Ich raffe da was bei Transistoren nicht

[Tom]

Jaja, eine Newbi-Frage. Und wahrscheinlich werde ich von 50 Leuten
zerstückelt! Aber vielleicht finde ich ja zwischen dem Gemetzel auch eine
Antwort!

Aaaalso: Wie ein Transistor als Schalter funktioniert ist ja halbwegs
verständlich, aber wie funktioniert der als Verstärker? Irgendwie verstehe
ich das nicht! Kann das jemand (möglichst simpel) erklären?

Gruß und danke schon mal
Tom

 

[Arne Rossius]

Aaaalso: Wie ein Transistor als Schalter funktioniert ist ja halbwegs
verständlich, aber wie funktioniert der als Verstärker? Irgendwie
verstehe ich das nicht! Kann das jemand (möglichst simpel) erklären?

Ich versuch's mal (warscheinlich werde jetzt ich zerstückelt, weil das
schon fast falsch ist):
Wenn du an der Basis den Strom X anlegst (begrenzt z.B. durch einen
Widerstand) und der Transistor den Verstärkungsfaktor V hat (der steht
im Datenblatt), kann die Last am Ausgang einen Strom von max. X*V
ziehen - braucht sie weniger, ist der Transistor "in der Sättigung" und
arbeitet eigentlich nur als Schalter. Braucht sie aber mehr, verringert
der Transistor so lange die Spannung, bis die Last nicht mehr mehr
braucht. Dadurch stellt der Transistor aber eine Art Widerstand dar, in
dem Leistung verbraten wird, und er wird warm. Wenn zu viel Leistung
verbraten wird, wird er zu warm und geht kaputt.
Das Gesagte gilt jetzt nur für die Emitterschaltung, das ist eigentlich
die Standardschaltung zur Verstärkung (Strom wird durhc Strom geregelt).
Wenn du Spannung mit Spannung regeln möchtest (wobei die
Eingangsspannung nicht genug Strom für die geforderte Anwendung liefern
kann), brauchst du die Kollektorschaltung. Dann stellt sich am Emitter
immer eine Spannung ein, die ungefähr der an der Basis entspricht
(meistens ca. 0,6V weniger). Auch hier die Verlustleistung im Transistor
beachten!

Gruß,
Arne

 

[Steffen Buehler]

Tom schrieb:

Aaaalso: Wie ein Transistor als Schalter funktioniert ist ja halbwegs
verständlich, aber wie funktioniert der als Verstärker? Irgendwie verstehe
ich das nicht! Kann das jemand (möglichst simpel) erklären?

Ganz gut für den Anfang ist der Vergleich hier:
http://www.hes.fn.bw.schule.de/9schueler/referate/transi/media/images/wasser.jpg

Viele Grüße
Steffen

 

[Michael J. Schülke]

Steffen Buehler wrote:

Ganz gut für den Anfang ist der Vergleich hier:
http://www.hes.fn.bw.schule.de/9schueler/referate/transi/media/images/wasser.jpg

*g* Genau das Bild war schon im Anleitungsheft zu meinem Kosmos
Elektronikbaukasten vor knapp 20 Jahren...

Gruß,
Michael

 

[Lars Mueller]

Tom wrote:

Aaaalso: Wie ein Transistor als Schalter funktioniert ist ja halbwegs
verständlich, aber wie funktioniert der als Verstärker? Irgendwie verstehe
ich das nicht! Kann das jemand (möglichst simpel) erklären?

Er schaltet eben nicht hart ein und aus, sondern weich. So als ob das
licht eben nur ein Bißchen an ginge, wenn du den Lichtschalter nur ein
Bißchen bewegst, oder das Wasser, das nur ein Bißchen fließt, wenn du
die Schleuse nur ein Bißchen anhebst.

Gruß Lars

 

[Hermann Hoyer]

"Tom" schrieb:

verständlich, aber wie funktioniert der als Verstärker? Irgendwie verstehe
ich das nicht! Kann das jemand (möglichst simpel) erklären?

