Transistor als Schalter

[Willi (Gast)]

Hallo Elektroniker,

Bin eigentlich ein Fan von Relais, hab bis jetzt immer diese verwendet.
Will aber nun vermehrt mit Transistoren arbeiten und bin gerade in der 
lernphase. Kann mir wer grob erklären was es bewirkt wenn die Last unten 
am Emitter angeschlossen wird und was es bewirkt wenn sie oben am 
Collector angeschlossen ist ?

Im Grunde genommen schaltet ein NPN Transistor wenn ein Verbraucher am 
Collector hängt immer die Masse, ein Motor liegt zB immer an Plus und 
wenn der Transistor schaltet dann gibt er am Emitter die Masse frei und 
der Motor läuft.

Ist das der Unterschied? Andersrum wäre ja der Motor immer gegen Masse 
und beim Durchschalten bekommt er die Spannung vom Collector ?

Bitte um kurze Erklärung.

lg Willi

[Cyblord -. (cyblord)]

Willi schrieb:
> Bin eigentlich ein Fan von Relais, hab bis jetzt immer diese verwendet.
> Will aber nun vermehrt mit Transistoren arbeiten

Neumodischer schnickschnack. Diese "Transistoren" werden sich nie 
durchsetzen. Das ist nur eine Phase. Geht vorbei.

> Kann mir wer grob erklären was es bewirkt

Kannst du die Grundlagen und Beispiele WIRKLICH nicht selbst aus Büchern 
oder dem Netz erarbeiten? Und eventuell KONKRETE Fragen dazu hier dann 
posten?

[Harald W. (wilhelms)]

Willi schrieb:

> Kann mir wer grob erklären was es bewirkt wenn die Last unten
> am Emitter angeschlossen wird und was es bewirkt wenn sie oben am
> Collector angeschlossen ist ?

Das ist eigentlich ziemlich egal, Hauptsache ist, das Du den
Transistor zwischen Basis und Emitter ansteuerst. :-)
Du solltest Dich als erstes mit den Grundschaltungen eines
Transistors vertraut machen, am besten mit einem einschlägigen
Lehrbuch.

[Konstantin (Gast)]

Willi schrieb:
> Im Grunde genommen schaltet ein NPN Transistor wenn ein Verbraucher am
> Collector hängt immer die Masse, ein Motor liegt zB immer an Plus und
> wenn der Transistor schaltet dann gibt er am Emitter die Masse frei und
> der Motor läuft.

Hier ist so ein ähnlicher Fall, sogar mit Schaltplänen:

Beitrag "Schaltungskritik für noob"

[Konstantin (Gast)]

Willi schrieb:
> Ist das der Unterschied? Andersrum wäre ja der Motor immer gegen Masse
> und beim Durchschalten bekommt er die Spannung vom Collector ?

Wenn Du mit einem NPN-Transistor einen Motor nur einschalten willst, 
tust Du den Emitter an Minus und den Kollektor an den Motor (gilt auch 
für PWM).

Wenn Du mit einem NPN-Transistor einen Motor analog stufenlos einstellen 
möchtest, tust Du den Kollektor an Plus und den Emitter an den Motor.

Beim PNP-Transistor ist alles genauso, nur umgekehrt (spiegelbildlich 
gesprochen).

[M.A. S. (mse2)]

Konstantin schrieb:
> Hier ist so ein ähnlicher Fall, sogar mit Schaltplänen:

Das ganze Forum ist voll von ähnlichen Fällen. ;)

Willi schrieb:
> Ist das der Unterschied? Andersrum wäre ja der Motor immer gegen Masse
> und beim Durchschalten bekommt er die Spannung vom Collector ?

Der Unterschied ist, wie Harald Wilhems schon angedeutet hat im 
Wesentlichen, dass bei Anschuss der Last am Emitter die Last auch im 
Steuerstromkreis liegt. Dies zieht ein VÖLLIG anderes Verhalten des 
Transistors nach sich, als es bei der anderen Variante der Fall wäre.

Es ist Dir daher dringend zu empfehlen: Lies Dir die Grundlagen der 
Grundschaltungen des Transistors durch:
- Kollektorschaltung (oder Emitterfolger)
- Emitterschaltung.

Es gibt auch noch eine Basisschaltung, die aber für den Schaltbetrieb 
nicht wirklich wichtig ist.

