Wie funktioniert ein Transistor?

Ich versuche nun schon eine ganze Weile die Funktionsweise eines Transistors zu verstehen. Bis jetzt habe ich folgendes Verständnis:

1.   Diode:

Eine Diode ist ein Halbleiter dessen eine Seite n-dotiert und dessen andere Seite p-dotiert ist. Da somit auf der einen Seite der Diode ein Elektronenüberschuss und auf der anderen Seite ein Elektronenmangel herrscht, bewegen sich Elektronen von der n-Seite in Richtung p-Seite. Auf Grund dieser Elektronenbewegung entsteht ein elektrisches Feld, mit Minuspol auf der p-Seite und Pluspol auf der n-Seite. An einem gewissen Punkt ist das Potential des elektrischen Feldes genau so groß wie der Wille der freien Elektronen auf der n-Seite auf die p-Seite zu wandern. Ab diesem Zeitpunkt ist das Potential des elektrischen Feldes konstant 0,7V (bei Silizium) und es wandern keine Elektronen mehr von der n-Seite zur p-Seite.

Baut man die Diode jetzt in einen Stromkreis ein, dann wird je nach Richtung des Stromes das äußere elektrische Feld des Stromkreises, dem inneren entgegenwirken oder es verstärken. Verstärkt das äußere Feld das innere, dann wird niemals ein Strom fließen. Falls das äußere Feld dem inneren jedoch entgegenwirkt, wird es das innere ab einer Spannung > 0,7V aufheben und Strom wird fließen. In folgenden Fall würde für U > 0,7V also Strom fließen.

2.   Transistor:

Ein Transistor ist wie eine Diode nur ein Halbleiter. Anstelle von 2 verschieden dotierten Bereichen besitzt ein Transistor 3. Je nach Typ des Transistors wird der mittlere Bereich p-dotiert und die äußeren beiden n-dotiert (NPN-Transistor). Oder umgekehrt (PNP-Transistor). Der Aufbau eines NPN-Transistors sieht dann so aus.

Der Emitter ist dabei stark dotiert, die Basis schwach dotiert und der Kollektor mittelmäßig dotiert. Außerdem gibt es 2 entgegengesetzte elektrische Felder, die einen Stromfluss blockieren. Das heißt wenn man den Transistor nun in einen Stromkreis einbaut wird das äußere elektrische Feld des Stromkreises immer eines der inneren elektrischen Felder verstärken und es kann nie ein Strom fließen. Dazu folgendes Beispiel:

Das äußere elektrische Feld würde also das linke innere elektrische Feld aufheben. Somit würden die freien Elektronen des Emitters zur Basis wandern und die dortigen Löcher schließen. Da der Emitter stärker dotiert ist, als die Basis hätte man nun auch einen Elektronenüberschuss in der Basis. Da das äußere elektrische Feld gleichgerichtet ist wie das rechte innere, wird dieses nicht aufgehoben und es ist kein Stromfluss möglich.

Baut man den Transistor nun über den Emitter und die Basis in einen zusätzlichen Stromkreis ein ergibt sich folgendes.

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Schaltungsanalyse: Operationsverstärkerschaltung und Transistorschaltung?

Schönen guten Tag,

ich habe die Aufgabe erhalten, die Funktion einer Operationsverstärkerschaltung und einer Transistorschaltung mit maximal 4 Sätzen (2. Sätze für eine Schaltung) zu beschreiben.

Die Beiden Schaltungen:

Meine Analyse:

Das rechteckförmige Alarmsignal wird in der ersten Schaltung durch einen Spannungsteiler angepasst, und danach von einen invertierenden Operationsverstärker verstärkt.

(Frage: Ist trotzdem eine Verstärkung vorhanden, wenn als Ausgangssignal - 0,1 ... + 0,1 angegeben ist? Da wir als Eingangsspannung 0..5 V anliegen haben. Oder hat einfach der Spannungsteiler die Eingangsspannung geringer als ein Eingangssignal von - 0,1... + 0,1 angepasst. Und der Operationsverstärker das Eingangssignal bis hin zu -0,1... + 0,1 verstärkt? )

Der Arbeitspunkt des Bipolaren Transistors einer Emitterschaltung, wird anhand des Spannungsteilers eingestellt, verstärkt und als ein High-Pegel zum Lautsprecher ausgegeben.

