C) Abs.(A) Collector Current = 6.0
Absolute Max. Power Diss. (W) = 42
h(FE) Min. Static Current Gain = 15
h(FE) Max. Current gain. = 30
@I(C) (A) (Test Condition) = 6.0
@V(CE) (V) (Test Condition) = 1.0
f(T) Min. (Hz) Transition Freq = 200k
Package = TO-3
>zum scheppern bringen kann durch HF-Reste im Eingangssignal....
Wenn der Ge-NF-Transistor überhaupt gemerkt hat, daß da "HF" war?
Die Frage ist ob der frequenzlimitierende Faktor hier als Tiefpass oder
als Integrator wirkt.... Zweiteres ist schlechte Medizin. Oder ich
verwechsel gerade Miller-Effekt und Miller-Integrator :)
> googel mal "tone bender"
Wozu?
Alle Effekte alter Zeit und noch viele zusätzliche neue
können inzwischen problemlos mit digitalen Effektgeräten
nachgebildet werden,
warum sollte man da desolate Schaltungen aus der Anfangszeit
der Elektronik nachbilden, die teilweise nur aus Pech
funktionierten (z.B. oszillierten manche aus Versehen
wegen schlechtem Aufbau und ergaben erst deswegen den
verzerrten Klang) ?
"Wozu?
Alle Effekte alter Zeit und noch viele zusätzliche neue
können inzwischen problemlos mit digitalen Effektgeräten
nachgebildet werden,
warum sollte man da desolate Schaltungen aus der Anfangszeit
der Elektronik nachbilden, die teilweise nur aus Pech
funktionierten (z.B. oszillierten manche aus Versehen
wegen schlechtem Aufbau und ergaben erst deswegen den
verzerrten Klang) ?"
Naja, ein Gitarrenverstaerker ist ja sogesehen ein Musikinstrument, da
ist solches Denken wohl fehl am Platz....
Ausserdem ist der Selbstbau eben einfacher als ein DSP - und die Sachen
funktionieren ja nicht schlechter als sie in der 60ern funktioniert
haben ;)
Oh wie freute sich die Menschheit, als es den 2N3055 von RCA gab.
Er wurde gefeiert und fast überall eingesetzt, er wurde sogar mit der
Zeit verbessert und von vielen anderen namhaften Halbleiterherstellern
produziert.
Aber inzwischen ist eine phänomenale Weiterentwicklung des menschlichen
Ohres eingetreten welche dazu führte, dass niemand mehr den alten
Scheissklang dieses Boliden hören will.
f_transit bei Ic 1A : > 0,8 MHz
Slew Rate (Anstiegsgeschwindigkeit) ist ein Begriff aus dem
Großsignalbetrieb. Da interessiert eigentlich nicht mehr so sehr die
Tranistfrequenz, die wohl nur für den Kleinsignalbetrieb gilt.
Eigentlich kann man sagen, daß die (verzerrungsfreie)
Aussteuerungsfähigkeit mit der Frequenz sinkt (bzw. umgekehrt). Das gilt
für End/Ausgangsstufen eines Verstärkers, wenn die Großsignale
verarbeiten sollen. Die Eingangs/Vorstufen arbeiten eher im
Kleinsignalbetrieb, so daß die Slew rate nicht ins Gewicht fällt.
Gut zu sehen in den Datenblättern der meisten OPV, wo ein Unterschied
zw. Groß- und Kleinsignalbetrieb gemacht wird aus diesem Grunde.
achja - alte Ge-Transistoren haben idR. deswegen recht bescheidene
Leistungen, weil deren Entwicklungsstand logischerweise paar Jahrzehnte
zurück liegen. Heute werden aber wieder vermehrt Bauteile mit Ge
produziert, und zwar in der höheren HF. Meist kombiniert mit Si
(SiGe-Teile). Das deswegen, weil Ge nunmal von Natur aus schneller ist
als Si.
MaWin schrieb:
> warum sollte man da desolate Schaltungen aus der Anfangszeit> der Elektronik nachbilden, die teilweise nur aus Pech> funktionierten (z.B. oszillierten manche aus Versehen> wegen schlechtem Aufbau und ergaben erst deswegen den> verzerrten Klang) ?
