Sperrschicht-Transistor

Formeln
Transistor Emitterschaltung Transistor Basisschaltung
Transistor Schaltung Transistor Längsreglerschaltung
Schmitt-Trigger Transistorschaltung Transistorschaltung astabil
Transistorschaltung monostabil  
Der Aufbau eines npn-Transistors
Ein Sperrschicht-Transistor ist ein bipolarer Transistor. Er besteht aus drei Schichten unterschiedlich dotierten Halbleiter-Materials. Das n-dotierte Material enthält freie Elektronen (n = negativ), das p-dotierte Material enthält Löcher (p = positiv), d.h. es fehlen Elektronen. Je nach Anordnung der Schichten: npn- (im Bild links) bzw. pnp-Transistoren.
B = Basis E = Emitter C = Kollektor
NPN PNP
Arbeitsweise eines npn-Transistors
Transistor gesperrt Transistor leitend
Transistor gesperrt (links)
Betriebsspannung zwischen Kollektor und Emitter, an der Basis null Volt: Der Transistor wirkt wie ein unendlich hoher Widerstand, es fließt kein Strom zwischen Kollektor und Emitter.

Transistor leitend (rechts)
Eine kleine Spannung, die zwischen Basis und Emitter angelegt wird, sorgt dafür, dass der Transistor leitend wird. Er wirkt nun wie ein Draht. Ein kleiner Strom fließt zwischen Basis und Emitter und ein großer Strom fließt zwischen Kollektor und Emitter. Das Verhältnis dieser beiden Ströme heißt Stromverstärkungsfaktor. Er kann je nach Bauart des Transistors bis zu 1000 betragen. Es wird aber eigentlich kein Strom verstärkt, sondern ein kleiner Strom (BE) regelt einen großen (CE).

Bemerkungen
So wie im Bild gezeigt darf an einen Transistor keine Spannung angelegt werden, es muss ein Widerstand in die Schaltung eingebaut werden, um die Stromaufnahme des Transistors zu begrenzen.
Um einen hohen Stromverstärkungsfaktor zu erreichen, wird die Basis-Schicht extrem dünn und großflächig gewählt. Außerdem sind Transistoren - anders als im Bild dargestellt - asymmetrisch aufgebaut: Werden Kollektor und Emitter bei einem realen Transistor vertauscht, dann sinkt der Stromverstärkungsfaktor möglicherweise von 500 auf 10.

Transistor Grundschaltungen
Schaltung Emitter Basis Kollektor
Eingangs-
widerstand re
100 Ω ... 10 kΩ 10 Ω ... 100 Ω 10 kΩ ... 100 kΩ
Ausgans-
widerstand ra
1 kΩ ... 10 kΩ 10 kΩ ... 100 kΩ 10 Ω ... 100 Ω
Spannungs-
verstärkung vU
20 ... 100 fach 100 ... 1000 fach 1
Gleichstrom-
verstärkung B
10 ... 50 fach <1 10 ... 4000 fach
Phasen-
verschiebung
180°
Temperatur-
abhängigkeit
groß klein klein
Leistungs-
verstärkung vP
sehr groß mittel klein
Anwendungen NF- und HF-Verstärker,
Leistungsverstärker,
Schalter
HF-Verstärker Anpassungsstufen,
Impedanzwandler
Transistor Emitterschaltung
Transistor Basisschaltung
Transistor Schaltung
Transistor Längsreglerschaltung
Schmitt-Trigger Transistorschaltung
Transistorschaltung astabil
Transistorschaltung monostabil


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