Hallo ich habe hier eine Schaltung, zu der ich einige Fragen habe. Ich schreibe demnächst ein Klausur über Halbleiterschaltungstechnik. Bei den Transistoren handelt es sich um npn-BJT's. 1. Ue wird verringert. In welcher Reihenfolge gehen die Transistoren in den Aktivbereich? 2. Ab welcher Spannung Ue geht T2 in Sperrbereich 3. gehen T1 und T3 vor, nach oder gleichzeitig mit T2 in den Sperrbereich? ich komme hier leider nicht weiter. Ich habe für die 1 Frage gedacht, dass ja der Aktivbereich vorliegt, wenn die SPannung U_BE1 größer als U_CE,satt = 0,2V ist. [Mod: Formatierung korrigiert]
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Jana schrieb: > Bei den Transistoren handelt es sich um npn-BJT's. Das würde ich dann auch im Schaltbild durch das entsprechende Schaltzeichen zum Ausdruck bringen ;-) zu 1) Je mehr der Transistor in der Sättigung ist, um so mehr Ladungen müssen fließen, um ihn da wieder raus zu holen.
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Rainer W. schrieb: > Jana schrieb: >> Bei den Transistoren handelt es sich um npn-BJT's. > > Das würde ich dann auch im Schaltbild durch das entsprechende > Schaltzeichen zum Ausdruck bringen ;-) > > zu 1) > Je mehr der Transistor in der Sättigung ist, um so mehr Ladungen müssen > fließen, um ihn da wieder raus zu holen. > wie ist das hier konkret mit den Widerständen und der Einspannung U_e auszzudrücken? > zu 2) > siehe U_BE-Kennlinie > es gibt keine U_Be Kennlinie, da das eine Klausuraufgabe ist, die theorethisch gelöst werden soll. Das heißt, hier muss eine Gleichung in Abhängigkeit von den Parametern abgeleitet werden. > zu 3) > Sperren ist Sperren Du meinst es sperren alle gleichzeitig? Das glaube ich eher nicht.
Hast du verstanden, wie man den Basis-Strom berechnet, und was U_BE damit zu tun hat? (Das ist der Schlüssel für alle drei Fragen.)
Jana schrieb: > Du meinst es sperren alle gleichzeitig? 1. es kommt drauf an, wie "gleichzeitig" definiert ist, im Grunde also, wie schnell oder langsam die Spannung sinkt 2. wenn das reale Transistoren mit Fertigungstoleranzen sind, dann dürften die Abschalt(zeit)punkte eher zufällig verteilt sein
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Clemens L. schrieb: > Hast du verstanden, wie man den Basis-Strom berechnet, und was U_BE > damit zu tun hat? (Das ist der Schlüssel für alle drei Fragen.) Vielen dank für den Anstoß: Zur 1.Frage: Ich habe jetzt erstmal gedacht, das IB= Ue/RB_ges ist. SOmit habe ich die Teilströme mit dem Stromteiler berechnet und komme zu dem Schluss, dass I_B1 < I_B2 < I_B3 und da annähernd IB ~ U_BE gilt, folgt daraus U_BE1 < U_BE2 < U_BE3. Daher geht T1 als erstes in den Aktivbereich: U_Be < U_CE zur 2. T2 geht in den Sperrbereich wenn gilt: U_BE2 < 0,6V Zur 3. Analog zu 1 geht T1 als erstes in den Sperrbereich da U_BE1 < U_BE2 < U_BE3. Demnach folgt 2 und danach 3. kann man das so beantworten ?
>> 2. wenn das reale Transistoren mit Fertigungstoleranzen sind, >> dann dürften die Abschalt(zeit)punkte eher zufällig verteilt sein Solch einen "Punkt" muss man willkürlich festlegen, weil der Übergang vom Leiten zum Sperren eben nicht schlagartig erfolgt. Desgleichen kann man die Stelle des Übergangs vom aktiven zum Betrieb in Sättigung nicht allgemeingültig-streng definieren. > ... und da annähernd IB ~ U_BE gilt... Diese Abhängigkeit ist reichlich nichtlinear.
Jana schrieb: > 1. Ue wird verringert. In welcher Reihenfolge gehen die Transistoren in > den Aktivbereich? 3---2---1 Je größer der Basiswiderstand ist, desto kleiner ist der Basisstrom, desto früher wird die Sättigung beendet. Jana schrieb: > 2. Ab welcher Spannung Ue geht T2 in Sperrbereich > 3. gehen T1 und T3 vor, nach oder gleichzeitig mit T2 in den > Sperrbereich? Wenn kein Strom mehr fließt, spielt der Unterschied der Widerstände keine Rolle mehr.