Du spielst aber selber nicht E-klampfe, oder?
oszi40 schrieb:
> Hier ASZ1015 als praktisches Beispiel aus alter Zeit:>> Description = Ge PNP Power BJT> V(BR)CEO (V) = 60> V(BR)CBO (V) = 80> I(C) Abs.(A) Collector Current = 6.0> Absolute Max. Power Diss. (W) = 42> h(FE) Min. Static Current Gain = 15> h(FE) Max. Current gain. = 30> @I(C) (A) (Test Condition) = 6.0> @V(CE) (V) (Test Condition) = 1.0> f(T) Min. (Hz) Transition Freq = 200k> Package = TO-3
f(T) Min. (Hz) Transition Freq = 200k klingt ja nicht so berauschend...
das negativbeispiel in Si von oben 2N3055 hat immerhin ca. 800k...
@Herr_Mann:
Wer früher de.sci.electronics gelesen hat, weiß, dass mache Personen
ausnahmslos alles besser als alle anderen wissen/verstanden
haben/können und ihre Kenntnisse mitsamt überaus unterhaltsamer Polemik
gerne an die Dummen der Welt weitergeben. Nach 10 Jahren Ignorieren
suchen sie sich allerdings einen neuen Wirkungskreis...
mit frohem Gruß,
Tom.
P.S.: Schreibt jemand ein uc.net-Killfile-Plugin für Firefox?
Jens G. schrieb:
> Slew Rate (Anstiegsgeschwindigkeit) ist ein Begriff aus dem> Großsignalbetrieb. Da interessiert eigentlich nicht mehr so sehr die> Tranistfrequenz, die wohl nur für den Kleinsignalbetrieb gilt.> Eigentlich kann man sagen, daß die (verzerrungsfreie)> Aussteuerungsfähigkeit mit der Frequenz sinkt (bzw. umgekehrt).
kann man diese Größe irgendwie fassbar machen für Ge-ES-Transistoren?
Jens G. schrieb:
> Heute werden aber wieder vermehrt Bauteile mit Ge> produziert, und zwar in der höheren HF. Meist kombiniert mit Si> (SiGe-Teile). Das deswegen, weil Ge nunmal von Natur aus schneller ist> als Si.
Witzig! Gibt es da auch Bipos oder FETs aus SiGe?
Hometaxial.
Und der Grund bei SiGe ist etwas komplizierter, da geht es wohl eher um
eine Strained Silicon-Implementation. Was MMICs und ECL-Logik in SiGe
leisten ist in der Tat beeindruckend. Vermutlich ist da auch kein
metallisches Indium (der wirkliche Grund warum Ge-Transistoren so
hitzeempfindlich sind) mehr im Spiel....
faustian schrieb:
>Vermutlich ist da auch kein metallisches Indium (der wirkliche>Grund warum Ge-Transistoren so hitzeempfindlich sind) mehr im>Spiel....
Der wirkliche Grund, warum Ge hitzeempfindlich ist, sind die niedrig
schmelzenden verwendbaren Lote der Kontaktierungen bei Ge. Bei höheren
Temperaturen, diffundieren die in den Halbleiter, und machen ihn
unbrauchbar.
Der Halbleiter an sich, hält ja bei der Herstellung die hohen
Temperaturen in Regionen über 1000°C im Diffusionsofen aus. Da liegt
kein Problem.
Das ist ja verdammt knifflig gewesen, so kleine Stellen zu löten, wie
groß darf da die Lötspitze sein. Oder wurde der Kontaktdraht nicht
einfach mit einem Stromstoß auflegiert?
Der allerwirklichste Grund könnte sein, daß Germanium einen Schmelzpunkt
und Silicium keinen hat.
Wilhelm Ferkes schrieb:
> Der wirkliche Grund, warum Ge hitzeempfindlich ist, sind die niedrig> schmelzenden verwendbaren Lote der Kontaktierungen bei Ge.
Die waren aber nicht nur dafür da, dort etwas anzulöten, sondern sie
waren schon da, um zwei Diffusionszonen nahe genug aneinander heran
zu bekommen, und so ein Durchtunneln der Ladungsträger durch die
gesperrte B-C-Diode zu ermöglichen, denn das ist die Voraussetzung
für die Funktion eines Transistors.
Dass man dafür Metalle mit vergleichsweise niedrigem Schmelzpunkt
genommen hat damals lag einfach am Stand der Prozessbeherrschung.
Ja, die Temperaturempfindlichkeit ist dann die Kehrseite davon.
> Der Halbleiter an sich, hält ja bei der Herstellung die hohen> Temperaturen in Regionen über 1000°C im Diffusionsofen aus.
Germanium-Prozesse waren deutlich niedriger temperiert.
Ohlala schrieb:
> Der allerwirklichste Grund könnte sein, daß Germanium einen Schmelzpunkt> und Silicium keinen hat.
