Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor leitet obwohl die Basis gesperrt ist


von Bernhard W. (dieseldunst)


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Guten Tag zusammen,

aktuell habe ich einen PNP-Transistor (BC327-40) an einer 
Spannungsquelle angeschlossen. Collector 10 V, Emitter über 6,8 kOhm an 
GND angebunden. Die Basis ist mit der Versorgungspannung verbunden.

Bleibt die Spannung unter 10 V leitet der Transistor nicht. Erhöhe ich 
die Spannung auf 11 - 14 V, lässt sich plötzlich ein Strom messen, bzw. 
Über den Widerstand fällt eine Spannung ab (0,8 - 4 V).

Über dieser Schwelle (mehr als 10 V) scheint der Transistor zu leiten. 
Ist die Erklärung der Zener-Effekt? Hätte ich das auch im Datenblatt 
erkennen können?

Weihnachtliche Grüße
Bernhard

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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7 Jahre im Forum, aber den Schaltplan in Prosa;-(

Zeige den Plan als Bild.

von Helmut S. (helmuts)


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Und warum betreibst du den Transistor mit der falsch gepolten Spannung 
am Kollektor?
Bei dir wird die Kollektor-Basis Sperrschicht in Durchlasssrichtung 
betrieben und bei ca. 10V bekommst du dann den Basis-Emitter-Durchbruch 
im Reversbetrieb.

Einen PNP-Transistor benutzt man mit einer negativen Spannung am 
Kollektor bezogen auf den Emitter.

: Bearbeitet durch User
von Günter Lenz (Gast)


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Bernhard W. schrieb:
>Emitter über 6,8 kOhm an
>GND angebunden.

Nennt sich Kollektorschaltung oder auch Emitterfolger.

>Bleibt die Spannung unter 10 V leitet der Transistor nicht.

Doch, er leitet, die Spannung am Emitter folgt der Spannung
an der Basis. Du hast irgend einen Fehler gemacht.

Schau mal hier:

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204133.htm

von Route_66 H. (route_66)


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Helmut S. schrieb:
> Einen PNP-Transistor benutzt man mit einer negativen Spannung am
> Kollektor bezogen auf den Emitter.

Nicht unbedingt!
Die beschriebene Schaltungsart wird oft als Rauschgenerator, sowohl für 
npn- als auch für pnp-Transistoren verwendet.

von jemand anderes (Gast)


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Kollektor und Emitter vertauscht

von Helmut S. (helmuts)


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Route_66 H. schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Einen PNP-Transistor benutzt man mit einer negativen Spannung am
>> Kollektor bezogen auf den Emitter.
>
> Nicht unbedingt!
> Die beschriebene Schaltungsart wird oft als Rauschgenerator, sowohl für
> npn- als auch für pnp-Transistoren verwendet.

Der Fragesteller wundert sich aber, dass der Transistor nicht sperrt. 
Deshalb nehme ich an, dass das bestimmt nicht beabsichtigt war.

von Bernd K. (prof7bit)


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jemand anderes schrieb:
> Kollektor und Emitter vertauscht

Klingt eher nach PNP und NPN verwechselt oder dergleichen.

Deshalb malt man auch erst mal einen Schaltplan, und sei es auch nur mit 
Kugelschreiber auf Bierdeckel, dann sieht das geübte Auge allein schon 
am Emitterpfeil ob (a) man einen NPN oder PNP haben will und (b) das 
ganze auch richtig herum verbaut ist.

Bei Fragen fotografiert man dann den ganzen Bierdeckel und lädt ihn als 
Anhang der Frage mit hoch.

Ganz geübte können sowas natürlich komplett im Kopf, die stellen dann 
aber keine solchen Fragen in denen sie Probleme haben allein schon nur 
einen einzigen Transistor zu betreiben.

von Bernhard W. (dieseldunst)


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Anbei das Bild. Naja die Frage ist eigentlich wieso der Transistor 
einwandfrei bis 10 V funktioniert. Hier schaltet er richtig, lässt den 
Strom zu und sperrt ihn. Nur über 10 V verhält es sich so. Deswegen habe 
ich die kleine Schaltung aufgebaut um zu erfahren wieso das passiert.

von HildeK (Gast)


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Bernhard W. schrieb:
> Anbei das Bild.

