morgen Leute Aus irgendeinem Grund ist es so, dass bei mir die naheliegendere und einleuchtendere Beschaltung eines Transistors Kollektor- und Emitterschaltung sind. Ich will jetzt, dass der Knoten platzt. Also im Anhang habe ich eine Basisschaltung mit pnp Transistor ausprobiert. Der transistor soll an sich nur den Eingangsimpuls durchlassen. Das sollte er doch oder? An der Basis habe ich 3,3 V, also sperrt der Transistor bei allem so unterhalb von 4 V an seinem Emitter weil dann nun mal Ube nicht negativ genug ist. Habe ich das so weit richtig verstanden? a) Wenn ich jetzt transistor_basis_offen.png angucke fallen mir 2 verblüffende Sachen auf: einmal ist der Kollektor in Ruhe auch bei 3,3 V. Es gibt doch für bipolare Transistoren dieses Ersatzschaltbild mit 2 Dioden und nach dem müsste auch der Kollektor eine Diodenspannung höher als die Basis liegen. Dass das nicht vom Himmel fallen kann weil der Kollektor einfach in der Luft liegt kann ich mir vorstellen, aber wieso dann genau die 3,3 V? b) In transistor_basis_2.png habe ich einen Kondensator an den Ausgang gesetzt. Nach meinem Verständnis müsste der ja einen Impuls einfach durchlassen. Tut er ja auch....irgendwie ein bißchen. Warum 'schaltet' der Transistor so komisch? Die rote Kurve ist ja eine gute Kopie vom Eingang und dann bricht die ein kurz nach dem Einschalten. Das gleiche irgendwie beim Ausschalten. Dieses langsame abfallen ganz am Ende ist bestimmt das Entladen des C2 durch R3? Also lange Rede: ich befürchte ich habe ein ganz großes Verständnisproblem beim Transistor. Kann jemand versuchen mir zu erklären wie das mit einer Basisschaltung funktioniert?
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transistor_basis_offen.asc.png
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Lies am besten erstmal nach, wie ein Bipolartransistor richtig funktioniert. Dass du die ganze Zeit nur von Spannungen redest, der Transistor aber über den Basisstom gesteuert wird bereitet mir Sorgen! Wenn du die Grundlagen zum Bauteil gelesen und Verstanden hast kann man weiter diskutieren.
bitte hier nachlesen, dann platzen vielleicht noch mehrer Knoten https://www.elektroniktutor.de/analogverstaerker/basis.html
Um etwaige Missverständnisse auszuräumen und mein Verständnis zu verbessern habe ich hier ja den Thread eröffnet. Das ist ja irgendwie der Sinn und das soll sich ja ändern. So weit ich weiß gibt es beides: einmal die Betrachtung von der Stromverstärkung (also Ie = beta * Ib ) und auch die Schockley-Gleichung (also Ic = Is*exp(Ube/ut*korr) - 1 ) Wobei das letztere eigentlich das ist wie ein Transistor funktioniert und die Sichtweise über Stromsteuerung in die Basis so ein 'Behelf' ist der gar nicht immer gilt, aber i.d.R. gültig ist und amn sich etwas drunter vorstellen kann. Wenn ich das falsch verstanden habe, wäre es nett von dir mir da auf die Sprünge zu helfen. Vielleicht ergibt ja dann eins das andere. Wäre supi. Gruß
Ein anderer Einstieg wäre zu versuchen die Kaskodenschaltung zu verstehen.
Max schrieb: > Wenn ich jetzt transistor_basis_offen.png angucke fallen mir 2 > verblüffende Sachen auf: einmal ist der Kollektor in Ruhe auch bei 3,3 > V. Das liegt ganz einfach daran, dass der Ausgang unbelastet ist. Da die Basis auf 3,3V liegt und die Kollektor-Basis-Diode kein perfekter Isolator ist, erscheint das Basispotential auch am Kollektor. > b) > In transistor_basis_2.png habe ich einen Kondensator an den Ausgang > gesetzt. Nach meinem Verständnis müsste der ja einen Impuls einfach > durchlassen. Tut er ja auch....irgendwie ein bißchen. Warum 'schaltet' > der Transistor so komisch? Das sind Effekte der parasitären BE- und BC-Kapazitäten des Transistors, die bei jedem Schaltvorgang umgeladen werden müssen.