So ein Humbug. Natürlich hat Silizium sowohl einen Schmelz- als auch
einen Siedepunkt. Die Werte kannst du bei Wikipedia nachlesen. Im
Übrigen werden Silizium-Einkristalle bei der Herstellung einmal
vollständig aufgeschmolzen, damit dann aus der Schmelze der Einkristall
wachsen kann.
Ja, der Schmelzpunkt von Germanium ist ein wenig geringer (1211 K vs.
1683 K), aber beide Schmelzpunkte sind weit von den zulässigen
Dauertemperaturen für Halbleiterbauelemente entfernt.
Ein weiterer Grund ist, daß Ge deutlich schneller in die Eigenleitung
übergeht als Si. Das ist vielleicht sogar der überwiegende Grund für die
niedrige Einsatztemperatur von nur 75-100°C.
Hatte ich mal selbst erlebt, als ich mal vor langer langer Zeit mal mit
Ge Transistoren einen VErstärker für einen kleinen Lautsprecher bauen
wollte. Allerdings Class-A, 300mW Transistor (hatte damals noch nicht
viel Ahnung ;-). Funktionierte sogar irgendwie, aber nach nicht mal
einer Minute kam keine Musik mehr, und die Membran schien am anschlag zu
sein. Wenn ich das Ding dann für eine Weile ausschaltete, gings dann
wieder kurz. Nach einiger Zeit des Rätselns hatte ich mal den Transistor
angefaßt - auuutsch ... war der heiß. Muß weit über 100°C gewesen sein,
weil das eine kleine Brandblase hinterließ. Seitdem kannte ich ein
Beispiel aus der Praxis für die Eigenleitung, und für die Robustheit der
Ge-Transistoren (war ja nicht kaputt - das hatte der etliche Male
mitgemacht) ;-)
Jens G. schrieb:
>Ein weiterer Grund ist, daß Ge deutlich schneller in die>Eigenleitung übergeht als Si.
Das war wohl eher eine Folge falscher Schaltungsdimensionierung.
Im Grunde, wird Ge und Si schaltungstechnisch nicht gesondert behandelt.
Jörg Wunsch schrieb:
>Das dürfte einfach ein enormer Anstieg des Reststroms gewesen>sein. Der war ja bei Ge ohnehin 1...3 Größenordnungen über dem>von Si-Transistoren.
Nun, soooo hoch sind die Restströme bei Ge auch nicht, daß die da
Probleme machen.
Wilhelm Ferkes schrieb:
> Nun, soooo hoch sind die Restströme bei Ge auch nicht, daß die da> Probleme machen.
Ich kann mich zumindest daran erinnern, dass das Thema Reststrom
seinerzeit in jedem Bastelbuch mit erwähnt war, weil man es
zumindest im Auge haben musste, bei höherer Temperatur nehmen
diese Ströme immer massig zu (auch bei Si).
Bei so einem ASZ1015 kann der Reststrom bei Raumtemperatur schon im
Milliamperebereich liegen.
Aber du hast sicher Recht, Jens' Probleme dürften anderer Art
gewesen sein.
Jörg Wunsch schrieb:
>Bei so einem ASZ1015 kann der Reststrom bei Raumtemperatur schon>im Milliamperebereich liegen.
Da braucht man aber auch schon 100V, um eine Leistung im 1W-Bereich zu
erzeugen.
Aus sehr lange gelaufenen Postnetzteilen (alte Telefonanlagen aus den
1960-ern) habe ich noch einige ASZ18, die sind bis auf die Temperatur
sogar dem 2N3055 ebenbürtig.
Wilhelm Ferkes schrieb:
> Aus sehr lange gelaufenen Postnetzteilen (alte Telefonanlagen aus den> 1960-ern) habe ich noch einige ASZ18, die sind bis auf die Temperatur> sogar dem 2N3055 ebenbürtig.
Nu ja. Ich habe eben mal einen ASZ1018 ausgegraben (ungarischer
Klon eines ASZ18), der hat bei Uce=20 V ein Ice0 von 6,8 mA und
ein Ices von 0,18 mA (bei Zimmertemperatur). Ein 2N3055 von
Motorola aus dem Jahr 1974 hat selbst bei 60 V nur um die 10 nA
Reststrom (unterhalb des nutzbaren Anzeigebereichs meiner Strom-
messer), ein Tesla KD503 bringt es auf 14/12 µA.
