Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Beweis Transistor in Sättigung


von Peter92 (Gast)


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Hallo,
komme bei Aufagenteil a) nicht weiter.

Ich habe bestimmt, dass der Transistor sich in der Sättigung befindet, 
da Uce im aktiv-normalen Bereich negativ wäre, was ja nicht sein darf.

In der Sättigung gilt ja: Uce=0,2V und IE=IB+IC

Jetzt weiß ich hier aber nicht, wie ich IE, IB und IC berechnen soll, um 
U0 zu berechnen. U0 = Uce+Ure bzw. -10V + Urc + U0 = 0

Kann mir jemand weiter helfen?

von Peter92 (Gast)


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Fotoupload hat nicht funktioniert, hier die Schaltung



http://www.bilder-upload.eu/show.php?file=355c82-1469284445.jpg

von Wolfgang H. (Gast)


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Hi, Peter92,

> Ich habe bestimmt, dass der Transistor sich in der Sättigung befindet,
> da Uce im aktiv-normalen Bereich negativ wäre, was ja nicht sein darf.

Lies noch mal. "Sättigung" bedeutet, dass eine Erhöhung des Steuerstroms 
/ der Steuerspannung die Ausgangsgröße nicht mehr steigert.

Ich denke dran, wenn ich am Waschtisch den Wasserhahn aufdrehe - und 
eine weitere Umdrehung die Stärke des Wasserstrahls nicht mehr erhöht.

Im Bipolartransistor wird dabei tatsächlich etwas negativ - und zwar 
Ucb.
Die Kollektorspannung sinkt also unter die Basisspannung.
Aber eben nicht die Kollektor-Emitterspannung.

Ciao
Wolfgang Horn

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Peter92 schrieb:
> Kann mir jemand weiter helfen?

Das tun wir schon nach Kräften in deinem Thread

Beitrag "Kollektorstromberechnung - Gesättigt"

Warum machst du einen neuen Thread auf?

Wenn du etwas nicht verstehst, dann frage!
Wie willst du sonst etwas lernen?

von Elektrofan (Gast)


Angehängte Dateien:

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> Im Bipolartransistor wird dabei tatsächlich etwas negativ -
> und zwar Ucb.
> Die Kollektorspannung sinkt also unter die Basisspannung.

> Aber eben nicht die Kollektor-Emitterspannung.
Doch, natürlich tut sie das, s. Anhang.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Elektrofan schrieb:
>> Im Bipolartransistor wird dabei tatsächlich etwas negativ -
>> und zwar Ucb.
>> Die Kollektorspannung sinkt also unter die Basisspannung.
>
>> Aber eben nicht die Kollektor-Emitterspannung.
> Doch, natürlich tut sie das, s. Anhang.

Anhänge funktionieren noch nicht, deswegen kann ich dein Bild nicht 
sehen. Aber natürlich kann die Spannung zwischen Kollektor und Emitter 
in der Schaltung des TO nicht negativ werden. Wenn man die 
Basisbeschaltung wegläßt, dann werden die vollen 12V dort meßbar sein.

Ein idealer Transistor könnte die Kollektor-Emitter Spannung auf 0V 
fallen lassen (komplett durchgesteuert) und dann würden 12V / (3K + 1K) 
= 3mA fließen. Aber jeder, der einen Kollektorstrom größer 3mA 
ausrechnet, hat sich irgendwo vertan. Dito wenn U_ce kleiner als 0 wird.

An einem realen Transistor bleibt immer etwas Sättigungsspannung stehen. 
Wenn wir von den mehrfach genannten 0.2V ausgehen, dann steigt der Strom 
auf maximal 2.95mA.

von Elektrofan (Gast)


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> Aber natürlich kann die Spannung zwischen Kollektor und Emitter
> in der Schaltung des TO nicht negativ werden.

Behaupte ich ja nicht:

>> Die Kollektorspannung sinkt also unter die Basisspannung.
>> Aber eben nicht die Kollektor-Emitterspannung.

Die Basisspannung (gegen Emitter) ist grösser, als die Collectorspannung 
(gegen Emitter).
BEIDE sind und bleiben natürlich positiv (npn-Transistor), das weiss 
auch jeder  =>

https://www.google.de/search?q=deutsche+sprache+schwere+sprache&biw=1024&bih=594&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwidwP-mv4rOAhUmKcAKHdX_CpMQsAQIKw

von Günter Lenz (Gast)


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Peter92 schrieb:
>Jetzt weiß ich hier aber nicht, wie ich IE, IB und IC berechnen soll, um
>U0 zu berechnen

Bei Sättigung fließt ein Strom von:

10V / (2kOhm + 1kOhm) = 3.333mA

Der Basisstrom mus mindestens für Sättigung:

3.333 / Stromverstärkung

sein.


Die Ausgangsspannung ist bei Sättigung:

10V / 3 = 3.333V

Weil RC und RE bei Sättigung einen
Spannungsteiler bilden.

von BIP (Gast)


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Nur weil UB > UC ist, heißt das nicht, dass der Transistor in Sättigung 
ist.

Das ist ja zum Beisipiel genau der Trick beim Schottky-Transistor, da 
ist eine Schottky-Diode zwischen B und C, die dann leitend wird. Das 
verhindert die volle Sättigung und beschleunigt damit enorm das 
Schaltverhalten.

D.h. der Sättigungpunkt ist dann erreicht, wenn eine Erhöhung des 
Basisstroms keine Reduktion von UCE mehr zur Folge hat.
UB > UC ist KEIN Krierium für Sättigung.

von Elektrofan (Gast)


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> Nur weil UB > UC ist, heißt das nicht, dass der Transistor
> in Sättigung ist.
Behauptet ja auch keiner.
(Weiterhin gibt es noch die sog. "Quasisättigung", wo eben nicht voll 
ausgesteuert wird, zwecks Verkürzung der Ausschaltzeit.)

> D.h. der Sättigungspunkt ist dann erreicht, wenn eine Erhöhung des
> Basisstroms keine Reduktion von UCE mehr zur Folge hat.
Stimmt für die Betrachtungsweise.
Nur ist die Bestimmung dieses Punktes immer ein bisschen willkürlich:

Der BC 547B aus der Beispielschaltung bekommt für 10 mA Kollektorstrom
1 mA Basistrom. Das ist also wirklich "satt", die Kollektorspannung 
beträgt lt. Simulation 59 mV.
Erhöht man den Basisstrom, sinkt die Kollektorspannung aber noch etwas 
weiter, bei 2 mA liegen am Kollektor 40 mV.

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