Nur so aus Interesse, via Suchmaschine nix gefunden: Bei sonst gleichen Bedingungen sinkt die Basisspannung eines Silizium-Transistors um ca. 2mV/K. Wie verhält sich das bei einem Germanium-Transistor, ist es die Hälfte?
Uwe schrieb: > Nur so aus Interesse, via Suchmaschine nix gefunden: > Bei sonst gleichen Bedingungen sinkt die Basisspannung eines > Silizium-Transistors um ca. 2mV/K. > Wie verhält sich das bei einem Germanium-Transistor, ist es die Hälfte? Das ist ein verbreitetes Missverständnis: Es ist nicht so, dass die Basisspannung sinken würde - wie soll das denn auch passieren, da diese ja (normaler- und sinnvollerweise) von außen per Spannungsteiler angelegt wird. Der Temp.-Koeffizient von (etwa) d(Vbe)/d(T)=-2mV/K (für Ic_const.) sagt aus, dass man (von außen!) die Basisspannung um etwa 2mV pro 1 Grad Temperaturerhöhung reduzieren muss, um die durch den erhöhte Temperatur angestiegenen Koll.-Strom auf den ursprünglichen Wert zurückführen zu können. Bei Germanium ist - meiner Kenntnis nach - der Tempco unwesentlich (etwas) größer als bei Si (so ungefähr (-2,5...-3)mV/K)
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> Es ist nicht so, dass die Basisspannung sinken würde - > wie soll das denn auch passieren, da diese ja von außen per > Spannungsteiler angelegt wird. Ich fragte doch für EINZUHALTENDE "sonst gleiche Bedingungen"; das geht natürlich nicht mit einem unveränderten "Spannungsteiler" => Nochmal: Ein Si-Transistor mit als konstant angenommener Stromverstärkung (die variiert ja ebenfalls mit der Temperatur!) habe bei gegebenem Kollektorstom z.B. 0,6 V Basisspannung bei 25°C Sperrschichttemperatur. Dann wären's bei 125°C also noch 0,4 V. Wie verhielte sich dann ein Germaniumtransistor? 0,3 V zu 0,2 V ?
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Beispiel analoge NF-Leistungsendstufe => Da hat man genau diese Malaise: Deren Endtranssitoren werden, wenn's laut ist, natürlich warm, und deren Sperrschichten noch wärmer. Die Ruhestromeinstellung soll nun aber immer für die "richtigen" Basisspannungen sorgen, damit ohne Signal z.B. 50 mA fliessen. Und muss damit flexibel sein, 'Spannungsteiler' geht hier gar nicht... Man hat dann z.B. ein auf gleichem Kühlkörper montierten 'Mess'-Transistor.
Uwe schrieb: > Nochmal: > Ein Si-Transistor mit als konstant angenommener Stromverstärkung > (die variiert ja ebenfalls mit der Temperatur!) > habe bei gegebenem Kollektorstom z.B. 0,6 V Basisspannung bei > 25°C Sperrschichttemperatur. > Dann wären's bei 125°C also noch 0,4 V. In Technik und Physik muss man sich ganz eindeutig ausdrücken, um nicht missverstanden zu werden . deshalb: Was meinst Du mit "Dann wären`s"? Mann müsste also - bei 125 Grad C - entweder die Emitterspannung um 0,2V anheben ODER die Basisspannung um 0,2V reduzieren, um den Ic auf den vorherigen Wert zurückzubringen. Das macht man ja in der Praxis (automatisch) durch DC-Gegenkopplung (natürlich nicht mit 100%-iger Korrektur). Das ist aber nur eine sehr überschlägige Rechnung (zum Verständnis des Ganzen) - in Wirklichkeit spielen ja auch noch andere Effekte eine Rolle. > Wie verhielte sich dann ein Germaniumtransistor? > 0,3 V zu 0,2 V ? Zahlen will ich hier nicht nennen - die Tendenz ist etwa ähnlich.
