Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie funktioniert ein Shottkytransistor?


von Derp (Gast)


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Gegenüber normalen Transistoren hat ein Shottkytransistor eine 
Shottkydiode zwischen der Basis - Kollektor Strecke.
Wieso ist dieser Transistor nun schneller und warum geht keine normale 
Silizium Diode?
Angeblich geht der Transistor nicht un Sättigung. Wieso verstehe ich 
nicht.
Müsste es nicht einige höhere Schaltverluste geben wenn der Transistor 
noch im linearen Bereich arbeitet?

: Verschoben durch Admin
von JoostW (Gast)


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Angenommen die Diode hat 0.3V und der Transistor schaltet bei UBE von 
0.7V.

Der Transistor schaltet ein, die Spannung am Kollektor sinkt und sinkt, 
bis sie 0.399V erreicht. Dann zieht die 0.3V Schottky die Spannung an 
der Basis auf 0.3999V + 0.3V = 0.6999V und der Transistor schaltet ab, 
die Spannung 0.399V sinkt also nicht weiter. Es stellt sich ein 
statischer Zustand ein. Ja, quasi ein "Linearbetrieb", allerdings an der 
Grenze zur Sättigung, aber eben nur an der Grenze. Noch nicht drin.

Natürlich ist da eine vereinfachte Erklärung.

von Joe (Gast)


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... und wenn der Sättigungszustand vermieden wird, kann der Transistor 
viel schneller ausgeschaltet werden.

von hinz (Gast)


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von philipp (Gast)


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Derp schrieb:
> Angeblich geht der Transistor nicht un Sättigung. Wieso verstehe ich
> nicht.

Wenn du den Transistor als Übersteuerungsschalter dimensioniert hast ist 
das auf jeden Fall so.
Was passiert ohne die Schottky Diode?
Der Transistor schält durch, sobald der benötigte Basisstrom fließt.
Beim übersteuerungsschalter fließt jedoch ein größerer Basisstrom, als 
benötigt wird => der Transistor übersteuert. Das führt dazu, dass die 
Speicherzeit (ts) des Transistors ansteigt, wegen den überschüssigen 
Ladungsträgern, die in die Basis-Emitter Strecke fließen.
Die Schottky Diode wird leitend wenn der Spannungsabfall zwischen Basis 
und Kollekter 0,3V ist und somit der Transistor fast ganz 
durchgeschaltet ist. Die überflüssigen Ladungsträger, die nun noch mit 
dem überschüssigen Basisstrom kommen fließen über den Kollektor durch 
den Emitter ab und haben keinen Einfluss auf die RLZ der Basis Emitter 
Strecke, somit erhöht sich auch nicht die Speicherzeit. Diese bleibt 
quasi bei null und der Transistor kann gar nicht in die Sättigung 
kommen.
Durch die nicht vorhanden Speicherzeit schält der Transistor auch 
duetlich schneller aus.
Einfach mal die theoretischen Grundlagen des Schalttransistors nachlesen 
=> Tietze Schenk ist da immer ne gute Adresse ;)

von Michael K. (Gast)


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Derp schrieb:
> Angeblich geht der Transistor nicht un Sättigung. Wieso verstehe ich
> nicht.
Weil Sättigung vereinfacht gesagt der Zustand ist in dem UCE kleiner UBE 
wird.
Mit Schottky Diode kann aber UB nur um ca. 0,3V größer UCE werden, was 
die vollständige Sättigung verhindert.

> Müsste es nicht einige höhere Schaltverluste geben wenn der Transistor
> noch im linearen Bereich arbeitet?
Ja das stimmt, dafür wird der aber viiiel schneller.

Man kann die ganzen überzähligen Ladungsträger ja nicht wie beim MosFet 
wieder aus der basis 'herausziehen', sondern die müssen sich im 
Endeffekt mit Stromverstärkungsfaktor über CE abbauen.

Fazit: Tausche niedrigen ON - Verlust gg. Geschwindigkeit

von der alte Hanns (Gast)


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> Schottky, Walter Schottky!

