Hallo, Nach der Lektüre von https://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand sind mir kleine mögliche Unstimmigkeiten aufgefallen. Der hFE-Wert/Verstärkungsfaktor ist für den Sättigungsbetrieb ja nicht immer direkt angegeben. Daher soll man es aus den Diagrammen ablesen (oder anders schätzen). Nimmt man mal folgendes Datenblatt für den BC547B: https://www.mouser.com/datasheet/2/149/BC547-190204.pdf Lässt sich einmal hFE(Sat) von Figure 4, Seite 3 ablesen: Ic = 10*Ib also hFE(sat) = 10 Aber wenn man die Tabelle zu Hilfe nimmt auf Seite 2 und bei VCE(sat) nachsieht, werden für Ic und Ib folgende Werte angegeben: Ic = 10 mA; Ib = 0,5 mA Ic = 100 mA; Ib = 5 mA Wenn man Ic/Ib rechnet, ergibt das 20. Also nehme ich an dass hFE(sat)=20 sein muss. Wo liegt der Fehler?
BJT NPN schrieb: > Also nehme ich an dass > hFE(sat)=20 sein muss. Wo liegt der Fehler? Der Fehler ist, dass du glaubst, beide Stellen würden identische Betriebsbedingungen beschreiben. Es gibt nicht einen klar definierten Betriebszustand "Sättigung" mit einer zugehörigen klar defnierten Stromverstärkung. Tabelle 2 sagt, dass mit I_c/I_B = 20 ein V_CE_sat von typ. 90 mV erreicht wird (bei I_C = 1mA) Fig. 4 sagt, dass mit der doppelten Übersteuerung ein geringeres V_CE_sat erreicht wird: für I_C/I_B = 10 ein V_CE_sat von typ. 40mV (bei I_C = 1mA). Das ist kein Widerspruch, es werden nur zwei unterschiedlich starke Übersteuerungen beschrieben.
Man braucht nur die Sättigungspannungen miteinander vergleichen. Tabelle : Ib= 5mA , Ic= 100mA ==> 900mV Sättigungsspannung Vce Diagramm : Ib= 10mA , Ic= 100mA ==> < 200mV Sättigungsspannung Vce Ist eine Eigenheit der Sättigungsspannung, je kleiner diese umso mehr Basisstrom muss im Verhältnis zum Kollektorstrom aufbracht werden.
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Beitrag #6392783 wurde vom Autor gelöscht.
BJT NPN schrieb: > also hFE(sat) = 10 > > Also nehme ich an dass > hFE(sat)=20 sein muss. Wo liegt der Fehler? Sowas wie hFE(sat) gibt es nicht. Im Sättigungsbereich wird der Kollektorstrom nicht mehr vom Transistor bestimmt, sondern vom äußeren Kollektorwiderstand. https://de.wikipedia.org/wiki/Bipolartransistor#S%C3%A4ttigungsbereich
Achim S. schrieb: > Tabelle 2 sagt, dass mit I_c/I_B = 20 ein V_CE_sat von typ. 90 mV > erreicht wird (bei I_C = 1mA) Es gibt zwei Einträge (ich sehe keinen mit Ic=1mA): Bei Ic = 10mA mit VCE(sat) = 90mV Bei Ic = 100mA mit VCE(sat) = 250mV Achim S. schrieb: > Fig. 4 sagt, dass mit der doppelten Übersteuerung ein geringeres > V_CE_sat erreicht wird: für I_C/I_B = 10 ein V_CE_sat von typ. 40mV (bei > I_C = 1mA). Ic im Fig 4 geht von 1 bis 1000 mA. bei Ic=1mA wird das ca. 38/39 mV für Vce(sat) sein; Vbe(sat) ca. 700mV bei Ic=10mA wird es so ca. 47 mV für Vce(sat) sein; Vbe(sat) ca. 720/730mV In der Tabelle steht nichts von Vbe(sat). Stellt man also dies vergleichbaren Tabellen und Graphenwerte gegenüber hat man: Tabelle: Ic=10mA mit VCE(sat)=90mV und Graph: Ic=10mA wird es so ca. 47 mV für Vce(sat) sein; Vbe(sat) ca. 720/730mV Offensichtlich ist Vce(sat) ungefähr doppelt so groß, warum bleibt aber offen. Es sind keine besonderen Bedingungen angegeben. In jedem Fall ist der Artikel nicht deutlich genug inwiefern man hFE abschätzen soll. >Das ist kein Widerspruch, es werden nur zwei unterschiedlich starke >Übersteuerungen beschrieben. Woher die kommen und warum ist aber unklar. Und genau darum geht es.
Peter T. schrieb: > Es gibt zwei Einträge (ich sehe keinen mit Ic=1mA): Ja sorry, mein Fehler. Mach den Vergleich zwischen Tabelle und Kennlinie bei 10mA, nicht bei 1mA. Peter T. schrieb: > Tabelle: > Ic=10mA mit VCE(sat)=90mV > und Graph: > Ic=10mA wird es so ca. 47 mV für Vce(sat) sein; Vbe(sat) ca. 720/730mV > > Offensichtlich ist Vce(sat) ungefähr doppelt so groß, warum bleibt aber > offen. Es sind keine besonderen Bedingungen angegeben. doch, eigentlich schon. Die Bedingungen sind im einen Fall I_C/I_B=20 und in anderen Fall I_C/I_B=10.