Jens G. schrieb:
> Funktionierte sogar irgendwie, aber nach nicht mal> einer Minute kam keine Musik mehr, und die Membran schien am anschlag zu> sein. Wenn ich das Ding dann für eine Weile ausschaltete, gings dann> wieder kurz. Nach einiger Zeit des Rätselns hatte ich mal den Transistor> angefaßt - auuutsch ... war der heiß.
Sowas ist mir auch schon passiert, die Ge-Transistoren gehen verdammt
gerne thermisch durch, da muss man frühzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen
und vor allem die Gleichspannung am Ausgang überwachen...
Ansonsten funktioniert Eintakt-A bei Lautsprechern mit hohem
Wirkungsgrad erstaunlich gut, wenn man den LS mit höchstens einem
viertel der Nennlast "vorspannt". Geht dann völlig ohne AÜ.
>1960-ern) habe ich noch einige ASZ18, die sind bis auf die Temperatur>sogar dem 2N3055 ebenbürtig.
Das war wohl mehr auf die Leistung bezogen.
Das ist aber sehr optimistisch!
Der ASZ1018 80V, 6 A, 22 W.
Den Hitzetot haben die aber wegen dem Reststrom trotzdem nicht erlitten.
@Jörg Wunsch (dl8dtl)
>Das dürfte einfach ein enormer Anstieg des Reststroms gewesen sein.>Der war ja bei Ge ohnehin 1...3 Größenordnungen über dem von Si->Transistoren.
hmmm - kommt jetzt drauf an, wie man Reststrom definiert ...
Grade nochmal einen Test gemacht, mit einem GC100.
+ an E, - an C, Basis offen. Bei rund Uce=14V 11µA Rest bei Zimmertemp.
Dann Lötkolben ran ans Gehäuse - innerhalb weniger Sekunden schnellt der
auf mA hoch, und wenn man den auf "sehr heiß anfühlende Temperaturen"
angehoben hat (aber keine Brandblasengefahr), ist man lässig bei ein
paar 10mA - dann ist er selbstheizend ;-)
Dann mal seinen größeren Bruder GC301 genommen (das ist der, den ich
damals genommen hatte). 313µA bei Raumtemperatur, und lässig auf 50mA
"hochgeheizt"
Mit geschlossener Basis (an E) sind die Kaltresttröme deutlich niedriger
(Faktor 10-20 bei beiden), trotzdem habe ich den 301 auf 50mA bekommen,
ohne es zu übertreiben.
Also ich würde mal behaupten, die sind in erster Linie wegen der
Eigenleitung für höhere Temperaturen ungeeignet, nicht so sehr wegen der
Selbstzerstörung (das vielleicht auf lange Sicht auch).
Ich hatte 220Ohm Serien-R - also noch keine Selbstzerstörungsgefahr ;-)
Die Indiumpille ist da übrigens noch lange nicht am Schmelzen oder
weiterdiffundieren.
Michael_ (Gast)
> Den Hitzetot haben die aber wegen dem Reststrom trotzdem nicht erlitten.
Solange wie die Kühlung ausreichend ist, ist es auch kein Problem. Aber
wie Herr_Mann schon sagte, aufgrund dieser Effekte kann ein
Ge-Transistor gerne mal thermisch durchgehen, weil er dann bei
entsprechender elektrischer Energiezufuhr (Strom) sozusagen
selbsthaltend/-erhöhend wird, was dessen Temperatur angeht. Wenn
Pzu>=Pab, dann haben wir den Punkt der Selbstheizung durch
Eigenleitung/Reststrom erreicht
Deshalb wurde damals sehr viel Wert auf die Temperaturkompensation in
der Schaltung gelegt. Bei Si wurde das vernachlässigt, was man an den
neuen Billigradios erkennen kannst. Da läuft im Sommer die Frequenz weg
wie nichts.
Und Jens G., die Schaltungen waren für normale Temperaturen bis 60°C
ausgelegt und nicht für Killerexperimente mit dem Lötkolben.
Die wollten zart und liebevoll behandelt werden.
Jörg Wunsch schrieb:
>Nu ja. Ich habe eben mal einen ASZ1018 ausgegraben>(ungarischer Klon eines ASZ18), der hat bei Uce=20 V>ein Ice0 von 6,8 mA und ein Ices von 0,18 mA (bei>Zimmertemperatur).
Da ich die ASZ18 gerade nicht messen kann, da in einer Schaltung
eingelötet, hab ich gerade noch 2 neue AD139 (3A-Typen) zur Hand:
Bei Uce=16V messe ich 0,6mA bei beiden. Aber auch ohne Kühlkörper,
entsteht da nach längerer Zeit keinerlei Eigenerwärmung.
