Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bipolar-Transistor vs. FET


von Nikolina (Gast)


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Hy zusammen,

kannmir jemand kurz und bündig den Unterscheid zwischen einen BT und 
einem FET erklären ?

Beide sind da zum schalten, an beiden muss man an Gate ( oder Basis) ein 
eSpannung anlegen damit sie durchschalten.

Also was ist dann der Unterschied ?

Lg Nikolina

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Ein Bipolartransistor schaltet bei einem STROM durch, und ein FET bei 
einer SPANNUNG.

Beim Bipolartransistor bricht die Basisspannung auf ca. 0,7V zusammen, 
beim FET ist der Strom fast null (Gate-Kondensator). Außerdem können 
FETs meistens größere Spannungen / Ströme schalten, aber bei hohen 
Frequenzen sind Bipolartransistoren besser geeignet.


Gruß
Jonathan

von Nikolina (Gast)


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Hy, Danke für die schnelle Antwort.

Aber laut Kennlinie schaltet ein BT bei der Diodenspannung durch, also 
ca. 0,7 V zwischen Basis und Emitter.
Der Strom spielt da keine Rolle dann oder ?


LG Nikolina

von Transi (Gast)


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>Der Strom spielt da keine Rolle dann oder ?


Ganz im Gegenteil! Bei einem BT wird der Transistor mit dem 
Basis-Emitter-Strom auf- und zugesteuert. Bei einem JFET ist es ein 
elektrisches Feld, das über die Gate-Source-Spannung vermittelt wird.

Der Basis-Emitter-Strom ist unweigerlich mit einer 
Basis-Emitter-Spannung verknüpft, weil es sich hierbei um einen 
pn-Übergang handelt. Beide bedingen sich gegenseitig.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Nikolina schrieb:
> Hy, Danke für die schnelle Antwort.
>
> Aber laut Kennlinie schaltet ein BT bei der Diodenspannung durch, also
> ca. 0,7 V zwischen Basis und Emitter.
> Der Strom spielt da keine Rolle dann oder ?

Doch, er ist über die sog. Stromverstärkung mit dem Ausgangsstrom
verknüpft. Übrigens können Transistoren nicht nur schalten, sondern
auch linear verstärken.
Gruss
Harald

von Peter R. (pnu)


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Beim bipolaren Transistor wird eine im Sperrzustand befindliche Diode 
durch eine eng benachbarte leitende Diode beeinflusst. Der Strom in der 
EB-Diode macht die BC-Diode leitend. Da die EB-Diode aber Spannung haben 
muss, damit ein Strom fließt, ergibt sich automatisch auch eine Art der 
Spannungssteuerung.

Im Feldeffekt-Transistor wird ein enger Stromweg (von S nach D) durch 
das elektrische Feld einer Steuerelektrode (G) beeinflussst. Dazu ist 
gar kein Strom an G notwendig, Spannung reicht für die Steuerung aus.
Bei Wechselströmen wird aber aus dem sehr hohen Eingangswiderstand des 
FET irgendwann ein niedriger Eingangswiderstand und schon braucht man 
zum Steuern auch einen Strom.

von kennie (Gast)


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>Ganz im Gegenteil! Bei einem BT wird der Transistor mit dem
>Basis-Emitter-Strom auf- und zugesteuert. Bei einem JFET ist es ein
>elektrisches Feld, das über die Gate-Source-Spannung vermittelt wird.

Das ist falsch: BJT und FET sind BEIDE spannungsgesteuert. Es wird zwar 
immer behaupte der BJT sei stromgesteuert aber das ist Quatsch: Es ist 
ein elektrisches Feld was die Verarmungszone zwischen Basis und Emitter 
verkleinert. Also beim NPN: Am Basisübergang treffen sich Löcher und 
freie Elektronen was die isolierende Verarmungszone erzeugt. Eine 
positive elektrische Spannung an der Basis drückt die Löcher in Richtung 
Emitter und verkleinert damit die isolierende Schicht. Dass einige 
Elektronen, die der Kollektor aus dem Emitter nach oben saugt in der 
Basis verschwinden, ist ein purer (unerwünschter) Nebeneffekt und für 
die Funktionsweise des BJT völlig unbedeutend. Diese von der Basis 
geschluckten Elektronen bewirken den Basisstrom. Zufälligerweise ist 
dieser parasitäre Strom in etwa proportional zum Kollektorstrom, 
weswegen in 99% aller Bücher dieser Schwachsinn von der Stromsteuerung 
steht. Es ist aber NICHT der Basisstrom der die Verarmungszone 
verkleinert sondern die Spannung zwischen Basis und Emitter!

Wer's nicht glaubt sehe sich das Ebers-Moll Modell an, welches diese 
physikalischen Fakten mathematisch abbildet.

Dass der FET stromlos gesteuert wird (also nur mit einer Spannung) ist 
übrigens genauso blödsinnig, weil zum Laden/Entladen des Gates natürlich 
ein Strom fliessen muss.

von Transi (Gast)


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>Das ist falsch: BJT und FET sind BEIDE spannungsgesteuert. Es wird zwar
>immer behaupte der BJT sei stromgesteuert aber das ist Quatsch:

Warum sind dann in den Datenblättern von Transistoren Sromverstärkungen 
abgedruckt und nicht Transkonduktanzen?