Ich gebe keinen Link dazu an, Du findest selber zu den Grundlagen, wenn 
Du google benutzt.

[Willi (Gast)]

Bei den vermutlich kleinsten Sachen happerts bei mir noch, angenommen 
ich habe die selbe Spannungsquelle mit der ich eine Last schalten will. 
Hier oben am Foto zB. . Was ist jetzt wenn die last einen höheren 
Widerstand hat als der basiswiderstand, kann es zu einem Kurzschluss 
kommen weil der Strom den kleinsten Weg rinnt... ?

[Stefan F. (Gast)]

Wenn die Last am Emitter eines NPN Transistors hängt, erhält diese 0,7V 
weniger Spannung, als an der Basis anliegt.

Wenn die Last am Kollektor eines NPN Transistors hängt, erhält sie die 
volle Spannung, die dann auch durchaus höher sein kann, als die 
Versorgungsspannung der Signalquelle.

Aber da gibt es noch wesentlich mehr zu beachten, deswegen schließe ich 
mich M.A.S. an:

> Es ist Dir daher dringend zu empfehlen: Lies Dir die
> Grundlagen der Grundschaltungen des Transistors durch

[Stefan F. (Gast)]

> Was ist jetzt wenn die last einen höheren Widerstand
> hat als der basiswiderstand, kann es zu einem Kurzschluss
> kommen weil der Strom den kleinsten Weg rinnt... ?

Die Antwort wirst du erhalten, wenn du den Weg des Stroms mal 
einzeichnest.

Dass der Strom immer den kürzesten Weg nimmt, ist ein Ammenmärchen. Das 
gilt nicht einmal für Blitze, obwohl ich das sogar in der Schule so 
gelernt hatte.

Der Strom (die Elektronen) fließen immer vom Minus Pol der 
Spannungsquelle zu ihrem Plus-Pol. Und zwar über alle möglichen Wege 
gleichzeitig. Die Stromstärke ergibt sich aus den Widerständen, die der 
Strom dabei passiert.

[M.A. S. (mse2)]

Willi schrieb:
> Bei den vermutlich kleinsten Sachen happerts bei mir noch,

Jeder fängt klein an aber das heißt, dass Du mit dem Lesen noch weiter 
vorne im Lehrbuch anfangen musst. ;)

Grundlagen wie ohmsches Gesetz, Spannungsteiler, Knoten und 
Maschenregeln etc.
Einfach ein Gefühl für diese Dinge entwickeln.


Willi schrieb:
> angenommen
> ich habe die selbe Spannungsquelle mit der ich eine Last schalten will.
> Hier oben am Foto zB. . Was ist jetzt wenn die last einen höheren
> Widerstand hat als der basiswiderstand, kann es zu einem Kurzschluss
> kommen weil der Strom den kleinsten Weg rinnt... ?

Ich hoffe, Du meinst mit Foto oben das oberste von all den Bildern?!
Wenn ja: Das wäre genau die richtige Schaltung für das, was Du vorhast.
Rc wäre die Last, die geschaltet werden soll.
R1 der Basisvorwiderstand. Wenn letzterer groß genug ist, geht der 
Transistor nicht wegen eines zu großen Basisstroms kaputt.

Solltest Du einen Motor als Last haben, benötigst Du zum Schutz des 
Transistors noch eine Freilaufdiode. Warum und was das ist wird Dir das 
Lehrbuch Deiner Wahl oder Onkel Google sicher gern erklären!  ;)

[Konstantin (Gast)]

Willi schrieb:
> Was ist jetzt wenn die last einen höheren
> Widerstand hat als der basiswiderstand, kann es zu einem Kurzschluss
> kommen weil der Strom den kleinsten Weg rinnt... ?

Nein, Du kannst für R1 einen 4k7 Widerstand nehmen und für Rc einen 10k 
Widerstand und in Reihe noch eine superhelle LED, das macht gar nichts.

Der Transistor muss also beim normalen Schalten in der Stromsättigung 
betrieben werden, damit er keinen Spannungsabfall hat und zu allem 
Überfluss auch noch warm wird.

[Thomas (kosmos)]

@Willi: Ich werfe dir noch ein paar Suchebegriffe zu "High side switch" 
und "Low side switch" das sind die beiden Versionen die du beschrieben 
hast.