Ich werde ähnliches auch noch mit ein paar AC-Typen versuchen.
Michael_ schrieb:
>Das ist aber sehr optimistisch!>Der ASZ1018 80V, 6 A, 22 W.
Huch, ganz andere Daten als meine!
Der ASZ18 ist bei mir mit 60V, 10A, 30W, angegeben. Philips, Valvo,
Tungsram. Altes ECA-Datenbuch von 1991. Das ist ja doch nicht so ganz
weit vom 2N3055 entfernt. Der Anwendungsbereich wird der gleiche sein.
Interessant wäre noch, ab wann der ASZ18 gefertigt wurde. Für damalige
Verhältnisse waren die Daten doch beachtlich.
>Und Jens G., die Schaltungen waren für normale Temperaturen bis>60°C ausgelegt und nicht für Killerexperimente mit dem Lötkolben.
Zur Zeit meiner Ausbildung wurde sehr viel Wert darauf gelegt, daß man
Bauteilanschlüsse beim Einlöten grundsätzlich mit der Spitzzange kühlt.
Besonders Selen war schnell gekillt, das Zeug war übelst nachtragend.
Jens G. schrieb:
>Dann Lötkolben ran ans Gehäuse - innerhalb weniger Sekunden>schnellt der auf mA hoch,
Hab das gerade mal mit den oben genannten AD139 gemacht. Kurz das
Feuerzeug aus etwas Entfernung dran, fühlte sich nach etwa 40-50°C an.
Von 0,6mA stieg der Reststrom tatsächlich auf 1,2mA, also das doppelte.
Da bleiben nur Schaltungsmaßmahmen wie Gegenkopplung. In älteren
Musikendstufen waren oft auf dem Kühlkörper aufgeklebte PTC in den
Emitterkreis gekoppelt, auch bei Silizium, weil die normale
Gegenkopplung nicht ausreichte.
Jens G. schrieb:
> Also ich würde mal behaupten, die sind in erster Linie wegen der> Eigenleitung für höhere Temperaturen ungeeignet, nicht so sehr wegen der> Selbstzerstörung (das vielleicht auf lange Sicht auch).
Heißleiter als Basisableitwiderstand (BE-Strecke) war bei Ge-Endstufen
Pflicht, wenn man sich ältere Schaltpläne anschaut...
Herr_Mann schrieb:
>Heißleiter als Basisableitwiderstand (BE-Strecke) war bei>Ge-Endstufen Pflicht, wenn man sich ältere Schaltpläne>anschaut...
Ob NTC oder PTC, je nach Schaltung, die fand ich auch in älteren
Si-Endstufen.
Wilhelm Ferkes schrieb:
> die fand ich auch in älteren> Si-Endstufen.
echt! hab ich bei si noch nie gesehen, bloß thermische kopplung zw.
halbleiter für ruhestrom/basisschwellspannung (z.b. si-diode) und dem
entsprechenden ES-transistor...
könnte man Ge-Transistoren nicht auch irgendwie mit einem Ge-Halbleiter
thermisch stabilisieren??? (Ge-Diode fällt ja wohl eher flach für die
Anwendung...)
@ Michael_ (Gast)
>Und Jens G., die Schaltungen waren für normale Temperaturen bis 60°C>ausgelegt und nicht für Killerexperimente mit dem Lötkolben.>Die wollten zart und liebevoll behandelt werden.
Nun, ich gebe ja zu, daß Lötkolbentemperaturen nicht unbedingt zu den
bevorzugten Lebensbedingen der Ge-T's gehören, aber so killend (oder
grillend) waren die Temperaturen auch wieder nicht - ist ein Lötkolben,
bei dem man eine "Standby"-Temperatur einstellen kann, und erst, wenn
man auf's Knöpfchen drückt, legt der erst richtig los. Letztere
Betriebsart habe ich nicht benutzt für den Test, sondern nur Standby,
und die liegt so bei 180-200°C lt. Skala (kann ungefähr hinhauen, denn
Lötzinn schmilzt da sehr widerwillig). Und wenn man nur ein paar
Sekunden den Lötkolben ranhält mit relativ "trockener" Spitze, dann ist
das Grillgut noch nicht besonders gut durch. Trockene Lötspitze heist,
schlechter Wärmeübergang. Brandblasen hat man sich nicht am Transistor
geholt, also ich schätze mal um die 100°C (ein Topf kochendes Wasser
fühlt sich schon heiser an).