Ja, wie man dir schon sagte: C und E vertauscht.
Allerdings ist unklar, was du erreichen willst. Ein Widerstand an E 
bedeutet Emitterfolger = Kollektorschaltung. Nach Vertauschen von C und 
E ist es dann eine Emitterschaltung. Darüber muss man noch getrennt 
reden ...

von Bernd K. (prof7bit)


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Bernhard W. schrieb:
> Anbei das Bild. Naja die Frage ist eigentlich wieso der Transistor
> einwandfrei bis 10 V funktioniert.

Was verstehst Du unter funktioniert? Etwa daß der in Sperrichtung 
betriebene Emitter unterhalb von 10V noch nicht durchbricht? Das kann 
man im Datenbaltt nachlesen!

Was soll denn da eigentlich "funktionieren", was ist der Zweck der 
Schaltung?

--

Anmerkung am Rande: Bitte tu Dir selbst einen Gefallen und male 
Schaltpläne nicht mit ASCII-Zeichen, das ist von allen denkbaren 
Möglichkeiten die umständlichste und zeitaufwendigste Methode, da kann 
man ne halbe Stunde verbrennen um 3 Bauteile anzuordnen und schwer zu 
entziffern für andere (und auch für dich selbst) ist es auch. Wie schon 
gesagt: wenn Du (noch) kein Schaltplanprogramm hast dann mals 
einstweilen einfach auf Papier und mach ein Foto davon. Geht 100 mal 
schneller und ist besser zu lesen.

von hinz (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Anmerkung am Rande: Bitte tu Dir selbst einen Gefallen und male
> Schaltpläne nicht mit ASCII-Zeichen, das ist von allen denkbaren
> Möglichkeiten die umständlichste und zeitaufwendigste Methode, da kann
> man ne halbe Stunde verbrennen um 3 Bauteile anzuordnen und schwer zu
> entziffern für andere (und auch für dich selbst) ist es auch.

Ach wo.

https://josoansi.de/

von Bernhard W. (dieseldunst)


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Ja. In der Tat. Emitter und Collector vertauscht -.-

Der Transistor hat trotzdem als Schalter funktioniert. Ist mir nicht 
aufgefallen, da es bis 10 V funktioniert hat... Dankeschön

von Marek N. (Gast)


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Bernhard W. schrieb:
> Hätte ich das auch im Datenblatt
> erkennen können?

Ja. Es ist allgemein bekannt, dass die BE-Strecke eine deutlich 
geringere Sperrspannung hat, als die zulässige Kollekttorspannung. 
Allgemein werden 5 bis 6 V zitiert, es können aber auch Abweichungen 
auftreten.
Der Hersteller steht nur dafür ein, dass bis 5 V kein größerer Strom 
fließt, als 10 µA bei Raumtemperatur. Alles darüber hängt vom 
Dotierungsprofil, der Mondphase und besonders von der Schuhgröße des 
Schichtleiters im Halbleiterwerk ab.

von 2 Cent (Gast)


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Bernhard W. schrieb:
> Bleibt die Spannung unter 10 V leitet der Transistor nicht. Erhöhe ich
> die Spannung auf 11 - 14 V, lässt sich plötzlich ein Strom messen, bzw.
> Über den Widerstand fällt eine Spannung ab (0,8 - 4 V).
>
> Über dieser Schwelle (mehr als 10 V) scheint der Transistor zu leiten.
> Ist die Erklärung der Zener-Effekt?
So ist es. Du betreibst die Basis-Emitterdiode in Sperrichtung, deren 
Zehnern tritt irgendwo im Bereich etwa ab 6,5V auf.

>Hätte ich das auch im Datenblatt erkennen können?
Nein, wenn überhaupt wird dieser Bereich im Dabla regelmässig als 
verboten spezifiziert.