Max schrieb: > Um etwaige Missverständnisse auszuräumen und mein Verständnis zu > verbessern habe ich hier ja den Thread eröffnet. Das ist ja irgendwie > der Sinn und das soll sich ja ändern. Was weiß du bereits? Müssen die Leute, die dir helfen wollen, bei 0 anfangen oder kann man da bereits ein wenig Grundkenntnisse voraussetzen? Also, ich setze mal voraus, daß du bereits weißt, was eine Spannung und ein Strom und der Verstärkungsfaktor beim Transistor ist. Da stellt sich die Frage nach dem 'woher' und 'wohin' des Kollektorstromes. Der Basisstrom ist weitaus kleiner (das weißt du bereits) und nun fragt es sich, wo entlang der Strom fließt, den du am Kollektor mißt. So ein Transistor hat nur 3 Beine. Und da der Basisstrom weitaus kleiner ist als der Kollektorstrom, muß folglich der Kollektorstrom so ziemlich gleich dem Emitterstrom sein. Mit dem kleinen Basisstrom als Differenz. Sonst geht die Rechnung nicht auf. Die Folgen davon sind: 1. den Kollektor solltest du nicht mit einem Kondensator in der Leitung beschalten, denn dort geht kein Gleichstrom durch. 2. die Ströme durch den Kollektorwiderstand und den Emitterwiderstand sind annähernd gleich (mal vom Basisstrom abgesehen) und folglich sind die Spannungen an den Widerständen proportional deren Verhältnis zueinander. Damit hättest du deine Spannungsverstärkung des Transistors in Basisschaltung. 3. für alles weitere lies ein Grundlagenbuch über Elektronik. Solches Grundlagenwissen ist eigentlich nicht das Thema dieses Forums. W.S.
Max schrieb: > Also lange Rede: ich befürchte ich habe ein ganz großes > Verständnisproblem beim Transistor. Ich kann dir bestätigen: du hast Recht. Zuallererst musst du dir eines merken: die Betrachtung ob Basis- oder Kollektor- oder Emitterschaltung bezieht sich meist nur auf den Kleinsignalbereich, also quasi den "Wechselspannungsbetrieb". Und dann es ist natürlich klar, dass du dem Transistor vorher einen definierten Arbeitspunkt geben musst, sodass ein sinnvoller Basis- und Kollektorstrom fließen kann und der Transistor noch im linearen Bereich arbeitet.
Max schrieb: > > So weit ich weiß gibt es beides: einmal die Betrachtung von der > Stromverstärkung (also Ie = beta * Ib ) und auch die Schockley-Gleichung > (also Ic = Is*exp(Ube/ut*korr) - 1 ) Wobei das letztere eigentlich das > ist wie ein Transistor funktioniert und die Sichtweise über > Stromsteuerung in die Basis so ein 'Behelf' ist der gar nicht immer > gilt, aber i.d.R. gültig ist und amn sich etwas drunter vorstellen kann. > > Wenn ich das falsch verstanden habe, wäre es nett von dir mir da auf die > Sprünge zu helfen. Um Missverständnissen vorzubeugen (und weil Du auch vom "Verständnis verbessern" sprichst) ; Ja - Du hast recht mit Deiner Aussage, dass die Shockley-Gleichung angibt "wie ein Transistor funktioniert" (also spannungsgesteuert). Und auch richtig: Die "Sichtweise", dass der Basisstrom den Koll.strom steuern würde, ist ein "Behelf", welcher die mathematische Behandlung von Schaltungen manchmal erleichtern kann, aber eben physikalisch nicht der Realität entspricht. (Kommentar: Ich fürchte, dass einige "Stromsteuerungs-Anhänger" jetzt gleich wieder laut protestieren werden - gerade aber bei der Basisschaltung versagt die "Erklärung" mit Ic=B*Ib total).
Das hilft mir weiter, was ihr nachher noch gesagt habt. :-) Ich hatte absichtlich versucht, den Transistor in der Konfiguration mit großen Amplituden am Eingang zu schalten. Also nicht als einen Signalverstärker. Mir war es nicht klar, dass ich zum Basiswissen zurück muss nud das hier nicht hin gehört. Für ein Lernbuch werde ich gleich mal bei *mazon stöbern. Wünsche euch ein erholsames Wochenende.