von Uwe schrieb: >Wie verhielte sich dann ein Germaniumtransistor? Germaniumtransistoren sind üblicherweise noch Temperaturempfindlicher als Siliziumtransistoren. Einfach mal ein Versuchsaufbau machen und selber messen. Oder mal im Datenblatt schauen, da sind oft Kennlinienfelder abgebildet wo man das Verhalten ablesen kann. Hier zum Beispiel: https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/bd135-d.pdf In der praktischen Schaltung gibt es Maßnahmen die der Temperaturabhängigkeit entgegenwirkt. Zum Beispiel Emitterwiderstand oder Gegenkopplung vom Kollektor zur Basis oder NTC-Widerstände.
> In Technik und Physik muss man sich ganz eindeutig ausdrücken, > um nicht missverstanden zu werden . deshalb: > Was meinst Du mit "Dann wären`s"? >> Dann wären's bei 125°C also noch 0,4 V." Heisst ausgeschrieben: "Wenn man bei 25°C 0,6V hätte, täte man bei 125°C nur noch 0,4V brauchen. Nochmal: Bei gleichen, zu erreichenden Konditionen! > Das macht man ja in der Praxis (automatisch) durch DC-Gegenkopplung > (natürlich nicht mit 100%-iger Korrektur). DC-Gegenkopplung ist schon etwas anderes, als ein "Spannungsteiler"! ;-) ---- >> Wie verhielte sich dann ein Germaniumtransistor? >> 0,3 V zu 0,2 V ? > Zahlen will ich hier nicht nennen - die Tendenz ist etwa ähnlich. ****** Meine Frage war nicht, WIE man das korrigiert (nochmal: 2 lineare Widerstände reichen oft nicht aus), sondern nur, wie diese "Zahlen" eben beim Germanium wirklich aussehen täten...
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> Es ist nicht so, dass die Basisspannung sinken würde - wie soll das denn > auch passieren, da diese ja (normaler- und sinnvollerweise) von außen > per Spannungsteiler angelegt wird. Ich schließe doch normalerweise einen Basiswiderstand zur Basis in Serie an. Wenn sich nun die Temperatur ändert, ändert sich auch die Basis-Emitterspannung. Im Grunde das Verhalten einer Diode in Durchlassrichtung mit einer sich verändernden Durchlassspannung (mit etwa 2mV pro Kelvin). Wenn man das Ganze etwas definierter messen will, kann man am besten einen konstanten Basisstrom (geregelt) einspeisen und dann die Basis-Emitter Spannung messen. So misst man übrigens auch die Temperatur mit einer Temperaturdiode.
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> Im Grunde das Verhalten einer Diode in > Durchlassrichtung mit einer sich verändernden Durchlassspannung (mit > etwa 2mV pro Kelvin). qed. !!! Nochmal, betreffend die Frage zum Anfang: Diese 2 mV/K für Silizium sind beim Germanium also wie gross? ;-)
von Uwe schrieb: >(nochmal: 2 lineare Widerstände reichen oft nicht aus), >sondern nur, wie diese "Zahlen" eben beim Germaniumm wirklich >aussehen täten... Welche "Zahlen" meinst du? Es gibt nicht nur ein Transistor, bei jeden Transistor kann das etwas anders aussehen. Schau hier, Datenblatt für ein Germaniumtransistor mit Kennlinienfelder. https://www.silicon-ark.co.uk/datasheets/ad161_datasheet.pdf
Uwe schrieb: > Bei sonst gleichen Bedingungen sinkt die Basisspannung eines > Silizium-Transistors um ca. 2mV/K. > Wie verhält sich das bei einem Germanium-Transistor, ist es die Hälfte? coefficient of Germanium is approximately -2.5mV / C, slightly higher than for Silicon which have a typical temperature coefficient of - 2mV / C, Silicon Schottky diodes have a lower temperature coefficient of -1.45mV / C.
