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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor als Schalter - wohin kommt die Last


Autor: Peter H. (Gast)
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Hallo,

ich habe eine absolute Anfängerfrage zu Transistor als Schalter - also 
bitte nicht lachen.

Ich möchte mit einem Transistor eine Last schalten.
Hängt eine solche Last dann immer direkt/in Serie zu Kollektor oder 
Emitter ?
Oder kann diese auch parallel zu einem Emitter/Kollektor-Widerstand 
hängen ?
Gibt es da irgendwelche Regeln, wie und wo die Last angeschlossen wird ?
Hat dies etwas mit den Grundschaltungen 
Emitter-/Kollektor-/Basisschaltung zu tun ?

Vielleicht kann es mir einer erklären. Danke

Autor: Der Micha (steinadler)
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Na theoretisch kann die Last auch parallel zum 
Emitter-/Kollektorwiderstand hängen. Wichtig ist halt, dass durch diese 
Parallelschaltung der beiden Widerstände (ja, die Last ist auch einer) 
der maximale Kollektorstrom nicht überschritten wird.
Wie und wo die Last angeschlossen wird hängt sehr wohl von der 
Schaltungsart ab.

Für deine Anwendung als einfacher Schalter:
Transistor (NPN) mit Emitter auf GND, Kollektor an Last (evtl. in Reihe 
mit Widerstand zur Strombegrenzung) und die andere Seite der Last dann 
an +V.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Peter H. wrote:
> Ich möchte mit einem Transistor eine Last schalten.
> Hängt eine solche Last dann immer direkt/in Serie zu Kollektor oder
> Emitter ?
Das hängt davon ab, was für ein Transistor es sein soll (bei bipolaren 
npn oder pnp). In vielen Fällen ist die Last vorgegeben und man hat gar 
nicht die Möglichkeit, es sich auszusuchen...

> Oder kann diese auch parallel zu einem Emitter/Kollektor-Widerstand
> hängen ?
Und was soll das bringen, außer, dass man damit einen fetten Kurzschluss 
baut? (OK, die Last kriegt dann keinen Saft mehr, aber das geht auch 
schonender)

> Gibt es da irgendwelche Regeln, wie und wo die Last angeschlossen wird ?
Im Prinzip ja, die Last kommt bei der standardmäßig für solche 
Anwendungsfälle verwendeten Emitterschaltung immer an den Kollektor.

> Hat dies etwas mit den Grundschaltungen
> Emitter-/Kollektor-/Basisschaltung zu tun ?
Als Schalter nimmt man meist die Emitterschaltung, weil die eine hohe 
Stromverstärkung ermöglicht.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Johannes M. wrote:
>> Oder kann diese auch parallel zu einem Emitter/Kollektor-Widerstand
>> hängen ?
> Und was soll das bringen, außer, dass man damit einen fetten Kurzschluss
> baut? (OK, die Last kriegt dann keinen Saft mehr, aber das geht auch
> schonender)
Upps, da habe ich nicht richtig gelesen... Du willst die Last nicht 
parallel zum Transistor schalten, sondern parallel zu einem (bereits 
vorhandenen) Widerstand? Macht trotzdem wenig Sinn, weil das auch nur 
ein Stromteiler wäre.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Übrigens gibt es bei http://www.elektronik-kompendium.de eine ganze 
Menge Infomaterial zu den Grundschaltungen.

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Autor: Werner (Gast)
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>> Oder kann diese auch parallel zu einem Emitter/Kollektor-Widerstand
>> hängen ?
>Und was soll das bringen, außer, dass man damit einen fetten Kurzschluss
>baut? (OK, die Last kriegt dann keinen Saft mehr, aber das geht auch
>schonender)


... naja, das ist so auch nicht allgemeingültig.
Es gibt Situationen, in denen man die "Last" an C und E anschließt. Ein 
Beispiel:

Optokoppler in einer Umgebung, in der er hin und wieder mal schnelle 
Transienten abbekommt.
Wenn man in diesem (ich gebe zu speziellen) Fall wie üblich vorgeht 
(Spannungsquelle -> Vorwiderstand -> Diode an C -> Masse an E) dann kann 
es passieren, dass die Diode bei einer Transienten zu leuchten beginnt 
aufgrund der Koppelkapazität.
In dem Fall ist es angebrachter so vorzugehen:
Spannungsquelle -> Vorwiederstand -> C. E an Masse. LED an C und E.
Sollte jetzt eine Transiente auftreten, dann liegt über der Diode 
maximal V_ce_sat an, und das sollte nicht allzuviel sein. Diode leuchtet 
also nicht.

Zu beachten ist dabei, dass das Schalverhalten zur gewöhnlichen 
Emitterschaltung invertiert ist.

Das ganze bezieht sich natürlich auf "Lasten" im kleinen Stil. Einen 
Saunaofen wird man so nicht betreiben ;-)

Autor: HildeK (Gast)
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>Als Schalter nimmt man meist die Emitterschaltung, weil die eine hohe
>Stromverstärkung ermöglicht.
Sowohl Kollektor- als auch Emitterschaltung haben eine hohe 
Stromverstärkung, wobei die der Kollektorschaltung sogar ein klein wenig 
höher ist!
Die Emitterschaltung ist invertierend (kann manchmal stören), die 
Kollektorschaltung hat einen etwas geringeren Ausgangsspannungshub und 
keine Spannungsverstärkung. Dafür ist ihr Eingangswiderstand höher.

Die Basisschaltung hat Spannungsverstärkung, jedoch keine 
Stromverstärkung. Mir wäre eine Anwendung als Schalter (im Sinne des 
Threads) nicht bekannt.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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HildeK wrote:
> Sowohl Kollektor- als auch Emitterschaltung haben eine hohe
> Stromverstärkung, wobei die der Kollektorschaltung sogar ein klein wenig
> höher ist!
Ist natürlich richtig. Ich hatte das eher als Vorteil gegenüber der 
Basisschaltung angegeben (was Du ja korrekt beschrieben hast, s.u.), 
ohne näher drauf einzugehen.

> Die Emitterschaltung ist invertierend (kann manchmal stören), die
> Kollektorschaltung hat einen etwas geringeren Ausgangsspannungshub und
> keine Spannungsverstärkung.
Richtig, und das ist eigentlich der Hauptgrund für den Einsatz der 
Emitterschaltung. Irgendwie muss man den Strom ja in die Basis 
reinkriegen...

> Dafür ist ihr Eingangswiderstand höher.
...was mit der höheren Stromverstärkung einhergeht...

> Die Basisschaltung hat Spannungsverstärkung, jedoch keine
> Stromverstärkung. Mir wäre eine Anwendung als Schalter (im Sinne des
> Threads) nicht bekannt.
Mir auch nicht. Wenn man was schalten will, geht es ja meist darum, mit 
einer hochohmigen Quelle eine niederohmige Last zu steuern 
(Impedanzwandler), und da macht die Basisschaltung aus den genannten 
Gründen nicht viel Sinn.

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