Ein Stromkreis mit einer 9 Volt Batterie und einem Transistor. Im
Basisstromkreis ist ein großer Widerstand, es fließt also ein kleiner
Strom. Im Steuerkreis ist ein kleiner Widerstand, es fließt ein größerer
Strom (eventuell).
Wenn der Basisstromkreis nun geschlossen wird und die 9 Volt losziehen,
bewirkt ein kleiner Strom, dass der Steuerstrom vom Kollektor zum
Emitter fließen kann und dort die 9 Volt (nur durch einen kleineren
Widerstand gebremst) einen größeren Strom bewirken.
Es wird von Stromverstärkung gesprochen. Aber letztendlich ist die
"Stärke" doch auch ohne Transistor schon vorhanden? Die Spannungsquelle
von Basis- und Steuerkreis ist die gleiche. Bis zu den beiden
Widerständen läuft der Strom doch gleichermaßen los und es wird quasi
die selbe Arbeit verrichtet. Wieso spricht man daher von Verstärkung?
> Bis zu den beiden Widerständen läuft der Strom doch gleichermaßen los
ja
> und es wird quasi die selbe Arbeit verrichtet
Nein.
Die Stromstärke in den beiden Zweigen ist sehr unterschiedlich, wegen
der unterschiedlichen Widerstände. Es gilt: I=U/R
Die Arbeit/Leistung ist I*U. Im Steuerstromkreis ist der Strom viel
geringer, daher ist dort auch die Leistung viel geringer. Nämlich ein
1/100 verglichen mit dem Last-Stromkreis
kleiner schrieb:> Ein Stromkreis mit einer 9 Volt Batterie und einem Transistor. Im> Basisstromkreis ist ein großer Widerstand, es fließt also ein kleiner> Strom. Im Steuerkreis ist ein kleiner Widerstand, es fließt ein größerer> Strom (eventuell).
Warum nennst du den Kollektor-Stromkreis den "Steuerkreis"? Da
widerspricht allen Konventionen. Wenn man einen Stromkreis am Transistor
als Steuerkreis bezeichnen will, dann ist das der Basiskreis, denn der
Transistor wird an der Basis gesteuert.
> Wenn der Basisstromkreis nun geschlossen wird und die 9 Volt losziehen,
Volt ziehen nicht los. Eine Spannung liegt an. Strom fließt.
> bewirkt ein kleiner Strom, dass der Steuerstrom vom Kollektor zum> Emitter fließen kann und dort die 9 Volt (nur durch einen kleineren> Widerstand gebremst) einen größeren Strom bewirken.
Das ist mindestens falsch formuliert. Der Strom, der vom Kollektor zum
Emitter fließt, ist der gesteuerte Strom. Das Strom, der von der Basis
zum Emitter fließt, ist der Steuerstrom.
> Es wird von Stromverstärkung gesprochen. Aber letztendlich ist die> "Stärke" doch auch ohne Transistor schon vorhanden?
Wortwahl! Strom ist nicht "vorhanden". Strom fließt. Oder eben nicht. Im
Kollektor-Stromkreis gibt es 4 Elemente: die Spannungsquelle (Batterie),
die LED, der 1K Widerstand und die CE-Strecke des Transistors. Letztere
ist dabei das einzige variable Element. Im Schaltbetrieb (der hier
vorliegt) ist der Transistor entweder hochohmig - dann fließt kein
Strom. Oder er ist niederohmig, dann fließt viel Strom. Da hier aber
noch ein 1K Widerstand in Reihe liegt, kann der Strom auch im besten
Fall nicht größer werden als ca. 7mA (ich unterstelle, daß an der LED 2V
abfallen).
> Die Spannungsquelle> von Basis- und Steuerkreis ist die gleiche. Bis zu den beiden> Widerständen läuft der Strom doch gleichermaßen los und es wird quasi> die selbe Arbeit verrichtet.
Bahnhof. Strom läuft nicht los. Sowohl im Basis-Stromkreis als auch im
Kollektor-Stromkreis wird der jeweils fließende Strom von den
Widerständen bestimmt. Davor addieren sich diese Ströme einfach.
> Wieso spricht man daher von Verstärkung?
Reachne doch einfach mal den Basisstrom aus. Und vergleiche den dann mit
dem Kollektorstrom. Wobei man so eine Schaltung besser mal aufbaut und
die Ströme jeweils mißt.
Danke für die Klarstellungen. Ich lerne täglich dazu. Was ich immer noch
nicht verstehe ist der Vorteil dieser "Verstärkung". Was ist denn an der
Schaltung mit Transistor besser, als in einer ohne Transistor? Wenn der
gesteuerte Strom fließt, durch den Transistor, durch den 1K-Widerstand
und die LED... wird dann nicht genausoviel "verbraucht", wie als würde
man einen Stromkreis nur mit diesem 1K-Widerstand und der LED (also ohne
Transistor) betreiben?
kleiner schrieb:> Was ich immer noch> nicht verstehe ist der Vorteil dieser "Verstärkung"
Bei dem Beispiel kannst du z.B über den sehr kleinen Basisstrom einen
hundertfach höheren Strom schalten, also die LED am Kollektor ein- und
ausschalten. Oder sie heller und dunkler leuchten lassen durch
Veränderung des Basisstromes.
