Warum aktive Region zum Verstärken?

[Betti (Gast)]

Warum wird bei Transistoren die aktive Region zum Vertärken genutzt? 
Nehmen wir einen FET als Beispiel. Ich könnte den Arbeitspunkt doch auch 
in den ohmschen Bereich legen.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Betti schrieb:
> Ich könnte den Arbeitspunkt doch auch in den ohmschen Bereich legen.

Nein. Nicht wenn du einen Verstärker bauen willst.

[Betti (Gast)]

Axel S. schrieb:
> Betti schrieb:
>> Ich könnte den Arbeitspunkt doch auch in den ohmschen Bereich legen.
>
> Nein. Nicht wenn du einen Verstärker bauen willst.

Why

[Christian E. (cerker)]

Die Steilheit ist dort vergleichsweise gering und die Rückwirkung der 
Drainspannung auf den Drainstrom (bei Röhren hat man das den Durchgriff 
genannt) hoch. Gleichzeitig dadurch bedingt der Innenwiderstand der 
Stromquelle klein.

Alle drei diese Faktoren möchte man nicht bei einem Spannungsverstärker.
Obendrein ist die Linearität schlecht und sehr exemplarabhängig.

Zeichne einfach mal beim BS170 in der "On Region":
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/BS170_ON.pdf (Seite 3)
die Arbeitsgerade ein und schau was da rauskommt ..

Gruß,
Christian

[Peter D. (peda)]

Betti schrieb:
> Warum wird bei Transistoren die aktive Region zum Vertärken genutzt?

Aktiv meint den Bereich, wo die Ausgangsgröße der Eingangsgröße monoton 
folgt.
Im gesättigten Bereich kannst Du dagegen nur digitale Signale verstärken 
(Class-D).

Betti schrieb:
> Ich könnte den Arbeitspunkt doch auch
> in den ohmschen Bereich legen.

Das ist er doch. Ein FET ist im aktiven Bereich immer ein gesteuerter 
Widerstand. Im Gegensatz zum BJT, wo eine minimale U_CE nicht 
unterschritten werden kann.

[Lutz V. (lvw)]

Peter D. schrieb:

> Das ist er doch. Ein FET ist im aktiven Bereich immer ein gesteuerter
> Widerstand. Im Gegensatz zum BJT, wo eine minimale U_CE nicht
> unterschritten werden kann.

Es stimmt zwar, dass der FET als "gesteuerter Widerstand" angesehen 
werden kann, aber im sog. "Sättigungsbereich" (den man zur 
Spannungsverstärkung nutzt) eben nur mit einer extrem nicht-linearen 
Spannungs-Strom-Kennlinie (also gerade NICHT ohmsches Verhalten).
Das ist der Grund dafür, dass nur der Anlaufbereich (bei relativ kleinen 
Spannungen zwischen Drain und Source) als "ohmscher Bereich" bezeichnet 
wird, weil dort eben das Strom-Spannungsverhältnis (Id-Uds) als nahezu 
linear angesehen werden kann.
Und nur in diesem Bereich wird der FET dann auch als gesteuerter 
Widerstand eingesetzt.
Umgekehrt ist die "aktive Region" (Fragestellung) dadurch 
gekennzeichnet, dass der FET (wie auch der BJT) als (nicht-ideale) 
Stromquelle fungiert, die durch die Eingangsspannung Ugs bzw. Ube 
gesteuert werden kann. Der Arbeitswiderstand (Rd bzw. Rc) erzeugt dann 
die Ausgangsspannung, die im Rhythmus der Signalspannung am Eingang 
schwankt (und verstärkt ist).
Dabei ist es wichtig, dass die Stromquelle durch die schwankende 
Spannung am Drain (bzw. Kollektor) eben nicht (bzw. nur wenig) 
beeinflusst wird, denn das würde zu nicht-linearen Verzerrungen führen.
(Die nahezu waagerechten Kennlinienschar Id=f(Uds) bzw. Ic=f(Uce) ist 
ein äußeres Zeichen dafür).

Hinweis zur Terminologie: Es hat wohl historische Gründe, dass bei FETs 
der aktive Bereich als "Sättigungsbereich" bezeichnet wird, wohingegen 
das bei den BJTs der Anlaufbereich (für kleine Spanungen Uce) ist.