Was ist ein Inverter und wie ist das grundlegende Funktionsprinzip in einer Realisierung mit einem Transistor und einem Widerstand?
2 Antworten
"Inverter" wird technisch für verschiedenes verwendet.
Du meinst hier wohl einen Inverter (="Umdreher") für Logik-Pegel in der Digitaltechnik?
Das ist etwas (ein Gerät, eine Blackbox), die aus logisch 0 ein logisch 1 macht und umgekehrt.
- Logisch 0 wird meist als Spannungspegel 0V gegenüber Ground gemacht oder gemeint
- Logisch 1 wird meist mit Spannungspegel z.B. 5V gemeint oder gemacht.
- Und es geht um Spannungspegel, nicht um Stromfluss
- Somit muss man etwas haben, was
- 1) Bei Pegel 1 als Eingang etwas auslöst
- 2) dieses Auslösen muss bewirken, dass der Pegel am Ausgang 0 wird
- 3) Umgekehrt, wenn Eingang=0, soll Ausgang 1 geben.
- Mechanisch könnte man das mit einem Relais machen (wenn's Strom bekommt, ist der SChalter ausgeschaltet = Ruhekontakt)
- Elektronisch macht man es mit Transistor und Widerstand:
- Der "Trick" ist:
- Wenn A=1 ist, fliesst Basisstrom
- Somit leitet der Transistor
- Somit ist OUT praktisch mit Ground verbunden, die Spannung an OUT gegenüber Ground ist 0
- Wenn A=0 ist, sperrt der Transistor
- OUT ist getrennt von Ground
- Am OUT misst man also die Versorgungsspannung Vcc gegenüber Ground.
Nicht ganz richtig. Ein Transistor, wie ich ihn hier verwendet habe, reagiert auf Basisstrom. Bei Sättigung ca. 0,7V Basis-Emitter-Spannung.
Bei FET ist es anders, der reagiert auf Spannung.
A=1 könnte also schon U=0,7V heissen. 1V könnte diesen Transistor schon zerstören. Deshalb macht man noch einen Basis-Vorwiderstand hin.
Aber die Frage war nach einem Inverter mit EINEM Widerstand und EINEM (normalen) Transistor.
atoemlein...ich weiß, dass in vielen Büchern das falsche steht. Es ist eine Fehlinterpretation der Beziehung Ic=B*Ib, die NICHTS aussagt über Ursache und Wirkung. Tatasache (physikalisch) ist, dass der Emitterstrom nach der Shockley-Gleichung NUR von Ube abhängt (exponentiell) und sich dann in Basisstrom (sehr klein) und Kollektorstrom (überwiegender Anteil) aufteilt.
Kennst Du einen einzigen Nachweis der Stromsteuerung? Es gibt keinen - außer der schlichten Behauptung, dass es so sei.
Dagegen gibt es genug Erklärungen, Beobachtungen und Effekte, die nur durch Spannungssteuerung zu erklären sind!
Das witzige ist: Alle Verfechter der Stromsteuerung designen ihre Schaltungen nach den Gesetzen der Spannungssteuerung (ohne das so zu realisieren): Basis-Spannungsteiler, RE-Gegenkopplung,..
Es ist ein Trauerspiel, dass die meisten (deutschen) Lehrbücher immer noch die falschen Erklärungen liefern.
Einer der weltbesten Elektronik-Entwickler (Barrie Gilbert, Erfinder der Gilbert-Zelle, leider kürzlich verstorben) spricht beim Basistrom von einem unerwünschten "Dreckeffekt".
Ich glaube nicht, dass das den Fragesteller interessiert. Für die Praxis ist das eben irrelevant.
Und übrigens:
Ein Modell ist nicht wahr oder falsch,
sondern brauchbar oder unbrauchbar.
Das Modell des Basisstroms ist vielleicht quantenmechanisch "falsch", aber beim bipolaren Transistor eben brauchbar, das Modell mit der Spannung dagegen nicht (z.B. weil man ihm eben gar nie 1V "geben" kann).
Aus welchen zwei elektronischen Bauteilen ist ein CMOS Inverter aufgebaut ?
z.B. aus 2 MOS-FET:
https://www.wikiwand.com/en/Inverter_(logic_gate)
Ich sprach nicht vom Modell, sondern von der physikalischen Realität. Wenn man nicht blind irgendwelchen Dimensionierungs-Faustregeln folgen will, sondern eine Schaltung VERSTEHEN will, sollte man auch wissen, wie der Transistor wirklich funktioniert.
Mich überrascht nur, dass Du gar nicht neugierig bist (sollte ein Elektroniker eigentlich sein), welche Beweise ich denn wohl habe.....ich hab im Studium auch das falsche gelernt (besser: Blind geglaubt) und erst später erkennen müssen, dass man nicht glauben sondern überzeugt sein soll...
Ich wollte nur was richtig stellen...ich will Dich nicht überzeugen...
Ein Transistor reagiert auf Spannungen. Was soll also A=1 bedeuten? Etwa 1 Volt?