Gerald K. schrieb: > Man braucht nur die Sättigungspannungen miteinander vergleichen. > > Tabelle : > > Ib= 5mA , Ic= 100mA ==> 900mV Sättigungsspannung Vce Vielleicht in der Zeile verrutscht? Vce ist nur 250mV, wäre aber immernoch etwas höher als im Diagram. So weit so gut. > > Diagramm : > > Ib= 10mA , Ic= 100mA ==> < 200mV Sättigungsspannung Vce > Wo es vielleicht 150/170mV ist, also kleiner 200mV, wie von dir behauptet. > Ist eine Eigenheit der Sättigungsspannung, je kleiner diese umso mehr > Basisstrom muss im Verhältnis zum Kollektorstrom aufbracht werden. Das ergibt einen gewissen Sinn, aber die Frage bleibt warum der Wert aus der Tabelle nirgends im Graphen auftaucht. Er müsste sich doch dann bei ca. Vce=250mV wiederfinden. Bei dieser Spannung ist aber Ic deutlich größer als 100mA. Irgendwelche Bedingungen fehlen da noch.
Achim S. schrieb: > doch, eigentlich schon. Die Bedingungen sind im einen Fall I_C/I_B=20 > und in anderen Fall I_C/I_B=10. Da sind wir wieder bei der ursprünglichen Frage. Welcher Parameter beeinflusst das? Ich sehe dazu keine Angaben die es erklären.
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Peter T. schrieb: > Welcher Parameter beeinflusst das? je stärker die Übersteuerung (also je kleiner I_C/I_B) desto geringer die Sättigungsspannung an CE.
Peter T. schrieb: > aber die Frage bleibt warum der Wert aus > der Tabelle nirgends im Graphen auftaucht. Weil Tabelle und Figure 4 bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen aufgenommen worden sind: Die Betriebsbedingung für die Tabellenwerte kann man sich anhand der in der Tabelle angegebenen IB und IC ausrechnen: IC = 20 IB Die Betriebsbedingung für Figure 4 findet man direkt oben links in der Ecke von Figure 4 IC = 10 IB > Er müsste sich doch dann bei ca. Vce=250mV wiederfinden. Bei dieser > Spannung ist aber Ic deutlich größer als 100mA. VCE ist eine Funktion von IB und IC. VCE wird dann VCE(sat) genannt, wenn der Wert linksseits des Knicks auf der zugehörigen IB-Kurve im Ausgangskennlinienfeld liegt. Damit liegt dann der zugehörige IC unterhalb des Knicks. Die Knicke in den IB-Kurven sind, physikalisch bedingt, keine sauberen Knicke, sonder Kurven. Das ist der Übergangsbereich zwischen Sättigungsbereich und Verstärkungsbereich. Es gibt keine genauen Punkte wo aus dem Übergangsbereich (der sog. Quasi-Sättigung) der Sättigungsbereich wird, also wie weit links vom Knick auf der IB-Kurve Sättigung anfängt. Daher ist es üblich (vielleicht gibt es da sogar eine Norm), dass man VCE(sat) zu Vergleichszwecken zwischen Transistoren typischerweise bei IC = 10 IB spezifiziert. Siehe Figure 4. Bei IC = 10 IB ist jeder "normale" Transistor anständig in der Sättigung. Die Macher des zitierten Datenblatts sind offensichtlich der Meinung, dass ihr Transistor auch bei IC = 20 IB anständig in der Sättigung ist (ausreichend linksseitig vom Knick) und haben das in die Tabelle geschrieben. Zum Schluss läuft es darauf hinaus wie viel VCE(sat) man maximal in der Schaltung tolerieren möchte, unter Berücksichtigung der enormen Fertigungstoleranzen von Transistoren, und wie schnell man aus der Sättigung wieder heraus kommen möchte/muss. Je tiefer der Transistor in der Sättigung ist desto länger braucht er zum Öffnen.
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Peter T. schrieb: > Achim S. schrieb: >> doch, eigentlich schon. Die Bedingungen sind im einen >> Fall I_C/I_B=20 und in anderen Fall I_C/I_B=10. > > Da sind wir wieder bei der ursprünglichen Frage. Welcher > Parameter beeinflusst das? Der Adrenalinspiegel dessen, der die Messwerte für das Datenblatt aufnimmt. Für Messwerte, die den Transistor im Schalterbetrieb charakterisieren, wird das Verhältnis Ic/IB VORGEGEBEN , und die sich dabei ergebenden Spannungen Uce_sat bzw. Ube_sat werden gemessen. Eine "Sättigungsverstärkung" KANN es rein logisch nicht geben, denn die Verstärkung ist ein Proportionalitäts- faktor zwischen Eingangs- und Ausgangsgrößen, aber in der Sättigung liegt ja gerade KEINE Proportionalität vor. > Ich sehe dazu keine Angaben die es erklären. Da ist nicht viel zu erklären. Hochverstärkende Schalttransistoren kann man für Ic/Ib = 20 charakterisieren, für normale ist Ic/Ib = 10 üblich. Richtig dicke Leistungstransistoren haben auch manchmal Angaben für Ic/Ib = 5.
Angehängte Dateien:
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Ucesat.png
46 KB
Egon D. schrieb: > Hochverstärkende Schalttransistoren kann man für Ic/Ib = 20 > charakterisieren Wirklich gute hochverstärkende Schalttransistoren kann man auch für Ic/Ib=100 oder sogar 200 charakterisieren.
Egon D. schrieb: > Richtig dicke Leistungstransistoren haben auch > manchmal Angaben für Ic/Ib = 5. Der MOSFET ist dem BJT sein Tod. https://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_industry#Market_share
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