Hi Tom,
Es ist doch immer gut sich daran zu erinnern, wie es mal war...
Ich hatte auch bleme damit, als man sagte: Man könne damit Strom oder
Spanng 100 fach u. mehr verstärken... - (Tustdu 10V rein - kommt andere Ende
1000 V raus?)-
aber dann von Verlust- u. Abfallspannung sprach... und schlussendlich
weniger rauskam, als man vorne reinsteckte...

Tja, es war eben ein reines Kommunikationsproblem. Es hätte heissen müssen:
Der Basisstrom (!) kann verstärkt werden. Und Basis war auch nicht, wie es
mir deuchte, das was ich an der 'Basis' hatte=Autobatterie=12V (...mach zu
120V - wunderbar ... alle Probleme gelöst - keine Stromrechnung mehr...
genial.!.. )

Mitnichten.

Versuche der Klärung anhand ein paar Beispielen:

Bsp.a (spass)
Sagte der Vater zu dem Kinde: "dreh' mal die Mühle mit dem Winde..."
Dachte das Kind: Der Wind, der Wind ... der spinnt...

Bsp.b:
Transist.. transi (nein keine Transvesti...) eher: Die Transi_t-autobahn
und ihre Kontrolle. (Grenzübergänge... etc pp)
Da gibts den Verkehrsstrom, der nur so stark fliesst, wie der Grenzposten
(widerstand) das zulässt...

Bsp c: Der Wasserhahn. Es ist zwar Druck auf der Leitung ... aaber
nichts läuft...
Nun kann zB ein Kind, mit relativ wenig Kraft diesen Wasserhahn und damit
den Wasserdruck regeln (regeln! nit verstärken)
Aber, man hat dann den 'Druck' den das Kind aufwendet um am Hahn zu drehen
'verstärkt'.

Aber eigendlich bremst man eher den vorhandenen Druck in der Leitung... also
was nun!?

Tja. es kommt eben darauf an um was es eigendlich geht.
Wenn ich dann zB. sage: ich habe nur wenig Kraft, will aber zB. 3 Tonnen
bewegen..
Wie kann ich meine rel. kleine Kraft *verstärken*?

zB. Indem ich eine Hydraulik benutze und an dem Hahn drehe.

Aber naturlich muss ich auch die Kraft des Hydraulikdruckes durch die Pumpe
erst haben. Aber sie hat meine Kraft verstärkt.

Mit dem Transistor ist es genauso: Man kann sogar bildlich gesehen an einem
wie an einemHahn drehen. Ein drehbarer Strohmregler - Potentiometer - an die
Basis des Transi...
Nur die Elektronen sieht man nicht fliessen ... :-|

Viel Spass
Hermann

Gruß und danke schon mal
Tom

 

[Tom]

Danke an alle! Ich habe das jetzt endlich kapiert, und es hakte nur an
einer Kleinigkeit: Für mich war ein Transistor immer digital. Nachdem ich
das aus meinen Kopf verbannt habe ist es klar!

Ein Transistor ist also eher wie ein Ventil mit wieauchimmergearteter
Kennlinie und KEIN Hahn mit Auf/Zu-Kennlinie?
(so stelle ich mir als Verfahrensteckniker das Ding jetzt vor)

Gruß und schönen Sonntag noch!
Tom

 

[Arne Rossius]

Ein Transistor ist also eher wie ein Ventil mit wieauchimmergearteter
Kennlinie und KEIN Hahn mit Auf/Zu-Kennlinie?

Genau! AFAIK war es exponentiell, auf jeden Fall irgend so ein gebogenes
Ding.

Gruß,
Arne

 

[Thomas Rehm]

Ein Transistor ist also eher wie ein Ventil mit wieauchimmergearteter
Kennlinie und KEIN Hahn mit Auf/Zu-Kennlinie?

Genau! AFAIK war es exponentiell, auf jeden Fall irgend so ein
gebogenes Ding.