Generell habe ich den Eindruck, daß im normalen, zugelassenen
Temperaturbereich die Stromzunahme noch nicht allzu dramatisch ist, aber
wenn mann sich so langsam den 100°C nähert, oder darüber, scheint es
deutlich überproportional zu zunehmen. Wilhelm Ferkes Test mit dem AD139
mit 40-50°C war also wirklich nur ein Streicheln
So, die Messung von Restströmen heute nochmal mit anderen Transistoren:
Alles bei Uce=16V:
Typ: BC547 AF105 AC150 AD139 2SB22 2SB178
Halbleiter: Si Ge Ge Ge Ge Ge
Ice(20°C): 0,0µA 0,1mA 0,3mA 0,6mA 1,0mA 1,0mA
Ice(50°C): 0,2µA 5,0mA 5,0mA 1,2mA 5,0mA 5,0mA
Ice(100°C): 1,0µA --- --- --- --- ---
Die alten Ge-Transistoren sind alle original, kein Retro bzw. Nachbau.
Allerdings größtenteils aus Altgeräten ausgebaut. Die dienen bei mir nur
noch zu Testzwecken, wie jetzt hier. Ist mal ganz nett sowas.
Der AF105 ist der letzte Spitzentransistor aus schwarz lackiertem Glas
in meinem Besitz, Herstellung etwa Ende der 1950-er.
So, jetzt kann man guten Gewissens sagen, der Jens hat Recht!!!
Ohne Strombegrenzung wären mir die Ge-Kleintransistoren beim Erwärmen in
einer Art Lawineneffekt schnellstens verglüht! Einzig den AD139 konnte
nichts beeindrucken, die Si-Typen sowieso nicht.
Bei BC547 hab ich schon erlebt, daß sie sich selbst aus einer
absichtlich schlecht dimensionierten Schaltung auslöteten, und nicht
defekt waren. Ein Radio- und Fernsehtechniker sprach mal von einer Serie
Discman, in dem sich ICs selbst auslöteten...
Was ich bedrohlich fand, ist, daß die Kleintransistoren eher höhere
Leckströme haben als der Leistungstransistor.
Ich erinnere mich aber gerne noch daran, daß unsere Ge-bestückten
Kofferradios und Autoradios in den 1960-er Jahren immer tadellos
funktionierten, egal ob im Winter im ungeheizten Raum, als auch im
Sommer in praller Sonne. Die Schaltungsdesigner hatten schon einiges
drauf.
Wilhelm Ferkes schrieb:
> Bei BC547 hab ich schon erlebt, daß sie sich selbst aus einer> absichtlich schlecht dimensionierten Schaltung auslöteten, und nicht> defekt waren. Ein Radio- und Fernsehtechniker sprach mal von einer Serie> Discman, in dem sich ICs selbst auslöteten...
Auch Elektronikteile sind Lebewesen mit Selbsterhaltungstrieb.
Wenn's ihnen zu brenzlig wird, suchen sie einfach das Weite :)
>Huch, ganz andere Daten als meine!>Der ASZ18 ist bei mir mit 60V, 10A, 30W, angegeben. Philips, Valvo,>Tungsram. Altes ECA-Datenbuch von 1991. Das ist ja doch nicht so ganz>weit vom 2N3055 entfernt. Der Anwendungsbereich wird der gleiche sein.
Na, der 3055 im gleichen Gehäuse (TO3)hat:
20/15A 100V 120W -- Das ist eine andere Liga!
>das Grillgut noch nicht besonders gut durch. Trockene Lötspitze heist,>schlechter Wärmeübergang. Brandblasen hat man sich nicht am Transistor>geholt, also ich schätze mal um die 100°C (ein Topf kochendes Wasser>fühlt sich schon heiser an).>Generell habe ich den Eindruck, daß im normalen, zugelassenen>Temperaturbereich die Stromzunahme noch nicht allzu dramatisch ist, aber>wenn mann sich so langsam den 100°C nähert, oder darüber, scheint es>deutlich überproportional zu zunehmen. Wilhelm Ferkes Test mit dem AD139>mit 40-50°C war also wirklich nur ein Streicheln
Das Grillgut GE-Transistor hat aber eine max. Sperrschichttemperatur von
etwa 60°C ! Nichts mit 100°C oder ähnlich!!