Jonny O. schrieb: > Ich schließe doch normalerweise einen Basiswiderstand zur Basis in Serie > an. Wenn sich nun die Temperatur ändert, ändert sich auch die > Basis-Emitterspannung. Im Grunde das Verhalten einer Diode in > Durchlassrichtung mit einer sich verändernden Durchlassspannung (mit > etwa 2mV pro Kelvin). Nein - gerade DAS stimmt nicht! Worin besteht denn nun die große Temperaturanhängigkeit? Man muss sich einfach mal nach der physikalischen Ursache dafür fragen. Ist es die Basisspannung? NEIN! Es ist der Sättigungsstrom Is in der Formel Ie=Is[exp(Vbe/Vt)-1], der sehr empfindlich auf Temp.-Änderungen reagiert! Gilt genauso auch für die pn-Diode. Das ist das ganze Geheimnis. Und die Formel sagt Dir, dass Du an Vbe drehen musst, um die unerwünschte Erhöhung zu korrigieren.
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> coefficient of Germanium is approximately -2.5mV / C, ...
Genau das war meine Frage, Thema hiermit erledigt...
Uwe schrieb: >> coefficient of Germanium is approximately -2.5mV / C, ... > > Genau das war meine Frage, Thema hiermit erledigt... Diese Antwort hab ich Dir schon mit meiner ersten Antwort auch schon gegeben. Es ist aber wichtig für die Praxis, dass man weiß, was diese Kennzahl wirklich bedeutet - und wo sie herkommt (Sättigungsstrom).
>> Genau das war meine Frage, Thema hiermit erledigt... > Diese Antwort hab ich Dir schon mit meiner ersten Antwort auch schon > gegeben. Stimmt, hatte ich nur überlesen. > Es ist aber wichtig für die Praxis, dass man weiß, was diese Kennzahl > wirklich bedeutet Musste ich wissen, als ich vor längerer Zeit Transistoren in Endstufen für 600 A parallel schalten musste...
Vielleicht doch noch mal eine etwas genauere Aussage zu den 0,6V bzw. 0.4V. Vorher schrieb ich, dass diese Rechnung doch sehr grob und überschlägig wäre. Man muss wissen, dass der Temp.-Koeffizient d(Vbe)/d(T) ja eine differentielle Größe ist und dass diese somit nur für kleine Änderungen gilt (vielleicht so bis zu einer Temp.Änderung von max. 10 Grad). Bei 100 Grad Differenz gilt die der Rechnung zugrunde liegende Linearisierung sicherlich nicht mehr. Für genauere Aussagen müsste man sich die physikalische Ursache (Strom Is) ansehen in ihrem Temperaturgang. Außerdem spielt bei großen Differenzen dann auch die Temp-Spannung Vt (im Exponenten der e-Funktion eine Rolle).
Lutz V. schrieb: > Es ist nicht so, dass die Basisspannung sinken würde - wie soll das denn > auch passieren, da diese ja (normaler- und sinnvollerweise) von außen > per Spannungsteiler angelegt wird. Der Spannungsteiler wird sich wundern, wie sich eine Belastung durch die BE-Diode auf die abgegriffene Spannung auswirkt.
Uwe schrieb: > ... sinkt die Basisspannung eines Silizium-Transistors um ca. 2mV/K. > Wie verhält sich das bei einem Germanium-Transistor, ist es die Hälfte? Kurze Antwort: Die absolute thermische Drift der Flusspannung von Siliziumdioden und Germaniumdioden ist etwa gleich: -2 mV/K, das gilt dann auch für Basis-Emitter-Dioden. (bei geringem Strom ist die Drift sogar stärker) Hinzu kommt der Reststrom, der mit steigender Temperatur stark ansteigt und bei Germanium wesentlich höher ist als bei Silizium. Über 100 °C kann man Germaniumtransistoren auch mit Ube = 0 praktisch nicht mehr sperren. Bernhard
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