Genau.
Und wenn überhaupt stolz sein wollen auf irgendetwas, dann eher auf eine 
solche Tatsache als auf eine Weltmeisterschaft im Fußball.

von JoostW (Gast)


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>Weltmeisterschaft im Fußball.
NEIN. NICHT Fritz Walter. Walter Schottky!

von der alte Hanns (Gast)


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Auch wenn's manchmal den Anschein haben mag, ich bin nicht anno 54 
stehengeblieben.
Aus! Aus! Aus! Der Thread ist aus!

von Helge A. (besupreme)


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<OT>
Ich hab noch nie mit einem Transistor geschält, aber gescholten hab ich 
sie schon. Bei Nichtfunktion. ;)
</OT>

In Schaltstufen mit normalen Bipolartransistoren wird auch gelegentlich 
die Basis leergeräumt durch Erzeugen einer negativen Basisspannung. Das 
beschleunigt den Ausschaltvorgang recht wirkungsvoll.

von Derp (Gast)


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JoostW schrieb:
> Angenommen die Diode hat 0.3V und der Transistor schaltet bei UBE
> von
> 0.7V.
>
> Der Transistor schaltet ein, die Spannung am Kollektor sinkt und sinkt,
> bis sie 0.399V erreicht. Dann zieht die 0.3V Schottky die Spannung an
> der Basis auf 0.3999V + 0.3V = 0.6999V und der Transistor schaltet ab,
> die Spannung 0.399V sinkt also nicht weiter. Es stellt sich ein
> statischer Zustand ein. Ja, quasi ein "Linearbetrieb", allerdings an der
> Grenze zur Sättigung, aber eben nur an der Grenze. Noch nicht drin.
>
> Natürlich ist da eine vereinfachte Erklärung.

Danke für die Antworten! Ich glaube langsam komme ich der Sache näher.
Aber ich verstehe nicht ganz was damit gemeint ist, dass der Transistor 
abschaltet. Heißt das, dass UBE unter 0,7V werden will wenn UCE <0,399V 
wird? Bedingt dadurch schaltet der Transistor ab, und erst dann wider an 
wenn die Spannung an UCE >0,399V ist weil dann die Basis wider ihre 0,7V 
bekommt?

von Helge A. (besupreme)


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Der Transistor entzieht seiner eigenen Basis jede Energie, die ihn in 
die Sättigung führen würde. Daher bleibt das System "nur" in einem fast 
übersteuerten Zustand.

von Harald W. (wilhelms)


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Helge A. schrieb:

> Ich hab noch nie mit einem Transistor geschält,

Ich schon. Wenn man das (Metall-)transistorgehäuse abschält,
bekommt man einen Fototransistor. :-)

von Matthias K. (kannichauch)


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Die Sättigung mit ihren langsamen Eigenschaften wird mit Hilfe einer 
zusätzlichen Schottkydiode zwischen Basis und Kollektor unterdrückt.
Siehe auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Schottky-TTL

von Michael K. (Gast)


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Derp schrieb:
> Heißt das, dass UBE unter 0,7V werden will wenn UCE <0,399V
> wird? Bedingt dadurch schaltet der Transistor ab, und erst dann wider an
> wenn die Spannung an UCE >0,399V ist weil dann die Basis wider ihre 0,7V
> bekommt?

Ein Transistor ist kein digitaler Schalter.
UCE schnürt über den Einfluss auf UBE dynamisch den Strom ab was 
zeitgleich zur UCE Erhöhung führt.
0,7V und 0,3V sind keine exakten Werte und es gibt keinen Kipp / 
Schaltpunkt.
Man kann den Schottky Transistor nicht verstehen wenn man den bipolaren 
Tansistor und Diodenkennlinien nicht verstanden hat.

Helge A. schrieb:
> Basis leergeräumt durch Erzeugen einer negativen Basisspannung.
Ja, das wäre die aufwändige Alternative zur Schottky Diode.

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