@ Michael_ (Gast)
>Das Grillgut GE-Transistor hat aber eine max. Sperrschichttemperatur von>etwa 60°C ! Nichts mit 100°C oder ähnlich!!
ja - eben wegen den Leck/Restströmen als ein Grund, die dann z.T.
unbeherrschbar bzw. sehr störend werden. 60°C ist aber nur bei
empfindlichen Naturen ein Problem. Es gibt auch welche, die 100°C
mitmachen (2SB151/152 -
http://www.datasheetarchive.com/2SB178-datasheet.html#), aber auch
welche, die nur 55°C offiziell mitmachen. Ich glaube aber nicht, daß die
bei 55°C einfach so kaputt gehen - werden wohl auch nur die Kennwerte
sein, die dann oberhalb 55°C nicht mehr garantiert werden können (bzw.
unbrauchbare Werte annehmen).
@
>Ich erinnere mich aber gerne noch daran, daß unsere Ge-bestückten>Kofferradios und Autoradios in den 1960-er Jahren immer tadellos>funktionierten, egal ob im Winter im ungeheizten Raum, als auch im>Sommer in praller Sonne. Die Schaltungsdesigner hatten schon einiges>drauf.
Stimmt schon, aber Koferradios liefen meist bei nur 9V, und dann hatten
die T's in der Regel Collector/Emitter-Widerstände, die die Uce nochmals
reduzierten, und so denke ich mal, daß bei niedrigerer Spannung generell
der Irest niedriger waren. Und durch Gegenkopplungen ließen sich diese
Effekte ja z.T. kompensieren.
Es wäre aber mal interesant gewesen, bei solch einem Gerät mal die
Verschiebung der Arbeitspunkte zu beobachten ;-)
@ Ohlala
>total besch... was ich da schrieb am 04.03.2010 23:06, habe das mit SiC>verwechselt.
Auch wenn Du das verwechselt haben solltest, war die Logik in deiner
Antwort etwas daneben. Auch wenn SiC keinen Schmelzpunkt hat, sondern
nur einen Zersetzungspunkt bei irgendwas über 2000°C, ist es nicht
unkaputtbar. Zweitens sind die Schmelz/Zersetzungspunkte nicht der Grund
für die thermische Beschränktheit der Halbleiter. Die Probleme fangen
schon weit vorher an ...
Michael_ schrieb:
>Na, der 3055 im gleichen Gehäuse (TO3)hat:>20/15A 100V 120W -- Das ist eine andere Liga!
Ich meinte etwa die Größenordnung und den Einsatzbereich, nicht das
letzte Watt. In vielen Schaltungen, würde man ASZ18 und 2N3055 durchaus
gegeneinander tauschen können, wenn man die Polarität mal außer Betracht
läßt. Die meisten (zuverlässigen) Anwendungen, in denen ich die beiden
Transistoren sah, werden bei weitem nicht in der Nähe der Maximaldaten
betrieben, sondern eher mit Strömen um 1-2A, und da haut das hin! Oft
sind es einfach nur Netzteile mit z.B. 15W Leistung.
Bei Anwendungen wie der Audio-Endstufe, wo man oft das letzte Watt
heraus kitzelt, und die Transistoren bis an die Leistungsgrenze gefahren
werden, hast du sicher Recht.
Daß man zu Germaniums-Zeiten die Leistungsfähigkeit nicht beherrscht
haben sollte, dazu hab ich die Tabelle nochmal gewälzt: Bei TO3-Gehäuse
liegt der ASZ18 sogar nur im unteren Mittelfeld. Ich fand da z.B. noch
den 2N5440 mit 140V, 60A, 120W, 110°C. Um die Wärmeableitung zu
bewerkstelligen, hat der sogar nur ein halb so großes RthG wie der
2N3055. Da scheint der Kristall etwas größer zu sein.
Es ist aber zu erkennen, daß die Ge-Leistungstransistoren >15A durchweg
aus den USA kamen.
Jens G. schrieb:
>Es wäre aber mal interesant gewesen, bei solch einem Gerät>mal die Verschiebung der Arbeitspunkte zu beobachten ;-)
Laß dich da mal nicht täuschen! Der Reststrom ist ein einziger
Parameter, der bei Ge etwas auffällig wurde. Auch bei Si hat man
ansonsten in gleicher Weise temperaturabhängige
Arbeitspunktverschiebungen wie bei Ge.
faustian schrieb:
>#AF105 ... Spitzentransistor ...>Sicher dass man zu der Zeit noch Spitzentransistoren gebaut hat
Mag sein, daß du Recht hast. Bei ähnlich alten Stücken (OC44, OC45) fand
ich die Bezeichnung "Flächentransistor in Allglastechnik". Am 50 Jahre
alten Museumsstück möchte ich jetzt nicht den Lack abkratzen, um
nachzusehen. ;-)
>(die wiederum interessant sind da Alpha > 1 !)?
Wie kommt denn das zustande?