Hallo, Max schrieb: > Für ein Lernbuch werde ich gleich mal bei *mazon stöbern. Eine sehr pragmatische Einführung in die Transistorschaltungstechnik findest du (neben einer Unmenge an anderen, höchst nützlichen Erklärungen) in "THE ART OF ELECTRONICS" und "LEARNING THE ART OF ELECTRONICS". Nachteil beider Bücher ist leider der Preis. Ebenfalls erschöpfend erklärt ist das Thema auch in "Halbleiterschaltungstechnik, Tietze / Schenk". Allerdings im Schnelldurchgang und eher knochentrocken. Nachteil ist wieder der Preis, aber hier reicht auch eine ältere, gebrauchte Ausgabe. rhf
Bei der Basisschaltung ist vorneweg zu nehmen, dass sie einen Stromeingang darstellt. Bedeutet er bleibt auf dem Potential.
Pandur S. schrieb: > Bedeutet er bleibt auf dem Potential. Bei der Emitterschaltung bleibt der Eingang aber nach deiser Interpretation auch "auf dem Potential". Da wird die Basis nicht 5V positiver als der Emitter... Das ist ganz nett gemacht: https://www.elektroniktutor.de/analogverstaerker/basis.html Besonders die Schaltungsumformung im ersten Bild dürfte so manchen überraschen.
Hi bei mir hat sich jetzt noch eine Frage ergeben: Wie kann denn der Eingang ein Stromeingang sein wenn gleichzeitig eine niedrige Eingangsimpedanz gegeben ist? Das ist für mich ein Widerspruch, denn ist ein stromeingang nicht hochohmig?
Das hatte ich irgendwie im Kopf. Habe jetzt noch einmal meditiert und denke ich habe das mit einer StromQUELLE verwechselt. Dann ist alles gut. Ich denke ich habe mir schon ein Grundwissen erarbeitet, was aber regelmäßig durcheinander gerät. Das ist ziemlich frustrierend.
Max schrieb: > Hi bei mir hat sich jetzt noch eine Frage ergeben: > > Wie kann denn der Eingang ein Stromeingang sein wenn gleichzeitig eine > niedrige Eingangsimpedanz gegeben ist? Das ist für mich ein Widerspruch, > denn ist ein stromeingang nicht hochohmig? Ich finde die Bezeichnungen "Stromeingang" sowie "Spannungseingang" sowieso nicht sehr glücklich - und oft auch nur wenig zutreffend, denn oft handelt es sich ja auch mal um Eingangswiderstände im kOhm-Bereich. Und dann? Besser ist es vom niederohmigen oder hochohmigen Eingangswiderständen zu reden (am besten noch mit Angabe der Größenordnung). Außerdem: Darf man einen "Stromeingang" keine Spannung legen? Auf diese (falsche) Schlussfolgerung könnte man ja sonst kommen...
Versuche mal diesen Weg: Spannungsregelung mit Transistor und Zenerdiode zu verstehen: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204131.htm Dann ersetzt Du den Lastwiderstand mit einem Transistor und kommst zur Kaskodenschaltung. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Kaskode Wenn Du Dir vorstellst, dass Du eine 1,6V ZD verwenden würdest, dann wäre die Spannung am Emitterwiderstand ungefähr 1V. Wenn die Versorgungsspannung 24V hätte und der Vorwiderstand Rc einige Ohm hätte, läge folgendes Verhalten vor: Untere Transistor geschlossen, am Emitter liegen rund 1V an. Hinter dem Widerstand Rc werden 24V gemessen. Der untere Transistor wird durchgeschaltet. Am Emitter liegen ca. 0,3V als Emitter-Kollektor-Saettigungsspannung noch an. Gleiches gilt für den oberen Transistor, der dann auch durchgeschaltet wird. Daher misst Du hintere dem Widerstand Rc eine Spannung von 0,6V. An Rc greifst Du also das Spannungsverstärkte Signal ab. Die Spannungsverstärkung beträgt daher (24V-0,6V) / (1V-0,3V) = 33,42
Roland F. schrieb: > Ebenfalls erschöpfend erklärt ist das Thema auch in > "Halbleiterschaltungstechnik, Tietze / Schenk". Allerdings im > Schnelldurchgang und eher knochentrocken. Nachteil ist wieder der Preis, > aber hier reicht auch eine ältere, gebrauchte Ausgabe. Tipp am Rande: Die 11. Auflage ist, was den Umfang und die Tiefe bzg. BJT angeht, fast schon herausragend. Ich meinte, ich hatte diese Ausgabe mal irgendwo in elektronischer Form gesehen, kann mich aber nicht mehr d'ran erinnern, wo das war. Und mit Tante Google steh' ich gerade auf'm Kriegsfuß ... Hannes
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