Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Grundlagenproblem Transistor?


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von P. K. (knauer)


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Hallo,

um Transistoren zu verstehen, gucke ich gerade tiefer in das anhängende 
Datenblatt eines BC337 aus 
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC337-D.PDF.
Und zwar lese ich auf Seite 3 im linken Diagramm 4 jeweils am unteren 
Ende der Kurven IC=x an der Stelle IB=IC/10 den Wert für VCE ab und 
meine, dass ich diesen Wert im rechten Diagramm 5, unterste Kurve, bei 
IC=x ebenfalls ablesen können müsste.
Ist bei IC = 10 mA aber nicht der Fall. Ist das durch einen Denkfehler 
zu erklären, haben die Diagramme gar nicht diesen Zusammenhang? Oder 
sind die Diagramme "da unten" falsch? Letzteres ginge m.E. über eine 
ungenaue Zeichnung hinaus - der Fehler ist deutlich größer als die 
Ablesegenaugikeit.

Hier meine Ablesepunkte:
linkes Diagramm 4, Kurve IC = 10 mA, IB = 1 mA -> VCE = 0,02 V ↯
rechtes Diagramm 5, Kurve VCE(sat), IC = 10 mA -> VCE = 0,05 V ↯

linkes Diagramm 4, Kurve IC = 100 mA, IB = 10 mA -> VCE = 0,05 V ✓
rechtes Diagramm 5, Kurve VCE(sat), IC = 100 mA -> VCE = 0,05 V ✓

linkes Diagramm 4, Kurve IC = 300 mA, IB = 30 mA -> VCE = 0,11 V ✓
rechtes Diagramm 5, Kurve VCE(sat), IC = 300 mA -> VCE = 0,12 V ✓

linkes Diagramm 4, Kurve IC = 500 mA, IB = 50 mA -> VCE = 0,17 V ✓
rechtes Diagramm 5, Kurve VCE(sat), IC = 500 mA -> VCE = 0,17 V ✓

Vielen Dank schonmal.

P.S.: Die Kennlinie in Diagramm 5 ist hierdurch recht gut gefittet:
bis IC ≈ 70 mA: VCE = 0.0513
ab IC ≈ 90 mA: VCE = 0.000293 V/A * IC + 0.0276 V
(durch grafischen Kurvenfitter ermittelt)

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von Udo S. (urschmitt)


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Ja das ist etwas unlogisch. Eines der beiden Diagramme muss da einen 
Fehler haben.
Da aber einzelne Exemplare sowieso stark streuen, sollte man sich nicht 
auf exakte Werte festlegen. Die Diagramme zeigen nur den "typischen" 
Fall mit einer unbekannten Standardabweichung.

: Bearbeitet durch User
von P. K. (knauer)


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Ok, also meine Denke ist demnach richtig, ja?
Vielen Dank!

von Der schreckliche Sven (Gast)


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Aber bei 500mA Kollektorstrom und 50mA Basisstrom stimmen die Diagramme 
wieder überein.
Im Diagramm 5 ist die Linie anfangs eindeutig zu hoch eingezeichnet.
Kann ja mal vorkommen.

von P. K. (knauer)


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Der schreckliche Sven schrieb:
> Aber bei 500mA Kollektorstrom und 50mA Basisstrom stimmen die Diagramme
> wieder überein.

Jup, siehe Ausgangsposting, letzter Ablesepunkt.

> Im Diagramm 5 ist die Linie anfangs eindeutig zu hoch eingezeichnet.
> Kann ja mal vorkommen.

Ja. Hat mich als Anfänger in der Materie nur verunsichert.
Hab leider auf Anhieb auch keine anderen Datenblätter mit dieser 
Diagrammform gefunden, um es nochmal zu prüfen.

Danke Euch.

von Udo S. (urschmitt)


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P. K. schrieb:
> Ok, also meine Denke ist demnach richtig, ja?

Ja

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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P. K. schrieb:
> Hab leider auf Anhieb auch keine anderen Datenblätter mit dieser
> Diagrammform gefunden, um es nochmal zu prüfen.

Ich habe es mal simuliert. Da erkennt man, dass in Diagramm 5 die Kurve
im Bereich zwischen 1 mA und 70 mA nicht ganz horizontal verläuft wie im
Datenblatt, sondern leicht ansteigt. Für Ic = 10 mA und Ib = 1 mA ist in
beiden Diagrammen der Simulation Vce = 17,9 mV.

Dass die Diagramme in der Simulation anders verlaufen als im Datenblatt,
ist kein Fehler, sondern liegt daran, dass der simulierte Transistor
andere Parameter hat als der in den Diagrammen im Datenblatt. Aus
Diagramm 4 kann man bspw. das hFE für Ic = 100 mA und Vce = 1 V ablesen:
Es ist im Datenblatt 160 (eher pessimistisch) und in der Simulation 250
(eher durchschnittlich). Beide Werte liegen aber noch innerhalb des im
Datenblatt spezifizierten Toleranzbereichs von 100 bis 630 (für den
BC337 ohne Suffix) bzw. 160 bis 400 (für den BC337-25).

Aus den großen Unterschieden wird deutlich, dass die Diagramme im
Datenblatt nur einen groben Anhaltspunkt bieten können. Die z.T. großen
Exemplarstreuungen sollte man Bei der Auslegung einer Schaltung immer
berücksichtigen, so dass diese sowohl mit einem "guten" als auch mit
einem "schlechten" Exemplar zuverlässig funktioniert.

von 2aggressive (Gast)


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P. K. schrieb:
> auf Anhieb auch keine anderen Datenblätter
Da gibts sehr viele unterschiedliche. Ein Beispiel mit grafischer 
Darstellung von Ucesat:

https://cdn.datasheetspdf.com/pdf-down/B/C/3/BC337-BLUEROCKETELECTRONICS.pdf

Wirklich einig, im Rahmen der maximalen Specs, scheinen sich die 
Hersteller nur in einen Arbeitspunkt zu sein, der ist in allen von mir 
gesichteten Dabla identisch:
IC=500mA IB=50mA  VCE(sat)=0.7 V max.

von Wolfgang (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> Es ist im Datenblatt 160 (eher pessimistisch) und in der Simulation 250
> (eher durchschnittlich).

Was bleibt der Simulation auch anderes übrig, als Durchschnittswerte im 
Modell zu verwenden. Für eine Worst-Case Simulation käme es auf die 
Schaltung an, in welche Richtung welcher Parameter davon abweichen 
müsste.

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