Hey Leute :) Habe hier mal zwei grundsätzliche Fragen. In unseren Übungsaufgaben ist immer die Angabe des Querstromfaktors gegeben. Meistens ist der Basisstrom so 1/10 des Querstroms. Diese Angabe fehlt natürlich in den Datenblättern. Ich benötige die Angabe aber, um meine Querwiderstände zu dimensionieren. Woher kommt denn die Forderung des Faktors 5..10? Kann ich davon bei jedem Transistor ausgehen? Wieso muss denn der Querstrom überhaupt so viel größer sein, immerhin fließt ja dann dauerhaft ein (relativ kleiner) Gleichstrom. Und die 2. Frage: Auf was lege ich den Kollektorstrom fest? Wenn das Datenblatt sagt I_Cmax=2A, kann ich den dann dauerhaft mit 1A betreiben? Auch hier fließt ja dann ein entsprechend großer Gleichtrom, wenn der Transistor durchgeschaltet ist. Eigentlich tut sich mir auch gerade die Frage auf, warum überhaupt ein solcher Strom fließen soll, immerhin wird der Gleichstromanteil eh von einem Koppelkondensator ausgekoppelt. Kann meine Wechselstromverstärkung auch bei niedrigerem I_C aufrecht erhalten werden? vielen Dank!
ich nehm mal an, dass du noch relativ unwissend bist was transistoren angeht, ich bin zwar kein guru, aber ich glaube ich kann dir ein bisschen weiterhelfen: Der Querstrom zur Arbeitspunkteinstellung der Basisspannung ist natürlich in keinem Datenblatt vorgegeben, hat ja mit dem Transistor direkt auch nichts zu tun, der Strom fließt ja nicht durch den BJT. Man nimmt hier (je nach Lust und Laune) typischerweise den 10fachen Wert des Basisstromes, einfach nur deswegen um ihn >> zu haben als den Basisstrom. Ein schwankender Basisstrom soll halt den Arbeitspunkt nicht beeinflussen, daher nimmt man ihn eine Dekade größer. 2. Frage: Kleinsignaltransistoren, die für solche einfachen Verstärkeraufgaben üblicherweise benutzt werden, haben normalerweise keinen max. Strom von 2 A. Der BC 547 z.B. hat Ic,max = 100mA. Dauerhaft hält er das nicht aus. (Vor allem wegen der Abwärme). Hier würde man vielleicht 10mA oder 20mA als Kollektorstrom für den Arbeitspunkt einstellen. Oder auch 1mA. Vielleicht gibts da auch noch genauere Regeln, so haben wir das halt an der FH gemacht. Wenn du für die Signalverstärkung einen fetten BJT verwenden willst (ist er dafür überhaupt geeignet/sinnvoll?) wirst du sicherlich auch einen höheren Ic verwenden müssen, damit er im Verstärkerbetrieb arbeitet. Dabei immer beachten, dass er nicht den Hitzetod stirbt, dann passt alles.
haeh schrieb: > Vielleicht gibts da auch noch genauere Regeln, so haben wir das halt an > der FH gemacht. An der FH hat man natürlich Fächer wie Halbleitertechnik und Elektronik, wo der Transistor schon etwas detaillierter behandelt wird, als in einer Elektronikerausbildung. Es gibt da auf jeden Fall reichlich Literatur, und für Bastler im Internet sicher auch eine Menge Tutorials (ohne daß ich jetzt mal danach suche). Jan K. schrieb: > Woher kommt denn die Forderung des Faktors 5..10? Den Querstrom mit Faktor 10 lernte ich schon 1976 als Azubi bei der Post so, das hat sich als praxisnah und tauglich bewährt. Er stabilisiert die Schaltungseigenschaften. Irgend jemand fand die 10 mal als brauchbar, und nicht die 20, nicht die 8, und nicht die 13. Ein höherer Faktor würde die Verlustleistung der Schaltung erhöhen, und ein niedrigerer Faktor die Stabilität verschlechtern. Mag sein, daß man es in ganz speziellen Fällen mal braucht. Mit den exakten Übertragungsfunktionen, e-Funktion mit ein paar phykikalischen Konstanten, rechnet der Azubi nicht. Auch nicht mit Ersatzschaltungsmodellen und H-Parametern. Erst recht nicht mit exakten Maschengleichungssystemen, in denen man die Übertragungsfunktionen anwendet. Es geht aber auch so, das reicht oft für die Praxis, um ein Gerät zu reparieren. > Auf was lege ich den Kollektorstrom fest? Ein bipolarer Transistor hat in der Regel seine beste Verstärkung bei 1/3 bis 1/2 Maximalstrom. Wer es genauer wissen möchte, kann mal nach Gumble-Poon-Modell