....was die Spannungskennlinie Ube/Uce angeht. Für Stromansteuerung
(Ib/Ic) ist so ein Transistor halbwegs linear, ebenso für
Spannungsansteuerung bei kleiner Aussteuerung mit Vorspannung an
der Basis - und das sind auch die Praxisfälle.

Für den Verfahrenstechniker Tom W.: Ein Absperrhahn hat innerhalb
eines sehr kleinen Weges auch eine lineare Characteristik. Sorgt
man durch passende mechanische Begrenzung dafür, dass der Hahn nur
innerhalb dieses Bereiches bewegt werden kann (entspricht der festen
Vorspannung an einem Transistor), dann hat man einen linearen
Wasserverstärker mit großer Verstärkung.

Thomas.

 

[Tom]

On Sun, 23 Nov 2003 11:51:59 +0100, Thomas Rehm wrote:

Ein Transistor ist also eher wie ein Ventil mit wieauchimmergearteter
Kennlinie und KEIN Hahn mit Auf/Zu-Kennlinie?

Genau! AFAIK war es exponentiell, auf jeden Fall irgend so ein
gebogenes Ding.

...was die Spannungskennlinie Ube/Uce angeht. Für Stromansteuerung
(Ib/Ic) ist so ein Transistor halbwegs linear, ebenso für
Spannungsansteuerung bei kleiner Aussteuerung mit Vorspannung an
der Basis - und das sind auch die Praxisfälle.

Für den Verfahrenstechniker Tom W.: Ein Absperrhahn hat innerhalb
eines sehr kleinen Weges auch eine lineare Characteristik. Sorgt
man durch passende mechanische Begrenzung dafür, dass der Hahn nur
innerhalb dieses Bereiches bewegt werden kann (entspricht der festen
Vorspannung an einem Transistor), dann hat man einen linearen
Wasserverstärker mit großer Verstärkung.

Thomas.
@ Thomas (jetzt wird es allerdings OT):

<OT>
Alles wird, wenn man es nur klein genug betrachtet, liniear (jaja, NICHT
alles, aber Du weisst, was ich meine). Ein Hahn hat normalerweise keine
lineare Kennlinie, sondern fast ideal auf/zu. Annähernd lineare Kennlinien
erhält man IMHO nur bei Ventilen mit speziell geformten
Ventilkegel/Ventilsitz. Oder man nimmt einen Ventilstellungsregler, dann
kann man aus allen Kennlinien lineare (oder auf/zu oder gleichprozentige
oder oder oder) machen. Das ist dann aber nicht mehr schön, und extrem doof
zu regeln. Aber häufig gut für Ventilhersteller, die freuen sich dann
nämlich über kurzere Laufzeiten!
</OT>

So langsam begreife ich den Transistor immer besser. Und näxten Monat habe
ich meine Bastelecke fertig, dann kann ich das alles direkt mal
ausprobieren! *froi*


Gruß
Tom

 

[Thomas Rehm]

Tom wrote:
[Transistorkennlinie]

Alles wird, wenn man es nur klein genug betrachtet, liniear
Keineswegs. Beispielsweise ein hysteresebehaftetes Element:

Wenn der Hebel des Absperrhahns aus meinem Beispiel, den ich "linear
geredet" hatte) beispielsweise etwas Spiel hat, dann wird es nichts
mit der Linearität im quasi mikroskopischen Bereich (jedenfalls nicht
ohne Tricks).

So langsam begreife ich den Transistor immer besser. Und näxten Monat
habe ich meine Bastelecke fertig, dann kann ich das alles direkt mal
ausprobieren! *froi*
Viel Spaß bei unserem gemeinsamen Hobby!

Thomas.

 

[Rolf Bombach]

Tom wrote:

Genau! AFAIK war es exponentiell, auf jeden Fall irgend so ein
gebogenes Ding.

...was die Spannungskennlinie Ube/Uce angeht.

Ice/Ube?