Oder, denke an ein Mikrofon mit einem Signal von einigen mV. Irgendwann
soll es ja mal auf einen Lautsprecher und der will ev. einige 10V oder
mehr sehen, um ausreichend laut zu sein.
kleiner schrieb:> Was ist denn an der> Schaltung mit Transistor besser, als in einer ohne Transistor?
Wenn dein Taster den Stom nicht abkann, ist der Transistor notwendig.
kleiner schrieb:> Es wird von Stromverstärkung gesprochen. Aber letztendlich ist die> "Stärke" doch auch ohne Transistor schon vorhanden? Die Spannungsquelle> von Basis- und Steuerkreis ist die gleiche. Bis zu den beiden> Widerständen läuft der Strom doch gleichermaßen los und es wird quasi> die selbe Arbeit verrichtet. Wieso spricht man daher von Verstärkung?
Gemeint ist die Verstärkung des Signals, nicht der Batterie.
Transistor selbst ist keine Energiequelle.
Wikipedia:
Die zusätzliche Leistung wird einer Energiequelle entnommen, also z. B.
einer Batterie oder einem Netzteil.
https://de.wikipedia.org/wiki/Verstärker_(Elektrotechnik)
kleiner schrieb:
>Was ist denn an der>Schaltung mit Transistor besser, als in einer ohne Transistor?
Der Steuerstrom kann ja auch woanders herkommen als von
einem Schaltkontakt. Dieses Beispiel mit Schaltkontakt
dient ja nur dazu, daß Prinzip zu verstehen. Zum Beispiel,
wenn du das Licht der LED mit 100kHz modulieren willst,
daß geht dann mit einem Schaltkontakt nicht.
Vielleicht solltest du das Bsp. nur als Bsp. betrachten. Zufällig wird
hier alles von der gleichen Quelle versorgt. Wenn du zwei Quellen
verwendest, eine für die Basis und eine für Lastkreis, dann macht das
schon mehr Sinn. Musst nur beide Massen verbinden.
Dann wird die Basis Quelle schwach belastet und Last Quelle stärker
belastet.
kleiner schrieb:> Was ist denn an der Schaltung mit Transistor besser, als in einer> ohne Transistor?
Was ist der Unterschied zwischen Elektronik und Elektrik?
Mani W. schrieb:> Die grüne Led wird wohl kaum leuchten mit 100K...
Natürlich wird sie leuchten. Nur halt sehr schwach. Zumindest in dunkler
Umgebung sollte man die ca. 60µA aber schon deutlich erkennen können.
> Was ich immer noch nicht verstehe ist der Vorteil dieser "Verstärkung".
Stell Dir vor, du hältst die Fernbedienung eine Baukranes in der Hand.
Mit einer kleinen Fingerbewegung hebst du eine ganze Beton-Wand hoch.
Das wäre ohne Verstärkung nicht möglich.
Anderes Beispiel: Ein Mikrocontroller soll den Antrieb einer
Kirmes-Attraktion steuern. Deren Motoren haben Anschlüsse so dick wie
mein Daumen, damit sie nicht durchbrennen. Wie kann so viel Strom aus
einem Mikrocontroller heraus kommen?
Mani W. schrieb:> Die grüne Led wird wohl kaum leuchten mit 100K...
Da kannst Du Dich irren (je nach LED). Ich habe hier tiefgrüne LEDs, die
bei winzigen Strömen schon sichtbar leuchten.
(Bei Nennstrom eignen sie sich zu einer Aufführung von Harry-Potter:
Adava-Kedava, oder so ähnlich...)
Stefanus F. schrieb:> Stell Dir vor, du hältst die Fernbedienung eine Baukranes in der Hand.> Mit einer kleinen Fingerbewegung hebst du eine ganze Beton-Wand hoch.> Das wäre ohne Verstärkung nicht möglich.
Ich stell mir gerade vor, der Baukranantriebsstrom läuft durch einen
BC547... :D
Nee, sorry, grundsätzlich gutes Beispiel! :)
Und was ist mit den Analogverstärkern passiert?
Wie geht das, daß man mit einem zarten Stimmchen von tausenden Menschen
gleichzeitig laut und deutlich gehört werden kann?
kleiner schrieb:> Wenn der> gesteuerte Strom fließt, durch den Transistor, durch den 1K-Widerstand> und die LED... wird dann nicht genausoviel "verbraucht", wie als würde> man einen Stromkreis nur mit diesem 1K-Widerstand und der LED (also ohne> Transistor) betreiben?
Hi,
nein.
Der Transistor leitet erst ab Materialkonstante GE = ca. 0,3V und Si ca.
0,7 V höher an Basis gegenüber Emitter.(NPN)
Dann ist da noch der verbleibende Spannungsfall zwischen E und C, der
erst bei "Sättigung" klein wird, so dass er nicht mehr ins Gewicht
fällt.
Wie groß der Basisstrom sein muss, um den Transistor in die Sättigung zu
fahren, steht in den Datenblättern genauer.
Wiki sagt:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/Transistor-Arbeitsbereich.png
ciao
gustav
IMG_1027.jpg
(210 KB)