Der Lautsprecher liegt sobald der Kondensator C1 voll aufgeladen ist an Spannung an.

Ist meine Funktionsanalyse mit max. 4 Sätzen in Ordnung?

Ich habe ebenfalls noch eine weitere Frage: Welche Bedeutung haben die 2x 15 V Pins bei der 2. Schaltung?

Danke für die Unterstützung.

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Wie funktioniert die Meissnerschaltung?

Hallo,

was die Meissnerschaltung macht und grob wie sie funktioniert weiß ich.

Aber ein paar Details stören mich(Grundlage ist die unten abgebildete Schaltung):

Die Rückkopplungsspule, ist, wie zu sehen, dauernd mit dem +Pol der Gleichspannungsquelle verbunden. Daher müsste doch die ganze Zeit über eine positive Spannung an der Spule und somit an der Basis anliegen. Ist die Gleichspannung hoch genug, ändert doch daran auch die von der Schwingspule induzierte Spannung nichts oder? Wieso steuert der Transistor also nicht permanent durch und lädt somit den Kondensator des Schwingkreises ständig neu auf, sodass dieser sich gar nicht entladen und der Schwingkreis also auch nicht schwingen kann(könnte ;))?

Und: welche Spannung liegt eigentlich am Kollektor an? Da er ja nur eine Elektrode ist, kann man doch hier keine Unterscheidung zwischen positiver und negativer Spannung machen, weil er ja mitten im Schwingkreis sitzt, also von beiden Seiten mit der positiven und der negativen Seite des Kondensators verbunden ist?

PS: Meine Antwort zumindest auf Frage eins wäre, dass der Transistor tatsächlich die ganze Zeit durchsteuert, sodass der Schwingkreis tatsächlich ununterbrochen mit einer positiven Spannung versorgt wird, welche allerdings ja von der in der Koppelspule induzierten Wechselspannung überlagert ist. Ginge das(Ist das so ^^)? Das der Schwingkreis von außen mit schwankender positiver Spannung versorgt wird und trotzdem noch schwingt?

Danke bereits im Voraus, schreibt doch bitte kurz dazu, woher Ihr Eure Antwort wisst.

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Transistor als Schalter schalten einer led Übungsbeispiel?

Folgende Übung:

Du hast einen Microcontroller, der an seinen digitalen Ausg̈angen 3,3 V und maximal 2 mA liefert. Du m̈ochtestdamit eine LED (UF= 1,6 V, I= 20 mA) mit einer Versorgungsspannung von 24 V schalten. Als Transistorverwendest du einen BC547B.

  • Skizziere die vollsẗandige Schaltung. (geschafft)
  • Besorge dir das Datenblatt des BC547 (geschafft)
  • Was hat das”B“am Ende der Typenbezeichnung f̈ur eine Bedeutung? (geschafft)
  • Berechne den Vorwiderstand der LED. (entweder exakt oder mit der Scḧatzformel) und ẅahle den pas-senden Widerstand aus der E-12 Reihe (geschafft)
  • Berechne den n̈otigen Basisstrom mit beiden Varianten (Bmin und IB= 5·IB,typ)?
  • Berechne den Basisvorwiderstand. (Mit der exakten Formel f̈ur den Diodenvorwiderstand!UBE= 0,7 V)

Die letzten zwei punkte hier weiß ich nich was da gerechnet wurde lösungen hab ich unten könnte mir von den letzten zwei bitte jemand einen punkt für punkt rechenweg schreiben?

Lösungen:

Btyp= 290, Bmin= 200                                                      (Datenblatt)

B ist die Kennung der Versẗarkungsklasse                     (Was sagt B aus)

RV= 1200 Ωgew.1,2 kΩ                                                 (LED vorwiderstand)

IB,min=0,1 mA, IB,5IB= 0,34 mA                                          (Basisstrom)

RB,min= 26000 Ωgew.22 kΩ                                            (Basisvorwiderstand1)

RB,5IB= 7647 Ωgew.8,2 kΩ                                           (Basisvorwiderstand2)

Bitte um eine schnelle antwort brauche das wissen für eine prüfung demnächst!

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