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC327-D.PDF
MAXIMUM RATINGS
Emitter−Base Voltage VEBO −5.0 Vdc

von Bernd K. (prof7bit)


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hinz schrieb:
> Ach wo.
>
> https://josoansi.de/

Ja, vielleicht in nem rein textbasierten Medium wie Usenet, ok. Aber 
dann ein PNG draus machen und hier hochladen führt die ursprüngliche 
Intetion doch komplett ad absurdum! Wenn er sowieso PNG will bekommt er 
ja selbst mit MS-Paint noch schönere Schaltpläne hin.

--

In der Erkundungsphase, also wenn das Erlangen des 
Schaltungsverständnisses oder der Entwurf einer fraglichen Schaltung 
noch im Vordergrund steht und nicht bereits das endgültige Notieren der 
fertigen Schaltung zwecks Produktion hat sich LT-Spice bewährt, da kann 
man binnen Sekunden mal schnell(!) und einfach eine kleine Schaltung 
zeichnen und auch gleich erste virtuelle Funktionstests und Messungen 
zwecks Erkenntnisgewinn machen.

von Marek N. (Gast)


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Bernhard W. schrieb:
> Der Transistor hat trotzdem als Schalter funktioniert. Ist mir nicht
> aufgefallen, da es bis 10 V funktioniert hat

Das ist doch Murks!
Der Transistor ist verpolt!
Im Inversbetrieb hast du eine lächerlich kleine Stromverstärkung und 
praktisch keine Spannungsfestigkeit, wie du eben selbst rausgefunden 
hast.

Du willst einen PNP-Transistor als Hi-Side-Schalter? Das macht man so: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Emitterschaltung
Die Schaltung heißt Emitterschaltung, weil das gemeinsame 
Bezugspotenzial  für Eingang und Ausgang der Emitter ist.

In alten Schaltplänen, als es praktisch nur PNP-Transistoren gab, hat 
man deshalb oft Plus an Masse gelegt und die Kollektoren und Lasten mit 
einer negativen Spannung versorgt.

von Bernd K. (prof7bit)


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2 Cent schrieb:
>>Hätte ich das auch im Datenblatt erkennen können?
> Nein, wenn überhaupt wird dieser Bereich im Dabla regelmässig als
> verboten spezifiziert.

Gerade nachgeschaut: da steht -5V Ube

Steht eigentlich bei allen Datenblättern von Transistoren, da weiß man 
dann wie man seine Schaltung auslegen muß falls Ube mal negativ werden 
sollte was durchaus je nach Schaltung völlig legitim sein kann, man muß 
halt aber einfach in Erfahrung bringen können wieviel das maximal sein 
darf, deshalb stehts immer im Datenblatt!

: Bearbeitet durch User
von 2 Cent (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Gerade nachgeschaut: da steht -5V Ube
Und der TO hat -10V gemessen. Wo hätte er diese 10V im DaBla ablesen 
sollen?

von MaWin (Gast)


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Bernhard W. schrieb:
> aktuell habe ich einen PNP-Transistor (BC327-40) an einer
> Spannungsquelle angeschlossen

Vor allen Dingen hast du ihn für Schaltanwendungen erst mal falsch 
angeschlossen, während beim NPN der Emitter nach Masse kommt, muss beim 
PNP der Emitter an plus.

Alles folgende sind dann halt die Effekte wenn man Transistoren falsch 
anschliesst.

Nicht wundern, sondern zu Weihnachten Elektronik-Grundlagenbuch schenken 
lassen, zwischen Weihnachten und Neujahr lesen, und erst im nächsten 
Jahr weiterbasteln.

von Bernd K. (prof7bit)


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2 Cent schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Gerade nachgeschaut: da steht -5V Ube
> Und der TO hat -10V gemessen. Wo hätte er diese 10V im DaBla ablesen
> sollen?

Er hätte 5V ablesen können und somit wissen können daß er eh schon über 
die Grenze raus ist und somit alles passieren kann. Wenn man dem 
Hersteller noch ne gewisse Sicherheitsmarge bei der Angabe zugesteht 
dann erscheinen 10V als der Punkt wo dann tatsächlich alle Stricke 
reißen durchaus vollkommen plausibel.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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HildeK schrieb:

> Ja, wie man dir schon sagte: C und E vertauscht.