So langsam begreife ich den Transistor immer besser. Und näxten Monat habe
ich meine Bastelecke fertig, dann kann ich das alles direkt mal
ausprobieren! *froi*

Genau, ist so wie ein Ventil mit exp-Kennlinie. Der Kollektor-
strom nimmt exponentiell mit der Basisspannung zu. In Steigung
und Offset allerdings stark Temperaturabhängig, ein exponentiell
zunehmender parasitärer Steuerstrom kommt hinzu. Kurzum, diese
Ansteuerung ist i.Allg. nicht zu empfehlen und kommt nur in
Spezialfällen vor. Daher dreht man den Spiess meist um, deklariert
den Basisstrom zum Input (1/100 oder so vom Outputstrom, für viele
Verstärkeranwendungen kann man sogar 0 annehmen für erste Rechnungen)
und nimmt die Basis-Emitterspannung als konstant an, 0.6V oder so.

Das ist halt das Dilemma des Transistors, die Wahl des geeigneten
Modells. Und wie oft in der Wissenschaft, je genauer die Antwort,
desto unbrauchbarer .

--
mfg Rolf Bombach

 

[Manfred Glahe]

Rolf Bombach <rolfnospambombach@bluewin.ch> wrote in message news:<3fc10f64$1_1@news.bluewin.ch>...

Tom wrote:

Genau! AFAIK war es exponentiell, auf jeden Fall irgend so ein
gebogenes Ding.

...was die Spannungskennlinie Ube/Uce angeht.

Ice/Ube?

So langsam begreife ich den Transistor immer besser. Und näxten Monat habe
ich meine Bastelecke fertig, dann kann ich das alles direkt mal
ausprobieren! *froi*

Genau, ist so wie ein Ventil mit exp-Kennlinie. Der Kollektor-
strom nimmt exponentiell mit der Basisspannung zu. In Steigung
und Offset allerdings stark Temperaturabhängig, ein exponentiell
zunehmender parasitärer Steuerstrom kommt hinzu. Kurzum, diese
Ansteuerung ist i.Allg. nicht zu empfehlen und kommt nur in
Spezialfällen vor. Daher dreht man den Spiess meist um, deklariert
den Basisstrom zum Input (1/100 oder so vom Outputstrom, für viele
Verstärkeranwendungen kann man sogar 0 annehmen für erste Rechnungen)
und nimmt die Basis-Emitterspannung als konstant an, 0.6V oder so.

Das ist halt das Dilemma des Transistors, die Wahl des geeigneten
Modells. Und wie oft in der Wissenschaft, je genauer die Antwort,
desto unbrauchbarer .

Hallo,

ist zwar schon hier und da berücksichtigt worden, aber mal ganz
grundsätzlich: Der Transistor ist ein Stromverstärker!
Spannungsverstärkung erreicht man nur über einen Arbeitswidersdtand!
Ob er schaltet oder steuert hängt nur von der Anstiegsgeschwindigkeit
des Steuersignales ab.

MfG Manfred Glahe

 

[Rolf Bombach]

Manfred Glahe wrote:

ist zwar schon hier und da berücksichtigt worden, aber mal ganz
grundsätzlich: Der Transistor ist ein Stromverstärker!
Spannungsverstärkung erreicht man nur über einen Arbeitswidersdtand!

Die Frage war eher, ob er mit Strom oder mit Spannung _angesteuert_
wird. Was man mit dem Ausgangssignal, welches eben ein Strom
ist, anstellt, ist dann was anderes. Da kann man den Strom
nehmen wie er ist oder ihn an einem Widerstand (oder sogar
an einer Konstantstromquelle) in eine Spannung umsetzen.
Ich kann mich auch nicht erinnern, irgend was von einer
Spannungsverstärkung gesagt zu haben.

Ob er schaltet oder steuert hängt nur von der Anstiegsgeschwindigkeit
des Steuersignales ab.

Na, dann schau mal ECL-Schaltungen an.

--
mfg Rolf Bombach