>Dass der FET stromlos gesteuert wird (also nur mit einer Spannung) ist
>übrigens genauso blödsinnig, weil zum Laden/Entladen des Gates natürlich
>ein Strom fliessen muss.

Ja, aber wenn die Gate-Kapazität geladen ist, fließt beim FET kein Strom 
mehr, im Gegensatz zum BT.

von A. R. (redegle)


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>Warum sind dann in den Datenblättern von Transistoren Sromverstärkungen
>abgedruckt und nicht Transkonduktanzen?

Weil sich damit sehr gut rechnen lässt.

Wie kennie schrieb:

>Zufälligerweise ist dieser parasitäre Strom in etwa proportional zum 
>Kollektorstrom,

von Peter R. (pnu)


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Hallo Kennie,

Ist Dir der Vorgang Trägerinjektion bei einer PN-Schicht bekannt? Erst 
durch den Strom in der EB-Diode werden Ladungsträger durch die 
Sperrschicht dieser Diode in die Basis transportiert und vom Feld der 
Kollektorsperrschicht aufgefangen. Es ist tatsächlich der STROM in der 
EB-Diode was die BC-Dioode des Transistors leitend macht. (vermeide 
besser die Begriffe Schwachsinn und Quatsch)

Übrigens, ich mag die Begriffe Stromsteuerung/Spannungssteuerung in 
diesem Zusammenhang garnicht.

Stromsteuerung liegt m.E. vor, wenn Ri der Signalquelle deutlich größer 
ist als der Eingangswiderstand des zu steuernden Elements. 
Spannungssteuerung  bei entsprechend anderem Ri/Rein -Verhältnis.
Und das kann sich je nach Frequenz sehr schnell ändern.

von kennie (Gast)


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>Es ist tatsächlich der STROM in der
>EB-Diode was die BC-Dioode des Transistors leitend macht

Seit wann wir diese Diode denn leitend? Am Kollektor können tausende 
Volt anliegen; es wäre schlimm wenn diese Diode die Basis nicht davon 
isolieren würde. Selbstverständlich sperrt diese Diode, und wenn Du 
die Kollektorspannung erhöhst dann verbreitert sich die 
BC-Verarmungszone nur.

>Erst durch den Strom in der EB-Diode werden Ladungsträger durch die
>Sperrschicht dieser Diode in die Basis transportiert und vom Feld der
>Kollektorsperrschicht aufgefangen

Das elektrische Feld an der Basis bewirkt dass diese Sperrschicht so 
dünn wird, dass sie leitet. Du verwechselst da was: Die BE-Diode wird 
leitend, nicht die BC-Diode! Dafür ist die Spannung verantwortlich, 
nicht der Strom. Der kommt in der Ebers-Moll Formel auch gar nicht vor:

Ic=Is(e^Vbe/Vt)

Er ist irrelevant.

von Transi (Gast)


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>Das elektrische Feld an der Basis bewirkt dass diese Sperrschicht so
>dünn wird, dass sie leitet. Du verwechselst da was: Die BE-Diode wird
>leitend, nicht die BC-Diode! Dafür ist die Spannung verantwortlich,
>nicht der Strom. Der kommt in der Ebers-Moll Formel auch gar nicht vor:
>
>Ic=Is(e^Vbe/Vt)
>
>Er ist irrelevant.

Nein, ist er nicht. Nur, weil er in der Formel als Größe nicht vorkommt, 
heißt nicht, daß er irrelevant ist. Denke nur an eine mathematische 
Verkettung: Wenn Ic eine Funktion von Ib ist und Ib eine Funktion von 
Ube, dann kannst du Ic als eine Funktion von Ube darstellen, ohne daß Ib 
noch vorkommt. Und trotzdem kann der Strom Ib für diesen 
Funktionsmechanismus grundlegend sein.

Es passiert doch folgendes:

Die Spannung zwischen Basis und Emitter hebt die 
Basis-Emitter-Sperrschicht auf. Es fließt ein Basisstrom. Die Basis wird 
mit Elektronen überschüttet. Durch Diffusion gelangen einige Elektronen 
in die Sperrschicht zwischen Basis und Kollektor. Je nach Anzahl der 
Elektronen, die in die Sperrschicht gelangen, wird diese verkleinert, 
bzw. ganz aufgehoben. Dadurch wird die Kollektor-Emitter-Strecke 
leitend.
Wird zwischen Kollektor und Emitter eine Spannung gelegt, so kann ein 
Kollektorstrom fließen. Der Basisstrom steuert somit über die 
Veränderung der Sperrschichtgröße den Kollektorstrom.

Diese Ladungsträgerinjektion bzw. -diffusion im BT, die auch schon Peter 
angesprochen hat, steht so in jedem Lehrbuch. Wie kannst du das allen 
Ernstes anzweifeln??

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