Bipolar-Transistor Arbeitsbereiche

Otto P. Gast #3379116
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Hallo,

ich habe mal eine Frage zu den Schaltbereichen von Bipolar-Transistoren.
Der Sperrbereich ist mir klar.
Aber was genau der Verstärkungsbereich oder der Sättigungsbereich ist, 
ist mir nicht so ganz klar. In Wikipedia ist das ein bisschen schwer 
erklärt. Vielleicht könntet ihr das ja mal kurz, knapp und verständlich 
erklären.

Gibt es sonst noch Arbeitsbereiche? Ich habe auch noch etwas von einem 
Übersteuerungsbereich gehört. Ist das das gleiche wie der Sättigungs- 
oder Verstärkungsbereich?

In welchem Arbeitsbereich betreibt man einen Transistor als Schalter?
Als Verstärker ja wahrscheinlich im Verstärkungsbereich, oder?


Vielen Dank schon mal im vorraus für eure Bemühungen.


Gruß Otto
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Stefan F. Gast #3379155
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Im Sättigungsbereich sinkt die Verstärkung und die C-E Spannung. Beim 
Schalten nutzt man diesen Bereich, wenn man die Verlustleistung oder die 
C-E Spannung minimieren möchte. Man kann aber auch im normalen 
Arbeitsbereich schalten.
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Otto P. Gast #3379216
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Also ist im Sättigungsbereich die Spannung Uce meistens bei so 0,1 bis 
0,2 Volt?
Was genau ist dann der Verstärkungsbereich und der 
Übersteuerungsbereich?

Eventuell könnte das auch jemand anhand Ausgangskennlinie erklären?
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Stefan F. Gast #3379252
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> Also ist im Sättigungsbereich die Spannung Uce meistens
> bei so 0,1 bis 0,2 Volt?

Kommt auf den Strom an. Ich schätze immer mit 0,3V. Genaueres müsste im 
Datenblatt des Transistors stehen.

> Was genau ist dann der Verstärkungsbereich und der
> Übersteuerungsbereich?

Im Verstärkungsbereich hat der Transistor eine bestimmte Verstärkung 
(laut Datenblatt). Wenn Du ihn übersteuerst, hat er eine geringere 
Verstärkung, deren Wert in der Regel nicht spezifiziert ist. Diesen 
Bereich sollte man daher auch nicht nutzen, wenn man ein analoges Signal 
verstärken will.

Aber für digitale Schaltsignale kann man ihn wie gesagt nutzen, was den 
Vorteil mit sich bringt, dass die C-E Spannung sinkt.

> Eventuell könnte das auch jemand anhand Ausgangskennlinie erklären?

Sicher. Schau ins Datenblatt des Transistors. Du könntest ja auch mal 
einen konkreten Typ benennen und die Kennlinie hier posten.

> In Wikipedia ist das ein bisschen schwer erklärt.
Wikipedia ist ja auch kein Lehrbuch.
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Harald W. #3379273
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Otto P. schrieb:

> Also ist im Sättigungsbereich die Spannung Uce meistens bei so 0,1 bis
> 0,2 Volt?

Naja, nicht viele Transistoren kommen so weit runter.
Typisch ist ein Uce von < 0,7V.

> Was genau ist dann der Verstärkungsbereich

der Bereich von wesetlich höheren Uce-Spannungen. Typisch
1/2 Betriebsspannung

> und der Übersteuerungsbereich?

Das ist das gleiche wie der Sättigungsbereich.

> Eventuell könnte das auch jemand anhand Ausgangskennlinie erklären?

Hast Du mal nen Link zu einem Ausgangskennlinienfeld?
Gruss
Harald
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Stefan F. Gast #3379307
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Der linke Bereich, wo die Kurve fast linear steil ansteigt, ist die 
Übersteuerung. Diesen Bereich nutzt man für Schaltende Anwednungen.

Der Bereich rechts hinter dem Knick, wo die Kurve fast linear flach 
ansteigt, ist der Bereich für analoge Verstärkung.

Den Knick will man meist nicht nutzen, da dieser Bereich aufgrund von 
Streuungen und Temperaturabhängigkeit kaum berechenbar ist.
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Rainer V. #3379314
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Siehe z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Kennlinie
Es ist leider nur ein Kennlinien-Diagramm der Verstärkerröhre ECC40 mit 
Anodenstrom in Abhängigkeit von der Gitterspannung. Vergleichbares gibt 
es für bipolare Transistoren, ein Diagramm mit Kollektorstrom in 
Abhängigkeit vom Basisstrom bzw. der B-E-Spannung. Im positiven Bereich 
(1. Quadrant) steigt die Kennlinie unten in einer scharfen Kurve an, 
steigt dann weiter gerade an und knickt oben nach rechts ab (Sättigung).

Dieser Linienverlauf wird in mehrere Bereiche unterteilt. Im A-Betrieb 
arbeitet der Transistor als Linearverstärker auf dem geraden Kennlinien- 
abschnitt. In der Mitte dieses Abschnitts liegt der Arbeitspunkt "A". 
Innerhalb dieses Abschnitts gibt es die geringsten Verzerrungen des 
Ausgangssignals. Im C-Betrieb liegt der Arbeitspunkt unten in der Kurve, 
Verstärkung ist groß, aber nicht linear, daher auch große Verzerrungen.

Hier noch ein anderer Link: http://www.elexs.de/kap4_3.htm
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