Jana schrieb: > Ich habe jetzt erstmal gedacht, das IB= Ue/RB_ges ist. Aber die Basis-Emitter-Strecke des Transistors verhält sich nicht wie ein Widerstand (sondern wie eine Diode). Die Aufgabe sagt U_BE = 0,6 V, also: * wenn mindestens 0,6 V möglich sind, dann ist der Spannungsabfall über BE exakt 0,6 V, und es fließt ein beliebig hoher Strom in die Basis; * wenn weniger als 0,6 V möglich sind, dann fließt gar kein Strom. Der Strom wird also nur durch den Vorwiderstand begrenzt. Das sich der Transistor immer 0,6 V weg nimmt, bleibt der Rest für den Widerstand, also: I_B = (Ue - 0,6 V) / R_B > da annähernd IB ~ U_BE gilt Nein, U_BE ist in dieser Aufgabe konstant. (In der Realität und den darauf aufbauenden Simulatoren nicht, und der Zusammenhang ist nicht linear. Aber diese Annäherung ist gut genug, um viele Schaltungen entwerfen zu können, und einfach genug, dass Anfänger sie ausrechenen können. :)
Lothar M. schrieb: > wenn das reale Transistoren mit Fertigungstoleranzen sind, dann > dürften die Abschalt(zeit)punkte eher zufällig verteilt sein Ich habe in der Ausbildung immer so geantwortet: "Unter der unrealistischen Annahme, dass die Transistoren gleiche Eigenschaften haben, ..."
Jana schrieb: > Hallo ich habe hier eine Schaltung, zu der ich einige Fragen habe. Ich > schreibe demnächst ein Klausur über Halbleiterschaltungstechnik. Bei den > Transistoren handelt es sich um npn-BJT's. > > 1. Ue wird verringert. In welcher Reihenfolge gehen die Transistoren in > den Aktivbereich? > 2. Ab welcher Spannung Ue geht T2 in Sperrbereich > 3. gehen T1 und T3 vor, nach oder gleichzeitig mit T2 in den > Sperrbereich? > > ich komme hier leider nicht weiter. Ich habe für die 1 Frage gedacht, > dass ja der Aktivbereich vorliegt, wenn die SPannung U_BE1 größer als > U_CE,satt = 0,2V ist. Für mich ist in der Fragestellung so einiges unklar. Der Reihe nach: 1.) Durch Ue-Verringerung sollen die npn-Transistoren nacheinander in den Aktivbereich übergehen - also befinden diese sich zuvor alle im Schaltbetrieb (mit relativ großen Basisströmen)- Dann ist aber doch auch klar, dass der Transistor mit dem KLEINSTEN Basisstrom (größter Vorwiderstand, also T3) zuerst in den Aktiv-Betrieb überwechselt. 2.) Um genaue Spannungswerte angeben zu können (Frage 2), braucht man die Stromverstärkung von T2. 3.) Wie ist bei Dir/Euch denn der Sperrbereich definiert ? Natürlich geht auch der Transistor bei weitere Ue-Verringerung als erster in den Sperrbereich, der als erster in den Aktivbereich gewechselt ist - er hat ja den größten Spannungsabfall am Vorwiderstand (bei den anderen ist die Spannung Ube ja noch etwas größer). Alls natürlich unter der idealisierenden Annahme gleicher Transstoren.
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Georg M. schrieb: > 3---2---1 > Je größer der Basiswiderstand ist, desto kleiner ist der Basisstrom, > desto früher wird die Sättigung beendet. Deshalb mag ich keine BJT Transistoren und benutze nur noch MOSFETs - die sind irgendwie viel einfacher zu verstehen^^
Mampf F. schrieb: > Georg M. schrieb: >> 3---2---1 >> Je größer der Basiswiderstand ist, desto kleiner ist der Basisstrom, >> desto früher wird die Sättigung beendet. > > Deshalb mag ich keine BJT Transistoren und benutze nur noch MOSFETs - > die sind irgendwie viel einfacher zu verstehen^^ Na ja - das mag bei Dir und Deinen Anwendungen ja so sein. Es gibt aber nun auch andere Anwendungen, wo BJT`s unverzichtbar sind. Man hat ja nun nicht immer die freie Wahl, um mit den Bauteilen zu arbeiten, die "einfacher zu verstehen" sind.