über die Suchmaschine suchen. In den Datenblättern stehen auch schon mal Kenndaten mit 1/10 des maximalen Kollektorstromes. In der Praxis betreibt man einen Transistor nie an seinen maximal zulässigen Grenzdaten, sondern vielleicht bei der Hälfte. Oder wie es sonst benötigt wird. Aus dieser Betrachtung wählt man dann die benötigte Transistorgröße. Deswegen gibt es ja auch Tabellenbücher mit hunderten und tausenden Typen, haben alle ihre Berechtigung. Viele Stromregler verwenden z.B. den 2N3055, der 15A kann, aber vielleicht mit 1-2A betrieben wird. Und mit 20W anstatt der maximalen 115W. Denn der Baustein ist Massenware, und billig. Die BC547 z.B. gehören zu den Kleinsttransistoren mit einem Maximalstrom von 100mA. Darunter gibt es kaum noch Abstufungen, gelegentlich findet man noch einen exotischen Typ mit 10mA oder 50mA. Trotzdem werden die aber auch noch für alle Ströme eingesetzt, und wenn es 1mA ist. Im Grunde kann man auch einen 2N3055 als Kleinsttransistor betreiben, aber der hat dann ein paar andere Nachteile (Baugröße, Rauschen, schlechteste Verstärkung, Transitfrequenz, etc.). Zur Zeit beschäftigen mich Transistoren auch wieder. Und zwar öffnete ich vor ein paar Tagen einen integrierten Quarzoszillator, um die Schaltung zu analysieren. Die Hersteller haben da keine Informationen, das Ding soll nur gut funktionieren. Innen befinden sich 2 gleiche Transistoren, einer für den Oszillator, und einer für den Endverstärker mit vielfacher Leistung des Oszillators. Das geht also. In meiner Ausbildungszeit betrachteten wir unter Azubis nur den größten Leistungstransistor als vernünftig, alles andere war mickrig. Woanders braucht man einen mit der höchsten Frequenz, nicht der höchsten Leistung. Wir hatten eben, ehrlich gesagt, keine Ahnung. ;-)
Danke für die Antworten liebe Leute :) Wieso genau muss ich eigentlich überhaupt einen festen Kollektorstrom vorgeben? Wie gesagt, der wird ja nicht am Ausgang verwendet bzw ausgekoppelt. Oder stellt Ic "nur" die Verstärkung des des Transistors ein? Danke :)
Jan K. schrieb: > Wieso genau muss ich eigentlich überhaupt einen festen Kollektorstrom > vorgeben? Wie gesagt, der wird ja nicht am Ausgang verwendet bzw > ausgekoppelt. Irgendwo muß man bei einem Vorhaben in einer Schaltung mal eine Vorgabe machen, irgendwo anfangen, was man eigentlich überhaupt bezwecken möchte. Eine Verstärkung möchte man auf jeden Fall erreichen, sonst brauchte man keinen Transistor. Der Kollektorstrom ist da oft das Naheliegendste als Ausgangsbasis. Und danach berechnet man dann Basisstrom und den Basisvorwiderstand. Und den Querstrom. > Oder stellt Ic "nur" die Verstärkung des des Transistors > ein? Deine Verstärkung ist ja dann das Verhältnis IC/IB. Wonach man IB und den Basisvorwiderstand dann berechnet. Und aus dem Basisstrom dann den 10-fachen Querstrom mit den Widerständen. Selbstverständlich funktioniert deine Transistorschaltung mit Basisvorwiderstand und Querstrom auch, wenn der Kollektor überhaupt noch gar nicht angeschlossen ist. So weit seid ihr vielleicht noch nicht. Da spielt dann nur erst mal die Basis-Emitter-Strecke eine Rolle. > Diese > Angabe fehlt natürlich in den Datenblättern. Oft ist da ein maximaler Kollektorstrom angegeben. Und eine Stromverstärkungskurve. Da kann man den Basisstrom dann selbst ermitteln. Ich vermisse in neueren Datenblättern oft die so genannte Fächerkennlinie im ersten Quadranten, eine Kennlinienschar. Daraus kann man I_C über U_CE ablesen, bei den verschiedenen Basisströmen. Und nach der alten grafischen Methode mit Bleistift und Papier den Arbeitspunkt fest legen. Simulatoren wie PSPICE oder LTspice können das auch. Aber, das ist wohl noch alles nichts für dich, nur mal eine Randbemerkung. Datenblätter sah ich in meiner Ausbildung damals nie, das war schwierig. Internet gab es da noch lange nicht. Da seid ihr heute besser dran.
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