Ja, sog. inverser Betrieb.

> Ein Widerstand an E bedeutet Emitterfolger = Kollektorschaltung.
> Nach Vertauschen von C und E ist es dann eine Emitterschaltung.

Nein, es bleibt ein Emitterfolger = Kollektorschaltung,
da bei inversem Betrieb der Emitter = Kollektor und der
Kollektor = Emitter ist. Bei inversem Betrieb arbeitet
der Transistor eigentlich genauso wie im Normalbetrieb,
nur die Kenndaten sind etwas anders.

von 2 Cent (Gast)


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MaWin schrieb:
> Nicht wundern, sondern zu Weihnachten Elektronik-Grundlagenbuch schenken
> lassen, zwischen Weihnachten und Neujahr lesen, und erst im nächsten
> Jahr weiterbasteln.
Ich denke der TO hat in wenigen Minuten dieses Threads mehr lernen 
können als mit wochenlangem Wälzen von Büchern. Ausserdem lag er mit der 
Zenervermutung verdammt richtig. Was willst du mehr?

von 2 Cent (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Er hätte 5V ablesen können und somit wissen können daß er eh schon über
> die Grenze raus ist und somit alles passieren kann.
Genau das habe ich doch geschrieben, nur war das erstmal eben genau 
nicht seine Frage. Die Antwort steht nicht im Dabla.

Marek N. schrieb:
> Schuhgröße des
> Schichtleiters im Halbleiterwerk
Beste Antwort :D

Beitrag #6083839 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6083846 wurde von einem Moderator gelöscht.
von HildeK (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Nein, es bleibt ein Emitterfolger

Nicht, wenn er meinem Rat folgend C und E vertauscht und sich vom 
Inversbetrieb in den Normalbetrieb bewegt. Dann ist der E auf +UB und 
der C über den R an GND.
Vielleicht bin ich auch nicht ganz sicher in der Inversvariante, das 
musste ich bisher (absichtlich) nicht verwenden ... :-).

von HildeK (Gast)


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2 Cent schrieb:
> Und der TO hat -10V gemessen. Wo hätte er diese 10V im DaBla ablesen
> sollen?

Im Datenblatt steht "min. -5V" @ -10µA I_E. Das ist garantiert. Mehr 
aushalten darf er doch immer!
In den "Maximum Ratings" steht auch "-5V", das heißt letztlich, bis zu 
-5V hält er das auch an einer starren Quelle aus, ohne Schaden zu 
nehmen.

Die Werte im Datenblatt sind immer auf der sicheren Seite genannt.
Betreib mal einen Joule-Thief ohne die typische LED, mit offenem 
Ausgang.
Dann ist die Last nur der CE-Durchbruch. Ich hab da mal an einem mit 45V 
spezifizierten Transistor über 70V gemessen.

von 2 Cent (Gast)


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HildeK schrieb:
> Im Datenblatt steht "min. -5V" @ -10µA I_E. Das ist garantiert. Mehr
> aushalten darf er doch immer!
> In den "Maximum Ratings" steht auch "-5V", das heißt letztlich, bis zu
> -5V hält er das auch an einer starren Quelle aus, ohne Schaden zu
> nehmen.
>
> Die Werte im Datenblatt sind immer auf der sicheren Seite genannt.
Ja genau. Irgendwie reden wir hier aneinander vorbei, dasselbe habe ich 
doch auch geschrieben beim beantworten der Frage des TOs. Dessen 
Exemplar Zenert nach seiner Messung bei Ueb -10V. Das kann es, und das 
darf dieses Exemplar auch. Nur ist diese Spannung von 10V eben nicht vom 
Hersteller spezifiziert, eben weil (danke Marek) die Schuhgrösse des 
Schichtleiters in der Nachtschicht bei Vollmond...

von 2 Cent (Gast)


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Fast vergessen ("bitte reduzieren sie die Anzahl ihrer Zitatzeilen")
HildeK schrieb:
> Betreib mal einen Joule-Thief ohne die typische LED, mit offenem
> Ausgang.
> Dann ist die Last nur der CE-Durchbruch. Ich hab da mal an einem mit 45V
> spezifizierten Transistor über 70V gemessen.
Kann durchaus sein, für diese Werte gilt dasselbe, wobei dabei 
(Joule-Thief) nichtmal ein direkter CE-Durchbruch, sondern auslösend 
auch Ucb (also die Sperrspannung der Kollektordiode) sein kann.

von Alex D. (allu)


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Nano schrieb im Beitrag #6083839:
> persuasiver Reverse-Trollbetrieb ist machbar, Herr Nachbar!