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Steve van de Grens schrieb: > Ich habe in der Ausbildung immer so geantwortet: > > "Unter der unrealistischen Annahme, dass die Transistoren gleiche > Eigenschaften haben, ..." Hat dir das einen Plus- oder einen Minuspunkt eingebracht? Plus: aha, der Probant denkt mit und kennt sich aus! Minus: soso, der Probant zweifelt meine Kompetenz (die des Ausbilders) an! 😉
Lutz V. schrieb: > Alls natürlich unter der idealisierenden Annahme gleicher Transstoren ALles klar, das macht Sinn. ja die Fragestellungen sind oft in der Praxis so wenig anwendbar. Ich komme von der TU, da wird wenig praxisorientiert gelehrt. Die Transistoren haben meist immer die gleichen Eigenschaften und werden wie ideale BJT's behandelt. Der Sperrbereich ist definiert als: U_BE < U_D (also die Durchlassungsspannung der Diode auf der Basis Emitter Strecke). Hier in diesem Fall U_BE<0.6V. Danke für die Antwort. Ich habe jetzt verstanden, warum 3 als erstes in den Aktivbereich geht. und auch später dann in den Sperrbereich.
Lutz V. schrieb: > Zur Veranschaulichung einfach in einen Simulator malen: Super Link, danke, hatte so etwas noch nicht gehabt. Werde ich nun öfter benutzen.
Klaus H. schrieb: > Hat dir das einen Plus- oder einen Minuspunkt eingebracht? Das weiß ich nicht mehr. Da ich so ziemlich alles direkt zuhause ausprobiert habe und das wiederum Fragen hervor brachte hatet der Lehrer mich bestimmt noch lange in Erinnerung. Einmal traf ich ihn an einem Samstag in der Bücherei. "Her ...., was machen Sie denn hier?" "Ich suche Antworten auf ihre Fragen".
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Jana schrieb: > Super Link, danke, hatte so etwas noch nicht gehabt. Werde ich nun öfter > benutzen. Freunde dich eher mit LTSpice an. Da hast du mehr davon. Jana schrieb: > Ich habe jetzt verstanden, warum 3 als erstes in > den Aktivbereich geht. und auch später dann in den Sperrbereich. Nachdem deine Aufgabe keine Angabe über die Höhe von Ue enthält, kann diese Aussage gar nicht so einfach getroffen werden. Ich hab das mal mit LTSpice simuliert, Transistor BC817-25 bei drei verschiedenen Eingangsspannungen. Die Kurven zeigen die Kollektorspannung an den drei Transistoren, wobei O1 der Kollektor von T1 ist usw. Bei kleinen Eingangsspannungen ist T1 am schnellsten, weil alle nur wenig übersteuert sind. Bei großen Eingangsspannungen dreht sich das Bild.
Klaus H. schrieb: > Bei kleinen Eingangsspannungen ist T1 am schnellsten, weil alle nur > wenig übersteuert sind. Bei großen Eingangsspannungen dreht sich das > Bild. In dieser Aufgabe geht es um die analogen Eigenschaften von BJTs; Ue soll sich langsam ändern (von irgendwo über 0,6 V zu irgendwo unter 0.6 V). Hier wird, wenn überhaupt, mit dem Multimeter und nicht mit dem Oszilloskop gemessen.
Jana schrieb: > Lutz V. schrieb: >> Alls natürlich unter der idealisierenden Annahme gleicher Transstoren > > ALles klar, das macht Sinn. ja die Fragestellungen sind oft in der > Praxis so wenig anwendbar. Ich komme von der TU, da wird wenig > praxisorientiert gelehrt. Die Transistoren haben meist immer die > gleichen Eigenschaften und werden wie ideale BJT's behandelt. Der > Sperrbereich ist definiert als: U_BE < U_D (also die > Durchlassungsspannung der Diode auf der Basis Emitter Strecke). Hier in > diesem Fall U_BE<0.6V. > > Danke für die Antwort. Ich habe jetzt verstanden, warum 3 als erstes in > den Aktivbereich geht. und auch später dann in den Sperrbereich. Dass man an der TU mit einem Transistor arbeitet, der bei Ube>0,6V im aktiven Verstärkerbereich arbeitet und bei Ube<0,6V sperren soll, finde ich schon überraschend. So eine Vereinfachung ist m.E. unverantwortlich und ist weit ab (SEHR weit) von der Realität, denn natürlich fließt auch bei 0,5V noch ein Koll.Strom. So rechnet und denkt man höchstens noch im Physik-Unterricht in der 9. Klasse (und auch dort hakte ich es für unsinnig).
Lutz V. schrieb: > So eine Vereinfachung ist m.E. unverantwortlich Ausführliche Erläuterung im Beitrag "Verständnisfrage Transistor" Und lass der Jana einfach noch ein paar Semester Zeit, die ist jetzt ja offensichtlich noch ganz am Anfang ihrer Karriere. Denn nicht jeder hat die Weisheit schon im ersten Semester mit dem Löffel gefressen.
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