Es ist allenfalls so zu erklären, daß in früheren Zeiten die
Stromverstärkung mit Alpha anstatt Beta angegeben war. Alpha hat da noch
einen Index, z.B. e für Emitterschaltung, und hat die selbe Bedeutung
wie heute Beta.
Ansonsten kann Alpha rechnerisch nur kleiner als 1 sein.
Übrigens, weiß denn jemand, ob heute noch Ge-Transistoren gefertigt
werden? Oder gibt es die nur noch aus Altbeständen?
Wilhelm Ferkes schrieb:
> Es ist allenfalls so zu erklären, daß in früheren Zeiten die> Stromverstärkung mit Alpha anstatt Beta angegeben war.
Nein, alpha ist die Verstärkung in Basisschaltung.
Jörg Wunsch schrieb:
>Nein, alpha ist die Verstärkung in Basisschaltung.
Schon richtig.
In meinem Valvo-Röhrenhandbuch (mit den ersten Transistoren) von 1960
gab es nur die Bezeichnung Alpha mit Indizes. Mit Alpha(e) war durchaus
Beta gemeint, aber das kannte da noch niemand.
Ich hab das heute noch mal verifiziert, um sicher zu gehen.
>In meinem Valvo-Röhrenhandbuch (mit den ersten Transistoren) von 1960>gab es nur die Bezeichnung Alpha mit Indizes. Mit Alpha(e) war durchaus>Beta gemeint, aber das kannte da noch niemand.
Es kann aber auch unkorrekt sein. Alpha wird definiert als Verhältnis
von Kollektorstrom zu Emitterstrom, also Basisschaltung (1962).
Und 1962 werden auch schon die heute üblichen h-Parameter genannt.
Vielleicht war das noch nicht zu den "Röhrenfritzen" vorgedrungen.
>#AF105 ... Spitzentransistor ...
Das war eindeutig ein Flächentransi, da er nach dem neuen
Bezeichnungschema benannt wurde. Die OC... Ära war beendet.
Und noch etwas zu den Leistungstransis, die GE hatten 200 KHz und die SI
hatten 2,5 MHz. Es war doch eine andere Liga, vor allem in der
Verstärkertechnik.
Michael_ schrieb:
>Es kann aber auch unkorrekt sein. Alpha wird definiert als>Verhältnis von Kollektorstrom zu Emitterstrom, also>Basisschaltung (1962).
In meinem alten Valvo-Buch von 1960 eben nicht. Siehe oben.
>Und 1962 werden auch schon die heute üblichen h-Parameter genannt.
Nein, schon 1960.
H-Parameter, Vierpol, Ersatzschaltung, sind dort schon ausgezeichnet
beschrieben. Und es gibt Alpha(e), womit das heutige Beta gemeint ist,
und Alpha(b), womit tatsächlich das heutige Alpha gemeint ist. Die
Umrechnungsformeln von Alpha (Alpha(b) nach Beta (Alpha(e), sind die
selben wie auch in neuester Literatur.
Valvo war zu der Zeit einer der namhaftesten Röhren- und
Halbleiterhersteller. Warum sollte da was nicht stimmen?
>Valvo war zu der Zeit einer der namhaftesten Röhren- und>Halbleiterhersteller. Warum sollte da was nicht stimmen?
Aus Sicht von VALVO zu dieser Zeit sicher. Aber dann zu etwa diesem
Zeitpunkt hat sich eine Vereinheitlichung (IEC?) durchgesetzt, die bis
heute gültig ist. Bis auf wenige Ausnahmen, siehe Spanien?, Portugal? .
In der Anfangszeit der Halbleiter wurde das Diodensymbol auch in
verschiedener Polarität gezeichnet. Also Vorsicht mit Schaltungen von
1955!
Valvo hat sich auch angepasst, B- Gleichstromverstärkung/Emitter, Beta-
Kleinsignalstromverstärkung/Emitter bei kurzgeschl. Ausgang (Prospekt
1985).
Michael_ schrieb:
>Aber dann zu etwa diesem Zeitpunkt hat sich eine>Vereinheitlichung (IEC?) durchgesetzt, die bis>heute gültig ist. .... Also Vorsicht mit Schaltungen>von 1955!
Normen und deren Durchsetzung sind immer nur so gut, wie sich jemand
daran hält. Wo kein Kläger, da kein Richter. Es könnte auch heißen:
Vorsicht vor Schaltungen von 2010. Mit unterschiedlichen Symbolen muß
man auch heute umgehen, denn man bewegt sich ja in weltweiter Materie.
