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 Re: Rätsel des Transistors Kategorie: Programmierung Basic (von Stefan Tappertzhofen, Homepage - 13.01.2006 20:48)
 Als Antwort auf Rätsel des Transistors von Butcher - 13.01.2006 20:19
Stefan Tappertzhofen nutzt:  CC1-M-Unit V1.2/2.0, Micro
Hallo,

> nun funktioniert es erstmal, nur wenn ich den Trafo weiter aufdrehe, fĂ€ngt die GlĂŒhbirne auch stĂ€rker an zu leuchten.
> HĂ€? das ergibt doch gar keinen Sinn, oder?

Ich habe jetzt nur deinen Aufbau ĂŒberflogen. Also ein Biopolartransistor hat drei Arbeitsbereiche: Sperrend, Aktiver Bereich (Strom-VerstĂ€rkerbereich) und GesĂ€ttigter Bereich.

Schaltungskizze:



In unserem Beispiel sei UCC konstant (z.B. 5 V). UE werde langsam von 0 auf 4 V erhöht. R1 = 1k, R2 = 50k. Der VerstÀrkungsfaktor vom Transistor sei B = 100. Diodendurchlasspannung 0,6 V. IC sei der Strom durch R1, IB sei der Strom durch R2.

ZunĂ€chst man zum groben Verlauf. Wenn Du UE langsam von 0 auf 4 V erhöhst passiert zunĂ€chst mal nix. Durch R1 wird kein Strom fließen und die Spannung U betrĂ€gt 5 V (es kann ja durch R1 kein Strom fließen und damit keine Spannung abfallen). Der Transistor befindet sich im Sperrbetrieb.

Steigt die Spannung UE auf etwa 0,6 V so fließt ein immer grĂ¶ĂŸer werdender Strom durch R1. Da der Strom durch R1 immer grĂ¶ĂŸer wird muss die Spannung die am Transistor abfĂ€llt (U) immer kleiner werden:


UCC = R * I - U


Steigt die Spannung UE auf etwa 3 V so Ă€ndert eine weitere Erhöhung der Spannung UE nicht mehr die Werte fĂŒr U und I durch den Widerstand R1. Das heisst der Strom durch R1 bleibt ebenso wie die Spannung U konstant. In diesem Fall spricht vom von SĂ€ttigung. Die SĂ€ttigungsspannung die am Transistor abfĂ€llt ist etwa 0,2V.

Jetzt kann man das ganze noch berechnen.

FĂŒr den Sperrbetrieb gilt, dass die Basis-Emitter-Spannung kleiner 0,6V ist. Steigt die Spannung ĂŒber 0,6 schaltet der Transistor durch und es kann ein Strom durch R1 fließen.

Aktiver Bereich:

Im aktiven Bereich wird der Basis Strom durch R2 verstÀrkt. Es gilt:


IC = B * IB = 100 * IB.


FĂŒr IB gilt:


IB = (UE - 0,6V) / R2

=> IC = 100 * ((UE - 0,6V) / R2)


Die Spannung U ist also:


U = UCC - IC * R1 = UCC - (100 * ((UE - 0,6V) / R2) * R1)


Der Transistor kann aber leider nicht bis ins unendliche verstĂ€rken. Hier tritt die SĂ€ttigung ein. Bei der SĂ€ttigung muss man rĂŒckwĂ€rtsrechnen. Hier weiss man, dass U = 0,2V sind.

Daraus erhÀlt man den maximal möglichen Kollektorstrom IC:


IC = (UCC - 0,2V) / R1


ZurĂŒck gerechnet wegen Stetigkeit des Stroms ergibt das einen Basisstrom von:


IBmax = IC / B = ((UCC - 0,2V) / R1) / 100


Ab einem Basisstrom von IB = IBmax geht der Transistor also in SĂ€ttigung.

Daraus kann man die Basis-Emitter-Spannung errechnen, ab der der Transistor in SĂ€ttigung geht:


UE,Sat = IBmax * R2 + 0,6V


Steigt die Spannung UE also irgendwann ĂŒber UE,Sat geht der Transistor in SĂ€ttigung. Vorher verstĂ€rkt er den Strom, die Lampe wird also heller.

Die Berechnung wurde von mir nicht korrekturgelesen. Wer Fehler findet kann Sie behalten.

Ich hoffe das hilft ;o)

Gruß,

Stefan

Meine Homepage: http://www.fdos.de

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Bisherige Antworten:

Re: Rätsel des Transistors (von Butcher - 13.01.2006 20:56)
    Re: Rätsel des Transistors (von Stefan Tappertzhofen - 13.01.2006 21:13)