Sowas noch nie gesehen oder benutzt? Damit lassen sich z.B. super 
Zenerdioden bauen. Basis mit Kollektor verbinden und invers betreiben.

von 2 Cent (Gast)


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Alex D. schrieb:
> Damit lassen sich z.B. super
> Zenerdioden bauen. Basis mit Kollektor verbinden und invers betreiben.
Und mit zwei antiseriellen ein prima Überspannungsschutz (zB 
Eingangsbereich DMM) realisieren. Leckstrom (=Messfehler) bei 
Unterspannung ist sehr klein.

von Wolfgang (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Klingt eher nach PNP und NPN verwechselt oder dergleichen.

Bei einem BC327 gibt es dazu keine zwei Meinungen.

von Alex D. (allu)


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2 Cent schrieb:
> Und mit zwei antiseriellen ein prima Überspannungsschutz (zB
> Eingangsbereich DMM) realisieren. Leckstrom (=Messfehler) bei
> Unterspannung ist sehr klein.

So ein Zufall, denn genau dafür habe ich die Schaltung vor vielen Jahren 
in einem Meßgerät mit 20MOhm-Eingangswiderstand verwendet!

von Peter D. (peda)


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Die BE-Diode ist typisch nur bis 5V spezifiziert.
Daher kommt auch die Festlegung der VCC auf 5V für TTL-Logik.

von HildeK (Gast)


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2 Cent schrieb:
> Irgendwie reden wir hier aneinander vorbei,

Kann sein; sorry, wenn ich was mißverstanden habe. Ich werde jedoch 
nicht versuchen, herauszufinden, was nicht klappte.
Nur die Abhängigkeit "der Schuhgrösse des Schichtleiters in der 
Nachtschicht bei Vollmond" unterschreibe ich mal nicht ... :-).

von Zeno (Gast)


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MaWin schrieb:
> während beim NPN der Emitter nach Masse kommt

Und was machst Du wenn Masse auf Plus liegt?

von Jörg R. (solar77)


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Zeno schrieb:
> MaWin schrieb:
>> während beim NPN der Emitter nach Masse kommt
>
> Und was machst Du wenn Masse auf Plus liegt?

Den Kurzschluss beseitigen;-)

von Dieter (Gast)


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von Mani W. (e-doc)


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Jörg R. schrieb:
> Den Kurzschluss beseitigen;-)

Eventuell noch eine Sicherung wechseln oder Leiterbahn flicken...

Schöne Weihnachten auf jeden Fall!

Beitrag #6084348 wurde vom Autor gelöscht.
von Matthias K. (kannichauch)


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Jörg R. schrieb:
> 7 Jahre im Forum, aber den Schaltplan in Prosa;-(
>
> Zeige den Plan als Bild.

mecker

Soll er etwa noch schöner darstellen, das er Emitter und Kollektor
vertauscht hat?

von Jörg R. (solar77)


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Matthias K. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
> 7 Jahre im Forum, aber den Schaltplan in Prosa;-(
> Zeige den Plan als Bild.
>
> mecker
>
> Soll er etwa noch schöner darstellen, das er Emitter und Kollektor
> vertauscht hat?

Ja.

von Dieter (Gast)


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von Dieter (Gast)


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Jörg R. schrieb:
>> Soll er etwa noch schöner darstellen, das er Emitter und Kollektor
>> vertauscht hat?
>
> Ja.

Nur einmal richtig mit npn/pnp richtigem Schaltzeichen und so falsch 
herum wie er es hatte. Learning by Doing!

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